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第7讲　大气的组成和垂直分层　大气受热过程
必备知识 学科素养
1.低层大气的组成成分及作用。2．大气垂直分层的划分、各层的特点及对人类活动的影响。3．大气的受热过程原理及应用。4．大气对太阳辐射的削弱作用与对地面的保温作用。 1.区域认知：通过大气垂直分层示意图，描述不同纬度对流层的高度范围，并解释不同纬度对流层厚度不一的原因。2．人地协调观：能够从人地关系的角度，理解大气环境与人类活动的相互影响。3．地理实践力：学会解释大气的主要成分与生产、生活的联系，运用大气保温作用的原理解释有关自然现象。
一、大气的组成
1．干洁空气
主要成分 主要作用
氧 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
氮 地球上生物体的基本元素
二氧化碳 绿色植物进行光合作用的基本原料；吸收地面辐射的能力强，使气温升高
臭氧 能吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用
2.水汽：水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。
　1.描述水汽的空间分布特征。
提示：(1)水平方向上：海洋上空高于陆地上空，湿润地区上空高于干旱地区上空；(2)垂直方向上：自地面向高空逐渐减少。
3．杂质：大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。
　2.描述空气中杂质的时空分布特征。
提示：(1)陆地多于海上、城市多于乡村、内陆地区多于沿海地区；(2)冬春季多于夏秋季。
二、大气的垂直分层
1．依据：根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
2．各层特征比较
垂直分层 气温特点 大气运动状况 与人类关系
对流层 随高度的升高而递减，顶部气温降至－60 ℃ 上部冷、下部热，有利于大气的对流运动 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层，人类生活在对流层的底部，与人类关系最密切
平流层 随高度升高而升高 上部热，下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主 水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行
高层大气 随高度升高先下降后上升 — 有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用
　3.说明对流层厚度的时空特征。
提示：(1)空间：低纬度地区大于高纬度地区，城区大于郊区。
(2)时间：夏季大于冬季，白天大于夜晚。
(3)时间和空间：白天，陆地大于海洋，内陆大于沿海；夜晚，陆地小于海洋，内陆小于沿海。
三、大气的受热过程
1．两个来源
(1)大气最重要的能量来源(根本来源)：A太阳辐射。
(2)近地面大气主要的、直接的热源：B地面长波辐射。
大气对地面长波辐射的吸收能力强，对太阳短波辐射的吸收能力弱。
　4.比较太阳辐射、地面辐射、大气辐射的波长长短。
提示：太阳辐射＜地面辐射＜大气辐射。
2．两大过程
(1)地面的增温：大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。
(2)大气的增温：地面以长波辐射的形式向近地面大气传递热量。
3．两大作用
(1)削弱作用：大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的反射作用和散射作用。
(2)保温作用：C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
大气逆辐射是大气辐射的一部分，是始终存在的，大气逆辐射最强时为大气温度最高时，即午后两小时左右，并不是在夜晚。
　5.说明影响大气逆辐射的主要因素。
提示：影响大气逆辐射的因素主要有大气的温度高低、空中的云量多少、大气的洁净度(污染程度)和干燥度。一般情况下，大气温度越高、云量越多、空气越浑浊、湿度越大，大气逆辐射越强。
4．主要影响
大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化，制约着大气的运动状态。
　大气的垂直分层
读大气垂直分层示意图，完成1～3题。
1．图中能正确表示大气层气温垂直变化的曲线是(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
2．对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于(　　)
A．Ⅰ层顶部 B．Ⅱ层底部
C．Ⅱ层中部 D．Ⅲ层
3．我国发射的“神舟”号飞船运行轨道所在的大气层(　　)
A．气温在－50～20 ℃
B．气温随高度增加平稳下降
C．最低气温约为－80 ℃
D．最高气温约为40 ℃
【解题流程】
【尝试解答】　1.B　2.D　3.C
【反思领悟】　①熟练掌握大气温度的垂直分布规律；②牢记近地面、对流层顶、平流层顶的高度和温度数值；③牢记各层特点及对人类活动的影响。
1．大气垂直分层及其特点
2．各层大气的热量来源及特点
2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器成功发射升空。12月17日凌晨，“嫦娥五号”携带月壤返回地球并安全着陆。下图为“嫦娥五号”返回路线示意图。据此完成1～2题。
1．“嫦娥五号”升空过程中依次经过的大气层是(　　)
A．对流层、平流层、高层大气
B．高层大气、平流层、对流层
C．平流层、对流层、高层大气
D．对流层、高层大气、平流层
2．“嫦娥五号”返回途中，可能发生的现象是(　　)
A．甲—乙段出现雷雨天气
B．乙—丙段出现了臭氧层
C．丙—丁段空气对流显著
D．丁—戊段空气密度增大
解析：第1题，“嫦娥五号”升空最后到达月球，此过程中依次经过的大气层是对流层、平流层、高层大气。故选A。第2题，“嫦娥五号”返回途中，甲—乙段位于120～60 km，位于高层大气，没有雷雨天气，A错误。乙—丙段位于60～100 km，位于高层大气，臭氧层位于平流层，B错误。丙—丁段位于100～10 km，对流层平均厚度约为12 km，丙—丁段空气对流不显著，C错误。丁—戊段位于10 km以下，位于对流层中，对流层自上而下空气密度增大，D正确。故选D。
答案：1.A　2.D
　逆温现象
(2021·广东选择考)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4 000多米，冬季辐射逆温现象多发。据此完成1～3题。
1．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
2．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
3．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
【解题流程】
【尝试解答】　1.C　2.D　3.B
1．逆温现象产生的机理
在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约海拔每升高100 m，气温降低0.6 ℃，这主要是由于对流层大气的主要的、直接的热源是地面，离地面越远，受热越少，气温就越低。但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，称为逆温现象。
2．逆温的类型及成因
类型 示意图 成因
辐射逆温 在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，离地面越近，降温越快
平流逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面上而发生的冷接触作用
锋面逆温 冷、暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部
地形逆温 山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，从而出现温度倒置的现象
3.逆温的形成及消失过程
(1)图①为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气也随之降温。离地面越近，降温越快；离地面越远，降温越慢，因而形成了自地面开始的逆温(图②)。
(2)随着地面辐射冷却的加剧，逆温层逐渐向上扩展，黎明时达到最强(图③)。
(3)日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便自下而上逐渐消失(图④、图⑤)。
4．逆温的影响
(1)有利方面
①逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生。
②逆温出现在高空时，有利于飞机的飞行。
③与其他天气现象一样，逆温可以被当作一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温出现在10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季谷地的温度，使多年生果树越冬可以免受冻害等。
(2)不利方面
①逆温时大气结构比较稳定，容易加重大气污染。
②对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。
③对交通的影响：能见度降低，地面湿滑。
(2022·长沙质检)“雷打雪”是指冷暖空气交汇产生强对流，导致降雪时常伴有闪电、打雷的天气现象。“雷打雪”发生时当地一般会出现逆温层。据此完成1～3题。
1．“雷打雪”发生时(　　)
A．暖湿空气被迫下沉
B．强冷空气被迫抬升
C．大气水平运动显著
D．大气垂直运动显著
2．“雷打雪”的闪电、打雷现象主要发生在(　　)
A．逆温层之上 B．逆温层之下
C．逆温层顶部 D．逆温层底部
3．“雷打雪” 发生前，当地(　　)
A．气温偏高、湿度偏大 B．气温偏低、湿度偏大
C．气温偏高、湿度偏小 D．气温偏低、湿度偏小
解析：第1题，“雷打雪”在中国又称“雷打冬”，是冬季出现的一种边下雪边打雷的强对流天气。进入冬季后，某区域气温偏暖，暖湿空气相对旺盛，冷空气南下时与暖气团交汇，剧烈的温差会使暖湿气流迅速抬升，对流加剧，形成雷雨云团。同时湿度较大的空气在冬季会造成雨雪天气，从而出现“雷打雪”现象。“雷打雪”发生时，一般降雪量较大，出现大到暴雪。“雷打雪”发生时，大气垂直运动显著，D正确。第2题，“雷打雪”现象发生时，暖湿空气被迫抬升、强冷空气被迫下沉，形成逆温层，冷暖空气交汇产生强对流。所以，闪电、打雷现象主要发生在逆温层之上。故选A。第3题，根据前面分析，某区域气温偏暖，暖湿空气相对旺盛，冷空气南下时与暖气团交汇，剧烈的温差会使暖湿气流迅速抬升，对流加剧，形成雷雨云团。同时湿度较大的空气在冬季会造成雨雪天气，从而出现“雷打雪”现象。故“雷打雪” 发生前，当地气温偏高、湿度偏大。故选A。
答案：1.D　2.A　3.A
　大气受热原理及应用
(2020·高考全国卷Ⅱ)对我国甘肃某绿洲观测发现，在天气稳定的状态下，会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。下图呈现该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化。据此完成1～3题。
1．图示观测时段内(　　)
A．正午绿洲和沙漠长波辐射差值最大
B．傍晚绿洲降温速率大于沙漠
C．凌晨绿洲和沙漠降温速率接近
D．上午绿洲长波辐射强于沙漠
2．绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的主要原因是绿洲(　　)
①白天温度低 ②蒸发(腾)多
③空气湿度大 ④大气逆辐射强
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
3．这种现象最可能发生在(　　)
A．1—2月 B．4—5月
C．7—8月 D．10—11月
【解题流程】
【尝试解答】　1.C　2.A　3.C
【知识拓展】　比热容大的下垫面，白天升温慢，夜晚降温慢，气温日较差较小；比热容小的下垫面，白天升温快，夜晚降温快，昼夜温差大。
1．大气的受热过程和对地面的保温作用示意图
2．大气削弱作用的应用
(1)内陆地区(如我国西北地区)太阳辐射强
(2)湿润内陆盆地(如四川盆地)太阳辐射弱
3．大气保温作用的应用
(1)温室气体大量排放使全球气候变暖
(2)雾、露、霜的形成
十雾九晴 指的是深秋、冬季和初春的时候，早晨出现大雾，多数是晴天。原因在于低温条件下才会形成雾。晴天的夜晚，大气的保温作用弱，近地面辐射降温，气温较低，故易形成雾。翌日，日出后气温上升，过饱和状态逐渐结束，雾也就逐渐消散，天气晴好
露重见晴天 露的形成类似于雾，气温低才会形成。说明当地夜间天气晴朗，大气的保温作用弱，寒冷，大气稳定，地面辐射降温强烈
霜重见晴天 指霜冻多出现在晴朗的夜晚，原因是晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，大气的保温作用弱，气温降低，地表水汽凝结为霜
(3)分析农业实践中的一些现象
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
②深秋农民燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。
③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
④干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石，不但能防止土壤水分蒸发，还能增大昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。
4．昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
(1)地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(3)下垫面性质：下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
5．与青藏高原有关的大气热力作用
(1)青藏高原太阳辐射强
①纬度较低，太阳高度大，太阳辐射强；②地势高，空气稀薄，大气削弱的太阳辐射少，到达地面的太阳辐射多；③晴天多，日照时间长。
(2)青藏高原气温日较差大
地势高，空气稀薄，白天大气削弱的太阳辐射少，到达地面的太阳辐射多，增温快，夜晚大气逆辐射弱，地面损失的热量多。
(3)青藏高原比同纬度长江中下游平原气温低
地面辐射是近地面大气的直接热源，而青藏高原地势高，空气稀薄，大气对地面长波辐射的吸收能力有限，不利于热量的积累，且大气逆辐射弱，地面损失的热量多，所以年均温较低。
(2022·沈阳期末)读地球大气受热过程示意图，回答 1～2 题。
1．大气中(　　)
A．②增加，到达地面的太阳辐射增多
B．③减少，地球南北两极极光增强
C．④增多，会加重雾霾天气
D．节能减排会使⑦减少
2．深秋至第二年早春，霜冻多出现在晴朗的夜晚，图中能反映其原因的是(　　)
A．①⑥ B．⑥⑦
C．④⑤ D．②③
解析：第1题，②表示大气对太阳辐射的削弱作用，②增加，到达地面的太阳辐射会减少，A错误；③表示地面对太阳辐射的反射作用，与地球南北两极极光无关，B错误；④表示到达地面的太阳辐射，雾霾天气缓解会使④增多，C错误；⑦表示大气逆辐射，节能减排会使其减少，D正确。故选D。第2题， 霜冻天气多出现在晴朗的夜晚，因为晴朗的夜晚天上无云或者少云，大气稀薄，吸收地面辐射的能力较弱，地面辐射热量散失较多，大气的保温作用较弱，即大气逆辐射较弱，故⑥⑦正确，故选B。
答案：1.D　2.B
(2022·济南高三模拟)传统日光温室多设计成“垂直墙体＋坡面透明膜”的结构(下左图)。近年来，我国某地(36°48′N，118°42′E)出现了一种“阴阳棚”结构的棚体，即以传统日光温室的垂直墙体为共用墙，建造一个采光面相反的棚体(下右图)。据此完成3～5题。
3．“阴阳棚”温室中(　　)
A．甲棚为阳棚，主要种植菌类
B．甲棚为阴棚，主要种植蔬菜
C．乙棚为阳棚，主要种植蔬菜
D．乙棚为阴棚，主要种植菌类
4．为提高阴阳棚的互利效果，共用墙体上部和下部各留有一个空气通道，且在通道处装有风扇，加速空气流通。据此推断，上下通道气流方向以及作用分别为(　　)
A．通道1气流向南流，为甲棚降温
B．通道1气流向北流，为乙棚增温
C．通道2气流向南流，为甲棚增温
D．通道2气流向北流，为乙棚降温
5．相比于传统温室，“阴阳棚”温室(　　)
A．土地利用率低 B．获取光照更多
C．保水能力减弱 D．效益大幅增加
解析：第3题，“阴阳棚”中，甲棚位于南侧，该地位于北回归线以北，所以甲棚为阳棚，乙棚为阴棚，B、C错；甲棚为阳棚，光照条件较好，主要种植喜光的蔬菜，A错；乙棚为阴棚，光照条件相对较差，主要种植喜阴的菌类，D对。故选D。第4题，甲棚为阳棚，光照条件较好，棚内气温较高，气流上升，从通道1进入乙棚，为乙棚增温；乙棚为阴棚，光照条件相对较差，气温较低，空气下沉，气流从通道2进入甲棚，为甲棚降温。所以通道1气流向北流，为乙棚增温，通道2气流向南流，为甲棚降温。故选B。第5题，相比于传统温室，“阴阳棚”温室加大了对原先墙体北侧光照条件相对较差的土地的利用，土地利用率提高，因地制宜发展对光照需求不同的农作物，增加了农产品种类，效益大幅增加。故选D。
答案：3.D　4.B　5.D
　　等温线图的判读
判读内容 分析解决问题
读数值大小及变化，辨南、北半球和温度带 等温线图上的数值由南向北递减为北半球；反之为南半球。左图为北半球。若最冷月气温在15 ℃以上为热带，大于0 ℃为亚热带，小于0 ℃为温带和寒带
读数值特征，辨温差大小 读取图中气温最大值和最小值，计算图中气温差。如左图中最低气温为8～10 ℃，最高气温为24～26 ℃，气温差为14～18 ℃
读弯曲变化 辨月份、海陆 　 (1)冬季，陆地上的等温线向低纬弯曲(表示冬季的陆地比同纬度的海洋温度低)，海洋上的等温线向高纬弯曲(表示冬季的海洋比同纬度的陆地温度高)。(2)夏季，陆地上的等温线向高纬弯曲(表示夏季的陆地比同纬度的海洋温度高)，海洋上的等温线向低纬弯曲(表示夏季的海洋比同纬度的陆地温度低)。(3)1月，陆地上的等温线向南弯曲，海洋上的等温线向北弯曲；7月，陆地上的等温线向北弯曲，海洋上的等温线向南弯曲
辨洋流、地势 (1)寒流流经地区，等温线向低纬凸出；暖流流经地区，等温线向高纬凸出。(2)地势高：在非闭合等温线图上，地势高处的等温线数值要比同纬度的其他地区低；若等温线穿过山脉或高地，则凸向气温高的地区。(如图甲)(3)地势低：在非闭合等温线图上，地势低处的等温线数值要比同纬度的其他地区高；若等温线穿过河谷或低地，则凸向气温低的地区。(如图乙)
读闭合 辨数值大小，析地形类型 (1)判断气温数值大小甲地气温介于20～22 ℃之间，乙地气温介于16～18 ℃之间，判读方法可采用“大于大的，小于小的”。(2)判断地形类型山地：在闭合等温线图上，越向中心处，等温线的数值越小，如左图中乙为山地。盆地：在闭合等温线图上，越向中心处，等温线的数值越大，如左图中甲为盆地
读疏密程度，辨温差大小，析形成原因 一般情况下，等温线分布密集的地区温差较大；反之温差较小。(1)冬季等温线密集，夏季等温线稀疏。因为冬季各地温差较夏季大。(2)温带地区等温线密集，热带地区等温线稀疏。因为温带地区的气温差异大于终年高温的热带地区。(3)陆地等温线密集，海洋等温线稀疏。因为陆地表面形态复杂，海洋表面性质单一且热容量大，所以陆地的温差大于海洋。(4)寒暖流交汇处等温线密集；锋面天气系统中锋线附近等温线密集，因为温差较大。如左图中乙处温差小于甲处
(高考四川卷)如图为北半球某平原城市冬季等温线分布图。读图，回答(1)～(2)题。
(1)该城市可能位于(　　)
A．回归线附近大陆西岸 B．40°N附近大陆西岸
C．回归线附近大陆东岸 D．40°N附近大陆东岸
(2)市中心与郊区的气温差异导致市中心(　　)
A．降水的可能性较郊区大
B．降雪的可能性较郊区大
C．大气污染物不易扩散至郊区
D．不易受郊区燃烧秸秆烟雾的影响
【判读流程】
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图示为北半球某平原城市冬季等温线分布图。
图表信息获取
【尝试解答】　(1)D　(2)A
下图为某城市多年平均的全年日气温(单位：℃)变化图。读图完成1～3题。
1．该城市气温变化幅度最大的时间段是(　　)
A．4时到6时 B．7时到9时
C．12时到14时 D．17时到19时
2．该城市气温日较差最大的月份是(　　)
A．1月 B．5月
C．7月 D．10月
3．该地区可能位于(　　)
A．热带高原地区 B．热带平原地区
C．亚热带高原地区 D．亚热带平原地区
解析：第1题，读图，图示纵轴表示时间，横轴表示月份。气温变化幅度最大的时间段等温线最密集，可以判断是7时到9时，B正确。第2题，气温日较差是白天气温最高值与夜晚气温最低值的差，根据图示等温线数值可知等温距是1 ℃，结合等值线递变规律，找出各月的气温最高值与最低值，可以计算出该城市气温日较差最大的月份是5月，B正确。第3题，图示为多年平均的全年日气温变化情况，冬季温和，夏季凉爽，该地区可能位于高原地区；该地最冷月气温为6～7 ℃，进一步判断该地位于热带高原地区，A正确。
答案：1.B　2.B　3.A
一、选择题
(2022·贵阳高三月考)下图为某沿海地区一日平均气温随高度变化曲线图。读图，完成1～3题。
1．该地最有可能位于(　　)
A．赤道地区　　　　　　 B．中纬地区
C．高纬地区 D．高山地带
2．该地当日最有可能的天气特征为(　　)
A．雷雨大风冰雹天气
B．烈日高温酷暑天气
C．潮湿闷热无风天气
D．雪虐风饕地冻天气
3．A、B两层气温垂直变化差异的主导因素是(　　)
A．海拔 B．大气成分
C．气象条件 D．纬度
解析：第1题，对流层的厚度整体由赤道地区向两极递减，高度在7～17 km间变动，图中表达出来的对流层厚度约为12 km，推测其最有可能位于中纬地区，B对。第2题，根据对流层内的温度垂直变化，由地表25 ℃降至对流层顶的－70 ℃左右，由此可推测出该地当日的气温垂直递减率高于对流层的平均递减率6 ℃/km，故推测其可能对应强对流天气特征，雷雨大风冰雹属于强对流天气。故选A。第3题，A、B两层分别为对流层和平流层，两层因距地表远近的巨大差异而导致大气成分明显不同，尤其是各层所含的温室气体成分的差异导致热源与大气温度结构的不同。对流层中的主要温室气体为二氧化碳等，使得地面成为直接热源，进而导致对流层内随高度升高温度垂直递减。平流层中因距离地表较远，二氧化碳等含量已经极低，而臭氧含量明显增加，臭氧主要吸收短波辐射，使得太阳辐射成为这一层大气的主要热源，故该层大气随高度升高气温垂直递增。所以主要影响因素为大气成分。故选B。
答案：1.B　2.A　3.B
(2022·广州高三一模)地表净辐射是地面吸收的太阳辐射、大气逆辐射与地面辐射之间的差值。下图为新疆塔克拉玛干沙漠腹地的塔中站(38°58′N，83°38′E)冬、夏季地表净辐射值日变化图。据此完成4～5题。
4．引起塔中站冬、夏季地表净辐射日变化存在差异的主要因素有(　　)
①天气状况 ②植被覆盖率
③白昼长短 ④太阳高度角
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
5．塔中站地表辐射净值达到峰值时大致为北京时间(　　)
A．9：30 B．12：00
C．14：30 D．15：30
解析：第4题，读图，夏季地表净辐射日变化更大，主要原因在于白天的地表净辐射更高(冬、夏季夜晚的差异不大)。结合材料信息可知，地表净辐射是地面吸收的太阳辐射、大气逆辐射与地面辐射之间的差值。夏季，当地太阳高度角更大，昼长时间更长，接受的太阳辐射更多，导致白天地表净辐射更高，地表净辐射日变化更大，③④正确。故选D。第5题，读图，图中的横坐标时间为地方时。塔中站地表辐射净值达到峰值时的地方时在12：00左右，当地经度为 83°38′E，地方时比北京时间约晚2小时30分钟，所以此时北京时间约为14：30。故选C。
答案：4.D　5.C
对流层逆温是下冷上热的现象，逆湿就是下湿上干的现象。下图为塔克拉玛干沙漠2010年9月至2011年8月流沙前缘近地面2.0 m与0.5 m高度之间的温度和湿度差值曲线图。读图完成6～7题。
6．2010年9月至2011年8月，下列有关当地逆温逆湿现象的说法，正确的是(　　)
A．9月开始出现逆温现象
B．逆温强度冬季大于夏季
C．10月开始出现逆湿现象
D．逆湿现象夏季比冬季更加明显
7．流沙前缘的逆温逆湿现象会(　　)
A．促进植物生长 B．加速流沙扩展
C．增加区域降水 D．加剧风力侵蚀
解析：第6题，根据材料信息和所学知识可知，逆温是下冷上热的现象，当逆温现象发生时，2.0 m处的温度与0.5 m处的温度差值为正，差值越大，逆温现象越明显。读图可知，10月开始出现逆温现象，A错误。逆温强度冬季大于夏季，B正确。逆湿是下湿上干的现象，当逆湿现象发生时，2.0 m处的相对湿度与0.5 m处的相对湿度差值为负，差值越小，逆湿现象越明显。读图可知，9月开始出现逆湿现象，C错误。逆湿现象冬季比夏季更加明显，D错误。故选B。第7题，根据材料信息及所学知识可知，逆温是下冷上热，逆湿是下湿上干。逆湿有利于大气中水汽渗入土壤，提高土壤含水量，促进植物生长，同时逆温不利于空气的对流运动，大气稳定性增加，风力较弱，减少水分蒸发，促进植物生长，A正确。
答案：6.B　7.A
(2021·浙江1月选考)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8～9题。
8．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
9．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
解析：第8题，大棚顶部搭建光伏发电系统(有光伏板)，会使到达棚内的太阳辐射减弱，从而使棚内的地面辐射、大气吸收、地面反射等也随之减弱，A正确。第9题，与原秀珍菇生产方式相比，该生产方式在几乎同样的土地面积上既种植了秀珍菇，还实现了光伏发电，增加了经济效益，提高了土地利用率，①④正确。
答案：8.A　9.C
(2022·长沙高三模拟)河南省是我国人口大省和重要的粮食生产基地，在全球气候变暖的大背景下，河南省各区域的气温变化也越来越受到人们的关注。下图示意1961—2014年河南省平均气温倾向率(正值表示气温上升)。据此完成10～11题。
10．该时段内河南省各区域增温速率(　　)
A．中东部平原区大于西部山地丘陵区
B．南部山地丘陵区大于北部平原区
C．中东部平原区大于周边山地丘陵区
D．城市中心区大于周边郊区
11．1961—2014年郑州市气温大约上升(　　)
A．0.25 ℃ B．1.0 ℃
C．1.5 ℃ D．12 ℃
解析：第10题，依据图中气温倾向率的数值，可判断出中东部平原区增温速率大于西部山地丘陵区，A对。南部地区与北部地区增温速率相差不大，B错。中东部平原区增温速率略大于南部、西部、北部山地丘陵区，而非周边山地丘陵区，C错。图中的空间尺度未能详细呈现城市中心区与郊区的增温速率差异，而且许昌、卢氏等城市核心区增温速率较小，D错。故选A。第11题，依据图中信息，郑州市气温倾向率值为0.24～0.29 ℃/10年，由此可计算出54年间气温上升约1.30～1.57 ℃。故选C。
答案：10.A　11.C
(2022·金华高三专练)下图为某日乌鲁木齐大气热力作用中的三种辐射变化统计图。据此完成12～13题。
12．依次代表地面反射的太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射的是(　　)
A．①②③ B．①③②
C．③①② D．③②①
13．该日是(　　)
A．夏季晴天 B．夏季雨天
C．冬季晴天 D．冬季雨天
解析：第12题，太阳辐射只有白天存在，故③是地面反射的太阳辐射。地面辐射把热量传递给大气，大气收到的热量一部分射向宇宙空间，另一部分返还给地面，即大气逆辐射，故地面辐射量大于大气逆辐射，①为地面辐射，②为大气逆辐射。故选D 。第13题，乌鲁木齐经度大致为90°E，计算可得，北京时间7时时乌鲁木齐日出，当地地方时约5时，故此时昼长夜短，应为夏季。当日太阳辐射十分弱，应是雨天。故选B 。
答案：12.D　13.B
二、非选择题
14．(2022·桂林高三专练)阅读图文材料，回答下列问题。
一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，但是在某些天气条件下，地面上空的大气会出现气温随高度增加而升高的现象，气象学称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。逆温层至地面的距离下限称逆温高度，上下限的温度差称逆温强度。银川市主城区在全年各季中均有逆温层存在。据统计，银川市2013—2015年逐月平均逆温强度和厚度如下图所示。
(1)据上图概括银川市2013—2015年的逆温时间分布特征。
(2)分析银川市逆温在秋冬发生频率较高的原因。
(3)说出逆温现象对银川市生产和生活的影响。
解析：(1)读图，从逆温强度来看，总体变化较大：11月—次年1月(冬季)较强，4—10月(夏半年)较弱；20时强度比8时强度大的月份有1、7、10、11月，其他几个月相反。从逆温厚度来看，8时比20时厚度大，且冬半年厚度较大，夏半年厚度较小。(2)由材料可知，逆温现象为地面上空的大气气温随高度增加而升高的现象，根据大气的受热过程可知，近地面空气的热量主要来自地面；银川市为温带大陆性气候，秋冬多晴天，夜晚地面降温快，近地面空气受地面影响大，气温比上层空气低，形成上暖下冷的逆温层；银川市秋、冬季节时间较长，夜长昼短，白天太阳辐射少，使地面升温速度较慢，逆温持续时间较长，强度大，厚度大；秋、冬季节和城镇化水平的提高使植被覆盖率降低，地面降温速度快，增大逆温发生频率和强度。(3)分析影响应从有利和不利两个方面分析。根据所学知识，逆温现象发生时空气对流运动受到抑制，大气稳定，不利于污染物的扩散，危害人类健康；近地面温度低，农作物易发生霜冻现象，导致农作物减产；大气稳定，减少风力作用，有利于抑制沙尘暴。
答案：(1)冬半年逆温强度和厚度大于夏半年。逐月逆温强度变化差异较大，在1月、7月、10月、11月，20时逆温强度大于8时的逆温强度，在其他月份相反。8时逆温厚度始终大于20时逆温厚度。
(2)秋冬多晴天，傍晚后近地面空气温度迅速降低，上层空气温度仍然较高，因此形成逆温层。冬季夜长昼短，使得日照增温不足，辐射降温时间更长，使逆温层难以被破坏。银川市属于温带大陆性气候，春迟秋早、夏热而无酷暑、冬长而无奇冷，因此逆温层在秋冬季发生的频率较高且厚度大、强度高。秋、冬季节，银川市植被覆盖率较低，近年来银川市的城镇化进程进一步加快，从而使全区植被覆盖率进一步减小，导致地面保温能力不足，逆温层发生频率高且厚度大、强度高。
(3)不利影响：大气污染现象加重，危害人体健康；产生霜冻现象，不利于农业发展。
有利影响：抑制沙尘暴的产生。

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