一、大氣的組成和垂直分層
(一)大氣的組成及作用
1．低層大氣包括干潔空氣、水汽和固體雜質。
2．連線。
3．水汽和固體雜質的作用。
4.人類活動對大氣的影響。
人類活動排放的污染物進入大氣，會影響大氣的成分和含量，產生大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。
(二)大氣的垂直分層
1．分層依據(jù)：大氣在垂直方向上的溫度、密度及運動狀況的差異。
2．垂直分層
二、大氣受熱過程
讀大氣受熱過程示意圖，梳理基礎知識。
1．能量來源
(1)大氣最重要的能量來源：A太陽輻射。
(2)近地面大氣熱量的主要、直接來源：B地面輻射。
2．增溫過程
3.大氣對地面的作用
4.影響地面獲得太陽輻射的主要因素
5.主要影響：大氣的受熱過程影響著大氣的熱狀況、溫度分布和變化，制約著大氣的運動狀態(tài)。
命題視角(一) 大氣受熱過程及應用
案例法學習
[把握教考導向]
一、教材這樣學(選自湘教版必修第一冊)
如圖所示，投射到地面的太陽輻射，并不能全部被地面所吸收，其中又有一部分被地面反射回宇宙空間。地面對太陽輻射的反射率大小，取決于地面的性質，如顏色、干濕狀況、粗糙程度等。不同性質的地面，反射率的差異較大。
[思考探究]
1．比較不同性質地面的反射率，說一說哪些種類地面的反射率較高，哪些種類地面的反射率較低。
提示：新雪反射率最高，冰、城市水泥路面的反射率較高，赤道附近海洋反射率最低。
2．分析地面性質與反射率之間的關系。
提示：顏色越淺、濕度越大、地面越光滑，反射率越大；反之越小。
3．綠色植物對紫外線和可見光的吸收很強，反射很弱，而對近紅外線的吸收很弱，反射很強。議一議，根據(jù)綠色植物的反射特征，如何利用遙感技術，實時準確地監(jiān)測森林、草原面積的動態(tài)變化？
提示：利用遙感技術接收綠色植物反射的近紅外線，通過分析近紅外線范圍變化監(jiān)測森林、草原面積的動態(tài)變化。
二、高考這樣考(2023·廣東高考)
2019年5月28日，某科研團隊利用往返式探空氣球，在長沙觀測站(28°07′N,112°17′E)收集了四個不同時刻釋放的氣球所記錄到的太陽短波輻射量變化信息(圖1)。圖2為其中某一時刻對應的太陽光照示意圖(陰影部分代表黑夜)。據(jù)此完成(1)～(2)題。
(1)在圖1中，符合圖2示意時刻所釋放氣球接收到的太陽短波輻射量變化的曲線是( )
A．① B．②
C．③ D．④
(2)這次探測結果顯示，白晝期間氣球接收到的太陽短波輻射量隨高度增加而增多，是因為隨高度增加( )
A．CO2量減少 B．空氣溫度降低
C．大氣越稀薄 D．人類干擾越小
[解析] 第(1)題，由圖2可知，此時長沙位于晨線西側，處于夜半球，而太陽以電磁波的形式向外傳遞能量，夜半球處于背對太陽狀態(tài)，近地面無法接收到太陽輻射，因此近地面太陽輻射接近于零，C、D錯誤；此時長沙位于晨線附近，隨著海拔的升高，接收到太陽輻射的區(qū)域逐漸增加，太陽輻射應呈現(xiàn)增加的趨勢，B錯誤，A正確。第(2)題，大氣對太陽輻射的削弱作用主要表現(xiàn)為吸收、散射、反射。白晝期間氣球逐漸上升的過程中，海拔逐漸升高，大氣變稀薄，空氣中的塵埃分子減少，對太陽短波輻射的削弱作用變弱，故白晝期間氣球接收到的太陽短波輻射量隨著海拔的升高而增多，C正確。
[答案] (1)A (2)C
[教考導向]
大氣受熱過程的三個環(huán)節(jié)中，地面輻射是重要的一環(huán)?！叭蜃兣薄俺鞘袩釐u效應”等一些長效熱點在高考中的頻繁出現(xiàn)，體現(xiàn)了高考對社會現(xiàn)實的關注和對考生“責任擔當”素養(yǎng)的培養(yǎng)，在備考時應引起廣大師生的重視。在已考試題中，“地表反射率”日益成為命題的全新載體。而這一問題，在新教材人教版和湘教版中都專門設置了教學案例。這體現(xiàn)了新教材在新高考中的導向與引領作用，因此，適當關注新教材變化了的內容可更高效地備考。
[系統(tǒng)必備知能]
1．大氣削弱作用原理應用→分析某地區(qū)太陽能的多寡
(1)高海拔地區(qū)(如青藏高原地區(qū))
(2)內陸地區(qū)(如我國西北地區(qū))
(3)濕潤內陸地區(qū)(如四川盆地)
2．大氣保溫作用原理應用→分析溫室效應的影響
3．綜合應用→分析晝夜溫差的影響因素
命題點全訓
(2024·浙江1月選考)南美洲赤道附近的欽博拉索峰海拔6 310米。1802年該峰植被分布上限是4 600米，2012年上升到5 185米。研究表明植被上限上升段的土壤溫度有所升高。據(jù)此完成1～2題。
1．從受熱過程看，引起植被上限上升段土壤溫度升高的主要原因是( )
A．地面輻射減少 B．大氣輻射減少
C．太陽輻射增加 D．地面吸收增加
2．植被上限上升后，該山地垂直帶譜中( )
A．雪線海拔高度下降 B．上限植被是高山草甸
C．自然帶的數(shù)量減少 D．森林帶向高海拔擴展
解析：1.D 2.D 第1題，地面吸收的輻射量增多，增溫幅度加大，導致土壤溫度上升，D正確；地面吸收的輻射量增加，土壤溫度升高，地面輻射增多，大氣輻射也增多，A、B錯誤；太陽輻射量沒有明顯變化，C錯誤。第2題，隨著熱量條件改善，植被上限上升后，雪線海拔高度上升，A錯誤；植被分布上限上升到5 185米，但該山峰海拔為6 310米，因此上限植被不是高山草甸，海拔更高處還有高寒荒漠和冰川積雪，自然帶的數(shù)量并沒有減少，B、C錯誤；由于土壤溫度有所升高，植被上限上升后，森林帶也向高海拔擴展，D正確。
(2024年1月·安徽高考適應性演練)在干旱與半干旱地區(qū)，鹽分易在地表析出結晶并與土壤顆粒聚合形成“鹽結皮”(如圖)。據(jù)此完成3～5 題。
3．“鹽結皮”的形成主要是由于當?shù)? )
A．降水稀少 B．地表徑流少
C．蒸發(fā)強烈 D．地下水位低
4．研究表明，“鹽結皮”地表吸收的太陽輻射少，其主要原因是( )
A．大氣削弱作用強 B．地面輻射強
C．大氣逆輻射弱 D．地表反射率高
5．“鹽結皮”的形成( )
A．導致土壤酸化加劇 B．利于土壤濕度保持
C．導致土壤風蝕加強 D．利于土壤肥力提高
解析：3.C 4.D 5.B 第3題，根據(jù)材料信息“在干旱與半干旱地區(qū)，鹽分易在地表析出結晶并與土壤顆粒聚合形成‘鹽結皮’”可知，“鹽結皮”的形成主要是由于當?shù)卣舭l(fā)強烈，鹽分在地表不斷析出，C正確；降水稀少、地表徑流少有利于“鹽結皮”的形成，但不是導致“鹽結皮”形成的主要因素，A、B錯誤；地下水位不是影響“鹽結皮”的主要因素，D錯誤。第4題，根據(jù)材料信息可知，“鹽結皮”是鹽分在地表析出，并與土壤顆粒聚合，所以其對到達地面的太陽輻射反射作用較強，導致地面吸收的太陽輻射較少，D正確；當?shù)匾郧缋侍鞖鉃橹鳎邓^少，云層較少，大氣的削弱作用較弱，A錯誤；地面輻射對地面吸收的太陽輻射沒有影響，B錯誤；大氣逆輻射對于地面吸收太陽輻射沒有影響，C錯誤。
第5題，“鹽結皮”的形成會導致土壤鹽堿化，A錯誤；“鹽結皮”形成之后會抑制土壤水分蒸發(fā)，有利于土壤濕度保持，B正確；“鹽結皮”穩(wěn)定性較強，會抑制土壤風蝕作用，C錯誤；土壤肥力主要與土壤物質組成比例，尤其是有機質含量有關，“鹽結皮”不會提高土壤肥力，D錯誤。
命題視角(二) 生活中的逆溫現(xiàn)象及其影響
歸納法學習
[典例] (2021·廣東高考)輻射逆溫是低層大氣因地面強烈輻射冷卻導致氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象。黃河源地區(qū)位于青藏高原腹地，平均海拔4 000多米，冬季輻射逆溫現(xiàn)象多發(fā)。據(jù)此完成(1)～(3)題。
(1)冬季易加強輻射逆溫的地形是( )
A．山峰B．平原
C．谷地D．丘陵
(2)黃河源地區(qū)輻射逆溫常出現(xiàn)的時間和天氣狀況是( )
A．日落前后，大風呼嘯
B．正午時刻，雨雪交加
C．午夜時分，濃云密霧
D．日出之前，晴朗無風
(3)黃河源地區(qū)冬季輻射逆溫多發(fā)是由于( )
A．鋒面氣旋多B．下沉氣流盛行
C．準靜止鋒強D．熱力對流強盛
[解析] 第(1)題，由于坡地近地面空氣冷卻，冷空氣沿斜坡地形沉入谷底或盆地，加強了因輻射冷卻作用而形成的逆溫效應，故冬季在谷地或盆地易形成輻射逆溫，C正確。山峰被周圍大氣包圍，山峰與大氣的接觸面小，大氣的交換頻繁，山峰地面溫度降低對周圍大氣影響較小，不易形成逆溫，A錯誤。平原地形平坦開闊，冬季易受冷空氣影響而多大風，大氣流動性強，不易形成逆溫，B錯誤。丘陵海拔較低，地形起伏平緩，空氣流動性也較強，不易形成逆溫，D錯誤。故選C。第(2)題，黃河源地區(qū)輻射逆溫出現(xiàn)時地面溫度低，一天中日出之前氣溫最低，再加上晴朗無風，空氣流動性差，近地面大氣易受冷地面的影響，D正確；日落前后、正午時刻地面溫度較高，近地面大氣氣溫較高，A、B錯誤；濃云密霧，大氣逆輻射強，不會發(fā)生地面強烈輻射冷卻，C錯誤。故選D。第(3)題，黃河源地區(qū)冬季地面溫度低，氣流冷卻下沉，地面冷空氣堆積，導致輻射逆溫多發(fā)，B正確；鋒面氣旋、準靜止鋒均多上升氣流，容易形成降水，而逆溫出現(xiàn)時大氣較穩(wěn)定，A、C錯誤；冬季氣溫低，熱力對流弱，D錯誤。故選B。
[答案] (1)C (2)D (3)B
1．逆溫的類型及成因
2.輻射逆溫現(xiàn)象的形成及消失過程
3．逆溫的影響
命題點全訓
題點(一) 逆溫現(xiàn)象及特點
讀南京北郊秋季某日垂直溫度梯度時空變化圖(單位： ℃/100米)，完成1～3題。
1．該日，此地發(fā)生大氣逆溫現(xiàn)象的時段是( )
A．8時至16時30分
B．17時至23時
C．16時30分至次日6時
D．23時至次日5時
2．發(fā)生大氣逆溫現(xiàn)象的最大高度約為( )
A．500米B．100米
C．350米D．150米
3．當某地大氣發(fā)生逆溫現(xiàn)象時( )
A．空氣對流更加顯著
B．抑制污染物向上擴散
C．有利于大氣成云致雨
D．減少大氣中臭氧的含量
解析：1.C 2.C 3.B 第1題，圖中所示垂直溫度梯度(℃/100米)并不是氣溫，而是上升一個單位高程后氣溫的變化值，正負表示溫度升高或降低，只要垂直溫度梯度等于或大于零，說明隨高度的增加溫度上升，這就屬于逆溫現(xiàn)象。據(jù)此可知，該地16時30分至次日6時發(fā)生逆溫現(xiàn)象，選C。第2題，圖中垂直溫度梯度等于零處對應的海拔為發(fā)生大氣逆溫現(xiàn)象的最大高度，約為350米，選C。第3題，當某地大氣發(fā)生逆溫現(xiàn)象時，空氣對流減弱；抑制污染物向上擴散，污染程度加重。一般不利于成云致雨，對大氣中臭氧的含量無影響。
題點(二) 逆溫在生產中的應用
下圖為山東丘陵某區(qū)域剖面示意圖。優(yōu)質蘋果樹多種植在山腰而少在山谷，原因是山腰果樹開花早。據(jù)此回答下題。
4．能正確解釋材料中蘋果樹種植現(xiàn)象的是( )
解析：D 山腰果樹開花較早是因為山谷常成為冷空氣的集聚地而出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。選項中D圖正確表示逆溫現(xiàn)象。
[課時跟蹤檢測]
一、選擇題
(2024年1月·貴州高考適應性演練)“霧凇”一詞最早見于西晉《字林》：“寒氣結冰，見日光乃消，齊魯謂之霧凇”。霧凇是過冷卻水汽凝華形成冰晶掛結于草木枝葉的天氣現(xiàn)象?！板ｌF凇”專指沙漠戈壁中的霧凇景觀，猶如在石海沙丘上開出的“玉樹瓊花”。新疆北部古爾班通古特沙漠“瀚海霧凇”出現(xiàn)頻率高，吸引攝影愛好者慕名前往。據(jù)此完成1～2題。
1．“寒氣結冰”形成霧凇的原因是( )
A．氣流上升導致降溫 B．云層較厚太陽輻射弱
C．大氣的保溫作用弱 D．暖鋒過境前后溫差大
2．為了次日能拍攝古爾班通古特沙漠霧凇景觀，適宜攝影愛好者蹲守的天氣是( )
A．飄雪初晴 B．氣溫回升
C．晚來風急 D．夜間有雨
解析：1.C 2.A 第1題，“寒氣”說明氣溫低，不利于大氣上升，A錯誤；“見日光乃消”說明“寒氣結冰”形成霧凇主要發(fā)生在夜間，夜間沒有太陽輻射，B錯誤；大氣的保溫作用弱，降溫快，夜間溫度低，水汽過冷卻凝華形成冰晶，C正確；暖鋒過境溫度升高，不利于水汽凝華，D錯誤。第2題，結合材料分析可知，霧凇景觀的出現(xiàn)需要滿足充足的水汽條件、遇冷條件。飄雪說明剛經(jīng)歷過雨雪天氣，空氣濕度較大，初晴說明天氣晴朗，大氣逆輻射弱，夜間大氣保溫作用弱，降溫快，水汽容易遇冷凝華，形成霧凇，A正確；氣溫回升不利于水汽凝華，B錯誤；風力大，凝華的冰晶難以掛結于草木枝葉上，容易被風吹落，C錯誤；夜間有雨說明夜間大氣逆輻射強，保溫作用強，降溫慢，不利于霧凇形成，D錯誤。
(2024年1月·河南高考適應性演練)挪威南部某高寒地區(qū)的植被主要由地衣、小灌木等組成。近年來的研究表明，該地區(qū)灌木向高海拔的地衣群落擴張，植被出現(xiàn)“綠化”現(xiàn)象(如圖)；夏季地衣下的土壤溫度比灌木下的土壤溫度高1.45 ℃。據(jù)此完成3～5題。
3．該地區(qū)植被“綠化”的主要原因是( )
A．降水增多 B．氣溫升高
C．光照增強 D．風力減弱
4．該地區(qū)夏季灌木下土壤溫度低于地衣下土壤的主要原因是灌木下土壤( )
A．吸收太陽輻射較少 B．吸收大氣逆輻射較少
C．反射太陽輻射較多 D．釋放地面輻射較多
5．隨著灌木的擴張，該地區(qū)土壤( )
A．日溫差變大 B．厚度增加
C．有機質減少 D．生物多樣性減少
解析：3.B 4.A 5.B 第3題，海拔越高，熱量條件往往越差，高海拔地區(qū)因熱量條件較差限制了灌木的分布高度。近年來，該地區(qū)灌木向高海拔的地衣群落擴張，植被出現(xiàn)“綠化”現(xiàn)象，說明溫度升高，熱量條件更加充足，更高海拔處也適合灌木的生長，B正確。第4題，灌木地上生物量較多，植被對太陽輻射產生較強的遮擋，導致到達地面的太陽輻射減少，地面吸收的太陽輻射較少，因此土壤溫度更低，A正確，C錯誤；太陽輻射是地面溫度升高的直接熱源，與大氣逆輻射關系不大，B錯誤；土壤溫度低，釋放地面輻射較少，且釋放地面輻射量的多少是土壤溫度高低對應的結果，而不是原因，D錯誤。第5題，隨著灌木的擴張，該地區(qū)土壤吸收的太陽輻射量減少，日溫差變小，A錯誤；生物活動加速土壤的形成，厚度增加，B正確；灌木的枯枝落葉多于地衣群落，土壤有機質增多，C錯誤；灌木擴張，生物多樣性增多，D錯誤。
某校氣象興趣小組在10月下旬晴朗的夜晚對我國南方山區(qū)谷地進行逆溫測定。下圖為該小組多次觀測所得的逆溫時空變化平均結果統(tǒng)計圖。據(jù)此完成6～7題。
6．下列關于該地逆溫特征的描述，正確的是( )
A．逆溫強度近地面較大，向上減小
B．逆溫強度午夜達到最大，后減弱
C．逆溫現(xiàn)象日落前出現(xiàn)，日出前消失
D．強逆溫前半夜增速慢，后半夜降速快
7．造成逆溫層上界峰值在時間上滯后于強逆溫層上界峰值的主要原因是( )
A．大氣吸收地面輻射存在晝夜差異
B．大氣散射反射在高度上存在差異
C．空氣上下熱量傳遞存在時間差異
D．下墊面反射率在時間上存在差異
解析：6.A 7.C 第6題，根據(jù)圖示，強逆溫層上界海拔較低，故A正確；逆溫強度在4時左右達到最大，而不是午夜，B錯誤；逆溫現(xiàn)象15時左右出現(xiàn)，次日10時左右消失，C錯誤；強逆溫前半夜曲線陡、增速快，后半夜曲線緩、降速慢，D錯誤。第7題，逆溫層上界峰值滯后于強逆溫層上界峰值，是因為夜晚山風將冷空氣帶到谷底，且冷空氣向上運動需要一個過程，空氣熱量上下傳遞存在時間差異。大氣吸收地面輻射、散射、反射與大氣成分相關，與晝夜和高度無關。下墊面反射率與地面性質相關。C正確。
《齊民要術》中有這樣一段描述：“凡五果，花盛時遭霜，則無子，天雨新晴，北風寒徹，是夜必霜。此時放火作煴(煴：無煙的微火)，少得煙氣，則免于霜矣?！睋?jù)此完成8～9題。
8．使近地面大氣溫度升高的熱量傳遞過程是( )
A．①—②—③ B．①—②—④
C．②—③—④ D．②—④—③
9．“天雨新晴，北風寒徹”造成“是夜必霜”，其原因是( )
A．雨后的夜晚氣溫必定很低
B．受寒冷空氣影響，加之晴朗的夜晚大氣逆輻射較弱
C．晴朗的夜晚，地面輻射減弱
D．晴朗的夜晚，大氣逆輻射加強
解析：8.B 9.B 第8題，圖中①是大氣上界的太陽輻射，②是到達地面的太陽輻射，③是大氣逆輻射，④是地面輻射。使近地面大氣溫度升高的過程是①—②—④，故B正確。第9題，“天雨新晴，北風寒徹”表示受冷氣團影響，加之晴朗的夜晚，大氣逆輻射較弱，形成霜，故B正確。
第二節(jié) 熱力環(huán)流與風
一、大氣熱力環(huán)流的形成
1．概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流。
2．形成過程
(1)描述過程：先垂直運動，后水平運動。
(2)探究原因：“冷熱”導致垂直運動，“氣壓”決定水平運動。
3.判斷關于熱力環(huán)流中的“溫壓”“風壓”關系表述的正誤。
(1)(溫壓關系)下墊面溫度低的地方形成低壓，溫度高的地方形成高壓。(×)
(2)(風壓關系)水平方向上，風總是從高壓吹向低壓。(√)
(3)(氣壓分布)在同一水平方向上，近地面的氣壓形式與對應高空是相同的。(×)
(4)(氣壓分布)在垂直方向上，隨著海拔的升高，氣溫降低，氣壓升高。(×)
(5)(氣壓分布)無論是近地面還是高空，高壓總是比低壓的氣壓高。(×)
(6)(氣壓分布)高壓和低壓總是在同一水平面相對而言的。(√)
二、大氣的水平運動
1．影響風的三種力
2.風的受力狀況與風向
命題視角(一) 常見熱力環(huán)流的形式及成因
演繹法學習
eq \a\vs4\al(1.海陸風成因示意圖)
(1)成因分析——海陸熱力性質差異是前提和關鍵。
(2)影響與應用：海陸風使海濱地區(qū)氣溫日較差減小，夏季氣溫低，空氣較濕潤，是避暑的好地方。
eq \a\vs4\al(2.山谷風成因示意圖)
(1)成因分析——山坡的熱力變化是關鍵。
(2)影響與應用：山谷和盆地常因夜間冷的山風吹向谷底，使谷底和盆地內形成逆溫層，大氣穩(wěn)定，易造成大氣污染。所以，山谷地區(qū)不宜布局有污染的工業(yè)。
eq \a\vs4\al(3.城市與郊區(qū)之間的熱力環(huán)流圖)
(1)成因分析——城市熱島的形成是突破口。
(2)影響與應用：一般將綠化帶布局在氣流下沉處以及下沉距離以內，而將衛(wèi)星城或污染較重的工廠布局在下沉距離之外。
4．常見熱力環(huán)流的比較
命題點全訓
“萬年冰洞”位于呂梁山脈海拔2 000多米的山上，洞穴開口向北，呈肚大口小、垂直分布的“保齡球瓶”狀。洞里冰的年齡各不相同，核心部分的冰的形成時間最早可以追溯到距今約300萬年的第四紀冰期時期，外部、靠近洞口或靠近主流水道的冰，成冰年代比較晚。讀冰洞所在的區(qū)域示意圖，完成1～2題。
1．下列所示冰洞剖面圖，其冬季氣流運動方向正確的是( )
2．冰洞內冰體夏季不易融化的原因是( )
A．海拔較高，外部冰川廣布
B．垂直洞穴，空氣對流旺盛
C．下冷上熱，洞內空氣穩(wěn)定
D．洞口向北，受冷空氣影響
解析：1.D 2.C 第1題，根據(jù)空氣的熱力性質可知，冷空氣收縮下沉，熱空氣上升。冬季洞外氣溫低，冷空氣收縮下沉到洞內，熱空氣被抬升到洞外，D正確，A、B、C錯誤。第2題，冰洞內冰體夏季不易融化的原因是下冷上熱，洞內空氣穩(wěn)定，C正確。由材料“位于呂梁山脈海拔2 000多米的山上”可知，海拔不高，外部沒有冰川，A錯?？諝鈱α魍?，冰體易融化，B錯。該地是溫帶季風氣候，夏季氣溫高，無論洞口向哪個方向，都不易受冷空氣影響，D錯。
(2022·廣東高考)汞是一種易揮發(fā)的重金屬元素，大氣汞主要以氣態(tài)形式存在。南嶺周邊省份是我國重要的有色金屬冶煉企業(yè)分布區(qū)。在南嶺國家森林公園某山頂附近監(jiān)測得知，該地大氣汞含量日變化明顯，最高值在午后出現(xiàn)；秋冬季比夏春季大氣汞含量高且變幅大。據(jù)此完成3～4題。
3．導致該地大氣汞含量在午后出現(xiàn)最高值的原因是午后( )
①對流雨多發(fā) ②谷風環(huán)流較強 ③植被蒸騰較弱
④地面蒸發(fā)旺盛
A．①②B．①③
C．②④D．③④
4．該地秋冬季比夏春季大氣汞含量變幅大，原因可能是秋冬季( )
A．土壤汞排放量更多B．南下冷空氣更頻繁
C．準靜止鋒更加強盛D．植被的覆蓋度更低
解析：3.C 4.B 第3題，由材料可知，汞是揮發(fā)性物質，大氣汞主要以氣態(tài)形式存在。正午氣溫最高，蒸發(fā)最強；山頂與山谷溫差大，同水平高度氣壓差異大，谷風最強，將山谷有色金屬冶煉企業(yè)含有汞的廢氣帶到山頂，大氣汞含量最大，②④正確；汞不溶于水，與對流雨無關；午后氣溫最高，植物的蒸騰作用強，①③錯誤。故選C。第4題，土壤汞排放量不會因季節(jié)的變化而變化，A錯誤；秋冬季冷空氣頻繁南下，氣溫變化幅度增大，導致有色金屬冶煉企業(yè)加工過程中汞的蒸發(fā)變化幅度大，B正確；南嶺在春季準靜止鋒更加強盛，C錯誤；植被的覆蓋度與汞含量變幅沒有太大關系，D錯誤。
命題視角(二) 等壓面圖的判斷
演繹法學習
1．等壓面的特點
等壓面圖表示的是氣壓的垂直分布狀況(等壓線圖則表示的是氣壓的水平分布)。理想狀態(tài)下，等壓面是一組水平分布的等壓面，而且氣壓由近地面向高空遞減。受下墊面性質和大氣環(huán)流等因素的影響，等壓面會出現(xiàn)上凸和下凹等彎曲。
2．等壓面的凸凹與氣壓形式
等壓面凸向高處的為高壓，凹向低處的為低壓，可形象記憶為“高凸低凹”。另外，近地面與高空等壓面凸起方向相反。
3．判斷氣壓高低
(1)氣壓的垂直遞減規(guī)律。由于對流層大氣密度隨高度增加而降低，在垂直方向上隨著高度增加氣壓降低。如上圖，在空氣柱L1中，PA′>PA，PD>PD′；在L2中，PB>PB′，PC′＞PC。
(2)同一等壓面上的各點氣壓相等。如上圖中PD′＝PC′，PA′＝PB′。綜上分析可知：PB>PA>PD>PC。
(3)近地面氣壓與高空氣壓往往相反。如圖中近地面A為低壓，對應高空D為高壓；近地面B為高壓，對應高空C為低壓。
4．判斷下墊面的性質
5.判斷近地面天氣狀況和氣溫日較差
(1)等壓面下凹者，多陰雨天氣，日較差較小。
(2)等壓面上凸者，多晴朗天氣，日較差較大。
命題點全訓
讀某區(qū)域等壓面的垂直剖面圖(單位：hPa)，完成1～2題。
1．圖示區(qū)域內垂直等壓面的最大氣壓值和最小氣壓值的差值最有可能是( )
A．43B．51
C．54D．56
2．下列判斷正確的是( )
A．圖中四地氣壓值大小依次為①＞④＞②＞③
B．①地氣溫低于④地
C．四地風力大小依次為①＞②＞③＞④
D．④地氣流上升
解析：1.B 2.D 第1題，由圖可知，相鄰兩等壓面之間相差4 hPa，圖中最小氣壓值是984～988 hPa，最大氣壓值是1 032～1 036 hPa，差值為44～52 hPa，最有可能是51 hPa。故B項正確。第2題，圖中四地氣壓值大小依次為①＞②＞④＞③，A項錯誤；若該等壓面彎曲是由熱力環(huán)流引起的，則①地氣溫低于④地，但等壓線彎曲也可能是動力原因引起的，B項錯誤；等壓面越密集，風力越大，四地風力最大的是②，C項錯誤；④地等壓面向下彎曲，是低壓中心，低壓中心氣流上升，D項正確。
下圖為我國某山間河谷某時段等溫面和等壓面分布剖面示意圖。讀圖完成3～4題。
3．下列能正確反映圖示情況的是( )
①該時段為夜間 ②該時段為白天 ③該時段吹谷風 ④該時段吹山風
A．①③B．①④
C．②③D．②④
4．該山間河谷此時段多雨。下列四幅圖中，能解釋此現(xiàn)象的是( )
解析：3.B 4.C 第3題，圖示情況谷地氣溫較高，氣壓較低，氣流上升。山坡氣溫較低，氣壓較高，氣流下沉，吹山風，③錯，④對。山坡降溫快，升溫也快，該時段為夜間，①對，②錯，故B項對。第4題，該山間夜晚吹山風，谷地氣流上升過程中，凝結降雨，C項對。
命題視角(三) 等壓線圖中風的判讀
歸納法學習
[典例] (2020·江蘇高考·節(jié)選)下圖為亞歐大陸某時刻海平面等壓線分布示意圖。下列四地中，吹偏南風的是( )
A．①B．②
C．③D．④
[解題指導]
[答案] C
1．風向的判定
(1)繪圖法
依據(jù)水平氣壓梯度力，畫出任意一點的風向。
第一步：在等壓線圖中，按要求畫出過該點且垂直于等壓線的虛線箭頭(由高壓指向低壓，但并非一定指向低壓中心)，表示水平氣壓梯度力的方向。
第二步：確定南、北半球后，面向水平氣壓梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏轉30°～45°角，畫出實線箭頭，即為經(jīng)過該點的風向。如下圖所示(北半球)：
(2)“左右手”法則
在等壓線圖上判斷風向時可用“左右手”法則，北半球用右手，南半球用左手。具體方法：伸出右(左)手，手心向上，讓四指指向水平氣壓梯度力的方向，拇指指向就是風向。高空的風向與水平氣壓梯度力方向垂直；近地面風向與水平氣壓梯度力方向成一銳角。如下圖(以北半球為例)：
(3)根據(jù)風向標和風向玫瑰圖判定風向
①風向標由風桿和風尾組成，風桿(長線段)上繪有風尾(短線段)的一方指示風向。風尾上的橫杠表示風速，一橫表示風力二級，最多三橫，表示六級，風力再大就用風旗表示(如圖1)。
②風向玫瑰圖是一個給定地點一段時間內的風向分布圖。通過它可以得知當?shù)氐闹鲗эL向和最小風頻。最常見的風向玫瑰圖是一個不規(guī)則的折線圖，折線上不同的點的方位即為該地區(qū)的風向，到原點之間的距離與這個方向的風頻呈正比(如圖2)。
2．風力的判定
(1)同一等壓線圖上，等壓線密集，風力大；等壓線稀疏，風力小。如下圖中甲處風力大于乙處。
(2)不同圖中，相同比例尺，相鄰兩條等壓線數(shù)值差越大，風力越大。如下圖中B處風力大于A處。
(3)不同圖中，比例尺越大，風力越大。如下圖中C處風力大于D處。
命題點全訓
(2020·天津等級考)讀某日14時海平面氣壓場分布圖，回答1～2題。
1．華北平原此時的天氣狀況最可能是( )
A．風和日麗 B．狂風暴雨
C．陰雨連綿D．大雪紛飛
2．下列城市中，此時風向偏南的是( )
A．烏魯木齊B．貴陽
C．上海D．福州
解析：1.A 2.D 第1題，讀圖可知，華北地區(qū)等壓線較稀疏，且受高壓脊的影響，天氣狀況最可能是風和日麗，故選項A正確。第2題，結合圖中等壓線數(shù)值和延伸方向可知，烏魯木齊和貴陽吹東北風，上海吹偏北風，福州吹偏南風，故選項D正確。
讀亞洲局部區(qū)域某時刻近地面等壓線分布圖(單位：hPa)，回答3～4題。
3．此時P地的風向是( )
A．西北風B．東南風
C．西南風D．東北風
4．甲、乙、丙、丁四地中，氣壓可能與Q地相等的是( )
A．甲B．乙
C．丙D．丁
解析：3.A 4.D 第3題，圖示P地西側為高壓、東側為低壓，依據(jù)風向由高壓指向低壓，北半球向右偏，可判斷為西北風。第4題，圖示等壓距為2.5 hPa，則Q外圍等壓線數(shù)值可能是1 005 hPa或1 007.5 hPa；再運用“大于大的、小于小的”判讀法，可判斷Q數(shù)值可能是1 002.5 hPa～1 005 hPa或1 007.5 hPa～1 010 hPa；與圖中丁處數(shù)值可能相等。
[課時跟蹤檢測]
一、選擇題
王老師說：“同學們，今天是2021年‘三九’第2天，天冷了！你注意到了嗎？教室門一開，前排的同學先感覺到腿冷，進來的老師眼鏡上起了一層白霧。”讀熱力環(huán)流圖，完成1～2題。
1．關于熱力環(huán)流的敘述，正確的是( )
A．溫度：②>③>④>①
B．②地陰雨天氣，③地晴朗天氣
C．氣壓：③>②>①>④
D．②地垂直方向大氣下沉
2．教室的門剛打開時，空氣流動的情況是( )
解析：1.D 2.C 第1題，由題圖可知，溫度排序是③>②>①>④，氣壓排序是②>③>④>①，②地氣流下沉，為晴朗天氣，③地氣流上升，為陰雨天氣，D正確。第2題，教室的門剛打開時，外面氣溫低，氣壓高，教室內氣溫高，氣壓低，地面空氣由外流向內，所以前排的同學先感覺到腿冷，而在教室上面，空氣由內流向外，C正確。
根據(jù)水庫與庫區(qū)周邊地區(qū)的關系，完成3～4題。
3．若在水庫旁建一度假村，下列圖中能正確反映水庫與度假村之間風向的是( )
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
4．下列關于水庫對庫區(qū)周邊地區(qū)的影響，正確的是( )
A．風力減小
B．雷電、陣雨等天氣現(xiàn)象顯著增加
C．氣溫年較差增大、日較差減小
D．增加周邊地區(qū)空氣濕度
解析：3.B 4.D 第3題，根據(jù)湖陸熱力性質差異可知，白天時，陸地升溫快，氣溫高，氣流上升，氣壓低。水庫升溫慢，氣溫低，氣壓高，風由水庫吹向度假村，①錯誤，③正確。夜晚時，陸地降溫快，氣溫低，氣流下沉，氣壓高。水庫氣壓低，風由度假村吹向水庫，②錯誤，④正確。B正確。第4題，水庫的調節(jié)作用使氣溫日、年變化減小，C錯誤；由于水面面積增大，蒸發(fā)量增大，周邊地區(qū)空氣濕度增大，D正確；水面摩擦力小，風力增大，A錯誤。雷電、陣雨多與強對流天氣有關，而強對流天氣多為空氣強烈受熱上升，該地受水庫影響，溫差變小，不易產生強對流天氣，B錯誤。
圖1為某沿海地區(qū)海陸風形成的熱力環(huán)流剖面圖，圖2為該地區(qū)近地面與600米高空垂直氣壓差的分布狀況圖。讀圖，完成5～6題。
5．有關氣壓分布狀況的敘述，正確的是( )
A．①地氣壓低于②地
B．③地氣壓高于④地
C．近地面同一等壓面的分布高度①地比②地低
D．高空同一等壓面的分布高度④地比③地高
6．下列說法正確的是( )
A．a的風向為東南風 B．b為上升氣流
C．c的風向為西南風 D．d為上升氣流
解析：5.B 6.D 第5題，從圖2中分析，乙地近地面與600米高空垂直氣壓差比甲地小，說明乙地近地面為低壓，高空為高壓，甲地相反。據(jù)此判斷，①地氣壓高于②地，近地面同一等壓面的分布高度①地比②地高；③地氣壓高于④地，高空同一等壓面的分布高度④地比③地低。綜上所述，B正確。第6題，據(jù)上題分析，甲地比乙地氣溫低，空氣下沉，近地面形成高壓，乙地相對氣溫高，空氣上升，近地面形成低壓，所以b為下沉氣流，d為上升氣流。a的風向為偏西風，c為偏東風。綜上所述，D正確。
我國一海濱城市背靠丘陵，某日海陸風明顯。下圖示意當日該市不同高度的風隨時間的變化。據(jù)此完成7～9題。
7．當日在觀測場釋放一只氦氣球，觀測它在1千米高度以下先向北飄，然后逐漸轉向西南。釋放氣球的時間可能為( )
A．1時 B．7時
C．13時 D．19時
8．據(jù)圖推測，陸地大致位于海洋的( )
A．東北方 B．東南方
C．西南方 D．西北方
9．當日該市所處的氣壓場的特點是( )
A．北高南低，梯度大 B．北高南低，梯度小
C．南高北低，梯度大 D．南高北低，梯度小
解析：7.C 8.D 9.B 第7題，氦氣的密度小于空氣的密度，故釋放氣球后氣球在垂直方向上會向上飄，在水平方向上會受大氣的水平運動——風的影響，先向北飄，故當時風向為偏南風，受偏南風的影響飄向北，隨著海拔的上升，再轉向西南，故隨后應受東北風的影響飄向西南，由圖可知，13時該地近地面吹偏南風，隨著海拔的上升吹東北風。C正確。第8題，由熱力環(huán)流的原理可知，海陸風白天吹海風，夜間吹陸風。根據(jù)海陸風形成的原理對圖進行分析，夜間到清晨陸地氣溫低，應該為高壓，此時近地面風向整體自北向南，說明陸地偏北。下午氣溫較高時，近地面風從東南方向吹來。此時陸地升溫快，為低壓。海洋氣溫低，為高壓，近地面風從海洋吹向陸地即從東南方向吹向陸地。綜上所述，可推斷陸地總體在水體的西北方向。D正確。第9題，材料中顯示該地某日海陸風明顯，說明當日該市所處的氣壓梯度較弱，如果氣壓梯度較強，則當?shù)厥⑿酗L強于海陸風，則海陸風不明顯。海拔越高，受地面的海陸熱力性質影響越小，一般受當?shù)氐氖⑿酗L影響大，由圖知在高空500米處偏北風勢力強，故當?shù)貧鈮簣鰹楸备吣系?。B正確。
下圖為中緯度某區(qū)域2021年7月5日4時和14時海平面等壓線分布狀況圖。據(jù)此完成10～11題。
10．當日4時，②地的風向是( )
A．西南風 B．西北風
C．東南風 D．東北風
11．當日14時，與①地相比，③地( )
A．氣壓較高 B．風速較小
C．風向相同 D．降水概率大
解析：10.C 11.D 第10題，由圖示4時和14時風向大致相反可推斷出該地位于沿海地區(qū)，受海陸熱力性質差異形成海陸風。則在4時時，海洋氣溫高于陸地，海洋上形成低壓，陸地上形成高壓，則根據(jù)圖示風向及其偏轉可知圖示區(qū)域為北半球。據(jù)此可判斷出②地的風向是東南風，C正確。第11題，由③地附近風向可知，③地位于低壓槽，氣壓較兩側低，與①地相差不大；③地附近等壓線彎曲程度大于①地，等壓線應該較為密集，風速較大；③地與①地風向相反；③地位于低壓槽，可能會形成降水，①地等壓線較為平緩，風向單一，降水概率小，故D正確。
如圖為某地近地面垂直方向氣溫、氣壓分布示意圖(圖中虛線為等溫線、實線為等壓線)。據(jù)此完成12～13題。
12．若該地位于我國西北沙漠地區(qū)，則其成因和空氣垂直運動正確的是( )
A．動力 輻合上升 B．熱力 輻合上升
C．動力 下沉輻散 D．熱力 下沉輻散
13．易形成這種大氣物理狀況的是( )
A．夏季白天的內陸湖面
B．冬季晴朗夜晚的谷底
C．夏季晴朗白天的郊區(qū)
D．冬季暖流流經(jīng)的海面
解析：12.B 13.D 第12題，圖中虛線為等溫線，中心向上隆起，表明該地氣溫高于周邊地區(qū)；實線為等壓線，中部下凹，表明該地氣壓低于周邊地區(qū)。圖中示意的是熱低壓中心的溫壓剖面，這種現(xiàn)象是由當?shù)乜諝馐軣嶙龃怪鄙仙\動形成的，B正確。第13題，根據(jù)上題分析可知，這種大氣物理狀況是由于大氣受熱形成的，冬季暖流流經(jīng)的海面大氣受熱最有可能出現(xiàn)這種現(xiàn)象，D正確。
“蜃景”是一種氣象景觀，是在水面或陸面上空的穩(wěn)定大氣層中，由于垂直方向上空氣密度顯著差異形成的一種幻景。當?shù)讓涌諝饷芏雀?，而上層密度低時，在實際景物上方的遠處出現(xiàn)它的影像，此即“上蜃景”；當?shù)讓涌諝饷芏鹊?，而上層密度高時，在實際景物下方的遠處出現(xiàn)它的倒影，此即“下蜃景”。遇到大風吹來時“蜃景”瞬間消失。據(jù)此完成14～15題。
14．最易出現(xiàn)“上蜃景”的時間段及地點( )
A．夏季海洋 B．夏季沙漠
C．夏季柏油路面 D．冬季暖流海面
15．大風吹來時“蜃景”消失是因為大風( )
A．帶來大霧影響視線
B．擾亂穩(wěn)定的大氣層結構
C．導致水平方向熱量差異
D．導致垂直方向對流顯著
解析：14.A 15.B 第14題，出現(xiàn)“上蜃景”要求“底層空氣密度高，而上層密度低”，即垂直方向上空氣向下堆積。夏季海洋與陸地相比，升溫慢，氣溫低，空氣收縮下沉，使上層空氣密度降低，底層空氣密度增大，A正確。第15題，“蜃景”的出現(xiàn)和維持要求大氣層穩(wěn)定，大風吹來使原本穩(wěn)定的大氣層結構遭到破壞，B正確。
二、非選擇題
16．下圖為2022年1月27日20時世界海平面氣壓局部分布圖(單位：hPa)。讀圖，回答下列問題。
(1)描述中國大陸東部地區(qū)的等壓線分布特點并說明A氣壓中心的形成原因。
(2)簡述圖中時刻B處天氣狀況及成因。
(3)據(jù)圖判斷中國四大臨海中風浪最大的海域并說明理由。
解析：第(1)題，根據(jù)題圖中等壓線分析，中國大陸東部地區(qū)等壓線南密北疏，數(shù)值由北向南遞減，地處亞歐大陸內陸，海陸熱力性質差異顯著；A氣壓中心是高壓，說明該季節(jié)是冬季，冬季陸地降溫快，氣流下沉，形成高壓。第(2)題，天氣狀況主要從雨雪、氣溫、風的變化方面進行分析。從題圖上分析，B在槽線附近，冷鋒過境，故B地天氣狀況及成因是陰雨(雨雪)，大風，降溫。第(3)題，形成風浪的主要因素是風，風力大小是形成風浪大小的主要因素，而風力大小是由等壓線的疏密程度進行判讀的。
答案：(1)分布特點：等壓線南密北疏；數(shù)值由北向南遞減。原因：地處亞歐大陸內陸，海陸熱力性質差異顯著；冬季陸地降溫快，氣流下沉，形成高壓。 (2)陰雨(雨雪)，大風，降溫。冷鋒過境。 (3)東海。等壓線密集，水平氣壓梯度力大，風速快，風高浪急。
第三節(jié) 大氣受熱過程、熱力環(huán)流原理與人類生產生活(創(chuàng)新應用)
命題視角(一) 大氣受熱過程原理在農業(yè)生產中的應用
[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(兩層覆膜間留有一定空間)，效果顯著。下圖中的曲線示意當?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平均溫度日變化的曲線是( )
A．①B．②
C．③D．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．膜內溫度日變化因積雪狀況差異較大
D．膜內溫度日變化與氣溫日變化一致
[解題指導]
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入棚內或室內，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。
(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)早春農民利用地膜覆蓋進行農作物種植，可以提高地溫。
2．避害措施
[針對訓練]
為做好蘋果花期凍害防御工作，陜西果農設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．產生煙霧，增強大氣逆輻射
D．產生熱源，增強地面輻射
2．為使防凍效果達到最佳，果農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，煙霧可以增強大氣逆輻射，減少熱量損失，達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，產生煙霧，使防凍效果達到最佳。選A。
下圖示意荷蘭某農場全新革命性節(jié)能溫室，其窗戶尺寸為普通溫室的兩倍，屋頂和側壁使用雙層玻璃結構，四個玻璃側面均設有防反射涂層。節(jié)能溫室可節(jié)省約60%的能源，但仍需要利用地熱能裝置加熱。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)能的設施有( )
①雙層玻璃 ②兩倍尺寸窗戶 ③防反射涂層 ④地熱能裝置
A．①②B．③④
C．①③D．②④
4．該節(jié)能溫室仍需要利用地熱能裝置加熱的原因是( )
A．冬季氣溫低B．多陰雨天氣
C．地熱能豐富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，增加溫室內溫度。但雙層玻璃會更多地削弱進入溫室內的太陽輻射，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入溫室內。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，溫室內熱量條件不足，需要利用地熱能裝置提高溫室效果。故A正確。
命題視角(二) 熱力環(huán)流在生產生活中的應用
[典題感悟] 穿堂風也叫過堂風，是氣象學中一種空氣流動的現(xiàn)象，是流動于建筑物內部空間的風。我國許多地區(qū)民居設計都充分考慮了穿堂風。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示意圖。據(jù)此完成(1)～(3)題。
(1)圖中庭院石質地面在增強穿堂風方面的主要作用是( )
A．增加地面的平整度，便于通風
B．減少下滲，增強濕度
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，以下設計合理的是( )
A．利用廚房、衛(wèi)生間作進風口
B．房屋的朝向設計為東西向
C．減小東西向墻面的長度
D．在前后居室的墻上設窗或門洞
(3)與空調冷風相比，大多數(shù)人更喜歡穿堂風，主要是因為穿堂風( )
A．不消耗能源B．風頻與人體自然頻率接近
C．風力恒定 D．風向恒定
[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，C選項正確。第(2)題，由材料可知，形成穿堂風需要風從一側門、窗進入，無遮擋穿過房屋后由另一側門、窗流出，達到降溫的目的，因此，在前后居室的墻上設窗或門洞最有利于穿堂風的形成，D選項正確。第(3)題，自然形成的風其風向和風力都是不穩(wěn)定的，相反，空調冷風受人為控制，可以形成穩(wěn)定的風力和風向，因此C、D錯誤；穿堂風不消耗能源，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是自然形成的風力，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)流原理在生產生活中得到科學利用，可達到改善生活環(huán)境、提高生產效率的目的。
1．生活中利用熱力環(huán)流的案例
(1)空調安裝在房間的高處，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動。
(4)穿堂風也叫過堂風，是氣象學中一種空氣流動的現(xiàn)象，是流動于建筑物內部空間的風。我國西南某些山區(qū)民居設計時，利用地面設計差異，形成熱力環(huán)流環(huán)境和穿堂風，有利于降低室內溫度。
2．農業(yè)生產中對熱力環(huán)流的應用
利用溫室大棚發(fā)展農業(yè)的地區(qū)，晴天的中午一段時間，有時棚內溫度過高，農民會在大棚不同部位設置若干個風口，打開棚頂?shù)某鲲L口和棚體低處的進風口，它們之間形成空氣流動，把棚內多余熱量帶走，這就是對熱力環(huán)流的利用。
3．城市規(guī)劃中對熱力環(huán)流的應用
(1)城市內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，城市與郊區(qū)之間會形成熱力環(huán)流。為保護城市大氣環(huán)境，在城市規(guī)劃時，要研究城市風的下沉距離。一方面將大氣污染嚴重的工業(yè)布局在城市風下沉距離之外，以避免工廠排放的污染物流向城區(qū)；另一方面，應將工業(yè)衛(wèi)星城建在城市風環(huán)流之外，以避免相互污染。
(2)在城市規(guī)劃建設中，為了緩解城市熱島效應，應合理擴大城區(qū)綠地、濕地面積。
[針對訓練]
讀太陽墻全新空調系統(tǒng)工作原理示意圖，完成1～2題。
1．太陽墻全新空調系統(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．地轉偏向力
C．風能D．太陽輻射
解析：1.B 2.D 第1題，室內氣溫與室外氣溫存在差異，這樣會導致空氣的垂直運動，進而導致空氣的水平運動，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“風塔”是建筑物中用來通風降溫的結構?！帮L塔”高過屋頂?shù)牟糠炙拿骁U空(圖1)，懸空連接到室內大廳，塔下中央建有一個水池(圖2)。據(jù)此完成3～4題。
3．“風塔”頂部四面鏤空主要是( )
A．為了室內空氣流出B．為了采光
C．為了室內熱量散發(fā)D．為了室外空氣流入
4．有關室內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，高層空氣由四周流向塔中心，則“風塔”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，室內水池使周圍氣溫降低，氣壓增高，則垂直方向上空氣向下運動，水平方向上空氣由中心流向四周，B正確。
[課時跟蹤檢測]
溫室大棚(圖a)是利用透明覆蓋材料和環(huán)境控制設備影響大氣的受熱過程(圖b)，有利于作物生長發(fā)育的一種特殊設施。我國農民會依據(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)，對小氣候進行微調，以達到最佳的種植效果。據(jù)此完成1～2題。
1．與室外相比，透明的溫室大棚內( )
A．①增強 B．②減弱
C．③增強 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入溫室大棚，但是長波輻射不能穿過溫室大棚到達棚外，所以與室外相比，透明的溫室大棚內③大氣逆輻射增強，使得溫室內溫度比室外高，故C正確。第2題，溫室大棚內溫度比室外高，如果溫室內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。
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。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，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。
街谷由街道兩側建筑群和路面構成，研究街谷的空氣運動和熱力性質對緩解熱島效應和城市污染物擴散具有重要意義。我國某研究團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、北兩側為均質的長方體(長、寬、高分別為40米、14米、20米)建筑，建筑物和街道都是正向排列。研究人員根據(jù)測量結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，單位：℃)，其中位溫表示同一標準氣壓時的溫度，圖示范圍內位溫數(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．③②①④
C．③①②④ D．②④③①
6．只考慮熱力條件，關于圖中③⑤兩處相對方位及氣流運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，街谷中左側近樓溫度高于右側，這說明此圖右側朝南，為太陽輻射的來向，右側樓北側(街谷中右側)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 ℃。C正確。第6題，結合上題可知，③地偏北，地面因太陽輻射強而增溫，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。B正確。
下圖為城市通風系統(tǒng)圖。讀圖，完成7～8題。
7．城市通風廊道的主要作用是( )
A．加快城郊熱力環(huán)流
B．降低城市熱島效應
C．減少風沙天氣頻率
D．減少汽車尾氣排放
8．城市通風廊道應( )
A．遠離主要道路 B．靠近下風地帶
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廊道進入，從而降低城市氣溫。城市通風廊道的主要作用是降低城市熱島效應，B正確。第8題，為保證城市通風廊道的氣流通暢，城市通風廊道應降低建筑密度，D正確?？梢岳弥饕缆纷鐾L廊道，不限制汽車通行，A、C錯誤。通風廊道靠近上風地帶，便于氣流進入，B錯誤。水汽
水的相變，產生云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象；伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響著地面和大氣的溫度
固體雜質
作為凝結核，是成云致雨的必要條件
分層
氣溫垂直變化
與人類關系
對流層
隨高度增加而降低
對流運動顯著；大氣現(xiàn)象復雜多變；與人類關系最密切
平流層
隨高度增加而迅速上升
大氣平穩(wěn)，有利于高空飛行；臭氧層被譽為“地球生命的保護傘”
高層
大氣
隨高度增加先降低后升高
80～500千米有若干電離層，對無線電短波通信有重要作用
地面的增溫
大部分太陽輻射透過大氣射到地面，使地面增溫
大氣的增溫
地面以地面輻射的形式向大氣傳遞熱量
削弱作用
大氣層中水汽、云層、塵埃等對太陽輻射的吸收、反射和散射作用
保溫作用
C大氣逆輻射對近地面大氣熱量的補償作用
緯度因素
緯度不同，年平均正午太陽高度不同
下墊面因素
下墊面狀況不同，吸收和反射太陽輻射的比例也不同
大氣因素
大氣狀況不同，地面獲得的太陽輻射也不同
天氣
狀況
晴朗的天氣條件下，白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大
地勢
高低
地勢高→大氣稀薄→白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大
下墊面
性質
下墊面的比熱容大→增溫和降溫速度都慢→晝夜溫差小。如海洋的晝夜溫差一般小于陸地
類型
示意圖
成因
輻射
逆溫
地面輻射冷卻。在晴朗無云或少云的夜晚，地面輻射冷卻快，離地面越近，降溫越快
平流
逆溫
暖空氣水平移動到冷的地面或水面上，而發(fā)生的冷接觸作用
鋒面
逆溫
冷暖氣團溫度差異顯著，暖氣團位于鋒面上部
地形
逆溫
由于山坡散熱快，山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象
有利
影響
逆溫的出現(xiàn)阻礙空氣對流，可以抑制沙塵暴的發(fā)生
逆溫出現(xiàn)在高空，有利于飛機的飛行
逆溫可當成一種氣候資源加以利用。例如，伊犁河谷逆溫出現(xiàn)在10月至次年3月，有效地提高了冬季谷地的溫度，果樹越冬可以免受凍害等
不利
對環(huán)境
逆溫時，大氣比較穩(wěn)定，加重大氣污染
影響
對天氣
易產生大霧天氣，使能見度降低，影響交通
垂直運動
空氣：受熱→上升，冷卻→下沉
水平運動
氣流：高壓→低壓
類型
方向
大小
對風的影響
風速
風向
水平
氣壓
梯度力
垂直于等壓線，由高壓指向低壓
等壓線越密集，水平氣壓梯度力越大
水平氣壓梯度力越大，風速越大
垂直于等壓線，由高壓指向低壓
地轉偏
向力
始終與風向垂直
隨緯度增加而增加，赤道上為零
不影響風速的大小
北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏轉
摩擦力
始終與風向相反
大小與下墊面性質有關。下墊面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大；反之越小
使風速減小
與其他兩力共同作用，使風向斜穿等壓線
項目
高空風
近地面風
圖示
(北半球)
受力
F1(水平氣壓梯度力)和F2(地轉偏向力)共同影響
F1(水平氣壓梯度力)、F2(地轉偏向力)和F3(摩擦力)共同影響
風向
與等壓線平行
與等壓線成一夾角
規(guī)律
①摩擦力越大，風向與等壓線的夾角越大；②隨著海拔的升高，風向與等壓線的夾角越來越小
風向差異
海陸風、山谷風的風向變化實質上不在于白天還是晚上，而在于不同下墊面區(qū)域的溫度對比關系。不同的下墊面之間，只要存在熱力性質差異，就存在氣溫差異，就會形成熱力環(huán)流。正因為此，城市與郊區(qū)之間的風向晝夜相同
共同特征
兩種不同下墊面之間在同一高度(一般是近地面)上因冷熱不均而形成高壓和低壓
判斷陸地與
海洋(湖泊)
夏季，等壓面下凹者為陸地、上凸者為海洋(湖泊)；冬季，等壓面下凹者為海洋(湖泊)、上凸者為陸地
判斷裸地與綠地
裸地類似陸地，綠地類似海洋
判斷城區(qū)與郊區(qū)
等壓面下凹者為城區(qū)、上凸者為郊區(qū)
人造
煙霧、
澆水
防凍
秋冬季節(jié)，我國北方農民常用人造煙霧來增強大氣逆輻射，使地里的農作物免遭凍害。澆水可增加空氣濕度，增強大氣逆輻射；水汽凝結釋放熱量；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

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