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第06 讲 大气的组成、垂直结构及受热过程
目录
01 课标达标练 ..................................................................................................................................... 2
题型01 大气的组成与垂直结构..........................................................................................................................2
题型02 逆温..........................................................................................................................................................3
题型03 大气受热过程..........................................................................................................................................3
题型04 大气的削弱作用与保温作用..................................................................................................................5
题型05 气温分析..................................................................................................................................................6
题型06 地面热平衡..............................................................................................................................................7
题型07 地面有效辐射..........................................................................................................................................8
题型08 大气对流与云底高度..............................................................................................................................9
02 核心突破练....................................................................................................................................10
03 真题溯源练....................................................................................................................................15
01 大气的组成与垂直结构
雨幡洞云是一种奇特的天气现象（图），薄薄的云层出现一个空洞，一缕缕“云丝”似乎从洞中心
部分落下，犹如“空中水母”。专家解释，这是由于大气层中存在低于0℃而仍然保持液态的过冷液滴，
受飞机飞行产生扰动而产生云洞，完成下面小题。
1
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1．雨幡洞云位于大气垂直分层中的（ ）
A．平流层
B．对流层
C．高层大气
D．无法判断
2．发生雨幡洞云的云层温度较低，是由于（ ）
A．距离太阳较远B．距离地面较远
C．距臭氧层较远
D．距电离层较远
02 逆温
（24-25 高三上·广东东莞·期中）下图为研究小组对我国青藏高原某河谷城市进行逆温测定的结果。
据图，完成下面小题。
3．该地逆温层（ ）
A．冬季逆温层厚度大，夏季小
B．7 时厚度一月最大，三月最小
C．19 时厚度随月份增加而递减
D．逆温现象19 时出现，7 时最强
4．图示逆温现象出现时（ ）
A．山谷比山坡更易遭受冻害
B．有利于提升城区空气质量
C．夜雨出现的频率大为增加
D．空气对流作用更加强盛
2
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03 大气受热过程
（2025·安徽合肥·二模）策勒光伏电站位于我国新疆和田地区，是“新能源+治沙”模式的典型代表，
该电站在塔克拉玛干绿色阻沙防护带建设中发挥了重要作用。下图示意策勒光伏电站不同类型辐射的各季
节辐射总量。据此完成下面小题。
5．导致该电站春季和秋季到达地面太阳辐射总量差异的主导因素有（ ）
①昼夜长短 ②正午太阳高度 ③天气状况 ④植被覆盖
A．①②
B．①③
C．②④
D．③④
6．与夏季相比，春季该电站地面反射太阳辐射总量多是因为（ ）
A．沙尘天气多
B．太阳辐射强
C．地面温度高
D．地面积雪多
7．该电站在绿色阻沙防护带建设中发挥的作用有（ ）
①降低地表风速 ②减少水分蒸发 ③增加大气降水 ④增加光照强度
A．①②
B．①③
C．②④
D．③④
04 大气的削弱作用与保温作用
青海湖冬季气温低，冰封期较长，湖冰晶莹剔透。研究表明，不同天气过程可显著改变冰面覆盖物
的分布情况，进而影响湖面反照率（反照率是指地表反射的太阳辐射与入射太阳辐射之比）及湖冰温度的
日变化等。下表示意2022 年2 月5—18 日青海湖主要天气现象及湖面特征。据此完成下面小题。
日期
天气现象
湖面特征
2 月5 日
降雪（第一次）
薄雪覆盖冰面
2 月10 日
降雪（第二次）
积雪覆盖冰面
2 月12 日
大风（第一次）、沙尘
沙尘覆盖冰面
3
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2 月18 日
大风（第二次）
裸露冰面
8．青海湖湖面反照率上升较明显的时段为2 月（ ）
A．5—10 日
B．10—12 日
C．12—18 日
D．5—18 日
9．相关数据显示，2 月18 日表层湖冰的温度日变化幅度最大，其原因可能是当天（ ）
①白天，湖面对太阳辐射的削弱作用强 ②白天，湖面对太阳辐射的削弱作用弱
③液晚，湖面对表层湖冰的保温作用强 ④夜晚，湖面对表层湖冰的保温作用弱
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
05 气温分析
我国一般把日最高气温达到或超过35℃的气温称为高温，连续数天的高温天气过程称之为高温热浪。
夜间热浪即夜间温度持续偏高，城市夜间热浪持续时间较长。下图示意2024 年8 月5 日全国高温预报。据
此完成下面小题。
10．甲、乙两地形成高温天气的共同原因是（ ）
A．受气旋控制
B．地势起伏大
C．大气湿度大
D．太阳辐射强
11．有利于形成夜间热浪的条件是（ ）
A．地势起伏大
B．大气云层厚
C．水汽含量小
D．植被较茂密
4
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06 地面热平衡
（2025·江西新余·模拟预测）土壤温度简称地温，是指地面以下土壤中的温度。随着太阳辐射的昼夜
或季节变化，土壤温度除了有周期性的日变化和季节变化外，还有空间上的垂直变化。华北农田秸秆覆盖
是调节当地土壤温度最常用的手段之一。图为夜间地表热量收支示意图（图中R 为太阳辐射与地面辐射的
差额，短横线为地面与下层土壤的分界）。完成下面小题。
12．图中LE 和P 可表示为（ ）
①地面与下层土壤的热交换 ②太阳辐射量减去大气辐射量
③水分凝结进行的热量交换 ④地面与近地面大气的热交换
A．①②
B．①③
C．②④
D．③④
13．在0～20cm 深度范围内，土壤温度随深度的变化规律是（ ）
A．白天随深度增加而增加
B．夏季随深度增加而降低
C．夜晚随深度增加而降低
D．土壤深层温度季节变化大
14．在华北地区，下列不同时间秸秆覆盖的作用正确的是（ ）
A．早春——提高土壤温度
B．冬季——降低土壤温度
C．夏季——提高土壤温度
D．苗圃播种后——降低湿度
07 地面有效辐射
地面有效辐射是指地面辐射和地面所吸收的大气逆辐射之间的差值。当下垫面温度与空气温度差值
大时，有效辐射就大；当近地面气温增大时，有效辐射就减小。下图为我国菜地某日地面有效辐射日变化
图。据此完成下面小题。
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15．推测可导致地面有效辐射增大的因子是（ ）
A．空气混浊
B．厚云覆盖
C．空气变稀薄
D．湿热天气
16．可能出现逆温的时段是（ ）
A．8 时
B．12 时
C．16 时
D．20 时
08 大气对流与云底高度
对流层顶作为对流层和平流层之间的过渡层，对平流层与对流层均有非常重要的影响。研究表明，
受气候变化影响，全球对流层顶高度发生了明显改变，图为1979~2014 年对流层顶平均气压值随纬度变化
趋势示意图。据此完成下面小题。
17．据图可知，对流层顶高度（ ）
A．全球呈下降趋势 B．在赤道地区最低
C．中纬度上升明显 D．随纬度波动震荡
18．就季节变化来看，冬季对流层顶的气压值最高，主要因为冬季（ ）
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A．低温干燥，植被覆盖率低
B．地表温度低，垂直温差小
C．供暖耗能多，热岛效应强
D．南北温差大，地表风力强
19．在全球气候变暖的背景下，研究发现平流层低层的臭氧含量有所减少，其影响是（ ）
A．平流层低层变暖强度减弱，对流层顶高度增加
B．平流层低层变暖强度减弱，对流层顶高度下降
C．平流层低层变暖强度增强，对流层顶高度增加
D．平流层低层变暖强度增强，对流层顶高度下降
【沙尘气溶胶】（2025·河南信阳·模拟预测）沙尘气溶胶是沙漠表面的沙尘粒子和尘土
被大风吹起后，悬浮在大气里的各种固体颗粒混合物。沙尘气溶胶消光系数是表征大气散射和吸收能力的
重要光学参数，其值越高说明气溶胶浓度越高，污染越严重。如图示意新疆民丰气象观测站不同季节沙尘
气溶胶消光系数的垂直变化。据此完成下面小题。
1．大气中的沙尘气溶胶可以（ ）
A．减少云量形成B．增强太阳辐射
C．延缓地面冷却
D．增强地面辐射
2．图中甲、乙、丙、丁对应的季节（ ）
A．春季、夏季、秋季、冬季
B．夏季、秋季、冬季、春季
C．秋季、冬季、春季、夏季
D．冬季、春季、夏季、秋季
3．图甲中4 千米高度沙尘气溶胶消光系数为四季中最大的原因是（ ）
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A．逆温增强
B．对流旺盛
C．强风扰动
D．蒸发强烈
【空气污染下垂直温差】（2025·甘肃白银·模拟预测）每年5-8 月，南美洲圣地亚哥
（33.5°S，70.6°W）易出现垂直方向温差异常现象，悬浮颗粒物污染较严重。下图为圣地亚哥大气监测塔
记录的悬浮颗粒物污染严重的连续三日30m 与2m 温差（指30m 的温度－2m 的温度）变化示意图。据此
完成下面小题。
4．悬浮颗粒物污染最严重的是（ ）
A．第1 天6 时
B．第2 天6 时
C．第2 天21 时
D．第3 天12 时
5．5-8 月圣地亚哥30m 和2m 的温差异常主要是因为（ ）
①太阳辐射较弱 ②对流运动较强 ③冷空气堆积在低空 ④受副热带高压控制
A．①②
B．①③
C．②④
D．③④
（2025·江西赣州·一模）我国某地蔬菜生产基地内一日光温室坐北朝南，北部为墙体，夜间棚顶需覆
盖保温物。下图为某晴日大棚内垂直方向上气温的日变化。据此完成下面小题。
6．导致15：00 前后棚内气温随高度升高而升高的主要因素是（ ）
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①太阳辐射 ②大气逆辐射 ③土地热容量 ④地面蒸散发
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
7．夜间，该温室内大气逆辐射最强时间在（ ）
A．1 时前后
B．3 时前后
C．21 时前后
D．23 时前后
（2025·广东珠海·一模）浙江黄岩盛产柑桔，近年来当地农民采用矮化、稀植等新技术，树高控制在
2 米左右，行距和株距大幅增加，植株的光照条件明显改善，提高了柑桔的产量和品质。黄岩甲柑桔园采
用了新技术，紧邻的乙园区则未采用。下图示意某日14 时甲柑桔园温度（包括气温和地温）的垂直分布情
况。完成下面小题。
8．与甲柑桔园相比，该日14 时乙柑桔园气温分布特点是（ ）
A．气温最高离地面较近
B．气温最低处数值较大
C．气温向下递减较明显
D．气温向下递增较明显
9．导致14 时甲柑桔园2m 上、下气温垂直变化的原因是（ ）
①树冠加热效果强 ②树冠阻挡作用强 ③地面辐射作用强 ④大气逆辐射强
A．①②
B．①③
C．②③
D．②④
10．（2025·四川成都·三模）阅读图文材料，完成下列要求。
青藏公路东起西宁市，西止拉萨市，是世界上海拔最高、途经多年冻土区线路最长的柏油公路。研
究发现，东西走向路段，冬季白天路基南侧边坡地表温度明显高于北侧边坡；南北走向路段，夏季白天地
面增温导致云量变化，使路基西侧边坡地表温度低于东侧边坡。青藏公路路基存在裂缝病害和融沉问题，
路基的稳定性受到威胁，降低地温是缓解该问题的重要途径。下图示意青藏公路的线路及路基剖面。
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(1)东西走向路段，冬季白天路基南侧边坡地表温度明显高于北侧，试分析其原因。
(2)南北走向路段，夏季白天路基西侧边坡地表温度较东侧低，试分析其原因。
(3)说明青藏公路路基裂缝病害严重的原因并提出缓解该问题的合理化建议。
（2023·广东·高考真题）2019 年5 月28 日，某科研团队利用往返式探空气球，在长沙观测站
（28°07′N，112°17′E）收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息（图a）。图b
为其中某一时刻对应的太阳光照示意图（阴影部分代表黑夜）。据此完成下面小题。
1．在图a 中，符合图b 示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
2．这次探测结果显示，白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多，是因为随高度增加（
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）
A．CO2量减少 B．空气温度降低 C．大气越稀薄 D．人类干扰越小
（2023·浙江·高考真题）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。
3．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
（2023·全国乙卷·高考真题）位于日本海附近的珲春与内陆的辽源各日最高气温时刻（北京时间）的
月均值不同（如表）。规定各日最高气温时刻与月均值相差超过1 小时为偏离。据此完成下面小题。
气象台
站
经度
纬度
1 月各日最高气温时
刻均值
1 月偏离天
数/天
7 月各日最高气温时
刻均值
7 月偏离天
数/天
珲春
130.35°E
42.86°N
约14 时00 分
20.8
约14 时40 分
19.6
辽源
125.15°E
42.90°N
约13 时20 分
14.4
约13 时50 分
17.2
4．珲春的最高气温时刻月均值滞后当地正午的时间长于辽源，原因是珲春（ ）
A．降水多
B．受海洋影响强
C．风力强
D．受山地影响强
5．辽源冬季偏离天数少，说明辽源冬季多（ ）
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A．雨雪天气
B．温带气旋
C．晴朗天气
D．冷锋过境
（2022·浙江·高考真题）大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城市大气
散射辐射日变化图。完成下面小题。
6．有关该城市大气散射辐射强弱的叙述，正确的是（ ）
①夏季大于冬季 ②郊区大于城区 ③冬季大于夏季 ④城区大于郊区
A．①②
B．①④
C．②③
D．③④
7．下列现象与大气散射作用密切相关的是（ ）
①晴天天空多呈蔚蓝色 ②朝霞和晚霞往往呈红色 ③深秋晴天夜里多霜冻 ④雪后天晴阳光特别耀眼
A．①②
B．①④
C．②③
D．③④
（2021·广东·高考真题）辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。
黄河源地区位于青藏高原腹地，平均海拔4000 多米，冬季辐射逆温现象多发。据此完成下面小题。
8．冬季易加强辐射逆温的地形是（ ）
A．山峰
B．平原
C．谷地
D．丘陵
9．黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是（ ）
A．日落前后，大风呼啸
B．正午时刻，雨雪交加
C．午夜时分，浓云密雾
D．日出之前，晴朗无风
10．黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于（ ）
A．锋面气旋多
B．下沉气流盛行
C．准静止锋强
D．热力对流强盛
（2021·浙江·高考真题）飞机飞过暖锋前缘晴朗的天空时，其排出的水汽常凝结成白色云带。这种云
带能较长时间存在，人们常以此来预报暖锋的到来。下图为某时刻某区域等压线分布图。完成下面小题。
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11．飞机尾部凝结的云带能较长时间存在的主要原因是（ ）
A．受强紫外线照射
B．处在逆温层之中
C．处在强烈对流中
D．受冷锋云系挤压
（2021·浙江·高考真题）秀珍菇生产需避光遮阳。浙江某地在秀珍菇生产大棚上搭建光伏发电系统，
实现了棚内种菇、棚顶发电.形成了“农业+新能源"生态高效生产方式。完成下面小题。
12．该生产方式会使棚内（ ）
A．太阳辐射减弱
B．地面辐射增加
C．大气吸收增加
D．地面反射增加
13．与原秀珍菇生产方式相比，该生产方式的优势有（ ）
①增加经济效益 ②增加土壤肥力 ③减少土壤污染 ④提高土地利用率
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
14．（2024·广西·高考真题）阅读图文材料，完成下列要求。
图a 示意欧洲部分区域一种典型的海平面气压分布形势。冬季受该气压形势控制时，瑞士中部高原
地区（图b）风速较大，最大风速位于莱芒湖区，时速可超过100 千米。这种风会使瑞士中部高原地区出
现逆温层，逆温层下方常有层云（低空中呈层状的云层）形成；当有其他条件配合时，莱芒湖畔局地还容
易出现冰冻现象。右图为莱芒湖畔某次发生冰冻时的街景。
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说明冬季受该气压形势控制时，瑞士中部高原地区层云的成因。
15．（2024·山东·高考真题）阅读图文材料，完成下列要求。
我国沿海某区域某时段经历了一次大范围的浓雾天气，给当地交通带来了较大影响。气象部门指出，
此次浓雾为平流雾，是由暖湿空气流经冷的下垫面而形成的。如图示意该区域0 时（雾过程初期）近地面
主要气象要素的分布。
(1)分析此次浓雾天气形成的主要原因。
(2)夜间，该区域被厚厚的云层覆盖，低层的雾逐渐发展增强，形成了“上云下雾、云雾共存”的特征。说
明在夜间，云对雾发展快慢的影响。
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