1选择题
阅读下列材料,完成下面小题。
已知信息:某日,科研人员在北半球中纬度地区一处开阔平坦的观测场进行大气观测。记录显示:
①该日对流层顶高度约为12千米,平流层顶高度约为50千米;
②观测场位于一个低压系统(气旋)的西部,附近等压线大致呈南北走向、分布较均匀,水平气压梯度力方向指向正东;
③近地面风向稳定,与等压线之间存在约30°的夹角;
④同一时刻,观测场东侧相邻的另一观测站记录到近地面气温比本站低约4℃。
据此回答:该观测场近地面的稳定风向最可能是( )
答案:A
解析:解题三步走:
第一步,确定水平气压梯度力方向。材料②明确指出水平气压梯度力指向正东(垂直于等压线、由高压指向低压),即气压西高东低。
第二步,判断地转偏向力方向。该地位于北半球,运动空气向右偏转。若不考虑摩擦,风向最终会偏转到与等压线平行,成为北风(气压梯度力指向东,向右偏90°后风向为北风,风从北向南吹,风向以风的来向命名记为北风)。
第三步,考虑近地面摩擦力。近地面摩擦力使风向不能偏转到与等压线平行,而是与等压线成一夹角(材料③给出约30°),风向从正北向气压梯度力方向(正东)一侧偏转约30°,即风从西北方向吹来,为西北风。这与"北半球气旋西部盛行偏北风(西北风)"的规律一致。
易错点:
1. 忽略近地面摩擦力,误认为风向与等压线平行(北风),从而漏选或误判。
2. 地转偏向力方向画错:北半球向右偏,南半球向左偏;若误判为向左偏,会得出西南风(C)。
3. 风向命名错误:风向指风的来向,而非去向。从西北吹来的风是西北风,若误按去向命名会选成东南风(B)。
4. 被材料①④干扰:材料①(对流层顶、平流层顶高度)与材料④(气温差异)为背景信息,与本问风向判断无直接关系,不要被无关信息带偏。
故选A。
2选择题
下表为我国四地年太阳总辐射量、年日照时数与年平均气温的观测数据。据此完成下面小题。
地点 年太阳总辐射量(兆焦/平方米) 年日照时数(小时) 年平均气温(℃)
---- ----------------------------- ------------------ ---------------
甲 7 800 3 000 8.0
乙 3 400 1 200 16.5
丙 6 200 2 800 23.5
丁 5 000 2 200 2.5
与甲地相比,乙地年太阳总辐射量明显偏小,其最主要的原因是( )
- A. 纬度较低,太阳高度角较小
- B. 海拔较低,空气稀薄程度较弱
- C. 多阴雨云雾天气,大气对太阳辐射的削弱作用强
- D. 地面反射率高,地面辐射弱
答案:C
解析:由表可知,乙地年太阳总辐射量仅3 400兆焦/平方米,年日照时数仅1 200小时,远低于甲地,说明乙地阴雨云雾天气多,云层对太阳辐射的反射、散射等削弱作用强,到达地面的太阳辐射少,这与四川盆地的特征一致。A项错误:乙地纬度较低,太阳高度角应较大,太阳辐射应更强,与数据矛盾;B项错误:海拔低、空气厚才使大气削弱作用强,而非「空气稀薄程度较弱」这一表述所指的稀薄,且海拔并非两地差异的主导因素;D项错误:地面反射率影响地面吸收,不直接影响到达地面的太阳总辐射量,且与年日照时数无关。注意不要把「太阳辐射强」等同于「气温高」——甲地辐射最强但年均温仅8.0℃,说明气温还受纬度、地形等因素影响。故选C。
3选择题
某研究团队在北半球中纬度地区沿经线方向布设了甲、乙、丙、丁四个观测站,观测近地面与高空的气压、气温状况,结果如下:
观测站 近地面气温 近地面气压 垂直气流运动状况
------ ---------- ---------- ----------------
甲 高 低 上升
乙 低 高 下沉
丙 高 低 上升
丁 低 高 下沉
若甲、乙、丙、丁四地近地面大气状况在水平方向上相互影响,形成热力环流,则下列叙述正确的是( )
- A. 近地面气流由甲、丙流向乙、丁,高空相反
- B. 近地面气流由乙、丁流向甲、丙,高空相反
- C. 近地面与高空气流方向相同,均由乙、丁流向甲、丙
- D. 甲、丙近地面为高压,乙、丁近地面为低压
答案:B
解析:热力环流的基本原理是「受热处空气上升,近地面形成低压;冷却处空气下沉,近地面形成高压」。表中甲、丙气温高、气压低、气流上升,为受热区;乙、丁气温低、气压高、气流下沉,为冷却区。因此近地面水平气流由高压区(乙、丁)流向低压区(甲、丙);高空气压状况与近地面相反,甲、丙上空为高压、乙、丁上空为低压,故高空气流由甲、丙上空流向乙、丁上空,与近地面方向相反,构成闭合环流。A项把近地面与高空的方向说反;C项错误,高空与近地面方向相反;D项把气压高低与冷热对应关系弄反了(受热近地面为低压)。易错点:混淆「热低压、冷高压」的对应关系,或误认为高空气压状况与近地面相同。故选B。
4填空题
阅读下列材料,完成填空。
材料一 大气按垂直方向自下而上分为对流层、平流层和高层大气。其中,____①____层气温随高度升高而降低,空气对流运动显著,天气现象复杂多变,与人类关系最为密切;____②____层气温随高度升高而升高,大气以水平运动为主,天气晴朗,适合航空飞行。
材料二 大气受热过程可概括为:太阳辐射穿过大气,大部分到达地面,被地面吸收,即"太阳暖大地";地面吸收太阳辐射后升温,以地面长波辐射的形式向外释放能量,近地面大气吸收地面辐射而增温,即"大地暖大气";大气吸收地面辐射的同时,又以大气逆辐射的形式将能量返还给地面,对地面起到保温作用。
材料三 某滨海地区晴朗白天与夜晚的观测记录:白天,裸地(沙地)升温快,其上空近地面空气受热膨胀____③____(上升/下沉),近地面形成____④____(高/低)气压;与之相邻的湖泊升温慢,湖面上空近地面空气相对冷却,气流下沉,近地面形成高气压。近地面空气由湖泊吹向裸地,形成湖陆风中的陆风。(注:此处考查受热不均引起空气垂直运动进而导致近地面气压差异的原理。)
请在横线上填写恰当内容:
①____________ ②____________ ③____________ ④____________
答案:①对流层 ②平流层 ③上升 ④低
完整解答:
①对流层:对流层大气的热量主要来自地面辐射,故海拔越高气温越低(气温直减率约0.6℃/100m),空气对流旺盛,集中了几乎全部的水汽和杂质,天气现象复杂多变,与人类关系最密切。
②平流层:平流层中臭氧吸收太阳紫外线而增温,故气温随高度升高而升高,大气稳定、以水平运动为主,水汽杂质少、天气晴朗,利于飞机飞行。
③上升 ④低:裸地比热容小,白天升温快,其上空近地面空气受热膨胀上升,空气密度减小,近地面形成低气压;湖泊升温慢,湖面空气相对冷却下沉,近地面形成高气压。近地面风由高压(湖泊)吹向低压(裸地)。
解析:本题围绕"大气分层—大气受热过程—热力环流"三个核心考点,通过文字材料提取信息后作答。
易错点:
1. 大气分层混淆:误将平流层写成与人类关系最密切的一层,或把"气温随高度升高而升高"误归给对流层。判断关键是对流层"上冷下热"利于对流、平流层"上热下冷"利于平流。
2. 受热过程顺序错:误写成"大气暖大地"。正确链条是"太阳暖大地→大地暖大气→大气还大地(大气逆辐射保温)",大气的直接热源是地面而非太阳。
3. 热力环流气压判断错:受热处空气上升,近地面是低气压而非高气压(高空相反);常见错误是把"上升气流"与"高压"直接挂钩。
4. 材料三中易误判风向:白天吹湖风(湖泊→裸地),夜晚吹陆风;本题材料设定为白天裸地受热,故近地面为湖风,切勿套用"陆风"名称造成判断混乱。
5解答题
阅读图文材料(纯文字材料,无需看图),完成下列要求。
某研究小组在北半球中纬度内陆地区甲、乙两地开展大气观测,两地相距约 200 千米,海拔相近。观测期间为晴朗无风的秋季某日,数据记录如下:
观测项目 甲地(盆地底部) 乙地(开阔平原)
----------------------- ---------------- ----------------
日出后 2 小时近地面气温 8 ℃ 11 ℃
日落前 1 小时近地面气温 21 ℃ 22 ℃
次日日出前近地面气温 3 ℃ 9 ℃
夜间地面最低温度 −2 ℃ 6 ℃
夜间云量(成) 0 6
日较差 18 ℃ 13 ℃
已知信息:观测期间两地正午太阳高度接近;甲地夜间地面温度降至 0 ℃ 以下,地表出现白霜;乙地夜间地面温度高于 0 ℃,无霜。
(1) 依据材料数据,指出甲、乙两地夜间降温幅度的差异,并说明甲地夜间气温更低、日较差更大的原因。(8 分)
(2) 运用大气受热过程原理,解释甲地夜间出现霜冻而乙地没有的原因。(6 分)
(3) 若在甲地夜间采用燃烧秸秆、释放烟雾的方式防霜,试从大气受热过程角度说明其原理。(6 分)
答案:(1) 差异:甲地夜间由 21 ℃ 降至 3 ℃,降温幅度约 18 ℃;乙地由 22 ℃ 降至 9 ℃,降温幅度约 13 ℃;甲地夜间降温幅度明显大于乙地。
原因:①甲地位于盆地底部,夜间冷空气沿坡面下沉集聚(冷空气下沉堆积),近地面气温迅速下降;②甲地夜间云量为 0,天空晴朗,大气逆辐射弱,大气对地面的保温作用差,地面辐射冷却损失的热量得不到充分补偿,地面及近地面大气降温快;③乙地夜间云量约 6 成,云层增强了大气逆辐射,保温作用强,夜间降温幅度小;④白天两地获得太阳辐射相近,而甲地夜间降温更剧烈,故甲地气温日较差(18 ℃)大于乙地(13 ℃)。
(2) 霜冻形成需地面温度降至 0 ℃ 以下,水汽直接凝华。
甲地:夜间云量少,大气逆辐射弱,保温作用差,地面辐射冷却强,地面最低温度降至 −2 ℃,近地面水汽在冰冷地表凝华形成白霜。
乙地:夜间云量较多,云层吸收地面辐射并以大气逆辐射形式把热量返还地面,保温作用强,地面最低温度为 6 ℃(高于 0 ℃),水汽不能凝华,故无霜。
(3) 燃烧秸秆、释放烟雾使近地面大气中烟尘、水汽和二氧化碳等杂质含量增加:①烟尘颗粒增强大气对地面辐射的吸收能力;②烟尘与水汽增强大气逆辐射,把更多热量返还地面,补偿地面辐射损失的热量,减缓地面降温;③同时烟雾在近地面形成薄层,抑制近地面空气与上层冷空气的热量交换,从而减轻或避免霜冻。
解析:本题考查大气受热过程(太阳暖大地、大地暖大气、大气保温)与热力环流的综合应用。
(1) 易错点:①只答“甲地海拔低/地势低”,未说明盆地底部冷空气下沉集聚这一热力环流机制;②只比较气温数值而不计算降温幅度,答非所问;③把日较差大归因于“太阳辐射强”,忽视白天两地太阳辐射相近、差异主要来自夜间保温的逻辑。
(2) 易错点:①混淆“大气逆辐射”与“地面辐射”,写成“地面辐射强导致暖和”;②只说“云多暖和”而不使用“大气逆辐射/保温作用”等规范术语;③遗漏霜冻形成的温度条件(地面温度降至 0 ℃ 以下)。
(3) 易错点:①只答“烟雾阻挡阳光”——防霜措施发生在夜间,与削弱太阳辐射无关;②原理表述不完整,未同时指出增强大气逆辐射与减缓地面热量散失两个方面。
答题关键:始终围绕“太阳暖大地、大地暖大气、大气保温(大气逆辐射)”的顺序展开,并区分白天(削弱作用主导)与夜间(保温作用主导)。
6解答题
阅读下列材料,完成下列要求。
材料一 某研究小组对 A、B、C、D 四地的多年平均气温与降水资料进行统计,结果如下表(气温单位:℃,降水量单位:mm)。
地点 1 月均温 7 月均温 年降水量 降水集中期
---- -------- -------- -------- -----------------------------
A 26 28 2100 6—9 月(占全年 82%)
B 22 28 980 11 月—次年 4 月(占全年 88%)
C 5 26 620 全年分配较均匀,夏季略多
D −8 22 310 7—8 月(占全年 55%)
材料二 已知信息:A、B 两地均位于南亚与东南亚一带的低纬大陆东岸或西岸;C 地位于 30°N—40°N 的大陆西岸,冬季受西风带控制,温和多雨;D 地位于 40°N 以北的亚欧大陆内部。
(1) 依据“以温定带、以水定型”的思路,判断 A、B、C、D 四地的气候类型,并说明判断依据。(8 分)
(2) 分析 B 地气候的主要成因,并比较 A、B 两地降水特征的差异。(6 分)
(3) 有人认为“D 地气温年较差大主要是因为夏季太阳辐射强”。你是否赞同?请说明理由。(6 分)
答案:(1) A 地:1 月均温 26 ℃、7 月均温 28 ℃,最冷月均温高于 15 ℃,属热带;年降水量达 2100 mm,降水高度集中于 6—9 月(占 82%),总量大且集中,为热带季风气候。
B 地:最冷月均温 22 ℃(>15 ℃),属热带;年降水量 980 mm,降水集中于 11 月—次年 4 月(占 88%),即夏半年少雨、冬半年多雨,与 A 相反,为热带草原气候(南半球热带草原气候,湿季在夏半年之前……注意:B 地降水集中于 11 月—次年 4 月,若位于北半球则为冬雨型,与热带草原不符;结合材料二 B 地纬度低、夏雨型特征,判定为热带草原气候,湿季受赤道低气压带控制,干季受信风带控制)。综合判断:B 地为热带草原气候。
C 地:最冷月均温 5 ℃(0 ℃—15 ℃ 之间),属亚热带;年降水量 620 mm,全年分配较均匀、冬季受西风带控制温和多雨,为地中海气候。
D 地:最冷月均温 −8 ℃(<0 ℃),属温带;年降水量 310 mm,集中于 7—8 月,为温带大陆性气候。
(2) B 地(热带草原气候)成因:受赤道低气压带与信风带交替控制。湿季(夏半年)赤道低气压带控制,盛行上升气流,降水丰沛;干季(冬半年)受来自内陆的信风带控制,气流干燥,降水稀少。
A、B 降水差异:①A 地年降水量(2100 mm)远大于 B 地(980 mm);②A 地降水更集中(6—9 月占 82%),且雨季降水强度大;③B 地降水季节变化也明显,但年总量少、雨季持续时间相对较短。即热带季风气候年降水量更大、降水更集中,是与热带草原气候的主要区别。
(3) 不赞同。理由:①D 地气温年较差大,根本原因是深居内陆、大陆性强,比热容小,且受海洋湿润气流影响小;②夏季气温高,除太阳辐射较强外,还与大陆升温快、云量少、地面辐射强有关;③冬季气温低(−8 ℃),主要受纬度较高、冬季太阳高度小、白昼短以及冬季风(冷空气)影响,与“夏季太阳辐射强”无关;④气温年较差大小取决于冬夏两季的综合差异,仅用夏季太阳辐射强无法解释冬季低温,故该说法不全面。
解析:本题考查气候类型判断(以温定带、以水定型)、气候成因与气温年较差分析,属中档偏上难度。
(1) 易错点:①只看气温不看降水,或只看降水不看气温,导致判型错误;②把 B 地(热带、干湿季分明、年降水约 1000 mm)误判为热带季风气候——热带季风年降水量更大、更集中,热带草原年降水量多在 750—1000 mm 且干湿季分明;③把 C 地(冬雨型)误判为温带海洋性气候——温带海洋性气候全年降水均匀且最冷月均温高于 0 ℃、气温年较差小,而 C 地夏季炎热、冬季多雨,符合地中海气候;④判型时不写依据,只写结论。
(2) 易错点:①成因套错,把热带草原气候成因写成“海陆热力性质差异”(那是季风气候成因);②比较降水时只说“B 比 A 少”,未从总量、季节分配、集中程度等角度比较。
(3) 易错点:①审题不清,未表态(赞同/不赞同);②只分析夏季,忽略冬季气温低是年较差大的另一半原因;③未指出深居内陆、大陆性强这一根本原因。
答题关键:严格按“最冷月均温定带、降水季节分配定型”的步骤作答,并注意热带季风与热带草原、地中海与温带海洋性气候的细微差异。
7解答题
阅读图文材料,完成下列要求。
已知信息:某研究小组在内陆地区选取甲、乙、丙三个观测点,观测某晴朗昼夜的近地面气温与气压状况。甲点位于面积较大的湖泊中心附近,乙点位于湖泊东岸的裸地,丙点位于湖泊西北方向约 40 km 的林区。观测数据如下表。
观测点 14 时气温/℃ 14 时气压/hPa 02 时气温/℃ 02 时气压/hPa
-------------- ----------- ------------- ----------- -------------
甲(湖心) 24.6 1008.2 17.8 1012.6
乙(东岸裸地) 31.5 1005.4 12.1 1015.1
丙(西北林区) 27.3 1006.8 14.6 1013.8
(1)比较甲、乙两地气温日较差的大小,并从下垫面性质与大气受热过程的角度解释其差异。
(2)依据 14 时与 02 时的气压数据,分别判断湖心(甲)与东岸裸地(乙)近地面的气压高低,并在答题中用文字描述此时湖陆之间热力环流的方向(分别说明近地面与高空的气流运动方向)。
(3)若该湖泊面积持续扩大,推测周边地区昼夜温差与空气湿度将发生的变化,并简述理由。
答案:(1)乙地气温日较差大于甲地(乙地约 19.4 ℃,甲地约 6.8 ℃)。原因:甲地为湖心,水体比热容大,白天升温慢、夜间降温慢,且白天水面蒸发消耗热量、夜间水汽增强大气逆辐射,起到保温作用,故昼夜温差小;乙地为裸地,比热容小,白天地面增温快、地面辐射强,近地面大气吸收地面辐射而迅速升温,夜间地面辐射冷却快,大气随之降温,故昼夜温差大。
(2)14 时(白天):甲(湖心)气压 1008.2 hPa 高于乙(东岸裸地)1005.4 hPa,即近地面湖面为相对高压、裸地为相对低压;02 时(夜间):甲气压 1012.6 hPa 低于乙 1015.1 hPa,即近地面湖面为相对低压、裸地为相对高压。
白天热力环流:裸地受热多、空气膨胀上升,近地面形成低压;湖面受热少、空气冷却下沉,近地面形成高压;近地面气流由湖面吹向裸地(湖风),高空相反,由裸地上空吹向湖面上空,形成闭合环流。
夜间热力环流:裸地降温快、空气冷却下沉,近地面形成高压;湖面降温慢、空气相对受热上升,近地面形成低压;近地面气流由裸地吹向湖面(陆风),高空由湖面上空吹向裸地上空。
(3)湖泊面积扩大后,周边地区昼夜温差减小、空气湿度增大。理由:水体比热容大,对气温的调节作用增强,白天升温慢、夜间降温慢;湖面蒸发量增大,近地面空气中水汽含量增加,空气湿度增大;水汽增多还使夜间大气逆辐射增强,保温作用明显,进一步缩小昼夜温差;同时可能使周边降水略有增加。
解析:本题以表格数据为载体,考查大气受热过程与热力环流两大核心考点。
第(1)问的关键是抓住"比热容差异—受热过程—温差大小"的因果链:白天太阳暖大地,下垫面比热容决定增温快慢;夜间大地暖大气,地面降温快慢决定气温下降幅度。易错点:①只写"水的比热容大"而不联系"太阳暖大地、大地暖大气"的受热过程,逻辑不完整;②把温差大小判断反,误认为湖心温差大;③混淆"大气保温作用"与"地面是大气主要直接热源",答成"大气直接吸收太阳辐射增温"。
第(2)问的关键是"热低压、冷高压"与"近地面气流由高压指向低压"。易错点:①在受热处(裸地)标高压、冷却处(湖面)标低压,方向完全颠倒;②只写近地面风向,漏答高空反向气流,环流不闭合;③把气压高低与气流升降的对应关系写反(如"高压处气流上升")。
第(3)问易错点:只答"温度变化"而漏答湿度与降水;或只写结论不写理由,缺乏从蒸发、比热容、大气逆辐射角度的分析。
8解答题
阅读文字材料,完成下列要求。
已知信息:大气圈自下而上可分为对流层、平流层和高层大气。对流层大气的热量主要直接来自地面辐射,气温随高度增加而降低,空气对流运动显著,天气现象复杂多变;平流层中存在臭氧层,能吸收太阳紫外线,使大气增温,气温随高度增加而上升,大气以平流运动为主,天气晴朗,利于高空飞行;高层大气空气稀薄,密度极小,其中 80~500 km 高度范围存在电离层,能反射无线电短波。
某研究团队在北半球中纬度地区释放探空气球,记录气球上升过程中气温与空气密度的变化:从近地面上升至约 12 km,气温由 21 ℃ 降至 -54 ℃;继续上升至约 25 km,气温回升至 -32 ℃;再上升至 50 km 以上,空气密度已非常小。
(1)依据材料中的气温变化数据,判断探空气球依次穿越了哪几个大气层,并说明各层气温垂直变化特点的成因。
(2)指出与人类关系最密切的大气层,并从该层天气现象、空气运动特点两方面说明理由。
(3)材料显示平流层气温随高度增加而升高。请运用"太阳暖大地、大地暖大气"的受热过程原理,解释对流层与平流层增温机理的差异。
答案:(1)依次穿越对流层、平流层,最后进入高层大气。
①对流层(0~约 12 km):气温随高度增加而降低。成因:对流层大气的热量主要直接来自地面辐射(大地暖大气),离地面越远,获得的地面辐射越少,气温越低。
②平流层(约 12~50 km):气温随高度增加而升高。成因:平流层中的臭氧吸收太阳紫外线而增温,海拔越高,吸收紫外线越多,气温越高。
③高层大气(50 km 以上):空气稀薄、密度极小,气温随高度变化复杂(先降低后升高),存在电离层。
(2)与人类关系最密切的是对流层。理由:①对流层集中了大气圈几乎全部的水汽和杂质,天气现象(云、雨、雪、雾等)复杂多变,与人类生产生活直接相关;②对流层空气以对流运动为主,利于水汽和热量的垂直交换,形成多变的天气,而平流层大气以平流运动为主、天气晴朗,不利于水汽交换与降水形成。
(3)对流层的增温机理属于"大地暖大气":太阳辐射(太阳暖大地)穿过大气层时被大气削弱,大部分到达地面并被地面吸收,地面升温后以地面长波辐射的形式向外释放能量,对流层大气中的水汽、二氧化碳等强烈吸收地面长波辐射而增温,因此地面是对流层大气主要的直接热源,海拔越高气温越低。
平流层的增温机理属于"太阳暖大气"的特殊情形:平流层大气中臭氧含量高,臭氧直接吸收太阳辐射中的紫外线而增温,热量来自太阳辐射而非地面辐射,因此气温随高度增加而升高,与对流层相反。
解析:本题以大气垂直分层材料与探空数据为载体,考查大气分层、各层特点及大气受热过程原理的迁移应用。
第(1)问的关键是用气温垂直变化数据反推大气层:12 km 以下降温→对流层;12~25 km 升温→平流层;50 km 以上稀薄→高层大气。易错点:①分层顺序颠倒(如把平流层写在对流层之下);②只写层名不写成因,或成因写错(如说对流层降温是因为"离太阳远",实际是地面才是直接热源);③把中纬度对流层顶高度(约 10~12 km)与全球统一数值混淆。
第(2)问易错点:只写"对流层"不展开理由,或理由空泛(如"因为人类住在地面上"),未紧扣天气现象与空气运动两个限定角度。
第(3)问是本题区分度所在,易错点:①混淆"地面是对流层大气的直接热源"与"大气直接吸收太阳辐射",把受热过程顺序写反;②把平流层升温也归因于地面辐射,未指出臭氧吸收紫外线这一关键;③未能用"太阳暖大地、大地暖大气"的链条对比两层差异,答案割裂。