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专题04 大气的组成与垂直分层 大气的受热过程
考点概览
考点01 大气的组成与垂直分层
考点02 大气的受热过程
大气的组成与垂直分层
（2025·河南信阳·模拟预测）研究人员在如图所示区域设立监测站。监测发现，青海湖在湖冰形成和
融化阶段呈现结冰慢、消融快的特点，青海湖四周地面的气温、湿度、风速、太阳辐射、大气逆辐射等是
影响青海湖冰期和冰层厚度的主要气象因素。其中，太阳辐射对冰层厚度的影响小于大气逆辐射。近几年，
青海湖的冰期在缩短，冰层厚度在变小。完成下面小题。
1．太阳辐射对青海湖冰层厚度的影响较小，主要是由于（ ）
①昼夜温差较大 ②受大气削弱作用明显 ③受冰的反射影响大 ④受湖陆风的影响较大
A．①②
B．①③
C．②③
D．②④
2．加速青海湖湖冰融化的因素是（ ）
①湖冰表面反射率低 ②冰内部孔隙增大 ③湖面的风速比较小 ④湖水吸收辐射减少
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
3．青海湖冰期缩短、冰层变薄可能造成的影响是（ ）
A．鱼类洄游路线改变
B．浮游生物数量减少C．湖水盐度将会上升D．湖水水质
考点01
迅速恶化
【答案】1．B 2．A 3．C
【解析】1．青海湖昼夜温差大，白天太阳辐射使冰层融化，夜晚气温下降使冰层融化速度减缓，导致太
阳辐射对冰层厚度的累积影响有限，①正确。青海湖在青藏高原，海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的削弱
作用弱，②错误。青海湖湖面结冰后，冰面对太阳辐射反射率高，大量太阳辐射被反射回太空，冰层吸收
的太阳辐射能量少，难以通过太阳辐射获取足够的热量来改变冰层厚度，③正确。湖陆风主要影响的是湖
边地区的气流运动、温度和湿度等，与太阳辐射对冰层厚度的影响并无直接关联，④错误。综上所述，
①③正确，故选B。
2．湖冰表面的反射率（即反照率）较低时，湖冰对太阳辐射的吸收能力较强，①正确。当冰内部孔隙增
大时，湖冰的结构松散，会降低湖冰的强度和稳定性，加快湖冰的融化速度，②正确。太阳辐射是湖冰融
化的主要能量来源之一，当湖冰吸收更多的太阳辐射时，湖冰内部的温度会升高，从而加速湖冰的融化。
风速较小不利于湖冰与大气之间的热量交换。在风速较大时，湖冰表面的热量更容易被吹散，同时风力还
会使湖冰破碎，增大湖冰与湖水的接触面积，从而加速湖冰的融化，③错误。如果湖水吸收的太阳辐射量
减少，湖水升温慢，不利于湖冰的融化，④错误。综上所述，①②正确，故选A。
3．冰期缩短会使青海湖湟鱼洄游时间发生变化，不会改变湟鱼洄游路线，A 项错误。冰期缩短，水温升
高，浮游生物总体数量增多，B 项错误。冰期缩短、冰层变薄，湖水与大气接触时间长、面积大，蒸发加
剧，盐度升高，C 项正确。气温升高、风速增大能增强湖水的流动性，水体更新速度加快，有助于改善水
质，D 项错误。综上所述，ABD 项错误，故选C。
大气的受热过程
4．（2025·河南郑州·模拟预测）阅读图文材料，完成下列要求。
材料一：土壤温度、积雪、植被覆盖影响冻土的最大冻结深度、冻结时长。受地形因素影响，山区
往往发生逆温现象。伊犁河谷的典型逆温现象出现在海拔800m～1600m 之间。图1 为“伊犁河谷地的位置
示意”，图2 为“土壤冻结最大深度随海拔变化情况及其年降水量示意图”。
材料二：伊犁河谷是我国西北地区主要黄土分布区之一，某考察组观察到伊犁河谷黄土呈带状分布
于河流阶地、低山丘陵区，且自西向东黄土颗粒逐渐变细。
考点02
(1)简述伊犁河山谷冬季逆温的发生条件。
(2)分析季节冻土最大冻结深度在海拔约1200m 以上变深的原因。
(3)说明伊犁河谷黄土层的形成过程。
【答案】(1)伊犁河谷向西开口，冬季有利于大西洋暖湿西风深入，谷底温度较高；天山山体高大，冬季高
山冷空气下沉，集聚谷底；谷底暖空气被抬升，从而形成下冷上热的逆温层。
(2)1200 米以上降水量增多，季节性积雪厚度增大，减弱了冬季地面热量散失，保温作用增强；逆温效果明
显，海拔1200 米以上地区处在逆温层上部，温度较高；降水量增加和逆温现象显著使得1200 米以上地区
水热条件改善，植被覆盖率高，热容量大土壤不易冻结。
(3)盛行西风携带来自中亚沙漠的沙尘（伊犁河中下游的沙尘），遇山地阻挡；在爬坡上升过程中动力减弱，
搬运能力下降而沉积。
【分析】本题以伊犁河谷地的位置及其降水量和土壤冻结最大深度随海拔变化情况示意图为背景材料，涉
及逆温、地理环境的整体性、外力作用的相关知识，主要考查学生获取和解读地理信息、调动与运用地理
知识，区域认知与综合思维的核心素养。
【详解】（1）逆温的形成是温度由近地面向高空递增，使得下冷上热，受地形影响，山区往往易发生逆
温现象。读图结合所学知识可知，伊犁河谷位于天山北麓的河谷地带，向西开口，冬季有利于大西洋暖湿
西风深入，使得谷底温度较高；另外天山山体高大，冬季高山上气温低，冷空气因密度较大而下沉，集聚
于谷底；此时谷底暖空气被抬升，从而形成下冷上热的逆温层。
（2）读图2 可知，山地降水呈现随海拔升高降水增多，1200 米以上降水量增多，使得季节性积雪厚度增
大，会减弱冬季地面辐射热量散失，保温作用增强，使得海拔高处温度得以保持；由上题分析可知，伊犁
河谷逆温效果明显，山坡上温度高，降水量增加和逆温现象显著使得海拔1200 米以上地区水热条件改善，
加之植被覆盖率高，降低了日温差和年温差，热容量大土壤不易冻结，所以冻土最大冻结深度在海拔约
1200m 以上变深。
（3）由材料可知，伊犁河谷是我国西北地区主要黄土分布区之一，考察组观察到伊犁河谷黄土呈带状分
布于河流阶地、低山丘陵区，且自西向东黄土颗粒逐渐变细。说明是盛行西风携带来自中亚沙漠的沙尘，
遇山地阻挡，风速减慢，在爬坡上升过程中动力减弱，搬运能力下降，在河流阶地、低山丘陵区逐渐沉积
形成黄土层。
5．（2025·河南·模拟预测）阅读图文材料，完成下列要求。
青藏高原地处亚洲内陆，是我国最大、世界海拔最高的高原，东西长约2800km，南北宽
300~1500km，总面积约250 万km2。巨大高耸的青藏高原深刻影响着地气系统的能量交换和大气环流。图
1 示意30°N 附近四川盆地及青藏高原局部地形剖面和海拔5000m 处的冬夏气温，图2 示意大气受热过程。
(1)对比海拔5000m 处的高原上空和同海拔自由大气冬夏气温差值特点。
(2)从大气受热过程角度，分析冬季青藏高原上空气温较低的原因。
(3)从热力环流角度，说明青藏高原高原面夏季气压值高于冬季的原因。
【答案】(1)5000m 处的高原上空冬夏气温差值大（17℃）；同海拔自由大气冬夏气温差值小（10℃）。
(2)青藏高原冬季太阳高度小，昼长较短，地面得到的太阳辐射较弱；大气从地面获得的长波辐射等热量较
少；冬季青藏高原云层更薄，大气保温作用弱，大气辐射损失的能量更多，气温较低；冬季积雪面广，冰
雪面反射多，气温低。
(3)夏季青藏高原接受太阳辐射多，近地面较周边同海拔自由大气温度高，垂直方向空气受热上升，水平方
向四周低海拔密度大的气流向高原面辐合，高原面上大气柱中的大气密度变大，高原面气压较高；冬季青
藏高原气温低，气流下沉。近地面密度较大的空气辐散，空气减少，气压较夏季低。
【分析】本题以青藏高原地区的地形剖面和大气受热过程示意图为材料，涉及气温分布特征、大气受热过
程、热力环流等相关知识，主要考查学生材料信息提取能力、地理知识调用分析能力，体现了区域认知、
综合思维以及地理实践力的地理学科核心素养。
【详解】（1）根据图中数据，可知海拔5000m 处的高原上空夏季均温5°C，冬季均温-12°C，冬夏气温差
值为17℃；同海拔自由大气夏季均温1°C，冬季均温-9°C，冬夏气温差值为10℃，故5000m 处的高原上空
冬夏气温差值大，同海拔自由大气冬夏气温差值小。
（2）冬季青藏高原上空气温较低的原因，是青藏高原冬季太阳高度小，昼长较短，日照时间短，地面得
到的太阳辐射较弱；从而大气从地面获得的长波地面辐射的热量较少，气温低；冬季水汽含量少，青藏高
原云层更薄，大气保温作用弱，气温低；冬季气温低，积雪面广，冰雪反射多，地面得到的太阳辐射少，
气温低。
（3）根据热力环流原理，夏季青藏高原太阳高度角大，青藏高原接受太阳辐射多，近地面气温高，气流
上升，近地面形成低压，四周低海拔密度大的气流向高原面辐合，高原面上大气柱中的大气密度变大，高
原面气压较高；冬季青藏高原得到的太阳辐射少，气温低，气流受冷下沉，近地面空气密度变大，密度较
大的空气辐散，空气减少，气压较夏季低。
6．（2025·河南许昌·模拟预测）阅读图文材料，完成下列要求。
朔黄铁路是我国西煤东运第二大通道，目前日均开行35 列长达2.7 公里的两万吨重载列车。朔黄铁
路西起山西神池，东至河北黄骅港，横跨太行山，沿途经过山地、盆地、平原、港口等不同地理环境，在
不同地理环境下、不同季节的轨温（轨道的温度）、气温变化特征有一定的差异，也有其变化的规律。下
表示意铁路沿线5 个车站及其对应气象观测站情况，观测记录表明轨温日峰值与气温日峰值不同步出现，
西柏坡冬季平均气温略高于安国。左图示意朔黄铁路走向，右图示意不同地理环境下轨温日较差季节变化
特征。
站点
神池
南
回凤
西柏
坡
安国
黄骅港
地理环境
山地
盆地
山麓
平原
港口
海拔/m
1522
760
216
26
3
对应气象
站
神池
定囊
平山
安国
黄骅
气象站高
度/m
1526.2
760.9
131.0
29.6
4.0
(1)判断轨温与气温日峰值出现的先后顺序，并说明理由。
(2)说明黄骅港轨温日较差较小的原因。
(3)说明研究轨温变化规律的主要意义。
【答案】(1)轨温日峰值早于气温。理由：铁轨的热源主要来源太阳辐射，近地面大气的直接热源是地面辐
射；太阳辐射的日极大值出现早于地面辐射的日极大值，故轨温峰值早于气温峰值；铁轨材料能够更有效
地吸收和传导太阳辐射的热量，增温速度快于普通地面。
(2)港口临海，海水比热容大，轨温受海洋调节，升降温幅度慢，日较差小；港口空气中水汽较多，白天对
太阳辐射的削弱作用强，轨温较低；夜晚大气保温作用强，轨温较高，故轨温日较差较小。
(3)钢铁在低温下会变脆，在极端高温下可能导致其膨胀，威胁铁路交通安全；研究轨温变化规律，可提前
预报铁轨温度，保障铁路运输安全。
【分析】本题以朔黄铁路为材料，涉及大气受热过程、交通运输线区位因素的相关知识，考查学生获取和
解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐释地理事物的能力，体现了区域认知、综合思维以及地理
实践力的地理学科核心素养。
【详解】（1）铁轨（相当于地面）的能量主要直接来源于太阳辐射，而近地面大气的能量主要直接来源
于地面辐射，太阳辐射一天中最大值出现时间早于地面辐射日最大值出现时间，故轨温峰值出现的时间更
早，气温峰值出现的峰值较晚。铁轨通常由金属材料制成，而金属具有良好的导热性，当铁轨受到外部热
源的作用时，使得铁轨能够快速增温。故轨温峰值早于气温峰值。
（2）港口轨温的日较差较小主要原因是：黄骅港港口临海，水体比热容大，海水升降温幅度小，轨温受
海水调节，升降温幅度慢，日较差小；港口附近受海洋影响，空气中水汽含量较多，白天大气对太阳辐射
的削弱作用强，到达地面的太阳辐射少，白天最高轨温较低；夜晚大气保温作用强，最低轨温较高，故港
口轨温日较差较小。
（3）铁轨随着太阳辐射的变化，其温度发生变化，会产生热胀冷缩现象；在轨温过高可能导致其膨胀，
轨温过低会变脆，进而影响铁轨性能，威胁铁路的运营；因此研究轨温的变化规律，可以对铁轨温度进行
提前预报，从而保障铁路的运输安全。
