专题三 地球上的大气
第 1 讲 大气的热力作用与大气的水平运动
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分值:106分 时间:120 min
一、选择题(每小题3分,共48分)
随着电影《中国机长》的热映,川航3U8633紧急迫降的事迹呈现在大众面前。飞机从重庆起飞,在9
800米高空,风挡玻璃无预警脱落,刘传建机长借助自己一百多次来回飞川藏线的经验和从业30年的技术,
成功于成都迫降,拯救了全机人的生命。据此,完成下面三题。
1.风挡玻璃脱落时,飞机正处于大气的( )
A.臭氧层
B.平流层
C.对流层
D.高层大气
答案 C 由材料“在9 800米高空,风挡玻璃无预警脱落”,并结合所学知识可知,对流层的平均高度为
12千米,因此飞机正处于对流层,C正确。
2.机长迫降时面临的困难可能有( )
①被风挡玻璃砸伤
②机内温度过低
③飞机颠簸强烈
④太阳辐射强
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
答案 B 由于飞机内气压高,高空气压低,气流由高压流向低压,所以风挡玻璃会向外脱落,故机长不会被
风挡玻璃砸伤,①错误;飞机的风挡玻璃脱落时,飞机处于9 800米的高空,此时飞机内的温度是非常低的,
机内温度过低是机长迫降时面临的困难,②正确;风挡玻璃脱落,进入飞机内的湍急气流会使飞机产生剧烈
的颠簸,故飞机颠簸强烈是机长迫降时面临的困难,③正确;太阳辐射强和飞机的迫降没有直接关系,④错
误。综上,B正确。
3.在飞机上看到的“翻腾的云海”所在大气层的特点是( )
A.对流运动显著
B.水平运动显著
C.气温逐渐升高D.气温先降后升
答案 A “翻腾的云海”所在大气层是对流层,其显著的特点是对流运动显著,故A正确。水平运动显
著是平流层的特点 ,故B错误。对流层的气温随海拔升高而降低,故C、D错误。
4.关于大气垂直分层特点的叙述,正确的是( )
A.对流层气温随高度上升而升高
B.平流层气温随高度上升而降低
C.平流层气流平稳,水汽、杂质多
D.高层大气电离层反射无线电短波
答案 D 高层大气呈电离状态,可以反射无线电短波,D正确。
2021年6月17日雨后天晴,我国某地的小明同学拍摄到天空的秀美景象,以“一半是海水,一半是火
焰”的标题发到朋友圈,获得众人点赞。下图为小明同学拍摄到的画面。据此完成下面两题。
5.图中天气现象发生于大气层的( )
A.臭氧层 B.高层大气
C.平流层 D.对流层
答案 D 图示为火烧云,是落日时太阳余晖洒在云层上产生的现象。云绝大部分出现在对流层,D正确;
臭氧层、高层大气、平流层等几乎没有云雾等天气现象。
6.此时近地面空气中含量较低的成分是( )
A.水汽 B.二氧化碳
C.杂质 D.氧气
答案 C 火烧云常出现在夏季,特别是雷雨之后。凝结核是形成降水的必要条件之一,因降水使得凝结核
沉降到地面,大大减少其在空气中的含量,C正确;夏季雨后空气中水汽含量较高,A错误;氧气和二氧化碳
含量在雨后变化不大,B、D错误。
知识归纳 降水形成的主要条件:空气中含有足够的水汽;空气温度下降到水汽饱和能够凝结;有凝结核。
地表反照率反映地面对太阳辐射的吸收和反射能力。巴丹吉林沙漠位于内蒙古自治区西部。下图为该沙
漠某月26日—28日降雪前后地表反照率日变化图。据此完成下面三题。7.巴丹吉林沙漠出现降雪最可能在( )
A.1月28日 B.4月27日
C.10月26日 D.12月27日
答案 D 图示三条曲线只有27日在午后出现突然上升,由于雪的反照率较高,可判断降雪最有可能发生
在27日。由图示可以看出该月的日出时间在8∶00之后,日落在16∶00左右,说明昼很短,结合选项12月
最符合,D正确。
8.下列有关地表反照率的大小排序正确的是( )
A.雪后晴天>雪前晴天>雪天
B.雪天>雪后晴天>雪前晴天
C.雪后晴天>雪天>雪前晴天
D.雪前晴>雪后晴天>雪天
答案 C 根据图中26、27、28日三天地表反照率及27日出现降雪可知,28日(雪后晴天)地表反照率最
高,27日次之,26日(雪前晴天)地表反照率最低。故地表反照率呈现出:雪后晴天>雪天>雪前晴天,C正确。
9.被稳定积雪覆盖的巴丹吉林沙漠地温会偏高一些的原因主要是( )
A.沙子反射地面辐射少
B.积雪减少地面辐射散失
C.沙子吸收太阳辐射多
D.积雪吸收大气辐射较多
答案 D 地面被积雪覆盖后,由于积雪导热性差,可减少地面热辐射散失,故D正确。
热岛强度是指中心城区比郊区气温高出的数值大小,下图为某年广州市平均热岛强度分布图。完成下
面两题。10.影响广州市热岛强度空间差异的因素有( )
①降水强度 ②产业活动
③气温日较差 ④下垫面性质
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
答案 D 广州市全市范围内降水强度差异不会很大,对城市热岛强度影响很小,①错误;产业活动对大气
环境和地面热量状况影响较大,而且不同城市内部的产业布局存在明显差异,对城市热岛强度空间差异影
响较大,②正确;城市热岛强度主要是城区与郊区下垫面差异造成的,与气温日较差无关,③错误;下垫面
热力性质差异是造成城区与郊区气温差异的主要原因,④正确,所以选D。
11.下列措施对减轻广州市热岛强度最有效的是( )
A.减少污染物排放 B.道路铺设透水砖
C.构建城市通风廊道 D.将水域改造为绿地
答案 C 减少大气污染物排放可以改善城市大气质量,但是很难缩小城区与郊区气温差异,A错误;道路
铺设透水砖可以增加下渗,增加地下水储量,但对减轻城市热岛强度效果不大,B错误;构建城市通风廊道有
利于加强城区与郊区空气交换,降低城区温度,有利于减轻城市热岛强度,故C正确;水域调节气温的能力
比绿地强,D错误。
名师点睛 导致城市热岛效应的原因:1.城市大量人工构筑物改变了下垫面热力性质,地面反射率降低,比
热容降低。2.人工热源的影响。3.城区大气污染重,温室效应强。4.地面硬化,积水迅速成为地表径流随
管网排走,蒸发弱。5.建筑物密集,导致漫反射强且风速小不利于热量扩散。
“白天晴朗,夜里下雨”是拉萨夏季独特的天气现象。下图为拉萨城区分布示意图。据此回答下面两
题。
12.与拉萨夜雨形成过程相符的是( )A B C D
答案 A 拉萨地处谷地,夜间山坡降温幅度较大,温度低,空气以下沉气流为主,形成高气压,谷地降温幅
度较小,温度高,空气以上升气流为主,形成低气压,易形成雨,A项正确。
13.有利于拉萨夜雨形成的条件是( )
A.白天太阳辐射强,水分蒸发多
B.夜晚多云,大气逆辐射强
C.夜晚地面辐射强,出现逆温
D.河谷背风坡,焚风效应强
答案 A 有利于拉萨夜雨形成的条件包括物质条件 ( 空气中水汽含量较多 ) 和动力条件 ( 空气以上升气流
为主 )。拉萨白天太阳辐射强,水分蒸发多,空气中水汽含量较多,有利于夜雨形成,A项正确。
湟水是黄河上游的一条重要支流,受地形影响,山谷地区热力不均匀,形成局地环流——山谷风。一般
日出及日落以后的2~3个小时,分别为山风转谷风和谷风转山风的时刻。下图为湟水谷地某地段山谷风风
向频率及风速日变化。据此完成下面三题。
14.湟水谷地该地段谷风的主导风向是( )
A.偏东风 B.偏西风
C.偏南风 D.偏北风
答案 A 一般日出后的2~3个小时,为山风转谷风时刻,即日出后2~3小时山风频率降低、谷风频率升高;
图示北京时间6时后偏东风频率升高、偏西风频率降低,至11时(当地约9时,即日出后2~3小时)左右出
现交叉,说明偏东风为谷风的主导风向。
15.湟水谷地该地段山谷风风速变化表现为( )
A.山风大于谷风
B.谷风大于山风
C.正午风速最大
D.傍晚风速最低
答案 B 由风速日变化曲线可知,总体上白天风速大于夜晚;而白天主要为谷风、夜晚主要为山风,故谷
风大于山风,B正确。16.该地是湟水谷地最典型的山谷风地段,主要原因是该地段( )
A.晴好天气多,昼夜温差较大
B.植被覆盖少,摩擦阻力较小
C.河道较宽阔,水平气流显著
D.地势起伏大,热力差异显著
答案 D 由“受地形影响,山谷地区热力不均匀”可知,地势起伏大,热力差异显著是主要原因,故D正
确。
二、非选择题(共58分)
17.阅读图文资料,完成下列问题。(10分)
沿海城市热岛效应和海陆风之间存在相互影响的关系,海陆风是沿海地区最突出的大气运动形式之一,
海陆风的影响范围可达上百千米。为了研究海陆风的特征,将背景风力处于静风或弱风状态,向岸风和离
岸风相互转化时突变角度大于90°的日期定义为典型海陆风日。下图示意天津市某典型海陆风日2时和
16时气温分布情况。
(1)从热力环流的角度指出2时城市风最显著的气象站点,并说明理由。(2分)
(2)据图分析该日16时海陆风对天津市气温分布的影响。(3分)
(3)下图为海陆风日与非海陆风日热岛强度的日变化图,分析海陆风日白天热岛强度较低的原因。(5分)
答案 (1)气象站①。理由:气象站①与市区间等温线密集,单位距离温差大,水平气压梯度力大,两地间风
力显著。
(2)16时受温度较低的海风影响,气温由沿海向内陆升高,气温最高值出现在海风影响弱的内陆(市区西部)。
(3)白天海风气温较低,降低市区气温,减小城郊温差,降低热岛强度。解析 (1)据图可知,2时城市风最显著的是气象站①。理由是气象站①与市区间等温线密集,单位距离温
差大,水平气压梯度力大,两地间风力最显著。2时,受海陆热力性质差异的影响,陆地降温快,形成高压区;
海洋降温慢,形成低压区,风从陆地吹向海洋,为离岸风,①处的城市风与离岸风风向一致,因此城市风得到
加强。(2)16时海洋温度低,陆地温度高,海洋上形成高压区,陆地上形成低压区,风从海洋吹向陆地,形成
海风。由沿海向内陆,受温度较低的海风影响越来越小,气温由沿海向内陆升高,气温最高值出现在内陆
(市区西部)。(3)据材料可知,海陆风日,背景风力处于静风或弱风状态。该地主要受海陆风影响,受海陆
热力性质差异的影响, 白天陆地升温快 , 形成低压区 , 海洋升温慢 , 形成高压区 ,风从海洋吹向陆地,形成海
风。白天海风温度较低,海风吹向市区,可以降低市区气温,减小城郊温差,降低热岛强度。
18.阅读图文资料,完成下列要求。(14分)
绒布河谷位于珠峰北侧,该河谷从珠峰往北海拔急剧下降,直到6 500米以下,坡度才逐渐变缓。海拔
5 400~7 500米,几乎全为冰川覆盖。科考队在绒布寺附近多次进行探空观测,发现绒布河谷离地面1 000
米以下多盛行下山风,人们称之为冰川风。研究发现,绒布河谷南北向的上山风与下山风的形成,与山坡气
温和同高度山谷中气温之差密切相关。图甲示意绒布河谷及其绒布寺的位置,图乙示意绒布河谷南北向地
形剖面;图丙示意1975年5月绒布寺观测站风向风速垂直分布的平均日变化情况。
图甲
图乙图丙
(1)从时间变化角度,指出1975年5月绒布河谷冰川风的特点,并说明依据。(6分)
(2)结合地面状况,分析绒布河谷白天冰川风的成因。(4分)
(3)用实线代表等温面,虚线代表等压面,在图乙中画出绒布河谷当地时间18时等温面和等压面的垂直分
布状况(注意各画出2条直线)。(4分)
答案 (1)一日中,除10时无冰川风外,其他时间都有冰川风。依据:图丙显示,距离地面1 000米以下,除
10时外,其余时间都盛行偏南风即冰川风。
午夜后至正午前风速较弱,正午至午夜风速较强。依据:图丙显示,距离地面1 000米以下,午夜后至正午前
多为二级风,正午至午夜多为四级风。
(2)山坡大面积冰川覆盖,对阳光反射率高,地面吸收太阳辐射少,地面辐射弱,坡面气温低于同高度山谷,
气压高于同高度山谷,冷空气顺河谷而下,形成冰川风。
(3)绘图如下∶注意等温面和等压面的倾斜方向。
解析 (1)材料提示,冰川风是绒布河谷离地面1 000米以下的下山风,再据图甲河谷的相对位置,判断偏南
风为冰川风。最后,观察图丙中距离地面1 000米以下区域各时段风向、风速总结。
(2)当山坡气温与同高度山谷中气温之差为负值时,山坡温度低,气流下沉,形成下山风。白天山坡应该吸
热快、气温高,但绒布河谷山坡气温低,则一定有阻碍山坡吸收太阳辐射的因素。结合材料中绒布河谷冰
川广布的信息,可判断是冰川对阳光的反射作用导致坡面得到的太阳辐射少。(3)据图丙可知,18时吹偏南风,即下山风(冰川风),表明山坡气温低于同高度山谷气温,因此等温面左低右
高。近地面同一高度,气温越高,气压越低,所以等压面右低左高。
19.阅读图文材料,完成下列要求。(24分)
城市热岛是指城区气温明显高于外围郊区的现象,是城市气候最显著的特征之一。近年来随着汉中城
市化进程的加快、城镇企业迅速发展以及人口密度的快速增加,导致城乡温差增大,城市热岛效应日益严
重。下图示意2009—2018年汉中市热岛强度日变化。
(1)比较汉中市1月和7月热岛强度日变化的异同。(8分)
(2)说出影响汉中市热岛效应强弱的因素。(4分)
(3)分析汉中市夜间热岛强度强于白天的原因。(8分)
(4)画出汉中市12~14时的城郊热力环流。(4分)
答案 (1)相同点:日变化明显;夜强昼弱;中午前后出现冷岛效应(市区气温低于郊区气温)。
不同点:7月日变化更加明显;热岛最强时间不同,1月出现在8时前后,7月出现在21时前后;1月出现冷岛
效应的时间较长。
(2)气候;下垫面;城市化进程;人类活动;等。
(3)夜间:城区大气扩散条件相对郊区差;空气污染物多,大气逆辐射较强,导致城区夜间气温较高,城郊温
差大,夜间热岛效应明显。
白天:城区大气污染较郊区严重,大气对太阳辐射削弱作用强,气温升高幅度小;或郊区空气质量较好,太阳
辐射强,地面吸收大量热量,郊区增温快,城郊温差变小,热岛强度减弱,甚至导致郊区气温比城区高(冷岛
现象)。
(4)图略。(提示:市区为下沉气流,郊区为上升气流,形成闭合环流。)
解析 (1)日变化异同点,可从总体变化强弱、不同时间强弱差异、极值角度分析,注意要结合图示信息,
从异、同两方面分别表述。
(2)依据材料信息“城市化进程的加快、城镇企业迅速发展以及人口密度的快速增加”分析即可。
(3)依据热岛效应是指“城区气温明显高于外围郊区的现象”,可从城郊温差夜间大、白天小角度分析。
(4)依据图示热岛强度小于0℃水平线,结合热岛强度含义,运用热力环流知识绘图即可。
20.阅读材料,回答下列问题。(10分)
材料一 密云水库位于北京市密云区,地处燕山丘陵之中,面积约为180 km2,是北京唯一的地表饮用水源地,
也是北京生态涵养区的重要组成部分。密云水库水质总氮含量春季偏高、夏季偏低。
材料二 下图为密云区等高线地形图(单位:m)。(1)描述水库和周围陆地之间形成湖陆风的过程。(4分)
(2)比较夜晚水库南、北两侧风速的差异并解释原因。(6分)
答案 (1)白天,密云水库升温较慢,近地面气压较高,形成由水库吹向陆地的湖风;夜晚,周围陆地降温较
快,近地面气压较高,形成由陆地吹向水库的陆风。
(2)差异:水库北侧风速较大。原因:密云水库西、北、东三面环山,其北侧受山谷风影响。夜晚,水库北侧
的山风与陆风方向大致相同,相互叠加。
解析 (1)结合热力环流原理分析,由于水库和周围陆地热力性质的差异,白天密云水库升温较慢,近地面
气温较低,气压较高,风从水库吹向周围陆地,形成湖风;夜晚,周围陆地降温较快,近地面气温较低,气压较
高,风从周围陆地吹向密云水库,形成陆风。(2)读图分析可知,密云水库南侧地势平坦,西、北、东三面环
山,北侧受地形影响会形成山谷风,夜晚吹山风,与陆风的风向大致相同,相互叠加,加大了陆风的风力,因
此夜晚密云水库北侧的风速大于南侧。
