（新课标）2021版高考地理一轮总复习 第三章 自然环境中的物质运动和能量交换 第三讲 大气受热过程

第三讲大气受热过程与气温考点一大气的垂直分层1．大气的组成（1）干洁空气氮——地球上生物体的___________；氧——一切生物维持_____________所必需的物质；CO2——绿色植物进行______________的重要原料，对地面有_______作用；O3——吸收大量太阳________，被誉为“地球生命的保护伞”。（2）水汽——____________的必要条件，光合作用的原料。（3）固体杂质——作为凝结核，促进水汽凝结，产生“阳伞效应”。基本成分生命活动光合作用保温紫外线成云致雨2．人类活动引起大气成分的变化（1）____________含量增加。（2）氟氯烃含量增加―→_________总量减少。3．垂直分层：___________，___________，_____________。二氧化碳臭氧对流层平流层高层大气一、大气垂直分层根据大气温度、密度等物理特征的差异，大气层自下而上划分为对流层、平流层和高层大气三个层次。其主要特征列表如下：大气分层高度气温垂直变化空气运动天气现象与人类关系规律原因高层大气自平流层顶到大气上界2000～3000千米80～500千米高空有若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用平流层自对流层顶至50～55千米下层随高度变化很小,30千米以上气温随高度增加而迅速上升该层气温基本上不受地面影响,而靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温平流运动为主天气晴朗臭氧大量吸收紫外线,成为人类生存环境的天然屏障；大气稳定,有利于高空飞行对流层低纬17～18千米,中纬10～12千米,高纬8～9千米气温随高度增加而递减,大约每升高100米,温度约降低0.6℃地面是对流层大气的主要直接热源,离地面越远,气温越低对流运动显著复杂多变人类生活在对流层底部,与人类关系最为密切二、对流层中的逆温现象1．逆温现象一般情况下，对流层的某一高度出现气温随高度增加而递增的现象，这种气温逆转的现象就是逆温现象。对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。离地面越远，气温越低，即气温随高度增加而递减，平均垂直递减率为－0.6℃/100米。如果出现气温随高度增加垂直递减率小于－0.6℃/100米或者气温上升都可以看作是逆温现象。2．逆温的类型类型发生的条件出现的地区辐射逆温经常发生在晴朗无云或少云的夜晚，由于地面有效辐射很快冷却，近地面大气层气温迅速下降，而上层大气层降温较慢中高纬度大陆冬季黎明前平流逆温暖空气水平移动到冷的地面或空气层上中纬度沿海地区地形逆温由于夜晚山坡散热快，冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被较冷的空气抬挤上升盆地和谷地中夜晚锋面逆温锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著锋面活动地区3.逆温对地理环境的影响成雾早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系，浓雾使大气能见度降低，给人们的出行带来不便，使交通事故的发生频率增加大气污染由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康对航空造成影响逆温多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，对飞机飞行有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大颠簸例题（2019·全国卷Ⅱ）积云为常见的一类云，其形成受下垫面影响强烈。空气在对流过程中，气流携带来自下垫面的水汽上升，温度不断下降，至凝结温度时，水汽凝结成云。水汽开始凝结的高度即为积云的云底高度。据此回答（1）～（3）题。（1）大气对流过程中上升气流与下沉气流相间分布，因此积云常常呈（）A．连续层片状B．鱼鳞状C．间隔团块状D．条带状C（2）积云出现频率最高的地带是（）A．寒温带针叶林地带B．温带落叶阔叶林地带C．亚热带常绿阔叶林地带D．热带雨林地带（3）在下垫面温度决定水汽凝结高度的区域，积云的云底高度低值多出现在（）A．日出前后B．正午C．日落前后D．午夜DA[解析]（1）由“云是空气在对流过程中，水汽随气流上升，温度下降，凝结形成”可知，云的形成和大气对流中的上升气流有关。而大气对流过程中上升气流与下沉气流相间分布，上升气流可形成云，但下沉气流不能形成云，因此积云应呈上下间隔的团块状，而并非连续层片状，A错误、C正确；条带状与鱼鳞状并非上下分布，而应呈水平层状，故B、D不正确。（2）积云的形成受下垫面强烈影响空气对流气流上升等导致，故下垫面空气对流越强烈导致积云出现频率越高。空气对流上升则需要更强的热量，近地面水汽受热蒸发上升。四地中寒温带针叶林地带所处纬度最高，气温最低，接下来为温带落叶林地带、亚热带常绿阔叶林地带，热带雨林地带地处热带地区，纬度最低，气温高，全年气温变化小，故四地中最易产生对流的应为地处热带的热带雨林地带，D正确，A、B、C错。（3）根据材料结合设问中积云的云底高度低值，可以知道此问的意思就是水汽凝结时的高度应最低，而水汽凝结也就是水汽液化，气温变低时才可以由气态转化为液态。设问中给出下垫面温度决定水汽凝结高度，根据气温随高度升高而降低的规律来判断，下垫面气温越高，其水汽凝结时的高度也应越高。所以只要找出选项中相同条件下下垫面气温最低的就行。一天中气温最低多为日出前后，故此时间段积云的高底低值最低，A正确。考点二大气的受热过程1．大气对太阳辐射的削弱作用（1）选择性吸收：水汽、二氧化碳吸收_________，臭氧吸收_________。（2）反射：云层和较大尘埃反射太阳光。（3）散射：波长较短的______色光易被散射。2．地面辐射和大气辐射（1）地面辐射：地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外释放辐射能量，形成地面辐射。___________是对流层大气增温的直接能量来源。（2）大气辐射：大气吸收____________增温的同时，也向外辐射能量，即大气辐射。红外线紫外线蓝地面辐射地面辐射3．影响地面辐射的主要因素（1）纬度因素：纬度不同的地区，___________________不同。（2）下垫面因素：下垫面的状况不同，吸收和反射的___________比例也不同。（3）气象因素：大气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同。年平均正午太阳高度太阳辐射1．大气受热过程由上图可知，大气的受热过程可归纳如下表：受热过程具体过程热量来源Ⅰ太阳暖大地太阳辐射到达地面，地面吸收后增温太阳辐射Ⅱ大地暖大气地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温地面辐射Ⅲ大气还大地大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面大气逆辐射2.大气保温作用的应用（1）解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响：温室气体排放增多→大气吸收地面辐射增多→大气逆辐射增强，保温作用增强→气温升高，全球气候变暖（2）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深秋农民利用秸秆燃烧制造烟雾预防霜冻；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，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。(3)利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡，如：①高海拔地区：地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富②内陆地区：气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少↓太阳能丰富←大气的削弱作用弱③湿润内陆盆地：气候较湿润→→盆地地形→阴雨天气多，污染物不易扩散，空气密度大→大气的削弱作用强→太阳能缺乏3．昼夜温差大小的分析分析昼夜温差的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。例1（2019·江苏）2019年1月某日三峡库区出现云海日出奇观，图1为某记者拍摄的照片。图2为“大气受热过程示意图”。读图回答（1）～（2）题。（双选）（1）三峡库区云海形成原理与下列大气热力环流模式相符的有（）（2）受云海影响，三峡库区大气受热过程对应于图2中（）A．①增大B．②增大C．③减小D．④减小ADBC[解析]（1）三峡库区的云海是由水面上大气上升，气温降低，大气中水汽凝结形成的。结合选项中大气运动方向即可做出正确的判断，故选AD。（2）大气中的云层可以反射太阳辐射，削弱到达地面的太阳辐射，从而导致地面辐射减弱；大气中的云层还可以增强大气逆辐射，对地面起到保温作用，图2中①为到达地面的太阳辐射，②为大气逆辐射，③为地面辐射，④为云层反射的太阳辐射。故选BC。例2（2017·全国卷Ⅰ）我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术（两层覆膜间留有一定空间），效果显著。下图中的曲线示意当地寒冷期（12月至次年2月）丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。读图完成（1）～（3）题。（1）图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是（）A．①B．②C．③D．④（2）该地寒冷期（）A．最低气温高于－16℃B．气温日变化因积雪状况差异较大C．膜内温度日变化因积雪状况差异较大D．膜内温度日变化与气温日变化一致（3）该地可能位于（）A．吉林省B．河北省C．山西省D．新疆维吾尔自治区BCD[解析]（1）本题考查学生的读图能力。四条曲线分别是当地寒冷期（12月至次年2月）丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。首先膜内有保温作用，应高于当地的实际温度，排除③④。枯雪年降水少，总体温度低，昼夜温差大。丰雪年降水多，云层厚温差小，且积雪覆盖有保温作用，所以选②。（2）由上题判断可知，①表示丰雪年膜内平均温度日变化，②表示枯雪年膜内平均温度日变化；③表示丰雪年平均气温日变化，④表示枯雪年平均气温日变化。①②两曲线上下差异大，③④两曲线上下差异小，故膜内温度日变化因积雪状况差异较大，膜内温度日变化与气温日变化不一致。材料给的是平均气温，不是最低气温。（3）该地达到一日之内温度最高的时间是北京时间16时左右，而当地时间应为14时左右，且寒冷期（12月至次年2月）的日平均气温达到－16℃左右，所以应位于我国西北地区，即该地可能位于新疆维吾尔自治区。考点三气温与等温线等温线特征气温分布规律影响因素全球等温线大致与____平行无论7月还是1月,气温都是从____向两极____太阳辐射(纬度因素)北半球等温线较曲折。1月大陆上的等温线向____凸出,海洋上则向____凸出；7月正好相反在同一纬度上,冬季大陆比海洋____,夏季大陆比海洋____海陆分布(海陆热力性质差异)南半球等温线较平直同一纬度,气温差别小海陆分布(海洋面积广阔)同纬度地带气温比同纬度低,等温线向____凸出；气温比同纬度高，等温线向____凸出高原、山地的气温较____,平原的气温较____地形(地势高低)寒流经过气温____，暖流经过气温____洋流纬线低纬递减低纬高纬低高高纬低高低纬低高一、气温1．影响气温高低的因素（1）太阳辐射是根本原因——分析纬度位置、太阳高度。（2）大气自身条件（天气、大气透明度、大气成分及大气物质多少）——主要分析大气对太阳辐射削弱作用的大小和对地面保温作用的强弱。（3）地面状况（海陆差异、洋流、地形、反射率等）——影响太阳辐射的吸收，影响地面辐射和大气逆辐射。（4）人类活动——排放CO2、森林、水库、城市等影响大气成分和下垫面。2．气温的日变化与年变化（1）气温的日变化气温的日变化：冬天最高值出现在14时，夏天最高值出现在15时左右，最低值出现在日出前后（气温滞后地温的原因主要是热量有一个传输过程）。气温日较差要受到以下因子的影响：①纬度：高纬度日较差小，低纬度日较差大；②天气：晴天日较差大，阴雨天日较差小；③云量：多云日较差小，少云日较差大；④地形：凸地（脊地）日较差小于凹地（谷地），高原大于平原，山顶小于山麓；⑤下垫面：海洋日较差小，陆地日较差大。（2）气温的年变化最热月陆地7月，海洋8月，最冷月陆地1月，海洋2月。气温年较差要受到以下因子的影响：①纬度