2013大气分层解析

第二章第二讲大气的垂直分层和对流层大气的受热过程分析近年高考题可知高考中针对本讲的命题有以下特点：1．从考查内容上看，以图表资料考查对流层大气的逆温现象及其影响；以“神舟号”发射或人类探月工程为背景材料，考查对流层、平流层的特点及对人类的影响；以某些自然现象切入，考查大气的受热过程和保温作用。2．从考查形式上看多以等值线图，大气保温原理图为载体与气候、农业生产等内容相结合，多以选择题形式出现。如2010年山东文综，2009年广东地理12、13题等。3．从考查能力上看：注重考查读图、绘图能力，强调用高中地理的基本规律和原理解释当代社会生产、生活的相关问题。考点1大气的垂直分层描述各层气温变化特点成因及与人类的关系层次特点原因对流层平流层高层大气①气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃②对流动动显著（低纬17~18、中纬10~12、高纬8~9千米）③天气现象复杂多变热量绝大部分来自地面，上冷下热，差异大，对流强、水汽杂质多、对流运动显著起初气温变化小，30千米以上气温迅速上升；大气以水平运动为主；大气平稳天气晴朗有利高空飞行。臭氧吸收紫外线上热下冷水汽杂质少、水平运动存在若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用太阳紫外线和宇宙射线作用对流层平流层高层大气-80ºC-50ºC-10ºC20ºC温度/ºC5012高度/Km画图大气温度随高度变化曲线：对流层平流层高层大气-80ºC-50ºC-10ºC20ºC温度/ºC5012高度/Km1、图示温度垂直分布规律发生的季节及发生的纬度2、对流层成云致雨的条件：（1）水汽多（2）固体杂质多，凝结核多（3）温度上冷下热，空气对流运动显著。3、对流层高度的时空分布特点：（1）同一地区，夏季冬季；平原大于山地(2)低纬高纬（3）垂直递减率越大，空气对流越旺盛。读图，回答(1)～(2)题。•(1)下列图示能正确反映“神舟七号”在升空过程中经历的大气环境状况的是()•(2)对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•解析：第(1)题，臭氧层出现在大气的平流层中，排除A和D选项；再根据气温的垂直变化规律确定答案为C。第(2)题，电离层出现在高层大气中，应在第Ⅲ层。•答案：(1)C(2)D(2010山东)上图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。由图中信息可分析出A．5时、20时大气较稳定B．12时、15时出现逆温现象C．大气热量直接来自太阳辐射D．气温日较差自下而上增大【命题立意】本题以较为常见的近地面气温垂直变化示意图为情境，并结合一定的时空条件，综合考查大气热状况等主干知识，同时考查读图获取信息和解读信息的能力。【思路点拨】图中信息显示，该地5时、20时近地面出现逆温现象，大气较稳定。12时、15时近地面气温随海拔升高而降低，无逆温现象。故本题选A。【标准答案】A逆温现象：三维设计45页对流层由于热量主要直接来自地面辐射，所以海拔越高，气温越低。一般情况下，海拔每上升1000米，气温下降6°C。有时候出现特殊情况：①海拔上升，气温升高；②海拔上升1000米，气温下降幅度小于6°C。这就是逆温现象。逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨。逆温现象使空气对流运动减弱，大气中的污染物不易扩散，大气环境较差。一、逆温形成的条件：温度℃高度m2000100063129Rr1r2例1．下图甲表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T。3000米高空的实际温度为TS。当TS≥T时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读“某城市春季气温日变化图（图乙）”。回答下列问题。（1）若TS稳定在-8℃，该城市气温至少要上升到℃以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为时。（2）一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到净化空气的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在时以后108101.辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。辐射逆温的形成过程，如下图：二、逆温形成的因素：有自然原因、人为原因。分布：中高纬度大陆冬季黎明前最强例4、读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成12～13题。12.该地当日大气污染加剧的主要原因是A.地面辐射减弱B.大气逆辐射减弱C.空气水平运动减弱D.空气对流运动减弱13.下列时段空气质量最好的是()A.19∶00～22∶00B.04∶00～07∶00C.07∶00～10∶00D.13∶00～16∶00由于太阳辐射引起逆温的生消过程。DD常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷2．地形逆温：由于暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。3.平流逆温逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表的温差决定，温差大，逆温越强。冬半年，在中纬度沿海地区，因为那里海陆温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，形成逆温。例5、读某城某日清晨低层大气剖面图，回答:（1）图中出现逆温现象的是①、②、③中的，判断理由是。（2）该城市工业高度集中，当天发生了重大烟雾事件，这事件的原因是什么？此处气温随海拔的增加而升高。②地形原因：商业居民区地处洼地，不利于气流扩散、自净，加剧了污染气象原因：下冷上热，不利于气流的对流与扩散，加重了大气污染。人为原因：工厂排放煤烟、粉尘，空气污染。思考:锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图为:对流层中，暖空气平移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面.在冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下冷、暖空气的温差较大,便形成逆温。逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有时会形成冻雨一些恶劣性天气。4.锋面逆温例6、高空的冰晶、雪花下降到距地面2000～3000米时，因周围温度升高而融化成为低于0°C的过冷却水滴，当这些过冷却水滴接触到温度低于O°C的地面或物体时，就会迅速冻结成晶莹透明的冰壳，即形成冻雨现象。读下图，回答3～4题。3．冻雨现象最有可能出现在图中的A．①处B．②C．③处D．④处4．当某地区出现冻雨现象时，该地区A．处在单一气团的控制下B．正值春秋季节C.上空有逆温现象存D.地下潜水迅速上升AC５.城市逆温：由于人类活动引起的热岛效应，而形成的逆温现象市区郊区郊区例8、阅读下列资料，回答问题材料一：我国某特大城市2000年7月8日、9日天气和空气质量表天气状况污染指数首要污染物空气质量级别空气质量状况7月8日晴158NOXⅢ轻度污染7月9日晴178NOXⅢ轻度污染1.从材料一中可以看出，该城市首要污染物主要来自________。汽车尾气材料二：我国某特大城市上空2000年7月8日、7月9日等温面分布示意图2.从材料二中可以看出，该城市上空______现象，大气扩散条件_________。逆温变差3.由于连日天气明朗，太阳辐射强烈，空气中的NOX在紫外线的作用下，易产生__________污染，其污染的主要标志是_______浓度增加。光化学臭氧①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。二、逆温的利与弊1.利：③作为气候资源利用：逆温的下部光热条件适中，一般以发展喜温凉的作物和蔬菜为主；逆温带的中部逆温现象强烈，冬暖夏凉，一般以发展果树和冬季蔬菜基地为主；逆温带上部降水充裕，以发展林、草和药材为宜。例2.下图为山东丘陵某区域剖面示意图。读图回答优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花早。下图中能正确解释这一现象的是D（1）对环境影响：空气对流运动被抑制，加重大气污染（2）对天气影响：易产生大雾天气阴雨天气（锋面逆温）冻雨天气（3）对交通影响：能见度降低，地面湿滑2.弊：A.50米B.75米C.100米D.150米2.该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，该发电厂烟囱的设计高度应不低于（）例3、下图是“该城市冬季近地面层不同时刻气温随高度变化过程示意图”，读图回答1～2题。1.下图是某地气温垂直分布图，t1至t5图中最有利于大气污染物扩散的是（）A.t1B.t3C.t4D.t5DC1.辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。辐射逆温的形成过程，如下图：三、逆温形成的因素：有自然原因、人为原因。例4、读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成12～13题。12.该地当日大气污染加剧的主要原因是A.地面辐射减弱B.大气逆辐射减弱C.空气水平运动减弱D.空气对流运动减弱13.下列时段空气质量最好的是()A.19∶00～22∶00B.04∶00～07∶00C.07∶00～10∶00D.13∶00～16∶00由于太阳辐射引起逆温的生消过程。DD进入创新作业做题学而时习之，不亦说乎？1.读南京城郊秋季某日垂直温度梯度（0C/100米）时空变化图。完成下列三题：（1）该日此地发生大气逆温现象的时段是（）A.8时-16时30分B.17时-23时C.16时30分-7时D.23时-5时（2）发生大气逆温现象的最大高度约为（）A.500米B.100米C.350米D.150米（3）下列各时段中PM2.5值可能会最高的时段是：（）A.15—16时B,19—20时C.24—1时D.10—11时CCB2.在风速大致相同，而气温垂直分布的A、B、C、D四种情况中，最有利于某工厂68米高的烟囱灰尘扩散的是（）20m40m60m80m100mA16．3℃16．6℃16．8℃17．0℃17．1℃B21．0℃21．0℃20．9℃20．9℃21．0℃C20．9℃20．8℃20．6℃20．2℃20．0℃D15、2℃14、8℃14、7℃14、9℃15、2℃C例6、(图3)中曲线表示等压线，箭头表示风向，分析回答1---3题。1．此时②地的风向为：A．偏东风B．偏西风C．偏南风D．偏北风2．关于①②③④地天气状况的叙述，正确的是：A．①处气温、气压高于②B．④处气温日较差大于③C．②处附近可能出现沙尘暴天气D．③处可能出现阴雨天气3．图4中甲、乙、丙、丁四种气温垂直分布状况，与④处最为接近的是：A．甲B．乙C．丙D．丁DCD【命题立意】本题以较为常见的近地面气温垂直变化示意图为情境，并结合一定的时空条件，综合考查大气热状况等主干知识，同时考查读图获取信息和解读信息的能力。【思路点拨】图中信息显示，该地5时、20时近地面出现逆温现象，大气较稳定。12时、15时近地面气温随海拔升高而降低，无逆温现象。故本题选A。【标准答案】A逆温现象：对流层由于热量主要直接来自地面辐射，所以海拔越高，气温越低。一般情况下，海拔每上升1000米，气温下降6°C。有时候出现特殊情况：①海拔上升，气温升高；②海拔上升1000米，气温下降幅度小于6°C。这就是逆温现象。逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨。逆温现象使空气对流运动减弱，大气中的污染物不易扩散，大气环境较差。逆温的分类思考:锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图为:山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷地面辐射冷却,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，空气越冷,导致逆温锋面逆温：地形逆温：平流逆温：辐射逆温：当暖空气水平移动到冷的地面或水面上及寒流流经的地区，会发生接触冷却的作用。越近地表降温越快。•图a为正常气温垂直分布情形。在晴朗无云的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面