第三節(jié)　大氣受熱過程、熱力環(huán)流原理與人類生產(chǎn)生活(創(chuàng)新應(yīng)用)命題視角(一)　大氣受熱過程原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[典題感悟]　(2017·全國卷Ⅰ)我國某地為保證葡萄植株安全越冬，采用雙層覆膜技術(shù)(兩層覆膜間留有一定空間)，效果顯著。下圖中的曲線示意當(dāng)?shù)睾淦?12月至次年2月)豐、枯雪年的平均氣溫日變化和豐、枯雪年的膜內(nèi)平均溫度日變化。據(jù)此完成(1)～(2)題。(1)圖中表示枯雪年膜內(nèi)平均溫度日變化的曲線是(　 )A．①        B．②         C．③          D．④(2)該地寒冷期(　 )A．最低氣溫高于－16 ℃B．氣溫日變化因積雪狀況差異較大C．膜內(nèi)溫度日變化因積雪狀況差異較大D．膜內(nèi)溫度日變化與氣溫日變化一致[解題指導(dǎo)]第(1)題：第(2)題：[答案]　(1)B　(2)C [思維建模]1．趨利措施(1)采用塑料大棚發(fā)展反季節(jié)農(nóng)業(yè)；利用玻璃溫室育苗。塑料薄膜、玻璃能使太陽短波輻射透射進(jìn)入棚內(nèi)或室內(nèi)，而地面長波輻射卻不能穿透塑料薄膜或玻璃把熱量傳遞出去，從而使熱量保留在塑料大棚或玻璃溫室內(nèi)。(2)果園中鋪鵝卵石，不但能防止土壤水分蒸發(fā)，還能增加晝夜溫差，有利于水果的糖分積累。(3)華北地區(qū)早春農(nóng)民利用地膜覆蓋進(jìn)行農(nóng)作物種植，可以提高地溫。2．避害措施人造煙霧、澆水防凍秋冬季節(jié)，我國北方常用人造煙來增強(qiáng)大氣逆輻射，使地里的農(nóng)作物免遭凍害。澆水可增加空氣濕度，增強(qiáng)大氣逆輻射；水汽凝結(jié)釋放熱量；水的比熱容大，可降低地表溫度下降的速度和變化幅度，從而減輕凍害冬天將樹木涂白石灰具有一定的殺菌、殺蟲作用，可以殺死寄生在樹干上的一些越冬的真菌、細(xì)菌和害蟲。冬天，夜里溫度很低，到了白天，受到陽光的照射，氣溫升高，而樹干是黑褐色的，易于吸收熱量，樹干溫度上升很快。這樣一冷一熱，樹干容易凍裂。涂了石灰水后，由于石灰是白色的，能夠使40%～70%的陽光被反射掉，因此樹干在白天和夜間的溫度相差不大，就不易裂開覆蓋黑色尼龍網(wǎng)園林工人一般會給新栽的樹木覆蓋黑色尼龍網(wǎng)，以削弱太陽輻射，減少樹木水分蒸騰[針對訓(xùn)練]為做好蘋果花期凍害防御工作，陜西果農(nóng)設(shè)計了一種熏煙防凍的新方式——土坑式防凍窖。使用該方法可在短時間內(nèi)形成大量煙霧。該方法具有煙霧大、持續(xù)時間長、易操作等優(yōu)點，可有效防御蘋果花期低溫凍害。下圖示意土坑式防凍窖。據(jù)此回答1～2題。1．土坑式防凍窖能有效防御蘋果花期低溫凍害，原因是其能(　 )A．加熱土地，提高地溫B．加熱空氣，提高氣溫C．產(chǎn)生煙霧，增強(qiáng)大氣逆輻射D．產(chǎn)生熱源，增強(qiáng)地面輻射2．為使防凍效果達(dá)到最佳，果農(nóng)大面積點燃土坑式防凍窖的時間可能是(　 )A．日出之前  B．正午前后C．日落之后  D．午夜時分解析：1.C　2.A　第1題，由材料可知，土坑式防凍窖具有煙霧大、持續(xù)時間長等優(yōu)點，煙霧可以增強(qiáng)大氣逆輻射，減少熱量損失，達(dá)到防御低溫凍害的目的。選C。第2題，由材料可知，使用土坑式防凍窖可在短時間內(nèi)形成大量煙霧。一天之中，日出前后溫度最低，故果樹在日出前后遭受低溫凍害的可能性最大，因此需要在日出之前點燃土坑式防凍窖，產(chǎn)生煙霧，使防凍效果達(dá)到最佳。選A。下圖示意荷蘭某農(nóng)場全新革命性節(jié)能溫室。其窗戶尺寸為普通溫室的兩倍，屋頂和側(cè)壁使用雙層玻璃結(jié)構(gòu)，四個玻璃側(cè)面均設(shè)有防反射涂層。節(jié)能溫室可節(jié)省約60%的能源，但仍需要利用地?zé)崮苎b置加熱。據(jù)此完成3～4題。3．溫室中利用大氣熱力作用原理實現(xiàn)節(jié)能的設(shè)施有(　 )①雙層玻璃　②兩倍尺寸窗戶　③防反射涂層　④地?zé)崮苎b置A．①②  B．③④  C．①③  D．②④4．該地溫室仍需要利用地?zé)崮苎b置加熱的原因是(　 )A．冬季氣溫低  B．多陰雨天氣C．地?zé)崮茇S富  D．受海洋影響解析：3.C　4.A　第3題，大氣熱力作用原理表現(xiàn)為大氣對太陽輻射的削弱作用以及大氣吸收截留地面長波輻射而增溫。雙層玻璃可以更多地截留地面長波輻射，增加溫室內(nèi)溫度。但雙層玻璃會更多地削弱進(jìn)入溫室內(nèi)的太陽輻射，于是在玻璃上涂防反射涂層，可以減弱玻璃對太陽輻射的反射，增加其透光性，使更多的太陽輻射進(jìn)入溫室內(nèi)。故C正確。第4題，荷蘭地處中高緯地區(qū)，為溫帶海洋性氣候，冬季氣溫較低且光照少，溫室內(nèi)熱量條件不足，需要利用地?zé)崮苎b置提高溫室效果。故A正確。命題視角(二)　熱力環(huán)流在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用 [典題感悟]　穿堂風(fēng)也叫過堂風(fēng)，是氣象學(xué)中一種空氣流動的現(xiàn)象，是流動于建筑物內(nèi)部空間的風(fēng)。我國許多地區(qū)民居設(shè)計都充分考慮了穿堂風(fēng)。下圖為我國西南山區(qū)的傳統(tǒng)民居景觀圖和該民居穿堂風(fēng)示意圖。據(jù)此完成(1)～(3)題。(1)圖中庭院石質(zhì)地面在增強(qiáng)穿堂風(fēng)方面的主要作用是(　 )A．增加地面的平整度，便于通風(fēng)B．減少下滲，增強(qiáng)濕度C．增大房屋前后溫差D．降低夜晚時庭院溫度，便于納涼(2)現(xiàn)代民居建筑若想利用穿堂風(fēng)，以下設(shè)計合理的是(　 )A．利用廚房、衛(wèi)生間作進(jìn)風(fēng)口B．房屋的朝向設(shè)計為東西向C．減小東西向墻面的長度D．在前后居室的墻上設(shè)窗或門洞(3)與空調(diào)冷風(fēng)相比，大多數(shù)人更喜歡穿堂風(fēng)，主要是因為穿堂風(fēng)(　 )A．不消耗能源　　 B．風(fēng)頻與人體自然頻率接近C．風(fēng)力恒定　　　 D．風(fēng)向恒定[解析]　第(1)題，由題圖知，房屋背面是植物(升溫慢)，前面庭院是石質(zhì)地面(石頭比熱容小，升溫快)，可增大房屋前后的溫差，有利于形成穿堂風(fēng)，C選項正確。第(2)題，由材料可知，形成穿堂風(fēng)需要風(fēng)從一側(cè)門、窗進(jìn)入，無遮擋穿過房屋后由另一側(cè)門、窗流出，達(dá)到降溫的目的，因此，在前后居室的墻上設(shè)窗或門洞最有利于穿堂風(fēng)的形成，D選項正確。第(3)題，自然形成的風(fēng)其風(fēng)向和風(fēng)力都是不穩(wěn)定的，相反，空調(diào)冷氣受人為控制，可以形成穩(wěn)定的風(fēng)力和風(fēng)向，因此C、D錯誤；穿堂風(fēng)不消耗能源，但這不是大多數(shù)人喜歡它的主要原因，主要原因在于穿堂風(fēng)是自然形成的風(fēng)力，對人體健康更有利，更舒服，因此A錯，B對。[答案]　(1)C　(2)D　(3)B [思維建模]熱力環(huán)流原理在生產(chǎn)生活中得到科學(xué)利用，可達(dá)到改善生活環(huán)境、提高生產(chǎn)效率的目的。1．生活中利用熱力環(huán)流的案例(1)空調(diào)安裝在房間的高處，有利于冷空氣的下沉，通過熱力環(huán)流，使房間氣溫降低。(2)暖氣片安裝在房間的低處，或者采用地暖，利用了熱力環(huán)流原理升高房間溫度。(3)孔明燈、熱氣球利用了熱力環(huán)流原理加熱，垂直上升氣流推動孔明燈或熱氣球升空運(yùn)動。(4)穿堂風(fēng)也叫過堂風(fēng)，是氣象學(xué)中一種空氣流動的現(xiàn)象，是流動于建筑物內(nèi)部空間的風(fēng)。我國西南某些山區(qū)民居設(shè)計時，利用地面設(shè)計差異，形成熱力環(huán)流環(huán)境和穿堂風(fēng)，有利于降低室內(nèi)溫度。2．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對熱力環(huán)流的應(yīng)用利用溫室大棚發(fā)展農(nóng)業(yè)的地區(qū)，晴天的中午一段時間，有時棚內(nèi)溫度過高，農(nóng)民會在大棚不同部位設(shè)置若干個風(fēng)口，打開棚頂?shù)某鲲L(fēng)口和棚體低處的進(jìn)風(fēng)口，它們之間形成空氣流動，把棚內(nèi)多余熱量帶走，這就是對熱力環(huán)流的利用。3．城市規(guī)劃中的熱力環(huán)流(1)在城市規(guī)劃時，城市內(nèi)部由于人類活動排放大量余熱，與郊區(qū)相比呈現(xiàn)熱島效應(yīng)，城市與郊區(qū)之間會形成熱力環(huán)流。為保護(hù)城市大氣環(huán)境，在城市規(guī)劃時，要研究城市風(fēng)的下沉距離。一方面將大氣污染嚴(yán)重的工業(yè)布局在城市風(fēng)下沉距離之外，以避免工廠排放的污染物流向城區(qū)；另一方面，應(yīng)將工業(yè)衛(wèi)星城建在城市風(fēng)環(huán)流之外，以避免相互污染。(2)在城市規(guī)劃建設(shè)中，為了緩解城市熱島效應(yīng)，應(yīng)合理擴(kuò)大城區(qū)綠地、濕地面積。 [針對訓(xùn)練]讀太陽墻全新空調(diào)系統(tǒng)工作原理示意圖，完成1～2題。1．太陽墻全新空調(diào)系統(tǒng)核心組件是太陽墻板，圖示太陽墻板所涉及的地理原理是(　 )A．風(fēng)從高氣壓區(qū)吹向低氣壓區(qū)B．熱力環(huán)流C．氣流輻合上升D．大氣環(huán)流2．圖示氣流的動力主要來自(　 )A．氣壓梯度力  B．地轉(zhuǎn)偏向力C．風(fēng)能  D．太陽輻射解析：1.B　2.D　第1題，室內(nèi)氣溫與室外氣溫存在差異，這樣會導(dǎo)致空氣的垂直運(yùn)動，進(jìn)而導(dǎo)致空氣的水平運(yùn)動，即形成熱力環(huán)流。第2題，熱力環(huán)流形成的根本原因是太陽輻射對地面加熱不均。伊朗古城亞茲德古老的“風(fēng)塔”是建筑物中用來通風(fēng)降溫的結(jié)構(gòu)。“風(fēng)塔”高過屋頂?shù)牟糠炙拿骁U空(圖1)，懸空連接到室內(nèi)大廳，塔下中央建有一個水池(圖2)。據(jù)此完成3～4題。3．“風(fēng)塔”頂部四面鏤空主要是(　 )A．為了室內(nèi)空氣流出  B．為了采光C．為了室內(nèi)熱量散發(fā)  D．為了室外空氣流入4．有關(guān)室內(nèi)空氣的流動狀況的說法，正確的是(　 )A．從四周流向水池  B．從水池流向四周C．中央為上升氣流  D．四周為下沉氣流解析：3.D　4.B　第3題，由材料可知，伊朗古城的“風(fēng)塔”位于熱帶沙漠地區(qū)，塔下中央建有一個水池，水的比熱容較大，使周圍氣溫降低，空氣收縮下沉，高層空氣由四周向塔中心流，則“風(fēng)塔”頂部四面鏤空主要是為了室外空氣流入，D正確。第4題，由上題可知，室內(nèi)水池使周圍氣溫降低，氣壓增高，則垂直方向上空氣向下運(yùn)動，水平方向上空氣由中心流向四周，B正確。 (2022·濟(jì)南期末)溫室大棚(圖a)是利用透明覆蓋材料和環(huán)境控制設(shè)備影響大氣的受熱過程(圖b)，有利于作物生長發(fā)育的一種特殊設(shè)施。我國農(nóng)民會依據(jù)時節(jié)和蔬菜不同生長階段，在大棚表面再覆蓋可伸縮的遮陽網(wǎng)，對小氣候進(jìn)行微調(diào)，以達(dá)到最佳的種植效果。據(jù)此完成1～2題。1．與室外相比，透明的溫室大棚內(nèi)(　 )A．①增強(qiáng)  B．②減弱C．③增強(qiáng)  D．④減弱2．推測溫室大棚使用遮陽網(wǎng)的主要時段在(　 )A．冬季正午  B．盛夏正午C．春季清晨  D．秋季傍晚解析：1.C　2.B　第1題，根據(jù)所學(xué)可知，①為太陽輻射，②為被大氣層吸收的太陽輻射，③為大氣逆輻射，④為地面輻射。大部分太陽短波輻射可以進(jìn)入溫室大棚，但是長波輻射不能穿過溫室大棚到達(dá)棚外，所以與室外相比，透明的溫室大棚內(nèi)③大氣逆輻射增強(qiáng)，使得溫室內(nèi)溫度比室外高，故C正確。第2題，溫室大棚內(nèi)溫度比室外高，如果溫室內(nèi)溫度過高則不利于蔬菜的生長，據(jù)此推測溫室大棚使用遮陽網(wǎng)的主要時段在溫度較高的盛夏正午，故B正確。(2021·全國甲卷)增加屋頂?shù)奶栞椛浞瓷渎士梢詼p小建筑物增溫幅度，降低城市氣溫，從而在一定程度上緩解城市熱島效應(yīng)。據(jù)此完成3～4題。3．下列功能區(qū)中，安裝高反射率屋頂對城市熱環(huán)境影響最大的是(　 )A．高密度居住區(qū)  B．文教區(qū)C．低密度居住區(qū)  D．工業(yè)區(qū)4．安裝高反射率屋頂對降低城市氣溫最明顯的是夏季(　 )A．冷鋒過境日  B．低壓控制期C．暖鋒過境日  D．高壓控制期解析：3.A　4.D　第3題，根據(jù)材料信息可知，屋頂面積越大，反射率越高，與文教區(qū)、低密度居住區(qū)和工業(yè)區(qū)相比，高密度居住區(qū)住房多，安裝高反射率屋頂能最大限度減小建筑物增溫幅度，降低城市氣溫，緩解城市熱島效應(yīng)，對城市熱環(huán)境影響最大。A正確。第4題，根據(jù)題意，安裝高反射率屋頂對降低城市氣溫作用最明顯的時間是氣溫最高、反射率最強(qiáng)的時候，冷鋒、暖鋒和低壓過境時，多陰雨天氣，氣溫較低，反射率較低，而高壓控制期，天氣晴朗，氣溫較高，反射率高，對降低城市氣溫最明顯，A、B、C錯誤，D正確。街谷由街道兩側(cè)建筑群和路面構(gòu)成，研究街谷的空氣運(yùn)動和熱力性質(zhì)對緩解熱島效應(yīng)和城市污染物擴(kuò)散具有重要意義。我國某研究團(tuán)隊在北京選擇一街谷開展研究，該街谷為東西向街道，寬26米，南北兩側(cè)為長、寬、高40米×14米×20米的均質(zhì)、長方體建筑，建筑物和街道都是正向排列。研究人員根據(jù)測量結(jié)果繪制了該街谷在夏至日13：00沿南北方向垂直剖面上的位溫分布(下圖)，其中位溫表示同一標(biāo)準(zhǔn)氣壓時的溫度，圖示范圍內(nèi)位溫數(shù)值大，則示意溫度越高。據(jù)此完成5～6題。5．圖示時刻，街谷中①②③④四地溫度從大到小的排列是(　 )A．②①④③  B．③②①④C．③①②④  D．②④③①6．只考慮熱力條件，關(guān)于圖中③⑤兩處相對方位及氣流運(yùn)動方向判斷正確的是(　 )A．③處偏南，氣流下降  B．③處偏北，氣流上升C．⑤處偏北，氣流下降  D．⑤處偏南，氣流上升解析：5.C　6.B　第5題，由材料可知，位溫數(shù)值越大，則示意溫度越高。從題圖中看，垂直方向上，街谷中的氣溫隨高度增加而下降，符合近地面大氣溫度垂直分布的規(guī)律。由此確定③地的位溫為18～20 ℃，②地的位溫為8～10 ℃。從水平方向上，街谷中左側(cè)近樓溫度高于右側(cè)，這說明此圖右側(cè)朝南，為太陽輻射的來向，右側(cè)樓北側(cè)(街谷中右側(cè))缺少太陽輻射，因此位溫低，由此確定④地的位溫為2～4 ℃。①地位于朝陽的房頂，增溫快，因此位溫高于同海拔的大氣，其位溫為10～12 ℃。因此C項正確。第6題，結(jié)合上題，③地偏北，地面因太陽輻射強(qiáng)而增溫，因此氣流上升；⑤地偏南，因樓遮擋太陽輻射，地面溫度低，空氣冷卻下沉。因此B項正確。下圖為城市通風(fēng)系統(tǒng)圖。讀圖，完成7～8題。7．城市通風(fēng)廊道的主要作用是(　 )A．加快城郊熱力環(huán)流B．降低城市熱島效應(yīng)C．減少風(fēng)沙天氣頻率D．減少汽車尾氣排放8．城市通風(fēng)廊道應(yīng)(　 )A．遠(yuǎn)離主要道路  B．靠近下風(fēng)地帶C．限制汽車通行  D．降低建筑密度解析：7.B　8.D　第7題，圖示城市的熱空氣上升，郊區(qū)來的冷空氣順著通風(fēng)廊道進(jìn)入，從而降低城市氣溫。城市通風(fēng)廊道的主要作用是降低城市熱島效應(yīng)，B對。第8題，為保證城市通風(fēng)廊道的氣流通暢，城市通風(fēng)廊道應(yīng)降低建筑密度，D對?？梢岳弥饕缆纷鐾L(fēng)廊道，不限制汽車通行，A、C錯。通風(fēng)廊道靠近上風(fēng)地帶，便于氣流進(jìn)入，B錯。

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