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题组十三 第24－25题：大气的受热过程和大气运动
〖真题回顾〗
（2023年1月浙江高考真题）当空气经过较暖的下垫面时，底部的大气增温形成比周边温度高的“热泡”，并不断向上运动，这是一切对流现象的基础。“热泡”超过凝结高度就会形成云层，海面上的云层在夜间常常会发生强烈对流，形成雷雨天气。下图为甲地下垫面附近“热泡”上升运动示意图。完成下面小题。
24. 若甲地上空1000米以下受到相同气压系统控制，则符合图示“热泡”运动的等压线分布是（ ）
A. B. C. D.
25. 造成夜间海面上云强烈对流的原因有（ ）
①云底接受海面辐射，降温慢②云顶长波辐射，冷却剧烈③云底向下垫面辐射，降温慢④云顶水汽蒸发，冷却剧烈
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】24. D 25. A
【解析】
【24题详解】1000米之下有两个热泡，相同气压系统控制说明甲地的风向既要满足热泡1时的西北风，又要满足热泡②的偏西风，根据图示的等压线数值大小关系，①图中的甲地气压梯度力方向是由东北指向西南，结合北半球地转偏向力右偏应形成偏东风，既不是西北风也不是偏西风，A错误；②图中甲地的气压梯度力方向由南指向北，结合南半球地转偏向力左偏应形成偏东风，B错误；③图中甲地气压梯度力方向由东南指向西北，结合北半球地转偏向力右偏形成偏南风，而在热泡1时风向需要是西北风，C错误；④图中甲地气压梯度力方向由西北指向东南，热泡1时，结合北半球地转偏向力右偏和摩擦力的影响应是西北风，在热泡2时远离地面摩擦力较小的情况下，结合北半球地转偏向力右偏应形成西南风，西南风属于偏西风，符合题意，D正确。故选D。
【25题详解】大气的主要热量来源是地面辐射，云层底部更接近地面辐射，受海面辐射的影响，降温慢，①正确；云顶远离地面，大气的长波辐射散热快，冷却剧烈，②正确；云底向下垫面辐射说明下垫面气温低，对流运动微弱，不符合题意，③错误；水汽受地球引力影响主要在靠近地面的一侧，云顶水汽较少，水汽蒸发不是冷却剧烈的原因，④错误。①②正确，故选A。
【点睛】近地面风向在由水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力等的共同作用下，在地面摩擦力增大而其他力大小变化相对不明显的情况下，平衡时的风向与等压线有一定夹角。但是如果越到高空，近地面摩擦力就可以忽略不记，平衡时的风向与等压线平行。
〖基础知识〗
一、大气的受热过程
1．大气对太阳辐射的削弱作用
(1)吸收作用
对能量最强的可见光吸收得很少。如下图：
(2)反射作用
受云层和较大颗粒尘埃的影响，大气对太阳辐射削弱较明显。如下图所示：
(3)散射作用
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分便以这些质点为中心，向四面八方弥散，其中波长较短的蓝色光最容易被散射。如下图所示：
2.大气对地面的保温作用
大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续，大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了大气的受热过程。大气受热之后，又通过大气逆辐射的形式在一定程度上弥补了地面辐射的损失，实现对地面的保温作用。具体图示分析如下：
3．大气受热过程的影响因素
(1)大气成分
①大气中的云层、较大颗粒的尘埃对太阳辐射具有反射作用，云量大，尘埃多，反射作用强。
②大气中的二氧化碳、水汽等对地面辐射具有吸收作用。大气中的二氧化碳、水汽含量大，对地面辐射的吸收作用大。
③大气中的二氧化碳、水汽、云量等也会影响大气逆辐射。
地面状况：地面是近地面大气的直接热源，地面状况的差异影响大气受热过程，进而影响气温状况。一般规律：颜色越浅的物体，其反射作用就越强(反射太阳辐射越多)，吸收就越弱，地面辐射越弱；颜色越深的物体，其反射作用就越弱(反射太阳辐射越少)，吸收就越强，地面辐射越强。例如，对太阳辐射的反射率：新雪＞冰＞沙土＞草地。
二、大气运动
1．大气运动的原因：太阳辐射在地球表面的差异分布，造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。
2．大气热力环流
(1)概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流。
(2)形成过程(如图)
①A地受热，近地面空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；D处空气聚集，密度增大，气压比同一水平面上周围地区的气压高，形成高气压。
②B、F地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；C、E处空气密度减小，形成低气压。
③水平运动：在同一水平面上，空气由高气压区流向低气压区。
3、大气的水平运动——风
（1）形成风的原因：
①直接原因：有气压差；
②根本原因：冷热不均，有温差
（2）风的作用力：
①水平气压梯度力（原动力，直接原因）
气压梯度：同一水平面上，单位距离间的气压差。
水平气压梯度力：水平面上因存在着气压梯度，促使大气由高气压区流向低气压区的力。形成风的直接原因、原动力。
方向：垂直于等压线，由高压指向低压；
大小：相邻两条等压线数值差越大，等压差（气压梯度）越大，风力越大；等压距越小（等压线越密），风力越大；比例尺越大，风力越大。
影响：风向、风速；
②水平地转偏向力：始终与风向垂直；沿着前进方向看上去，北半球右偏、南半球左偏；只改变风向，不改变风速；
③摩擦力：与风向相反，与下垫面粗糙度相关。一般越靠近地面越大。减小风速，不改变风向。（海面摩擦力小）
3、等压线图上的风向
(1)高空大气中的风向
①受力状况：图中F1水平气压梯度力与F2地转偏向力的共同影响
②风向：最终风向与等压线(水平气压带)平行（题中一般只考虑最终风向）。
③风压定律：北半球背风而立：低压在左，高压在右（下图）
(2)近地面的风
①受力状况：右图中F1水平气压梯度力；F2地转偏向力；F3摩擦力的共同作用
②风向：最终风向与等压线(水平气压带)成一锐角。大约30°～45°角
③风压定律：北半球背风而立，低压在左前方，高压在右后方（下图）
4、影响风力大小的因素
（1）风源地：
a、冬季风：接近大风源地，靠近陆地、海上高压中心，水平气压梯度大，风力大。
例：蒙古高压、西太平洋副高、内蒙古中西部风能丰富。
b、风带：位于某风带，风速大；位于海上高压、低压无风带上，风速小。
例：南极极地东风、信风、西风。好望角又叫风暴角。
c、温差大(气压梯度力)：
①洋流。例：靠近寒暖流交汇处气压梯度大，等压线密集，风速大。
②季节性温差。例：英吉利海峡冬季风强，温差大，气压差大，气压梯度力大。
③沿海。例：沿海地区的海陆热力性质差异。
d、热带气旋活动。（低纬－台风）
（2）摩擦力：（减速）
a、海陆：海上摩擦力小，陆地摩擦力大，近海风速大。
例：中国东南沿海风能丰富
b、植被：植被茂盛摩擦力大，植被稀少摩擦力小。
可人为影响地表粗糙程度、影响摩擦力。
例：西北草方格沙障
（3）地形：（加速或减速）
a、平原：有利于气流深入，风速加快。
例：欧洲西部的平原利于西风深入；
b、山谷：方向与风向基本一致，有狭管效应，增大风速。
例：巴斯海峡、直布罗陀海峡
c、山脉：走向与风向一致会加大风的影响范围；地势崎岖风速减缓。
例：欧洲阿尔卑斯山与西风一致；祁连山与西北风一致；
例：云贵高原减缓冬季风；
d、坡向：迎风坡风力加大，背风坡风力减弱。
例：秦岭南北坡；
〖知识网络〗
〖押题预测〗
下图为成都和拉萨某时段气温变化曲线图，读图完成下面小题。
1．与成都相比，拉萨（ ）
A．白天大气辐射强 B．夜晚大气逆辐射强 C．白天太阳辐射强 D．夜晚地面辐射强
2．成都和拉萨气温日较差差异较大的根本原因是两地（ ）
A．纬度差异较大 B．经度差异较大 C．地面状况不同 D．人类活动差异大
【答案】1．C 2．C
【解析】1．白天拉萨气温低于成都，大气辐射弱，A错误；拉萨地处青藏高原，海拔高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射的削弱作用较弱，太阳辐射较强，C正确；夜晚，拉萨大气对地面的保温作用弱，大气逆辐射弱，地面温度较低，地面辐射弱，BD错误。故选C。
2．成都和拉萨纬度大致相同，A错误；成都和拉萨均位于我国西南地区，二者经度差异并不很大，B错误；拉萨位于青藏高原上，成都地处四川盆地，白天拉萨的太阳辐射较强，气温上升较快；夜晚拉萨大气逆辐射较弱，保温作用差，气温下降较快，故地面状况的差异是根本原因，C正确；人类活动对气温日较差影响很小，D错误。故选C。
【点睛】大气的受热过程：太阳辐射穿过大气层时，经大气对太阳辐射的削弱作用(吸收、反射和散射作用)后到达地表，部分被地表反射，部分被地面吸收，从而使地面增温；地面吸收太阳短波辐射增温，产生地面长波辐射，大气中的二氧化碳和水汽强烈吸收地面的长波辐射增温后通过大气逆辐射对地面热量进行补偿，起保温作用。
下图为北半球某平原3500米高空水平气压分布示意图，读图完成下面小题。
3．近地面P地的风向可能是（ ）
A．东南风 B．西北风 C．西南风 D．东北风
4．下列说法正确的是（ ）
A．M、N两处对应近地面气温状况是M处>N处
B．M、N两处对应近地面气压状况是M处<N处
C．对应的近地面气温状况：M处为阴雨，N处为晴朗
D．M、N两处对应的近地面可能有城市分布的是N处
【答案】3．B 4．D
【解析】3．根据气压分布可知，高空M为低压，近地面为高压，所以近地面水平气压梯度力自西向东，北半球地转偏向力向右偏，所以形成西北风，B正确、ACD错误；故选B。
4．根据热力环流原理与等压线关系可知，高空中气压与近地面相反，M高空是低压，近地面是高压，气流下沉，天气晴朗；N高空高压，近地面是低压，气流上升运动，天气是阴雨天气，根据城市热岛效应推测，N处对应的近地面气温较高，可能有城市分布，D正确、ABC错误；故选D。
【点睛】等压线判读的“四个步骤”：①热上升、冷下降——近地面热，空气上升；近地面冷，空气下降。②热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压，近地面热的地方形成低压。③近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。④水平气流从高压流向低压。
下图为“北半球某地热力环流剖面图和该地近地面与600米高空垂直方向气压差分布图”。读图完成下面小题。
5．有关该地区的正确叙述是（ ）
A．①处气温高于②处 B．甲地温差比乙地低
C．气流流动方向为②-③-④-①-② D．甲地夜晚大气逆辐射比乙地强
6．下列正确的说法是（ ）
A．甲乙间的风向为东南风B．甲可表示白天的大陆C．乙可表示白天的谷地 D．乙可表示城区
【答案】5．C 6．D
【解析】5．海拔越高，受地面影响越小，同一高度的两点高空气压差小。从右图中可看出，由西向东近地面与高空的垂直气压差值越来越小，说明由西向东气压值降低所致，故甲与乙相比，甲为高压，乙为低压。在热力环流中，气温高，空气上升，近地面形成低压，气温低则相反，故在左图中形成了逆时针运动的热力环流圈，②-③-④-①-②，C正确；气温①处低于②处，A错误；甲地为高压，为晴朗天气，乙为低压，为阴雨天，故甲的昼夜温差更大，夜晚大气逆辐射更弱，BD错误；故选C。
6．甲为高压位于西侧，乙为低压位于东侧，图为北半球甲乙之间的风向应为西北风，A错误；白天大陆升温快，温度高，盛行上升气流为低压，乙表示白天的大陆，B错误；白天谷地升温慢，为高压，应为甲，C错误；城区温度高于郊区，盛行上升气流为低压，符合乙，D正确，故选D。
【点睛】热力环流（大气运动最简单的形式）：（1）概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流——热力环流。（2）形成过程： 地面冷热不均→大气垂直运动→同一水平面气压差→大气水平运动→热力环流。
下图1为世界某区域等高线图（单位：m），图2是风力曲线图，其中两条曲线对应图1中甲、乙两地。读图完成下面小题。
7．下列对应正确的是（ ）
A．甲一②、乙一③ B．甲一②、乙一① C．甲一①、乙一② D．甲一③、乙一②
8．造成甲、乙两地风力年内变化的主要原因是（ ）
A．纬度变化 B．太阳直射点的移动 C．海陆热力性质差异 D．受洋流影响
【答案】7．B 8．B
【解析】7．由左图中甲乙两地地理位置可知，两地均为地中海气候，两地的风力主要是来源于冬季的盛行西风。但由于甲地西侧有山地阻挡，风力较弱，为②；乙地西侧为海洋，风力较大，为①，B正确。故本题选B。
8．两地的风力主要是来源于冬季的盛行西风，夏季受副热带高气压带影响，风力较弱；甲乙两地冬季风力相比，甲地西侧离海洋远，有山地阻挡，风力小；乙地临海，风力大，故影响甲乙两地一年中风力大小差异的因素有气压带风带的季节性移动，即太阳直射点的移动，地势的起伏和海陆位置，与洋流关系不大，D排除。但造成甲、乙两地风力年内变化最主要的原因还是太阳直射点的移动，导致气压带风带交替控制该地区，影响风力大小，A、C、D不符合题意，B符合。故本题选B。
【点睛】风力指从风得到的机械力；当较轻的热空气突然上升时，较冷的空气会快速流入以填补热空气留下的空白，形成了风。
下图示意广州从化某气象站某日不同时段主导风向和风频的变化，该日山谷风明显。据此完成下面小题。
9．该气象站附近地势总体上（ ）
A．东高西低 B．南高北低 C．北高南低 D．西高东低
10．该日下列时间中，该气象站附近近地面等压线最稀疏的是（ ）
A．4：00 B．10：00 C．14：00 D．22：00
【答案】9．C 10．B
【解析】9．由图可知，该气象站白天盛行偏南风，白天为谷风，风从谷地吹向山地，说明谷地位于山地的偏南方向，地势北高南低，C正确，ABD错误。故选C。
10．由图可知，10：00前后恰好处于山风向谷风转换期间，山坡和山谷同高度大气温差较小，水平气压梯度力较弱，等压线最稀疏，B正确，ACD错误。故选B。
【点睛】根据等压线的疏密情况，等压线密集处，单位距离气压差异大，气压梯度力大，则风力大；等压线稀疏处，气压梯度力小，则风力小。
地表反照率是指地面反射辐射量与入射辐射量之比，表示地面对太阳辐射的吸收和反射能力。下图为我国辽宁省某地地表反照率的日变化曲线，读图完成下面小题。
11．有关地表反照率的叙述合理的是（ ）
A．一天中，同一下垫面反照率不变 B．一般来说，清晨和傍晚反照率高
C．一天中，太阳高度角越大，反照率越低 D．反照率越高，地面吸收的热量越多
12．关于该地12月份反照率与8月份反照率差异的原因，描述合理的是（ ）
A．12月份地表有积雪，反照率低 B．12月份昼短夜长，反照率高
C．8月份地表植被覆盖率高，反照率低 D．8月份降水多，土壤湿度较高，反照率高
【答案】11．B 12．C
【解析】11．结合图中地表反照率的日变化曲线可知，一天中，同一下垫面反照率在清晨和傍晚反照率高，B正确A错误；由地表反照率的日变化曲线可知，下垫面反照率在清晨和傍晚反照率高，因而不是随太阳高度角的增大而降低，C错误；结合地表反照率的概念可知，反照率越高，地面吸收的热量越少，D错误。故答案选B。
12．结合图中地表反照率的日变化曲线可知，12月份反照率高，A错误；12月份地表有积雪，反照率高，B错误；植被的反射率低，因而8月份地表植被覆盖率高，反照率低，C正确D错误。故答案选C。
【点睛】地面反射率还与下垫面有关，不同的下垫面会有不同的地面反射率，一般来说如果下垫面为雪地的话，那么发射率较高，如果为草地的话，发射率较低。
在航空航天领域中，大气垂直分层、热力环流等起到决定性的因素。据此完成下列小题。
13．①图中（ ）
A．甲地气温低于乙地 B．丙处气流下沉 C．甲地气流流向乙地 D．丙处气压高于丁处
14．②图所在区域位于北半球，图中飞机与风向的关系是（ ）
A．顺风飞行 B．风从东侧吹来 C．逆风飞行 D．风由西侧吹来
【答案】13．B 14．C
【解析】13．根据所学知识，丙处等压线向下弯曲，是低压，乙处为丙的垂直地面，是高压，因此丙处气流下沉，B正确。丁处是高压，甲是低压，判断甲温度高，形成上升气流，乙温度低，形成下沉气流，地面上气流由乙流向甲，ACD错误。故选B。
14．结合上题，飞机左侧是高压，右侧是低压，所以风从高压吹向低压，由于地转偏向力的作用，北半球风向右偏，此处位于高空，风向与等压线平行，最终形成与飞机飞行方向相反的风，因此是逆风飞行，C正确，ABD错误。故选C。
【点睛】飞机的起飞和着陆选择逆风而行的原因主要有两个方面：一是逆风起降可以增加升力或阻力使飞机的离地速度或着陆速度减少，因而可以缩短飞机起飞或着陆的滑跑距离；二是有更高的安全保障，迎风起降有利于飞机运动中方向的稳定性和操纵性，这是由于飞机起飞和着陆时的速度比较慢，稳定性差。如果这时遇到强劲的侧风，飞机就会发生倾斜，为了避免这种危险情况，机场的跑道方向要结合当地的主要风向来修建。
每年6月至7月中旬，陕西（约32°N～39°N）会连续多日出现强降水，气象部门称之为陕西汛雨。汛雨的日数每年均不同。当高空西风全部退至陕西以北时，该省开始出现汛雨。完成下面小题。
15．下面四幅高空纬向风随时间变化图中，陕西入汛时间最早的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
16．入汛时，与陕西中部高空等压线分布最接近的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】15．A 16．C
【解析】15．陕西入汛取决于西风全部从陕西移至该省（39°N）以北之时。①图该现象发生在6月13日左右，②图发生在6月28日左右，③图发生在6月21日左右，④图发生在7月8日左右，A正确，BCD错误。故选A。
16．入汛时，陕西境内已经没有西风。①②④都有西风，③没有，C正确，ABD错误。故选C。
【点睛】判断风向分三步：一、根据由高压指向低压、垂直于等压线确定水平气压梯度力；二、判断偏向，北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转；三、判断偏转幅度，近地面风向与等压线斜交，高空风向与等压线平行。
近年来，滑翔伞运动成为国内年轻人追捧的极限运动之一。滑翔伞需要借助自然上升气流达到滑翔与滞空的目的。甲图示意滑翔伞运动的部分自然动力原理，乙图为我国某大型滑翔伞训练基地（30°N，120°E）附近地形图。读图，完成下面小题。
17．面向A、B两地，驾滑翔伞滑翔和滞空需要借助不同的上升气流，其中（ ）
A．在A地主要借助借助热气流上升 B．A地气流不会受人类活动影响
C．B地主要借助热气流上升 D．B地上升气流白天比夜晚较弱
18．图示区域自然条件特别适合滑翔伞训练，因为其（ ）
①起飞场位于山脊②三面环山，风向较稳定③起飞场高度适中，与山麓落差约450m④全年气候暖湿，适合训练
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】17．A 18．A
【解析】17．读图可知，A地等高线稀疏，为平地，平地借助热气流上升，A正确。A地地势平坦，人类活动密集，气流会受人类活动影响，B错误。 B地等高线向低值凸出，为山脊部位，结合左图示意了滑翔伞运动的部分自然动力原理可知，应借助山脊气流上升，C错误。B地白天气温较夜晚高，因此白天上升气流更强烈， D错误。故选A。
18．滑翔伞起飞场位于山脊的上方，飞行视野好，①正确。训练场的北边、东边、南边都有山地分布，是三面环山，风向比较稳定，只有西风，②正确。根据等高线地形图，则山麓的相对高度为0-50m，起飞场为410m，落差不可能是450m，③错误。该地区位于我国亚热带季风区，具有显著的季风性，气温和降水在年内的变化比较大，④错误。A正确。BCD错误。故选A。
【点睛】热力环流的形成过程：近地面冷热不均→气流垂直运动(上升和相对下沉)→近地面和高空在水平面上的气压差异→大气的水平运动。
下图为某区域某时刻500百帕等压面高度分布示意图。完成下面小题。
19．此时，M处的风向为（ ）
A．东南风 B．南风 C．东北风 D．北风
20．下列选项能正确示意AB一线近地面的等压面垂直分布示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】19．B 20．C
【解析】19．随着海拔升高气压降低，同一水平面等压面凸高凹低，根据500百帕等压面高度分布示意图，可知甲处海拔高气压高，乙处海拔低气压低，根据纬度可判断为南半球，M处水平气压梯度力由高压指向低压垂直于等压线（在本图中也垂直于等高线），高空中的风在地转偏向力作用下向左偏90度，为南风，B正确，排除ACD。故选B。
20．图中等高线与等压线平行，甲处为高压中心，AB一线在高空穿过高压脊，等压面向上凸，A处等压面稀疏，B处等压面稀疏，高空等压面与近地面相反，所以等压面向下凹，对应C，排除ABD。故选C。
【点睛】等压面图的判读：气压是指从观测高度以上到大气上界的空气柱重量。对于同一地点而言，气压总是随着高度的增加而降低。空间气压值相等的各点所组成的面就是等压面。在等压面图中，可根据以下内容进行判读：(1)在垂直方向上，高度越高，气压值越低；(3)若地面冷热不均，等压面发生弯曲，等压面向上凸的地方为高压区，向下凹的地方为低压区；(4)同一地区，高空和近地面气压高低相反，等压面凹凸方向相反。
差．
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