2.2.1大气的受热过程和保温作用

作者：地理人来源：未知时间：2024-10-28 阅读：次字体：大中小在线投稿

　　基础过关练
　　题组一　大气的受热过程
　　(2024湖北沙市中学期中改编)“红灯停,绿灯行”是我们从小就知道的交通规则,交通信号灯颜色的选择也蕴藏着一些地理知识。据此完成下面两题。
1.交通信号灯选择红、黄、绿三种颜色的原因是
　　A.波长较短容易被吸收
　　B.波长较长容易被吸收
　　C.波长较短不容易被散射
　　D.波长较长不容易被散射
　　答案：D　太阳辐射中的可见光是由七种颜色的光组成的,按照波长由长到短的顺序排列依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。波长越长,越不容易被散射,在空气中的穿透能力也就越强。选用波长较长的光的颜色作为信号灯的颜色,最容易被看到,由此可知,D正确。
2.下列现象与此原理相似的是
　　A.日出、日落时的霞光
　　B.晴天夜间温度低
　　C.海拔越高,气温越低
　　D.燃烧秸秆抵御寒潮
　　答案：A　结合上题可知,交通信号灯选用红、黄、绿三种颜色,是运用了光的散射原理。
　　推理过程：日出、日落时的霞光是由于红光波长最长,不容易被散射,较容易穿透大气,而其他颜色的光由于波长较短,容易被散射,不容易穿透大气，A正确；晴天夜间温度低是大气的保温作用弱造成的，B错误；海拔越高,气温越低,是由于近地面大气的热量主要来自地面。而海拔越高,离地面越远,气温就越低，C错误；燃烧秸秆产生的浓烟(其成分主要是二氧化碳、颗粒物和水汽)可以大量吸收地面辐射,增强大气逆辐射,提升大气的保温作用,因此可以抵御寒潮，D错误。
　　(2024广东广州真光中学月考)某学校地理兴趣小组做了如下图所示实验:做甲、乙两个相同规格的玻璃箱,甲底部放一层土壤,乙底部不放土壤。中午同时把两个玻璃箱放在日光下,十五分钟后,同时测玻璃箱里的气温,结果发现底部放土的甲箱比没有放土的乙箱足足高3℃。据此完成下面两题。

3.该实验主要目的是测试
　　A.大气的温室效应
　　B.一天中最高气温出现的时刻
　　C.大气的热力运动
　　D.大气主要的、直接的热源
　　答案：D　结合材料可知,该实验的测试结果是不同的下垫面(底部有无土壤)出现了不同的气温,且底部有土壤的玻璃箱内气温明显较底部无土壤的玻璃箱内高,说明近地面大气的热量主要、直接来自地面,即地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
4.甲箱温度计显示值比乙箱高的原因是
　　A.太阳辐射强弱差异　　　
　　B.大气吸热强弱差异
　　C.地面辐射强弱差异　　　
　　D.大气辐射强弱差异
　　答案：C　若下垫面状况改变,如甲箱底部放土壤,而乙箱底部没有放土壤,由于土层相对于玻璃而言颜色较深,对太阳辐射的吸收能力较强,反射率较低,故甲箱底部吸收的太阳辐射多,温度较高,形成的地面辐射较强,导致甲箱中空气吸收的地面辐射也较多,气温较高。
　　(2024安徽合肥六校联盟期中改编)地膜覆盖是一种现代农业生产技术,进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果,其效应体现在增温、保温、保水、保持养分、增加光效和防治病虫害等几个方面。据此完成下面两题。
5.我国华北地区在春播时进行透明地膜覆盖,可有效提高地温,从而保障农作物的正常生长,其主要原理是
　　A.增加了太阳辐射的总量
　　B.增强了大气逆辐射
　　C.减弱了地面辐射的散失
　　D.增强了对太阳辐射的吸收
　　答案：C　我国北方春季时地温较低,进行透明地膜覆盖,可有效减弱地面辐射的散失,起到保温的作用。
6.山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖银色反光地膜,其主要的作用是
　　A.反射太阳辐射,增加光效
　　B.反射太阳辐射,降低地温
　　C.减弱地面辐射,保持地温
　　D.吸收太阳辐射,增加地温
　　答案：A　在果树下覆盖银色反光地膜可以反射太阳辐射,增加光效。通过提高光合作用的效率,可使苹果着色均匀,提高产品质量。
　　易错点拨　地面反射与地面辐射的区别
　　地面反射的是到达地面的太阳辐射,只有在阳光照射到地面上时才会发生地面反射,其反射太阳辐射的强度与地面性质有关。如地面上有积雪时,地面对太阳辐射的反射作用就强。
　　地面辐射是地面本身向外散发的热辐射,在昼夜都会发生,其辐射的强弱与地面的温度高低有关。如在夏季晴朗的午后,走在马路上感到特别热,这是因为地面的温度高,地面辐射较强;而在冬季融雪的午后,气温却较低,这是由于地面吸收的热量被融雪消耗掉,导致地面温度较低,地面辐射较弱。
　　题组二　大气对地面的保温作用
　　(2023江苏常州多校期中联考)我国北方地区农民为了避免所种庄稼遭受霜冻灾害,在深秋的夜晚常常在田间点燃柴草。下图为“大气受热过程示意图”。结合图示,完成下面三题。

7.关于图中a、b、c所代表的内容,叙述正确的是
　　A.a代表的辐射是地面的直接热源
　　B.全球气候变暖是因为大气对a代表的辐射吸收增加
　　C.b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收
　　D.c代表的辐射与天气状况无关
　　答案：A　读图可知,a代表到达地面的太阳辐射,地面靠吸收这部分太阳辐射增温,太阳辐射是地面的直接热源,A正确;全球气候变暖主要是大气对于b(地面辐射)的吸收增加导致的,因为地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源,B错误;b代表的辐射为地面辐射,是长波辐射,主要被大气中的水汽和二氧化碳吸收,C错误;c代表的是大气逆辐射,与天气状况密切相关,晴天时大气逆辐射相对较弱,阴雨天时大气逆辐射相对较强,D错误。
8.燃烧柴草防御霜冻的做法,有利于
　　A.增强a辐射　　
　　B.增强b辐射
　　C.增强c辐射　　
　　D.改变b的辐射方向
　　答案：C　读图可知,a代表太阳辐射,b代表地面辐射,c代表大气逆辐射。结合所学知识可知,深秋的夜晚多晴朗的天气,大气的保温作用弱,地面降温快,容易导致农作物遭受冻害。燃烧柴草可以增加空气中的二氧化碳和杂质,使得大气逆辐射c增强(大气对地面的保温作用增强),补偿地面辐射损失的热量,使地面降温速度减慢,以达到防御霜冻的效果,C正确。
9.(易混题)低层大气的主要组成物质中,吸收b辐射的主要是
　　A.水汽和氧气　　
　　B.氮气和水汽
　　C.二氧化碳和水汽　　
　　D.氧气和氮气
　　答案：C　结合材料和所学知识可知,b辐射代表地面辐射,低层大气中的水汽和二氧化碳主要吸收地面辐射,C正确。
　　易混辨析　大气会直接吸收一部分太阳辐射,如平流层中的臭氧吸收紫外线,对流层中的二氧化碳和水汽吸收红外线。但是太阳辐射能量主要集中在可见光区,紫外区和红外区所占的比重较小,因此大气温度升高的主要方式不是直接吸收太阳辐射,而是主要依靠二氧化碳和水汽吸收地面长波辐射。这是因为地面吸收了大量的太阳短波辐射后增温,产生了大量的长波辐射,而对流层大气中的二氧化碳和水汽又可以强烈吸收长波辐射。所以,近地面大气主要的、直接的热源是地面长波辐射。
　　(2024四川成都成华月考改编)《齐民要术》中有一段描述:“凡五果,花盛时遭霜,则无子,天雨新晴,北风寒彻,是夜必霜。”下面左图为大气受热过程示意图,右图为某葡萄园景观图。据此完成下面两题。

10.“天雨新晴”“是夜必霜”,对此解释合理的是
　　A.①减少　　
　　B.②增多　　
　　C.③减少　　
　　D.④增多
　　答案：C　霜是水汽(气态的水)在温度很低时的一种凝华现象。霜的形成条件有两个:一是空气中含有较多的水汽和凝结核,二是近地面气温在0℃以下。题目中的“天雨新晴”“是夜必霜”,是说雨天之后天气晴朗,白天大气对太阳辐射的削弱作用减弱,所以光照强烈,蒸发旺盛,空气中水汽充足;夜晚大气逆辐射减弱,即③减弱,导致大气对地面的保温作用减弱,夜晚气温降低,水汽容易冷凝形成霜。综上分析,C正确。
11.果农在葡萄园地面铺设鹅卵石的主要目的是
　　A.增加太阳辐射　　
　　B.增加地面辐射
　　C.增加大气辐射　　
　　D.增大昼夜温差
　　答案：D　鹅卵石比热容较小,在吸收或放出相同热量的情况下,其升温和降温幅度大。在葡萄园地面铺设鹅卵石,可使白天气温更高,利于植物光合作用的进行,夜晚气温更低,减弱植物呼吸作用,即增大了昼夜温差,有利于葡萄中有机物(糖分)的积累,可提升水果品质,D正确。
　　(2024辽宁鞍山月考)下沉式温室大棚是温室内地面下沉到一定深度的一种大棚。如图为我国某地下沉式温室大棚的景观设施图。据此完成下面两题。

12.与一般温室大棚相比,下沉式温室大棚
　　①水热条件好　　
　　②保温效果好
　　③抗风能力强　　
　　④建造成本高
　　A.①②　　B.②③　　C.①④　　D.③④
　　答案：B　下沉式温室大棚位于地面以下一定深度,因此与一般温室大棚相比,其受外界温度变化、风力影响较小,保温效果更为明显,抗风能力也强,但棚内光照会相对不足,热量条件相对于一般温室大棚较差,①错误、②③正确;由图可知,该大棚就地取材,简易修建,建造成本低,④错误。综上,B正确。
13.在我国,最适宜建造下沉式温室大棚的地区是
　　A.青藏高原　　
　　B.黄土高原
　　C.东南丘陵地区　　
　　D.长江中下游平原
　　答案：A　下沉式温室大棚保温效果好、抗风能力强,但会减弱光照,说明适合建造在气温低、风力强、光照强之地,根据这一特点可判断,青藏高原地区最适宜建造这种温室大棚,A正确;黄土高原、东南丘陵地区和长江中下游平原光照不如青藏高原强,B、C、D错误。
14.(2024吉林长春第二实验中学月考)阅读图文材料,完成下列要求。(10分)

　　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,可以减少二氧化碳的排放,降低大气中二氧化碳的浓度。如图示意我国北方某地的新型“阳光居室”。
　　(1)冬季晴天时,在未采用任何取暖设备的条件下,“阳光居室”室内的最高温度可达22℃。对此作出合理解释。(6分)
　　(2)开发利用新能源,能够减缓全球变暖。根据“温室效应”的原理,分析其原因。(4分)
　　答案：(1)大部分太阳辐射可透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面,室内地面吸收太阳辐射而增温;室内地面以地面辐射的形式把热量传递给室内大气,使大气增温,产生大气辐射;但地面辐射和大气辐射无法穿透玻璃而被反射回室内,从而将热量保留在室内(封闭的空间隔绝室内外热量的交换),增强了保温效果。
(2)开发利用新能源,可使大气中二氧化碳减少,大气吸收的地面辐射也会随之减少,从而使大气温度降低,大气逆辐射变弱;大气的保温作用减弱,可使全球气温升高趋势减缓。
　　解析　(1)由所学知识可知,太阳辐射主要为短波辐射,而地面辐射和大气辐射主要为长波辐射,大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面,室内地面吸收太阳短波辐射而增温,并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气,使大气增温并产生大气辐射,而地面辐射和大气辐射由于波长较长,不能穿透玻璃而被反射回室内,从而将热量保留在了居室内,使得室内气温升高,保温作用增强;同时,封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换,减少了室内热量的散失,加强了保温效果。(2)结合所学知识可知,二氧化碳可以强烈吸收地面的长波辐射而使大气增温,同时大气逆辐射可以对地面损失的热量进行补偿,起到保温作用。所以只要减少二氧化碳的排放,就能够减缓全球变暖。结合所学知识可知,开发利用新能源,可以有效减少二氧化碳的排放。
　　能力提升练
　　题组一　大气保温作用原理
　　(2024湖北部分重点高中期中联考)某中学地理兴趣小组为验证二氧化碳对温室效应的增强作用,用玻璃瓶设计了以下实验(图甲)并获取了相关数据(图乙)。据此完成下面两题。

1.二氧化碳对温室效应有增强作用,主要因为是它能
　　A.强烈吸收太阳辐射,使大气增温
　　B.强烈吸收地面辐射,使大气增温
　　C.减弱大气逆辐射,使大气降温慢
　　D.破坏臭氧层,增加到达地面的紫外线
　　答案：B　二氧化碳主要吸收长波辐射,而太阳辐射主要为短波辐射,地面辐射为长波辐射。所以二氧化碳对太阳辐射吸收很少,但会强烈吸收地面辐射,使大气增温,从而增强大气逆辐射,加强对地面的保温作用,使温室效应增强,A、C错误,B正确;破坏臭氧层的主要是氯氟碳化物,而非二氧化碳,D错误。
2.实验小组认为两组实测数据的差距与预估相比不够显著,下列改进措施合理的是
　　A.在瓶底铺设深色土
　　B.将瓶子悬空放置
　　C.将温度传感器放至瓶底
　　D.将纵坐标间隔扩大
　　答案：A　二氧化碳吸收的主要是地面长波辐射,因此只要想办法增强地面长波辐射,就可以使两组实测数据的差距与预估相比更显著。在瓶底铺设深色土可以增加地面对太阳辐射的吸收,使得地面辐射增强,故A正确;将瓶子悬空放置反而会使瓶内空气远离热源,会减小实测数据与预估的差距,B错误;将温度传感器放至瓶底基本不会使实测数据与预估的差距发生变化,C错误;将纵坐标间隔扩大仅从视觉上扩大了实测数据与预估的差距,但并未改变真实数值,因此不合理,D错误。
　　(2024河南郑州部分学校期中联考)我国北方农民常利用大棚种植蔬菜、花卉等作物。下面为某蔬菜基地塑料大棚生产示意图和大气受热过程示意图。据此完成下面两题。

3.白色塑料大棚能有效提高棚内温度,其工作原理叙述正确的是
　　A.增强①　　
　　B.增强②　　
　　C.减弱③　　
　　D.截留④
　　答案：D　白色塑料大棚可以使外界大部分太阳短波辐射射入棚内,但地面长波辐射和大气长波辐射基本无法射出,从而将热量截留在大棚内,有效提高了棚内的温度。结合示意图可知,①为射向宇宙空间的大气辐射,②为到达地面的太阳辐射,③为大气逆辐射,④为地面辐射。故D正确。
4.冬春季节,该地菜农常在大棚内墙上悬挂光亮镜面膜,其悬挂位置及作用是
　　A.南墙,提高棚内温度　　
　　B.北墙,增加棚内光照
　　C.南墙,增加棚内光照　　
　　D.北墙,提高棚内湿度
　　答案：B　冬春季节,北半球太阳高度小,光照条件差,影响植物光合作用的进行。在我国北方,正午阳光从南方天空照射到北墙上,在北墙悬挂光亮镜面膜,可通过反射太阳光增加棚内光照,促进蔬菜光合作用的进行,提升农作物品质,B正确。
　　题组二　大气保温作用应用
　　(2024福建南平高级中学期中)现代智能温室运用物联网技术,通过信息传感设备监测各类环境参数,利用嵌入式系统实现对温室的自动控水、控肥、控温等,从而获得植物生长的最佳条件。下面为湖北某地智能温室景观图和地球大气受热过程示意图,图中数字代表某种辐射。据此完成下面两题。

5.冬春季节温室内温度高的原因是
　　A.温室内空气吸收的①多
　　B.②难以释放到温室外
　　C.温室外③还给地面热量多
　　D.温室内④释放到温室外多
　　答案：B　温室的玻璃能使大部分太阳短波辐射①到达温室内地面,使地面受热后向外放出的长波辐射②可被温室内大气大量吸收,大气因此增温同时产生大气辐射,大部分热量再以大气逆辐射的形式返还给地面,这样就使温室内温度较高,故其原因是②不易散失,但温室内大气直接吸收的①较少,A错误、B正确;温室外由于大气的保温作用较弱,③还给地面的热量少,C错误;玻璃温室阻隔了室内与室外的热量交换,温室内④释放到温室外较少,D错误。
6.拍摄照片时,发现当地农民准备给温室覆盖黑色尼龙网。其拍摄照片可能的月份及覆盖黑色尼龙网的主要目的是
　　A.7—8月,削弱①以减少农作物水分蒸腾
　　B.10—11月,阻挡②以防夜间温度过低
　　C.12月至次年1月,增加③以提高土壤的温度
　　D.6—7月,增强④以降低白天大气的温度
　　答案：A　在7—8月,湖北正值盛夏,气温较高,蒸发旺盛,黑色尼龙网可大量吸收太阳辐射,因此给温室覆盖黑色尼龙网可以降低温室内地表温度,减少农作物水分蒸腾,A正确;给温室覆盖黑色尼龙网后,会使到达地面的太阳辐射①减少,从而降低土壤温度,但黑色尼龙网对地面辐射②无明显阻挡作用,并且给温室覆盖黑色尼龙网也不是为了防止夜间温度过低,B、C错误;给温室覆盖黑色尼龙网不会使得大气辐射④增强,D错误。
　　(2024辽宁丹东期中)下面为大气受热过程示意图和北京2022年11月21日、22日天气示意图。读图,完成下面两题。

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7.北京秋冬季节相较于其他季节平均温度较低的根本原因是
　　A.①较弱　　
　　B.③较弱　　
　　C.④较弱　　
　　D.⑤较强
　　答案：A　北京秋冬季节正午太阳高度较小,到达大气上界的太阳辐射(①)较弱,使得地面吸收的太阳辐射较少,进而导致地面辐射(③)较弱。因地面辐射较弱,加之秋冬季节北京晴朗天气多,大气逆辐射(④)也较弱,使得北京秋冬季节平均温度较低,因此根本原因是①较弱,A项正确。
8.与21日相比,22日昼夜温差较大的主要原因是
　　A.①减弱,③增强　　
　　B.②增强,④减弱
　　C.②增强,③减弱　　
　　D.②减弱,③增强
　　答案：B　

　　(2024山东潍坊寿光一中月考)2022年1月18日,我国最北端城市——黑龙江漠河最低气温跌至零下41.5℃,街头出现冰雾天气。冰雾是由悬浮在空气中的大量微小冰晶组成的雾,由水汽凝华而成。冰雾笼罩下,能见度不足100米;行人裹着厚厚的冬装,眉毛和睫毛上结满了白霜。据此完成下面两题。
9.对冰雾形成影响较大的因素有
　　①气温　②湿度　③气压　④地形　⑤风力
　　A.①②③
　　B.①②⑤
　　C.①④⑤
　　D.②③④
　　答案：B　由材料可知,冰雾是由悬浮在空气中的大量微小冰晶组成的雾,由水汽凝华而成,因此可从冰和雾的组合角度分析其成因:微小冰晶的形成、水汽凝华,需要一定的低温、水汽条件;而雾的形成需要有一定的水汽、相对的降温、无风的天气。综合这两个方面可知,冰雾的形成受气温、湿度、风力的影响较大,①②⑤对,故选B。
10.冰雾多形成于
　　A.晴天的正午前后　　
　　B.阴天的正午前后
　　C.晴天的日出前后　　
　　D.阴天的日出前后
　　答案：C　结合上题分析可知,冰雾的出现需要具备水汽较多、无风、低温的条件,水汽凝华,气温需降至0℃以下,则可推知冰雾多形成于四个选项中气温最低的晴天的日出前后,故C正确。
　　知识拓展　雾是指在接近地球表面、大气中悬浮的由小水滴或冰晶组成的水汽凝结物,是一种常见的天气现象。雾的形成条件有:①夜晚降温幅度大,多在晴朗的夜晚;②大气中的水汽充足;③无风或微风。
11.(2023山东潍坊期中)阅读材料,完成下列要求。(8分)
　　2022年10月18日,潍坊市气象局发布了未来5天的天气情况(下表),并预报19日凌晨局部地区将会有轻霜冻出现,提醒市民早晚外出要注意保暖。

日期	19日	20日	21日	22日	23日
天气状况	晴	晴转多云	多云间阴	晴间多云	多云转晴
	3~18℃	8~20℃	13~19℃	10~22℃	7~19℃
	南风3~4级	南风3~4级	南风3~4级	南转北风3~4级	北风3~4级

(1)分析19日凌晨潍坊局部地区出现轻霜冻的原因。(4分)
　　答案：晴朗的夜晚大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,易出现霜冻。
　　解析：读表可知,19日天气晴朗,根据所学知识可知,晴朗的夜晚大气逆辐射弱,大气对地面的保温作用弱,地面损失的热量多,所以晴朗的夜晚气温低,易出现霜冻。
(2)与10月19日相比,分析10月21日潍坊地区昼夜温差小的原因。(4分)
　　答案：10月19日晴,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,夜晚大气对地面的保温作用弱,昼夜温差大。与之相比,10月21日多云间阴,白天大气对太阳辐射的削弱作用强,夜晚大气对地面的保温作用强,昼夜温差小。
　　解析：10月19日晴,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,形成的地面辐射强,气温高;夜晚大气对地面的保温作用弱,地面损失的热量多,气温低,所以昼夜温差大。与之相比,10月21日多云间阴,白天大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射少,形成的地面辐射弱,气温不高;夜晚大气对地面的保温作用强,地面损失的热量少,气温不低,所以该日昼夜温差小。
　　方法技巧　分析昼夜温差大小的技巧
　　白天气温的高低取决于到达地面的太阳辐射的多少,夜晚气温的高低取决于大气保温作用的强弱,故白天用削弱作用解释,夜晚用保温作用解释。晴天时,削弱作用和保温作用都弱,昼夜温差大;阴雨天时,削弱作用和保温作用都强,昼夜温差小。