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第 06 讲 大气的组成、垂直结构及受热过程
一、选择题
(2023·山东临沂质检)近些年来，生活在伍拉斯顿群岛的许多动物视力严重退化，羊患上了白内障，
野兔和鸟类几乎双目失明，渔民捕到的鱼大多数是盲鱼。当地居民外出时暴露的皮肤很快就被晒得通
红，眼睛也有痒痛感。这种情况是由大气层中臭氧层被破坏而造成的。读图，回答1、2题。
1．造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在( )
A．北极上空 B．南极上空
C．赤道上空 D．北大西洋上空
2．臭氧层能够大量吸收( )
A．太阳辐射中的紫外线
B．太阳辐射中的红外线
C．地面辐射
D．大气辐射
【答案】1．B 2.A
【解析】第1题，臭氧空洞在地球的两极地区均有出现，尤以南极地区最为严重。图示信息表明该群
岛位于南美洲的最南端，所以应是受南极的臭氧空洞影响而造成的环境问题。第2题，臭氧强烈地吸
收太阳辐射中的紫外线，让生物免受其伤害。
一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出
现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”。读我国某地区温度垂直剖面(单位
℃)示意图。据此完成3、4题。3．导致甲处等温线凸向低纬的主要因素是( )
A．海拔 B．纬度位置
C．大气环流 D．距海远近
4．下列城市中，逆温层厚度最大的是( )
A．郑州 B．阜阳
C．安庆 D．赣州
【答案】3．C 4.D
【解析】第3题，导致甲处等温线凸向低纬的主要因素是大气环流，甲高度上有冷空气南下，导致甲
处气温比同纬度上、下区域明显降低。甲处海拔、纬度位置、距海远近没有变化，不是甲处大气等温
线弯曲的主要因素。第4题，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学
上称之为“逆温”。根据图示等温线，四城市中，逆温层厚度最大的是赣州。
我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术(两层覆膜间留有一定空间)，效果显著。
下图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平
均温度日变化。读图，完成5、6题。
5．图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是( )
A．① B．②
C．③ D．④
6．该地寒冷期( )
A．最低气温高于－16 ℃
B．气温日变化因积雪状况差异较大
C．膜内温度日变化因积雪状况差异较大D．膜内温度日变化与气温日变化一致
【答案】5．B 6.C
【解析】第5题，膜内有保温作用，应高于自然状态下的温度，且膜内平均温度的日变化要小于膜外
自然状态下的平均温度日变化，故①②为膜内平均温度日变化；枯雪年，降水少，云量小，且受积雪
调节温度的作用小，总体温度低，昼夜温差比丰雪年大。第6题，图中曲线反映的是寒冷期的平均气
温日变化，其中③④为膜外平均气温日变化，④最低平均气温接近－16 ℃，则该地最低气温在某些时
期可能低于－16 ℃。图示③④为膜外平均气温日变化，两条曲线变化一致，说明积雪状况差异对气温
日变化影响不大。图中①②为膜内平均温度日变化，两条曲线的变化差异大，说明膜内温度日变化因
积雪状况差异较大。图中四条曲线显示，膜内温度日变化与气温日变化有较大的差异。
(2023·淄博一模)漠河林场位于黑龙江省最北端，降雪量占年降水量的10%—20%，集中在11月至
次年2月。下图示意漠河林场某年11月04日—12月16日雪表、雪中、雪底温度随时间的变化。据
此完成7、8题。
7．图中表示雪表、雪中、雪底温度的曲线依次为( )
A．①②③ B．①③②
C．②③① D．③②①
8．漠河林场大气较稳定、天气晴好的时期是( )
A．11月10日—11月12日
B．11月21日—11月24日
C．11月30日—12月02日
D．12月05日—12月10日
【答案】7．D 8.C
【解析】第7题，阅读图文材料，雪埋得越深，受到的覆盖作用越多，保温较多，气温较高，因此雪
表气温最低，雪底气温最高，雪中次之。第8题， 观察图中信息可知，11月10－11月12日、11月
21日—11月24日、12月05日—12月10日三个时间段的地表温度都呈下滑趋势，证明气温在下降，
大气尚不稳定，天气没有晴好；11月30日－12月02日雪表气温属于回升，证明大气较稳定，天气有
所转晴。
(2023·邢台模拟)下图是藏北高原某观测站测得的某种辐射在冬夏季节的平均日变化。据此完成
9、10题。9．该辐射类型最可能为( )
A．到达地面的太阳辐射
B．臭氧吸收的太阳辐射
C．地面反射的太阳辐射
D．大气逆辐射
10．影响该辐射冬、夏季节差异明显的主要因素是( )
A．太阳高度 B．降水
C．距太阳远近 D．植被覆盖率
【答案】9．D 10.A
【解析】第9题，图示辐射全天24小时均存在，且白天多、夜晚少、日出前后最少，基本与气温日变
化一致，可判断是大气逆辐射；太阳辐射发生在白天，我国各地均不会出现极昼，则不可能是到达地
面的太阳辐射；臭氧吸收的紫外线辐射和地面反射的太阳辐射没有明显的季节变化。第 10题，由上
题可知，该辐射为大气逆辐射，决定大气逆辐射强弱的最主要因素是气温高低；图示该辐射夏季强、
冬季弱，这与太阳高度季节差异导致的气温变化呈正相关；该地位于藏北高原，全年降水少，植被覆
盖率低，冬夏季节差别不大；地球与太阳的距离冬季(1月初位于近日点)较近、夏季(7月初位于远日
点)较远。
(2023·山东八校联考)贴地逆温是指起始高度为0米(地面)的逆温，如图为青海格尔木地区2015－
2017年贴地逆温发生频率的月变化图。据此完成11、12题。
11．影响该地贴地逆温发生频率存在季节差异的主要因素是( )
A．地形起伏 B．植被差异
C．昼夜长短 D．人类活动
12．关于该地逆温的影响，说法正确的是( )A.夏季早晨，适宜开展户外活动
B．冬季早晨，山腰冻害较山麓小
C．夏季傍晚，抑制沙尘暴的发生
D．冬季傍晚，污染物扩散作用强
【答案】11．C 12.B
【解析】第11题，贴地逆温发生频率存在季节差异，地形的起伏在全年无差异；格尔木地区夏季植
被覆盖率高，但对于逆温的影响不显著；冬季由于昼长较短，地面降温较大气幅度大，因此逆温频率
更高，强度更大；人类活动对于逆温的影响并不大。第 12题，夏季早晨，逆温发生频率较高，空气
流动性和空气质量较差，不宜开展户外活动；冬季早晨逆温发生频率很高，山腰的气温比山麓高，冻
害较轻；夏季傍晚，逆温发生频率较低，对流较强，对沙尘暴的抑制作用不大；冬季傍晚，逆温发生
频率较高，大气稳定，不利于污染物扩散。
地膜覆盖是一种现代农业生产技术，采用该技术可以提高农产品的产量和品质。图1示意西北地
区春播地膜覆盖景观，图2示意西北地区秋季苹果园地膜覆盖景观。据此完成13、14题。
13．图1中地膜覆盖的首要目的是( )
A．保温保湿 B．增强光照
C．防风固土 D．抑制杂草
14．图2果园中地膜的主要作用是( )
A．阻滞地面辐射——提高地温
B．阻滞太阳辐射——降低地温
C．提高地面反射率——苹果着色
D．提高地面反射率——阻吓飞鸟
【答案】13．A 14.C
【解析】第13题，图1中的地膜覆盖处于农作物春播时期，此时气温较低、降水较少，地膜覆盖可以
减少地面辐射向外损失的热量，具有保温作用；地膜可以减少蒸发，具有保湿作用，这些是地膜覆盖
的首要目的。由于地膜会反射一部分太阳辐射，从而会减少地表的光照。地膜覆盖具有一定的防风固
土和抑制杂草的作用，但不是地膜覆盖的首要目的。第14题，图2示意秋季果园地膜覆盖景观，地膜
夜晚的保温作用和白天的降温作用会减小土壤的日温差，不利于水果积累糖分，因此 A、B错误。图
中白色地膜对太阳光具有反射作用，可以使苹果背阳的一面也能接受到阳光，使苹果的着色均匀，C
正确。地膜提高地面反射率，但对飞鸟的阻吓作用有限，不是其主要作用，D错误。
霜是近地面空气中水汽达到饱和且地面温度低于0℃时，在物体上直接凝华而成的白色冰晶(如图)。
霜冻是指作物生长季节里因土壤表面或植株体温降低到0℃以下时，引起作物受冻害的一种农业气象灾害。霜冻灾害时并不一定会出现霜，水汽含量少而未结霜被称为“黑霜”，如果有足够的水汽，凝
结出霜就被称为“白霜”。据此完成15、16题。
15．以下哪种天气条件有利于霜的形成( )
A．微风晴朗的秋冬夜晚
B．微风阴雨的冬春清晨
C．大风晴朗的冬春夜晚
D．大风阴雨的秋冬清晨
16．与黑霜相比，白霜对农作物的危害更小，以下解释正确的是( )
①黑霜看不见，人们疏于防范，对农作物的危害明显
②白霜在水汽凝华之前，空气中水汽含量大于黑霜
③白霜水汽凝华时释放出的潜热多，能减缓气温下降的速度
④黑霜在消融时要吸收大量的热量，减缓了气温回升的速度
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
【答案】15．A 16.A
【解析】第15题，秋冬夜间晴朗天气有利于地面或地物迅速辐射冷却，微风可使辐射冷却在较厚的
大气层中充分进行，并且可使贴地空气得到交换，保证有足够多的水汽供应凝结，因此微风晴朗的秋
冬夜晚有利于霜的形成，A正确；阴雨天气时云层较厚，夜晚大气逆辐射强，保温作用强，近地面不
易冷却，不利于霜的形成，排除B；风速过大时由于湍流太强，使贴地空气与上层较暖的空气发生强
烈混合，导致贴地空气降温缓慢，不利于霜的形成，排除C、D。 第16题，材料信息表明，黑霜是
因水汽含量少而未结霜，由于看不见，人们疏于防范，对农作物的危害明显，①正确；白霜在水汽凝
华之前，空气中水汽含量大于黑霜，水汽的保温作用较强，因此白霜时近地温度高于黑霜，对农作物
的冻害弱一些，②正确； 白霜水汽凝华时释放出的潜热多，能减缓气温下降的速度，对农作物的冻
害弱一些，③正确；黑霜时未结霜，不存在消融时要吸收大量热量的现象，④错误。
二、综合题
17．(2023·遂宁模拟)阅读图文材料，回答下列问题。
风沙肆虐的沙漠一直是蔬果生产的禁区，日光温室可以极大地改变这一现状。南疆地区早期建成
的温室，普遍存在着冬季夜间室内冻害的问题。水幕集热－地暖加温系统的应用，较好地解决了这一
难题。研究表明，日光温室后墙白天接受太阳总辐射约占温室接收太阳总辐射的50%－60%，夜间，
室内获得的热量中墙面放热量约占1/3，地面放热量约占2/3。此外，土壤夜间放热性能较为稳定，受
气候条件影响小。(1)指出沙漠温室的主要功能。
(2)简述温室建设厚实后墙的作用。
(3)解释水幕集热－地暖加温系统能减轻冻害问题的原因。
(4)电动卷帘可以根据温度高低对玻璃进行择时覆盖。根据沙漠地区的气温变化分析电动卷帘覆盖
的时间。
【答案】(1)保温、保湿、防风沙。
(2)墙面太阳高度角大，吸收太阳辐射多；墙体厚实，蓄热能力强；保温效果好；厚实的墙体较为稳固，
利于阻挡(偏北)风沙。
(3)墙面白天吸热多夜晚放热少；地面白天获得太阳辐射少而夜晚放热多；水幕集热－地暖加温系统将
白天墙体获得的热量传递给土壤；夜晚气温很低时土壤也能稳定放热而减少冻害。
(4)冬季夜晚，沙漠气温过低，覆盖可以起到保温作用；夏季白天，气温过高，覆盖可以减轻温室效应
(或降温，或阻止阳光进入)。
【解析】第(1)题，沙漠温室夜晚的时候会加强大气逆辐射，进行保温作用；白天的时候削弱太阳辐射，
减少水分的蒸发；温室阻挡风沙，可以减少当地风沙对农业的影响。第(2)题，据图可知，后墙正好位
于阳坡，因此可以利用太阳辐射，提升温室的温度；墙体本身比较厚实，因此可以作为温室的蓄能建
筑，有助于调节温室夜晚的气温；当地位于西北地区，风沙较大，墙体有助于阻挡风沙。第(3)题，沙
漠地区由于热力性质的原因，造成昼夜温差较大，而墙面白天吸热多夜晚放热少；地面白天获得太阳
辐射少而夜晚放热多；水幕集热－地暖加温系统将白天墙体获得的热量传递给土壤；夜晚气温很低时
土壤也能稳定放热从而减少冻害。第(4) 题，夏季的时候，太阳辐射较强，温度过高，因此需要将窗
帘覆盖以降低气温；冬季夜晚气温过低，因此需要将窗帘覆盖，增强大气的逆辐射，加强保温作用。
（2023·浙江1月）当空气经过较暖的下垫面时，底部的大气增温形成比周边温度高的“热泡”，并
不断向上运动，这是一切对流现象的基础。“热泡”超过凝结高度就会形成云层，海面上的云层在夜
间常常会发生强烈对流，形成雷雨天气。下图为甲地下垫面附近“热泡”上升运动示意图。完成下面
小题。1．造成夜间海面上云强烈对流的原因有（ ）
①云底接受海面辐射，降温慢 ②云顶长波辐射，冷却剧烈
③云底向下垫面辐射，降温慢 ④云顶水汽蒸发，冷却剧烈
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】1．A
【解析】1．大气的主要热量来源是地面辐射，云层底部更接近地面辐射，受海面辐射的影响，降温
慢，①正确；云顶远离地面，大气的长波辐射散热快，冷却剧烈，②正确；云底向下垫面辐射说明下
垫面气温低，对流运动微弱，不符合题意，③错误；水汽受地球引力影响主要在靠近地面的一侧，云
顶水汽较少，水汽蒸发不是冷却剧烈的原因，④错误。①②正确，故选A。
（2021·江苏卷）下图为“某日14时亚洲部分地区地面天气简图”。据此完成下题。2．此时下列站点上空最可能存在逆温的是（ ）
A．长春 B．太原 C．呼伦贝尔 D．乌鲁木齐
【答案】2．C
【解析】结合等压线分布图可知，长春位于冷锋锋前，冷锋即将过境，天气状况复杂不易出现逆温；
据图，太原等压线状况相对单一，但结合时间为14点，太原为午后，盛行上升气流，不会出现逆温，
B错误；呼伦贝尔位于冷锋锋后且邻近锋线，冷气团俯冲到暖气团下方易在高空出现气温上暖下冷的
逆温现象，C正确；乌鲁木齐正值正午，天气晴朗，不易出现逆温，D错误。故选C。
（2022•全国甲卷）蒙古族将靠近山林的优质草原称为杭盖草原。杭盖草原地形和缓，多由缓丘和河
谷组成。缓丘上牧草葱郁，河谷中的牧草更加繁茂。通常鼠类打洞、啃食等对草原多有破坏，而杭盖
草原的河谷中鼠害却很轻。杭盖草原是古时游牧民族最喜爱的牧场。据此完成9～11题。
3.杭盖草原附近山地对古时游牧民族越冬的重要性在于（ ）
A. 提供水源 B. 挡风保暖
C. 食物丰富 D. 围猎场所大
4.相对于周边坡度较大的草原，杭盖草原的缓丘牧草生长更好，是因为缓丘上（ ）
A. 降水较多 B. 蒸发较弱
C. 温度较高 D. 径流较少
【答案】3.B 4.B
【解析】第3题，杭盖草原为蒙古族的牧场，纬度较高，距离冬季风源地近，冬季受西北季风的影响
强烈，气候寒冷。选择有山地的地区南坡即阳坡越冬，相比北坡而言，一方面日照时间较长，光热条件较好，另一方面，位于西北季风的背风坡，受冬季风影响较小，较温暖，B正确。山地的水源、食
物相比浅丘和河谷没有优势，AC错误。游牧民族以放牧为生，猎人以狩猎为生，故围猎场所与游牧民
族选择山地越冬关系不大，D错误。故选B。
第4题，杭盖草原位于我国西北地区，温带大陆性气候，降水较少，A错误。温度与坡向和海拔有关，
与坡度大小关系不大，C错误。缓坡坡面径流速度较慢，有利于下渗，地下径流更丰富，D错误。该
地区纬度较高，太阳高度角比较小，与陡坡相比，缓坡太阳辐射与地面的夹角更小，单位面积获得的
热量较少，土壤蒸发较弱，水分条件更好，牧草生长更茂盛，B正确。故选B。
（2019·全国卷Ⅱ）积云为常见的一类云，其形成受下垫面影响强烈。空气在对流过程中，
气流携带来自下垫面的水汽上升，温度不断下降，至凝结温度时，水汽凝结成云。水汽开始
凝结的高度即为积云的云底高度。据此完成5～7题。
5.大气对流过程中上升气流与下沉气流相间分布，因此积云常常呈（ ）
A.连续层片状 B.鱼鳞状
C.间隔团块状 D.条带状
6.积云出现频率最高的地带是（ ）
A.寒温带针叶林地带
B.温带落叶阔叶林地带
C.亚热带常绿阔叶林地带
D.热带雨林地带
7.在下垫面温度决定水汽凝结高度的区域，积云的云底高度低值多出现在（ ）
A.日出前后 B.正午
C.日落前后 D.午夜
【答案】 5.C 6.D 7.A
【解析】第5题，大气对流过程中，上升气流与下沉气流相间分布，且上升气流形成积云，故积云与
上升气流的空间分布特征一致，为分散的形态。A选项中连续层片状云为连续形态，故错误；B选项
中鱼鳞状云为连续形态，故错误；C选项中间隔团块状云为分散形态，故正确；D选项中条带状云为
连续形态，故错误。
第6题，据材料信息可知，上升气流是形成积云的必要条件。近地面气温越高，空气越容易上升，越
易形成积云。四选项中，热带雨林地带气温最高，故选D项。
第7题，据材料信息可知，积云的云底高度取决于下垫面温度，下垫面温度越低，积云的云底高度越
低，一天中下垫面气温最低时为日出前后。A选项中日出前后为一天中气温最低时刻，故正确。
