高中地理 小专题9 逆温 大气的受热过程 鲁教版必修1.docx

1、高中地理 小专题9 逆温 大气的受热过程 鲁教版必修1小专题9 逆温、大气的受热过程一、大气的组成和垂直分层1.大气（低层大气）的组成：（1）大气成分及作用： 氮：含量最多（78%）是生物体的基本成分 干洁 氧：含量第二（21%）是人类和一切生物维持生命活动必需的物质 空气 二氧化碳：光合作用的基本原料，对地面有保温作用组成 臭氧：大量吸收紫外线地球生命保护伞；少量紫外线有杀菌作用 水汽 成云致雨的必要条件雨后的空气是清新的。固体杂质（2）大气各成分含量分析：干洁空气中各种气体所占比例基本上不变，但人类活动影响改变二氧化碳矿物燃料燃烧、毁林“温室效应”二氧化硫、氮氧化物矿物燃料燃烧、交通“酸雨

2、”碳氢化合物和氮氧化合物汽车尾气“光化学烟雾”氟氯烃致冷剂的使用而排放，工业革命后才从无到有破坏臭氧层，产生臭氧层空洞水汽随时间、地点和气象条件而变化。水汽主要集中在大气底层，夏季大于冬季，低纬大于高纬，海上大于陆上。森林、水库水汽的相变产生一系列天气现象，并伴随热量的吸收和释放，直接影响地面和大气温度；水汽吸收或放出长波辐射，有“温室效应”，并反射太阳辐射。固体杂质多集中于大气底层，随地区、时间和天气条件而变。陆上大于海上，早晨和夜晚大于午后，冬季大于夏季。人类活动中：矿物燃料燃烧、工矿建筑、交通；森林有吸烟滞尘作用；城市大于乡村雾和低云比郊区多“湿岛效应”。自然：气候干旱、大风固体杂质对太

3、阳辐射有反射、散射等削弱作用，并影响大气质量。二、大气温度随高度变化曲线：例题1 地球大气中，下列变化是上升趋势的有 ( ) A水气和固体杂质的含量随高度增加的变化 B对流层的高度由高纬向低纬的变化 C对流层的气温随高度增加的变化 D大气中二氧化碳含量的变化【解析】水汽和固体杂质，它们几乎全部集中在大气最低层对流层中，它们随高度增加越来越少；由于人类活动如燃烧煤、石油等矿物燃料排出大量二氧化碳，使二氧化碳含量不断增加，故D选项符合题干要求。对流层低纬度地面受热多，对流旺盛，故对流层的高度高，而高纬度地面的热量少，对流运动弱，故对流层的高度低。【答案】D 例题2 图5-2表示大气垂直分层，读图回

4、答一题。图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 （ ）A B C D对短波通信具有重要意义的电离层位于 （ ）A层顶部 B层底部 C层中部 D层2003年10月，我国发射的“神舟”五号飞船运行轨道所在大气层 （ ）A气温在5020之间 B气温随高度增加平稳下降C低气温约为80 D最高气温约为40【解析】该组题考查了对大气温度垂直变化规律与大气分层的认识，并紧密结合热点，考查了各大气层的大气环境特点及其对人类活动的影响，同时还考查了学生的读图分析能力。由下往上，对流层、平流层、高层大气气温垂直变化表现出不同的变化规律。对流层的热量主要来自地面，因此气温随高度的增加而递减；平流层大气中的臭氧大量吸

5、收紫外线而导致其升温；高层大气变化稍微复杂一点，随高度上升，温度先是下降，然后再上升。值得注意的是在图中曲线相似的情况下，要从其温度值加以判别。电离层位于80500千米的高空，主要原因是高层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，它能够反射无线电波。2003年10月，我国发射的“神舟”五号飞船运行轨道是在高层大气中，正确解答第(1)题是回答本题的关键。【答案】B D C三、逆温现象的成因及其危害一般情况下，对流层温度上冷下热。但在一定条件下，对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热现象)，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。造成“逆温”现象的原因有很

6、多种：一是地面辐射冷却(辐射逆温)。图5-3表明了这种辐射逆温的生消过程。 图a为正常气温垂直分布情形；在晴朗无云的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面的气层也随之降温。离地面愈近，降温愈快，离地面愈远，降温愈慢，因而形成了白地面开始的逆温(图b)；随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强(图c)；日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上地消失(图d、e)。辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现，以冬季最强。冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。 二是冷空气下沉(地形逆温)。在山谷与盆地区域，由于冷却的空气会沿斜坡流人低谷和盆地，因而常使山谷和盆地的辐射逆温得

7、到加强，往往持续数天而不会消失。三是空气平流(平流逆温)。当暖空气水平移动到冷的地面或水面上，会发生接触冷却的作用。 危害：由于逆温层的存在，造成对流层大气局部上热下冷，大气层结稳定，阻碍了空气垂直运动的发展，使大量烟尘、水汽凝结物等聚集在它的下面，易产生大雾天气，使能见度变坏，尤其是城市及工业区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重大气污染事件，如光化学烟雾等。例题3 图5-4中图甲表示近地面空气若上升到3000m高度时，理论温度为T。3000米高空的实际温度为Ts，当TsT时近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象，读某城市春季气温日变化图(图5-4中图乙)，回答： (1)若T

8、s稳定在-8，该城市气温至少要上升到 以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为 时。 (2)一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到“净化”空气的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在 时以后。【解析】对流层的特点之一是大气对流运动显著，产生对流的主要原因是对流层底层大气温度高，高层大气温度低。一般说来，对流层气温直减率(06100米)愈大，即低层气温与高层气温差值愈大，大气对流运动愈显著；反之，对流运动愈弱。若气温直减率为负值，即气温随高度增加逐渐升高时即为逆温现象，逆温发生时，对流层下层温度低，上层温度高，空气上轻下重，不能产生空气的对流运动，逆温现象是

9、空气对流运动的巨大障碍。当其发生时，低层被污染的大气不能与上层大气产生对流，近地面空气就得不到“净化”，此时不宜进行体育锻炼。 日出以后，随着近地面气温的逐渐升高，空气的上升运动随之加强，逆温现象也会逐渐消失，对流运动得以继续。【答案】(1)10 8 (2)10例4：对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是：上层实际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。图3表示四种对流层气温分布状况，分析下图回答12题。（1）图表示的气温降低速率在（ ） A3000米以下低于垂直递减率 B30006000米高于垂直递减率C6000米以下等于垂直递减率 D6000米以下均低于垂直

10、递减率（2）飞机可以在5000米高度平稳飞行的是（ ）A B C D解：第一题：作图读图得知：在6000米、3000米、地面的气温分别为-35、-14、18。经计算在3000米以下垂直递减率为每上升100米气温下降约1.1，高于0.6，故A错误。同理，经计算在30006000米垂直递减率为每上升100米气温下降约0.7，高于0.6，故B正确。第二题：飞机要在5000米高度平稳飞行，则气流要稳定，上热下冷，气温递减最小，根据作图13，可知：D 例5：形成沙尘暴的条件主要是干旱、大风、较旺盛的上升流，若大气对流层中出现逆温现象，可抑制沙尘暴。读图，完成：（1）若E处的高度为1000米，气温为10，

11、要抑制沙尘暴的发生，F地的气温至少应降到 （ ） A16 B6 C4 D4（2）图右侧是F地某日气温变化曲线图，该地最有可能出现沙尘暴的时段是（ ） A时段 B时段 C时段 D时段（3）若只考虑风力与沙源因素，我国北方地区的沙尘暴以冬春季最多，若再考虑地面状况及空气对流因素，则尤以初春最多，原因主要有 （ ） 初春与冬季比较，初春的土质更加松软干燥 初春与冬季比较，初春的大风天气显著增多 初春与冬季比较，初春出现逆温现象的时数增加 初春与冬季比较，初春出现逆温现象的时数缩短 A B C D例6：图33-4是某地气温垂直分布图，读后回答：（1）甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是（）A

12、甲B乙 C丙 D丁（2）若该地气温由甲逐渐演变到丁，则造成气温垂直变化的原因可能是台风过境晴朗无云冷空气南下热带海洋气团影响暖锋过境连续阴雨（）AB C D例7： 通常近地面逆温层常出现在晴朗夜晚，至日出前后最厚。下图为“春分日某地某时气温垂直分布图”。读图回答（1）-（3）题。（1）.若该地终年干燥，则其气候类型可能是（ ）A.热带沙漠气候 B.地中海气候 C.温带大陆性气候 D.极地气候解析：若该地终年干燥，说明该地的降水量为少雨型。由图看出，该地春分日的近地面气温达18 ，则只能是热带沙漠气候。答案：A（2）.若该地为利马（12S，77W），则其近地面逆温层最厚时约在北京时间（ ）A.6

13、时前后 B.11时前后 C.14时前后 D.19时前后解析：根据题意，逆温层最厚在日出前后。此日为春分日，全球各地的日出时间均应在6时前后。利马位于77W，属西五区，北京时间为东八区，两地相差13个小时，则6+13=19（时）。答案：D（3）.假设此逆温层常年存在，此地附近有座山，山顶有终年积雪，则此座高山的海拔估计至少在（ ）A.3000米以上 B.4000米以上 C.5000米以上 D.6000米以上解析：在对流层中，海拔高度每升高1 km，气温降低6 。在逆温层顶部的气温是24 ，则往上需再上升4000米。此地逆温层的厚度约为1 km，所以此高山的海拔至少应为5000米以上。答案：C大气

14、的受热过程 1、大气热量来源太阳辐射是大气热量的根本来源地面辐射是大气热量的直接来源2、大气的热力作用 （1）大气对太阳辐射的削弱作用：反射作用最强，吸收作用最弱吸收：有选择性。平流层中的臭氧与高层大气层的氧原子吸收紫外线，水汽、二氧化碳吸收波长较长的红外线，又由于太阳辐射中能量最强部分集中在波长较短的可见光部分，大气直接吸收太阳辐射很少。反射：无选择性，云层和较大颗粒，其中云的反射作用最为显著。卫星云图上白色越浓，云层越厚，反射太阳光最多。地面性质与反射：新雪最强。散射：有选择性。空气分子和微小尘埃，蓝、紫色光最容易被散射，所以晴朗天空呈现蔚蓝色。天空呈灰白色是因为太阳光被较多尘埃和雾粒散射

15、的缘故。削弱作用与太阳高度：太阳高度大的地区太阳辐射经过大气路程短，削弱得少。效果：太阳辐射由低纬向两极递减（2）大气对地面的保温效应温度高低与波长长短关系：温度高，辐射最强部分波长短。太阳辐射波长小于地面辐射和大气辐射。太阳辐射为短波辐射，地面辐射与大气辐射为长波辐射。大气对地面的保温作用：大气中水汽和二氧化碳强烈吸收地面长波辐射保持热量；大气以逆辐射的形式把能量返还地面，补偿地面损失的热量。作用：提高夜间最低气温，降低白天最高气温，提高地表平均气温，减少气温日较差。画出大气对太阳的削弱作用和对地面的保温作用 例题8 天气晴朗且大气污染较轻时 （ ）A气温日变化幅度较大 B夜晚气温较阴天稍高

16、C白天大气反射作用加强 D白天天空呈现蔚蓝色【解析】本题可用因果推理的方法加以解答，由于天气晴朗且大气污染较轻，因此白天大气的反射作用减弱，白天气温较高；晚上由于空中云量较少，大气逆辐射减弱，保温作用弱，气温较低，因此气温的日变化较大。由于白天天气晴朗，蓝紫色光容易被散射，从而呈现蔚蓝色。【答案】AD例9：图21中各箭头及其代表符号表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用，其中包括太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、削弱作用（吸收、反射和散射），回答：（1）我国青藏高原的纬度比云贵高度高，但年太阳辐射总量比云贵高原大，其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关（ ）A B C D（2）四

17、川盆地的纬度与青藏高原的纬度相差不大，但年平均气温却比青藏高原高得多，其原因主要与图中的哪个因素数值大有关（ ） （ ）A B C D（3）东北平原比华北平原平均海拔高，但年太阳辐射总量却比华北平原小，其原因主要与图中的哪个因素数值小有关 （ ）A B C D（4）长江中下游平原比华北平原纬度低，但年太阳辐射总量却比华北平原小。其原因主要与图中的哪个因素数值大有关 （ ）A B C D答案：A、C（四川盆地海拔比青藏高原低，空气中CO2和水汽能强烈地吸收地面长波辐射，把热量保存在大气中） B（东北平原的纬度比华北平原高，到达地面的太阳辐射比华北平原少） A（长江中下游平原阴雨天气比华北平原多，

18、对太阳辐射的削弱作用强）3、大气热力作用原理应用：运用大气热力作用原理，可以分析解决许多实际问题：1阴天的白天气温比较低的原因？这主要是由于大气对太阳辐射的削弱作用引起的，厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射，所以气温低。2晴朗的天空为什么是蔚蓝色的？这是由于大气的散射作用引起的，蓝色光最容易被小的空气分子散射。3日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么是明亮的？这是由于散射作用造成的，散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方，所以在黎明和黄昏虽然看不见太阳，但天空仍很明亮。4霜冻为什么出现在晴朗的早晨（晴朗的夜晚气温低）？这是由于晴朗的夜晚大气的保温作弱，地面热量迅速散失，气温随之降低。5沙漠地

19、区（晴天）为什么气温日较差大？沙漠地区晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用小，气温高；夜晚大气对地面的保温作用弱，气温低。6青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区？青藏高原的海拔高度，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，所以太阳辐射强。4、全球的热量平衡多年平均来看，地球（地面和大气）热量收支平衡。全球热量平衡与人类生存发展的关系：第一、全球每年平均气温比较稳定，有利于人类的生存与活动。第二、人类通过改变大气的组成或改变地面的热力状况，可以影响大气的热力作用过程，从而改变局部地区甚至是全球的气候。例如：人类向大气中大量排放等温室气体，使得大气热量的收支失去平衡，导致热量平衡失调，全球变暖；人

20、类改变地面状况（植被覆盖状况、水域面积等）可以影响地面获得热量的多少和改变地面辐射，而使局部小气候发生改变。例10关于地球的热量收支状况，表述正确的是 ( )A地球不断吸收太阳辐射，结果终将变得越来越热B高纬地区接收的太阳辐射少于其支出的长波辐射，高纬地区将变得越来越冷C高纬地区热量的收入少于支出，但因温室效应的作用，高纬度地区并不会越来越冷D由于大气环流和洋流的作用，低、高纬度地区间不断进行热量交换，地球热量收支总体处于平衡状态【答案】D气温的日变化和年变化1、气温的日变化： 太阳辐射地面温度大气温度最大值正午12点（H最大）午后1点（热量由盈余转为亏损的时候）午后2时左右（热量由盈余转为亏

21、损的时候）最小值夜日出前后2、气温年变化：（北半球为例，南半球相反）太阳辐射大陆海洋最高值6月7月8月最低值12月1月2月总结：影响气温年较差的因素及变化规律：1、太阳辐射是根本原因分析纬度位置、太阳高度2、大气自身条件（天气、大气透明度、大气物质多少）主要分析大气对太阳辐射消弱作用的大小和对地面保温作用的强弱3、地面状况（海陆差异、洋流、地形）影响太阳辐射的吸收，地面辐射和大气逆辐射4、人类活动改变大气成分，如CO2的大量排放，导致全球变暖；排放消耗臭氧层物质，使得到达地面的紫外线增多；烟尘则削弱太阳辐射改变下垫面，植树森林降低气温的大陆度，提高湿度，建造大型水库起到的作用相似释放人为废热，

22、如城市热岛的形成。思考题：为什么中国夏季南北普遍高温？冬季南北温差很大？沙地、湖泊、林地、草地的温差从大到小排列：地图册P27气温分布的一般规律1、气温的水平分布规律：（比较一月、七月图，读等温线的数据变化，找出规律）气温都从低纬向两极递减：在南北半球上，无论7月或1月，这是一般规律，低纬地区获得太阳辐射能量多，气温就高；高纬地区获得太阳辐射能量少，气温就低。南半球的等温线比北半球平直：说明：南半球同纬度地区气温变化不大。南半球海洋比北半球广阔得多。北半球同一纬度上，一月陆地等温线向南（低纬）凸出，海洋上则向北（高纬）凸出。（7月份正好相反）。在同一纬度上，冬季大陆气温比海洋低，夏季大陆气温比

23、海洋高。【记法】：一陆南凸；高高低低。 7月世界最热在北纬2030的沙漠地区。1月北半球最冷在西伯利亚。世界最低温在南极洲大陆上。 2、气温的垂直分布规律：海拔每升高100米，气温降低0.6。逆温层问题。迎风坡和背风坡的气温差异。例11读“不同纬度地区气温变化分布图”，下列叙述正确的是 ( )A该图反映了气温年较差随纬度升高而增加B. 地气温年较差大的主要原因是受海陆因素影响C7月地气温高于地，原因是地日照时间长D地气温最高时，太阳直射北回归线【解析】根据气温的特点，可推断、地分别为寒带、温带、温带海洋性气候区域、亚热带、赤道。其中、都位于北半球。地气温年较差大的原因是正午太阳高度和昼夜长短的

24、年变化大；7月地气温高于地的主要原因是太阳高度大而不是白昼长，此时地昼长比地短；地气温最高的月份为7月而太阳直射北回归线的时间为6月22日。通过对图中各曲线的比较，不难发现气温年较差随纬度增高而增加。答案：A例12(2007广东文综)下图为北京、南京、哈尔滨和海口四城市气温年变化曲线图。根据图中信息判断，北京、南京、哈尔滨和海口四城市对应的气温年变化曲线分别是( )A. 丙、乙、丁、甲 B. 甲、乙、丙、丁C甲、丁、丙、乙 D丙、丁、甲、乙答案：A例13下图为一大尺度等温线分布图，读图回答(1)(2)题。(1)若ab，阴影部分为陆地，则图中所示为 ( )A.北半球冬季等温线分布B.南半球夏季等

25、温线分布C南半球七月等温线分布D.南半球一月等温线分布(2)若ab，阴影部分为海洋，则此时 ( )A南半球正值隆冬季节B开普敦正值多雨季节C北太平洋高压势力强盛D巴西高原上一片葱绿答案：C D例14读某地近地面多年平均热量收入状况图分析回答：（1）阴影反映近地面空气热量 ，所以此段时间气温呈 趋势。（2）曲线A表明了 年内的变化，这种变化与 年变化基本一致。（3）曲线B表明了 年内的变化，这种变化与 的年变化基本一致。（4）该地位于 半球。最高气温可能出现在 。【答案】（1）盈余，上升；（2）热量收入，太阳辐射；（3）热量支出，地面辐射；（4）北，7月低或8月初。例15 下图示意日本本州岛部分

26、地区樱花初放日期，完成13题。1导致该岛滨海地区樱花初放日期自南向北变化的主要因素是A地形 B太阳辐射 C土壤 D降水2导致N地樱花初放日期比M地早的主要因素是（ ）A地形 B洋流 C土壤 D降水3导致P地樱花初放日期比M、N地晚的主要因素是（ ）A地形 B洋流 C太阳辐射 D降水答案：1B 2B 3.A例16：如图是“地球大气热量传递与平衡”示意图，回答： （1）冬半年的霜冻灾害发生在晴朗的夜间，原因是 这一原因与图中甲、乙、丙的 过程有关。（2）多云的白天比晴天气温低，原因是 ，这一原因与图中甲乙丙的 过程相关。（3）对流层大气温度随高度的增加而递减，原因是 ，这一原因与图中甲、乙、丙中的

27、 过程有关。（4）一般情况下，多年平均而言，有B=A+C+D，但是近若干年来，上述平衡被打破，变成了不等式，出现这一结果的原因是 ，这种趋势带来的具体危害是 。答案：（1）晴夜少云，大气对地面保温作用弱，气温下降快 丙 （2）白天多云，大气对太阳辐射的反射作用强 甲 （3）对流层大气的热量直接来源于地面 乙 （4）大气中CO2等温室气体增加 引起海平面上升，降水和干湿状况的变化、破坏水循环。 课后练习下图为“地球大气的垂直分层图（部分）”，判断13题。1四条曲线中，正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是 （ ）A B C D2影响该大气层气温垂直变化的主要因素是 （ ） A地面辐射 BCO2气

28、体C臭氧气体 D人类活动3有关大气层的正确叙述有 （ ）A有电离层，对无线电通讯有重要作用B天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行C上部冷下部热，空气以平流运动为主 D顶部与底部的气温相差约50左右 读如城秋季某夜前后垂直温度梯度（0C/100米）时空变化图，完成45题。4该日发生大气逆温现象的时段是 （ ）A当日17点前和第二天8点后B17时23时C16时30分7时D23时5时5当该地大气发生逆温现象时 （ ）A空气对流更加显著 B抑制污染物向上扩散C有利于大气成云致雨 D减少了大气中臭氧的含量6图中，昼夜温差最小的是 ( ) 7读下图，指出对流层大气的热量，绝大部分来自四种辐射中的 “春天孩儿

29、面，一日三朝变”。请参阅今年3月1日至17日上海地区气温曲线图，回答：8图中最低气温出现的日期是17天中的 （ ） A7日 B10日 C12日 D17日 9下列4天中，气温日较差最大的一天是 （ ） A3日 B6日 C11日 D16日10从3月17日起，再过10天，下列城市中白天最长的是 （ ） A上海 B北京 C广州 D哈尔滨 11下列4天中，北京某地（40N）测出正午太阳高度角最接近50的一天是（ ） A3月4日 B3月8日 C3月13日 D3月17日12造成初春气温骤变的原因，除冷暖气流的影响外，云对气温高低也有一定的影响。以下关于云对气温影响的正确叙述是 （ ） 白天多云，云对太阳辐射的反射作用，造成地面气温不太高 白天多云，云对太阳辐射的吸收作用，造成地面气温升得更高 夜晚多云，云对地面起保温作用，使地面气温比无云时高 夜晚多云，云将地面热量传到太空中，使地面气温比无云时更低 A B C D13读“气温垂直变化图”，完