微专题8 对流层大气的受热过程
考试要求
1.对流层大气的受热过程
地球最重要的能量来源是太阳辐射能，大气的受热过程实质是太阳辐射能在地面、大气间的转换过程，此过程伴随着地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，如下图所示：
b 级知识归纳 昼夜温差大小的分析技巧
b 级拓展延伸 逆温的形成及影响
从形成原因上看，常见的逆温类型主要有：
①辐射逆温。在晴朗无风的夜晚，地面辐射强烈，近地面大气迅速冷却，而上层大气降温较
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。
2.大气受热过程原理的实际应用
(1)运用大气热力作用解释自然现象
(2)
温室气体(CO2、CH4、O3等)→排放增多→吸收地面辐射增多→气温升高→全球变暖(3)在农业中的应用
利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；果园中铺沙或鹅卵石不但能减少水分蒸发，还能增大昼夜温差，有利于水果糖分积累。
例1 (2018·4月浙江选考)下图为北半球锋面气旋系统示意图(单位：百帕)。雨过天晴后，若图中甲地清晨出现浓雾天气，原因是( )
A.大气吸收强
B.大气逆辐射弱
C.大气反射强
D.地面反射减弱
答案 B
解析雾的形成是由于气温低，水汽凝结。晴天大气中水汽含量少，大气逆辐射弱，气温较低。
例2(2017·11月浙江选考)新安江水库建成后，形成约573平方千米的人工湖。关于库区小气候变化的叙述，正确的是( )
A.云雾天数增多
B.气温日较差增大
C.降水天数减少
D.气温年较差增大
答案 A
解析人工湖形成后，库区水分蒸发加强，空气中水汽含量增加，云雾天数增多，A对；水汽充足更易形成降水，降水天数增加，C错；水库对局部小气候的调节作用明显，使气候的海洋性增强，气温日较差和年较差都会减小，B、D错。
例3(2017·4月浙江选考)1960年以来，青藏高原的积雪厚度呈现出大－小－大的年际变化。下列地理过程因果关系正确的是( )
A.积雪厚度大－大气反射量少－年平均气温低
B.积雪厚度大－地面吸收量多－年平均气温高
C.积雪厚度小－大气吸收量少－年平均气温低
D.积雪厚度小－地面反射量少－年平均气温高
答案 D
解析积雪厚度大，反射太阳辐射多，地面吸收热量少，地面辐射弱，大气吸收热量少，大气逆辐射弱，年平均气温低。反之，则年平均气温高，故D正确。
(2017·浙江桐乡期中)读“大气受热过程图”，完成1～2题。
1.影响近地面大气温度随高度升高而降低的是箭头( )
A.①
B.②
C.③
D.④
2.青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强，但气温低，主要是由于( )
A.大气吸收①辐射少
B.大气吸收②辐射少
C.大气吸收③辐射少
D.地面吸收④辐射少
答案 1.C 2.C
解析第1题，根据题意“近地面大气温度随高度升高而降低”，说明离地面近气温高，地面辐射影响近地面大气温度。结合题图知③为地面辐射，选C项。第2题，根据题意“青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强，但气温低”，主要原因是海拔高，空气稀薄，大气吸收的地面辐射少。结合题图知①为太阳辐射，②为到达地面的太阳辐射，③为地面辐射，④为大气逆辐射。故选C项。
3.(2017·浙江杭州统测)如果其他条件相同，阴天气温日较差比晴天小的原因是( )
①白天大气吸收太阳辐射的能力比晴天弱②白天到达地面的太阳辐射比晴天少③夜晚大气逆辐射比晴天强④夜晚地面辐射比晴天强
A.①②
B.①④
C.②③
D.③④
答案 C
解析阴天云量大，大气吸收、反射太阳辐射的能力比晴天强，白天到达地面的太阳辐射比晴天少，故①错，②对；夜晚大气中水汽含量大，大气逆辐射比晴天强，③对；由于阴天白天地面吸收的太阳辐射少，夜晚地面辐射比晴天弱，④错。
4.(2018·浙江金华十校调研)深秋初冬时节，晴朗的夜晚多霜冻的主要原因是( )
A.地面辐射较强
B.太阳辐射较强
C.夜晚风力微弱
D.大气逆辐射弱
答案 D
解析深秋初冬时节，晴朗的夜晚多霜冻与地面辐射强弱无关，大气逆辐射弱，使地面热量散失的快，A错、D对。夜晚没有太阳辐射，B错。夜晚风力微弱不是霜冻的成因，C错。
5.阅读材料，回答问题。
2017年5月20日，印尼卡罗锡纳朋火山喷发，火山灰直冲云霄，形成巨大的火山灰云团，对当地的环境及飞机的飞行造成了很大的影响。
(1)火山喷发时产生的火山灰云团，削弱了到达地表的太阳辐射，反映在大气热量平衡示意图中相应的数字编号是________、________；增强了射向近地面的大气逆辐射，图中相应的数字编号是________。从理论上说，空中火山灰云团使得当地昼夜温差变________。
(2)大气中二氧化碳含量增多导致全球气候变化，已成为全球关注的热点问题。据图说明二氧化碳增多，是如何增强大气“温室效应”的？
(3)由于全球变暖，近年来北冰洋冰雪覆盖面积________________，这种变化将导致下垫面对太阳辐射的反射________，从而造成北极地区气温进一步升高。
答案(1)①②③小
(2)吸收地面长波辐射增多，大气温度升高；增加大气逆辐射，补偿地面损失的热量。
(3)减小减弱
解析第(1)题，图中①表示反射，②表示吸收或散射，③表示大气逆辐射，④表示地面辐射。火山灰云团通过反射、吸收或散射削弱了到达地表的太阳辐射，增强了射向近地面的大气逆辐射，使当地昼夜温差变小。第(2)题，大气中二氧化碳增多，使大气吸收地面辐射的能力增强，大气温度升高，进而使大气逆辐射增强，地面温度升高，产生温室效应。第(3)题，由于全球变暖，北极地区气温升高，导致北冰洋冰雪融化量增加，冰雪覆盖面积减小，下垫面对太阳辐射的反射减弱。
6.(2018·浙江龙游检测)下图是“我国某地区两天的气温日变化曲线图”。读图回答问题。
(1)A、B两条曲线中，表示阴天时气温变化的是______________。
(2)白天阴天，气温比晴天时较________，这是由于______________________________
________________________________________________________________________。
(3)夜晚阴天，气温比晴天时较________，这是由于______________________________
________________________________________________________________________。
(4)下图所表示的情景中，昼夜温差最大的是________图，最易出现霜冻的是________________图，前者形成的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
答案(1)B (2)低云层反射减少了到达地面的太阳辐射
(3)高有云的夜晚，大气逆辐射更强，补偿了地面损失的热量
(4)A A 晴朗的白天，大气削弱作用弱，气温高，晴朗的夜晚，大气的保温作用弱，气温低；陆地的比热容小，升温、降温快，故昼夜温差大
解析本题考查了大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用。晴天时，云量少，白天到达地面的太阳辐射多，气温高，晚上大气逆辐射弱，保温作用差，昼夜温差大，易发生霜冻，阴天反之。
7.(2018·浙江临安调研)为了充分利用气候资源，发挥土地生产优势，我国许多地区发展了冬暖式温室大棚，极大地提高了农民收入，丰富了我国冬季城乡居民的蔬菜供应。回答下列问题。
(1)建温室主要是改善农作物生长的________________条件，实现这一目的的原理是________________________________________________________________________。
(2)依照菜农的经验，每天下午都要在棚内洒水，以保证蔬菜安全过夜，试用所学知识分析
这一现象。
(3)A、B两位置的蔬菜，长势较好的是________，原因是什么？
口感较好的是________，原因是什么？
(4)分析说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的影响。
答案(1)热量大气保温效应
(2)棚内洒水可以吸收地面辐射与大气辐射，储存更多的热量。
(3)B处B处保温效果好，热量充足，蔬菜生长状况好。A处A处在门口位置，温差较大，蔬菜储存糖分多，口感好。
(4)使冬季的太阳光照得以充分利用；提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力)；有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。
解析(1)温室大棚根据大气保温效应原理建成，能够改善冬季农作物热量不足的问题。(2)水汽可以吸收地面与大气长波辐射，储存更多热量。(3)A、B两地位置不同，导致热量、温差都存在差异。B处热量较充沛，蔬菜长势较好。A处白天温度高，光合作用强，产生的糖分多，晚上温度低，呼吸作用消耗的糖分较少，储存在蔬菜内的糖分多，口感好。(4)大棚技术改变了冬季的光、热、水资源条件。
(2017·浙江宁波统测)下图为“地球大气受热过程示意图”。完成1～2题。
1.雾霾天气能见度降低，主要原因是( )
A.①增加
B.②减少
C.③增加
D.④减少
2.下列说法正确的是( )
A.地面积雪，会导致晴天①减少
B.臭氧层遭到破坏，会导致②增加
C.二氧化碳浓度降低，会使③减少
D.可吸入颗粒物增加，会使④增加
答案 1.A 2.C
解析第1题，大气的能见度取决于到达地面的太阳辐射的多少。图中①②③④分别为大气对太阳辐射的反射、大气对太阳辐射的吸收、大气逆辐射和地面辐射。大气对太阳辐射的反
射对能见度的影响最大，故正确答案为A。第2题，地面积雪，晴天时反射的太阳辐射增多，A错误；臭氧层遭到破坏，大气对紫外线的吸收减少，B错误；二氧化碳浓度降低会使大气逆辐射减弱，C正确；可吸入颗粒物增加，会使到达地面的太阳辐射减少，导致地面辐射减少，D错误。
(2018·浙江杭州建人学校检测)读下图，完成3～4题。
3.四川盆地的纬度与青藏高原的纬度相差不大，但年平均气温却比青藏高原高得多，其原因主要与图中的哪个因素数值大有关( )
A.⑤
B.④
C.②
D.①
4.东北平原比华北平原平均海拔高，但年太阳辐射总量却比华北平原小，其原因主要与图中的哪个因素数值小有关( )
A.④
B.③
C.②
D.①
答案 3.B 4.C
解析第3题，图中影响气温的因素主要是②④，A、D错。四川盆地的纬度与青藏高原的纬度相差不大，②的差异不是主要因素，C错。年平均气温比青藏高原高得多，主要原因是四川盆地云雾多，大气逆辐射④的势力强，保温效应强，B对。第4题，东北平原比华北平原平均海拔高，但年太阳辐射总量却比华北平原小，主要是东北平原纬度高，正午太阳高度小，获得的太阳辐射量少，与图中②因素数值大小有关，C对。大气的削弱作用、保温作用、地面辐射的影响较小，不是主要原因，A、B、D错。
为了缓解全球变暖，英国科学家提出将足球场大小的氦气球升到约19千米的高空，并用软管相连，向大气中输送大量微粒，以降低地球的温度。据此并结合下图(数码代表各种辐射)，完成第5题。
5.输送到空中的微粒可以缓解全球气候变暖主要是因为这些微粒会使( )
A.到达地面的①减弱
B.被大气吸收的②减弱
C.到达地面的③减弱
D.射向宇宙空间的④增强
答案 A
解析输送到空中的微粒可以使到达地面的①减弱，削弱太阳辐射，A对。被大气吸收的②增强，B错。大气吸收热量多，到达地面的③也会增强，C错。大气截留、吸收热量多，逆辐射返回地面的热量多，射向宇宙空间的④减弱，D错。
(2017·浙江南浔调研改编)读“北京某月某日的太阳辐射、地面辐射和气温日变化示意图”，完成6～7题。
6.图中a、b、c三条曲线分别表示( )
A.气温、太阳辐射、地面辐射
B.太阳辐射、气温、地面辐射
C.气温、地面辐射、太阳辐射
D.地面辐射、太阳辐射、气温
7.图示最有可能的月份是( )
A.十二月
B.十月
C.七月
D.三月
答案 6.A 7.C
解析第6题，图示b曲线12时数值最大，为太阳辐射曲线，a曲线最高值比c曲线最高值延后1小时左右，可知a、c曲线分别表示气温日变化、地面辐射。故A选项正确。第7题，读图分析太阳辐射曲线可知，该日此地5时左右日出，19时左右日落，昼长14小时左右，最高气温31℃左右，表明天气炎热，最可能是7月。故C选项正确。
(2017·浙江宁波十校联考)日本茶区常出现霜冻，为防止茶树受冻害，当地人研究了风力除霜技术，安装在茶园中的离地6米的电风扇在气温下降到3℃时自动启动。完成8～9题。
8.日本霜冻多出现在( )
A.3月阴雨的夜晚
B.3月晴朗的夜晚
C.9月晴朗的夜晚
D.9月阴雨的夜晚
9.除风力除霜技术外，下列措施也可以防止茶树受冻害的是( )
A.增施农家肥
B.人造烟雾
C.排干土壤水分
D.机械化采摘
答案8.B 9.B
解析第8题，晴朗的夜晚大气逆辐射弱，地面温度下降快，故霜冻易出现在晴朗的夜晚；9月份为初秋，气温较高，不易发生霜冻。第9题，人造烟雾是通过人工增加大气厚度，进而增强大气逆辐射来防止茶树受冻害。
10.(2017·浙江金华十校期末调研)我国北方某“玻璃阳光房”晴天时室内气温比室外高10～20℃，主要原因是“玻璃阳光房”( )
A.获得太阳辐射较多
B.削弱了大气逆辐射
C.对太阳辐射的反射作用强
D.阻挡室内长波辐射
答案 D
解析玻璃对短波辐射(太阳辐射)来说是透明的，对长波辐射(地面辐射)来说不透明。太阳辐射透过“玻璃阳光房”使地面增温后，玻璃可以阻挡室内的长波辐射散失热量，从而起到保温的作用。
(2018·浙江嵊州黄泽中学模拟)下图为“到达地球太阳辐射量的分布图”，图中曲线分别表示地表吸收太阳辐射量、地表反射太阳辐射量、大气上界太阳辐射量、云层反射太阳辐射量。据此完成11～13题。
11.图中曲线中( )
A.①表示地表吸收的太阳辐射量
B.②表示地表反射的太阳辐射量
C.③表示云层反射的太阳辐射量
D.④表示大气上界的太阳辐射量
12.影响②曲线变化的主要因素为( )
A.地势高低
B.植被状况
C.云层厚度
D.正午太阳高度
13.近50年来，①曲线在高纬度的数值有减少的趋势，其主要原因是( )
A.人口增加
B.气候变暖
C.环境污染
D.云量增加
答案11.D 12.C 13.B
解析第11题，读图并结合纬度变化可知，图中曲线中①曲线南极高于北极地区，应是地表反射的太阳辐射量，A项错误；②曲线波状起伏，赤道地区、副极地地区等云量较多的地区数值较大，副热带则较少，②表示云层反射的太阳辐射量，B项错误；③曲线与④相似，但数值较④小，应是地表吸收的太阳辐射量，C项错误；④数值最大且以赤道对称，向两极递减，应为大气上界的太阳辐射量，D项正确。第12题，②表示云层反射的太阳辐射量，云层厚度是影响②曲线变化的主要因素，故C项正确。第13题，①表示地表反射的太阳辐射量。近50年来，①曲线在高纬度的数值有减少的趋势，其主要原因是气候变暖，冰雪面积减小，反射的太阳辐射量减少，故B项正确。
14.(2018·浙江奉化质检)阅读图文资料，完成下列问题。
矿物能源的大量使用，会使大气中二氧化碳的浓度不断提高；开发利用新能源，可以减少二氧化碳排放，降低大气中二氧化碳的浓度。下面甲、乙两图反映的是开发利用新能源的两种途径。
(1)冬季晴天时，在未采用任何取暖设备的条件下，图甲所示“阳光居室”室内的最高温度可达22℃。请分析“阳光居室”是如何达到这一保温效果的？
(2)开发利用新能源，能够减缓全球变暖。请根据“温室效应”的原理，解释其原因。
答案(1)大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面，地面吸收太阳辐射能而增温，并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气，地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面，从而将热量保留在居室内。同时，封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换，增强了保温效果。
(2)开发利用新能源使大气中二氧化碳减少，大气吸收的地面辐射也会减少，大气逆辐射变
弱，大气的保温作用减弱，使气温增高趋势减缓。
解析(1)“阳光居室”是根据大气受热过程的原理修建的，具体表述如下：大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面，地面吸收太阳辐射能而增温，并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气，地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面，从而将热量保留在居室内。同时，封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换，增强了保温效果。(2)开发利用新能源使大气中的二氧化碳减少，影响大气受热过程的其他环节，从而缓解全球变暖，具体表述如下：开发利用新能源使大气中二氧化碳减少，大气吸收的地面辐射也会减少，大气逆辐射会变弱，大气的保温作用减弱，使气温增高趋势减缓。
15.(2017·舟山普陀检测)读“大气对地面的保温作用图”，回答下列问题。
(1)图中字母代表的箭头含义分别是
A.________；
B.________；
C.________；
D.________；
G.________；I.________。
(2)从数量上看，A＞D的原因是__________________。图中I的作用是____________________。
(3)试比较晴天与阴天的气温日较差的大小：________。原因是什么？
(4)深秋，我国北方有寒潮活动的地区，农民常用浓烟笼罩大白菜地，以防止大面积冻害，其主要原因是( )
A.浓烟散射地面辐射，增加大气温度
B.浓烟反射大气逆辐射，增加大气温度
C.浓烟可阻挡冷空气入侵，防止大面积作物冻害
D.浓烟吸收地面辐射，增加大气逆辐射
(5)如果夜晚多云，人们制造烟雾所起到的作用将变________(填“大”或“小”)，为什么？答案(1)太阳辐射大气吸收的太阳辐射大气反射、散射的太阳辐射地面吸收的太阳辐射大气吸收的地面辐射大气逆辐射
(2)大气的削弱作用补偿地面损失的热量
(3)晴天大，阴天小晴天：白天大气的削弱作用弱，温度高，夜晚大气逆辐射弱，温度低，温差大；阴天：白天大气的削弱作用强，温度不高，晚上大气逆辐射强，温度不低，故温差较小。
(4)D
(5)小因为夜间多云，大气逆辐射强，气温不会太低。
解析(1)根据图中各箭头的指向和粗细即可判断出A～J的含义。(2)A>D的原因是大气对太阳辐射的削弱作用，使到达地面的太阳辐射比大气上界的要少；图中I是大气逆辐射，其作用是补偿地面损失的热量。(3)就气温的日较差而言，晴天时大，阴天时小，这主要和大气对太阳辐射的削弱作用及大气逆辐射的强弱有关。(4)浓烟中含有大量二氧化碳气体和尘埃，能大量吸收地面长波辐射，增强大气逆辐射，对地面起到保温作用。(5)多云的夜晚，大气逆辐射强，地面降温慢，温度不会太低。