专题07大气的组成和垂直分层考点帮你练一、单选题（2021·山西高三三模）帽状云是在气流稳定和低水汽条件下形成的一种极为罕见、形似帽子的地形云，一般出现在孤立挺拔山峰的顶部，几乎静止。下图示意帽状云的形成原理。据此完成下面小题。1．帽状云出现的海拔高度主要取决于（）①大气温度②大气相对湿度③山体海拔④山体坡向A．①②B．②③C．③④D．①④2．帽状云极为罕见的最主要原因是（）A．山顶气流极不稳定B．山峰极少孤立存在C．山顶昼夜温差过大D．持续时间非常短暂3．当帽状云稳定在山峰峰顶时，山顶附近（）A．光照强烈B．生物活跃C．水汽充沛D．天气稳定【答案】1．A2．A3．D【分析】1．“帽状云是在气流稳定和低水汽条件下形成的一种极为罕见、形似帽子的地形云”，帽状云的形成条件是气流稳定和低水汽。空气胁迫上升，在山顶冷却至饱和，便成云，也就是大气温度和相对湿度正好达到气流凝结高度，便出现帽状云，故帽状云出现的海拔高度主要取决于大气温度和大气相对湿度，①②正确。根据材料可知，帽状云出现的海拔高度与山体海拔、山体坡向关系不大，③④错误。故选A。
2．“帽状云是在气流稳定和低水汽条件下形成的一种极为罕见、形似帽子的地形云”，据此可知，帽状云的形成条件是气流稳定和低水汽。根据“帽状云的形成原理”图示可知，当顺坡势胁迫上升的稳定空气和下行空气相遇，气流稳定的情况下，利于帽状云的形成存在，而山顶受气压差、风等众多因素影响，气流极易不稳定，导致帽状云形成条件不充分，因此帽状云极为罕见，A正确。山峰孤立存在的情况是比较普遍的，B错误。山顶昼夜温差不是影响帽状云极为罕见的主要因素，C错误。“持续时间非常短暂”是“极为罕见”的表现，不是原因，D错误。故选A。3．“帽状云是在气流稳定和低水汽条件下形成”，当帽状云出现时，山顶附近气流、气压、风向比较稳定，进而天气状况也较为稳定，D正确。帽状云的存在表明云层较厚，光照不强烈，A错误。根据材料无法直接判断山顶附近的生物状况，B错误。帽状云需要在低水汽条件下形成，C错误。故选D。（2021·高三其他模拟）气温垂直递减率是指在垂直方向上每升高100m气温的下降值（℃).研究表明，气温垂直递减率与热量和水分条件关系密切。如图示意青藏高原气温垂直递减率的时空变化。4．青藏高原平均垂直递减率（）①西北高东南低②自东向西递减③总体冬季较低④东西变化梯度较大A．①④B．②③C．①③D．②④5．对于青藏高原平均垂直递减率变化原因解释合理的是（）A．空间总体变化主要受降水的影响B．季节变化主要由于风力和风向影响C．大气干燥导致冬季垂直递减率较小D．冰雪融化导致夏季垂直递减率较大6．近年来青藏高原夏季气温垂直递减率增大，则对我国夏季风的变化最可能是（）A．冬季风势力增强，暴风雪增多B．夏季风势力减弱，降水变率增大C．冬季风势力减弱，寒潮冻害减少D．夏季风势力增强，旱涝灾害增多【答案】4．C5．A6．D【分析】4．读左图可以看出，垂直递减率总体北高南低，读右图可以看出，垂直递减率总体西高东低，即西北高东南低，①正确，②错误。从季节变化来看，总体冬季较低，③正确。从图可以看出，南北变化梯度较大，④错误。C正确，ABD错误，故选C。
5．根据所学知识可知，我国的降水量自东南向西北递减，青藏高原东南部降水多，西北部降水少，而青藏高原的平均垂直递减率是西北高东南低，两者呈负相关关系，因此，其空间总体变化主要受降水的影响，A正确。青藏高原平均垂直递减率的季节变化主要受热量等因素影响，B错误。冬季气温低，空气稳定，垂直递减率小，C错误。夏季，太阳辐射强度大，加之地面反照率较小，地面温度高，导致夏季垂直递减率较大，D错误。故选A。6．夏季青藏高原太阳辐射强度大，加之地面反照率较小，地面温度高，导致夏季垂直递减率较大，近年来青藏高原夏季气温垂直递减率增大，说明青藏高原夏季地面温度升高，大气垂直对流运动加强，使青藏高原的低压势力增强，受增强的低压吸引，夏季风势力增强，旱涝灾害增多，D正确。排除ABC。故选D。（2021·新疆高三三模）下图是某位摄影爱好者正巧拍到的组合冰晕奇景照片，美轮美奂。当空中漂浮着许多六角形柱状冰晶体，并整整齐齐地垂直排列时，太阳光照射在这些冰晶体上，就会发生这种非常规律性的光学折射现象。太阳光射入冰晶体的角度越大，这种冰晕现象就越明显。据此回答下列小题。7．据材料推断，最易观测到这种组合冰晕现象的地点和时段是（）A．中高纬地区的早晨B．低纬度地区的早晨C．中高纬地区的中午D．低纬度地区的中午8．能产生组合冰晕奇观的天气条件有（）①云层厚实②天气温暖③水汽充沛④大气稳定A．①②B．②③C．①④D．③④【答案】7．A8．D【分析】7．阅读材料，可以很容易的找出这种冰晕现象产生的条件：一是许多冰晶体，这就要求天气寒冷，气温在0℃以下，多位于中高纬地区，排除BD答案；二是冰晶体要垂直排列，并且太阳光射入的角度越大，这种冰晕现象越明显。根据这一条件可以推断一天当中早晨和黄昏时太阳高度角较小，与垂直于地面的冰晶体入射角度较大，而中午太阳高度角最大，和冰晶体的入射角度最小，所以早晨和黄昏时的冰晕现象最明显，C错。故选A。
8．阅读材料，可以很容易的找出这种冰晕现象产生的条件：一是需要冰晶体，这就要求天气寒冷，②项错误；二是太阳光要照射在这些冰晶体上，这就要求光线要好，而厚实的云层会大量反射太阳辐射，使得光线较弱，①项错误；三是需要许多冰晶体，那就需要空气中含有大量水汽，然后才能凝结成大量冰晶体，③正确；还需要冰晶体整齐的垂直排列，大气不稳定会让风等其他气象要素干扰和破坏冰晶体的形成与排列，④项正确。故选D。（2021·四川省）安徽九华山（30.5°N，118°E）地处长江南岸，最高峰1342米。科研人员对九华山北坡持续观测发现：在春季，气温随地形高度的垂直分布常出现“逆温”现象，“逆温”结束前后多成为山区天气转变的“前兆”，这在九华山最为典型。下图示意九华山北坡四个测点高度及对应测点的气温随高度变化，甲、乙、丙、丁四曲线分别表示该地春季某日先后四个时段气温随高度变化情况。据此完成下面小题。9．甲、乙、丙、丁四个时段中，九华街到百岁宫一带最可能出现雨雪天气的是（）A．甲B．乙C．丙D．丁10．九华山成为通过“逆温”预报天气最典型地区，其原因最可能是（）A．独特的地理位置B．茂密的森林植被C．较低的海拔高度D．较大的地势起伏11．人们发现，在气温回升期间晴朗的夜晚，山顶附近日最低气温实际值比理论值（按垂直递减率计算值）偏高，其最主要的影响因素是（）A．太阳辐射的强弱B．风力大小的差异C．云雾的保温作用D．人类活动的影响【答案】9．D10．A11．C
【分析】9．题干：“九华山…在气温回升期间，气温随地形高度的垂直分布常出现‘逆温’现象，‘逆温’结束前后多成为山区天气转变的‘前兆’，这种现象九华山北坡表现非常典型”，而该现象位于九华山北坡，所以该‘逆温’的形成应与冷锋有关，当冷锋逆温在山前形成时大气稳定，对流不畅（暖空气还没有被推到一定高度），不会产生雨雪天气，只有当冷空气将原来的暖空气推到一定高度，暖空气的水汽出现凝结，才会出现降水，而此时应处于‘逆温’结束时分，图中丁时段处于“逆温”即将结束时间，故选D。10．由题干分析，九华山受山区下垫面影响，升温期间有地形逆温出现，消失后必会降温，降温期间必有降水和复杂天气出现。该地地处长江以南，亚热带地区，北部空气经过长江时带来较多水蒸气，南下受地形阻挡抬升，引起天气变化，所以根据环境的整体性分析，这一现象是受到地形、位置、海拔、植被等因素共同组成的，而这些要素都和其独特的位置有关，故A项比其他选项更加全面，A项正确。故选A。11．因为在气温回升期间，北风势力弱，风力小，晴朗的夜晚，山坡附近空气冷却下沉，中部空气上升，水蒸气易在山顶附近凝结，形成云雾，对山顶附近地面起到保温作用，使山顶附近日最低气温实际值比理论值（按垂直递减率计算值）偏高，所以其最主要的影响因素是云雾的保温作用。故选C。（2020·陕西高三其他模拟）云瀑，一种尚未被人们熟知的景观，顺地表溢出，沿山岭向下翻腾，落到半山腰又猛地收住，似水流溅开腾起，犹如天河倾泻，气势磅礴（图甲）。四川盆地，尤其是川西地区，是目前云瀑景观发现的中心区域（图乙）。据此完成下面小题。12．云瀑的形成主要受以下哪些条件影响（）①潮湿气团②干燥气团③无风④有风⑤地形⑥重力A．①③⑤B．①③⑤⑥C．①④⑤⑥D．①④⑤13．与川西地区云瀑景观多发的原因无关的是（）A．河网交错，水汽充足B．气候复杂，天气多变
C．群峰纵列，峡谷纵横D．怪石林立，风大云急【答案】12．C13．D【分析】12．水汽充足形成①潮湿气团，在④风（季风、信风、谷风等）动力吹送至⑤地形起伏变化的地方，气团抬升、遇冷、凝结形成云雾，顺着风向翻过山岭，由于⑥重力因素跌落，C正确。②干燥气团和③无风环境不利于云瀑形成。故选C。13．图中川西地区气候湿润，河网交错，为云瀑形成提供水汽，选项A说法正确。该地气候复杂，天气多变，气流运动强烈，为云瀑形成提供动力，选项B说法正确。由图可知该地靠近横断山区，群峰纵列，峡谷纵横，地形起伏大，为云瀑形成提供地形条件，选项C说法正确。怪石林立，风大云急不利于云瀑的形成和稳定发展，选项D说法错误，符合题意。故选D。二、综合题14．（2019·全国高考模拟）阅读图文资料，完成下列要求。光线在不同密度的透明介质中传播时，传播方向发生变化的现象，叫做光的折射。入射光线和法线的夹角称为入射角，折射光线与法线的夹角称为折射角（图甲）。许多有趣的光学现象都与折射引起的光线弯曲有关。某些时候行驶在高速公路上，会看到不远的前方路面上好像有一滩积水，车开过去后却发现路面干燥，没有积水。这些“积水”实际上是由于高速公路上方的空气存在密度差异，使天空向下传输的光线因折射而弯曲，将天空的图像“倒映”在了路面上而形成的。这种现象和沙漠中的海市蜃楼成因一致。图乙示意沙漠中海市蜃楼形成过程中光线的折射路径，图8示意沙漠海市蜃楼的形成过程。如图丙沙漠中的海市蜃楼是光线向下传输时因发生折射而向上弯曲形成的，因此我们看到的海市蜃楼虚像位置往往低于实际物体，这种海市蜃楼叫下蜃景。与此相反，还普遍存在虚像高于实际物体的海市蜃楼，叫做上蜃景。
（1）判断高速公路多现“积水区”的季节，并说明此时高速公路上气温垂直分布特点。（2）根据上述材料，利用大气受热过程原理，描述沙漠中下蜃景的形成过程。（3）海面也是海市蜃楼的多发区域，海上海市蜃楼出现时往往伴随着雾气。试分析雾气形成的原因。（4）请推测出可能会多次出现上蜃景的地点，并画出上蜃景光线折射路径图。【答案】（1）夏季。下热上冷，垂直差异显著。（2）沙漠地区晴天多，夏季太阳辐射强，沙子的比热容小，吸收太阳辐射迅速增温，沙漠近地面空气温度较高；近地面空气受热膨胀，密度变小，而上层空气温度较低，密度相对较大；光线自上而下由密度较大的空气进入到密度小的空气，折射角变大；当折射角增大到一定程度，发生全反射而向上照射，形成下蜃景。（3）海上水汽含量丰富；海市蜃楼出现时海面温度低，近海面的空气温度低，水汽析出；海上空气下冷上暖，大气稳定。（4）高纬度地区雪面、冰面，较冷的洋面、河湖面。
【分析】（1）根据材料，高速公路的这些“积水”，实际上是由于高速公路上方的空气存在密度差异，使天空向下传输的光线因折射而弯曲，将天空的图像“倒映”在了路面上而形成的。这种现象和沙漠中的海市蜃楼成因一致。出现季节主要是夏季。地面辐射是大气主要直接热源，此时高速公路上气温垂直分布特点是下热上冷，垂直差异显著。（2）根据大气受热过程原理，沙漠地区晴天多，夏季太阳辐射强，沙子的比热容小，吸收太阳辐射迅速增温，沙漠近地面空气温度较高。近地面空气受热膨胀，密度变小，而上层空气距地面较远，温度较低，密度相对较大。光线自上而下由密度较大的空气进入到密度小的空气，折射角变大。当折射角增大到一定程度，发生全反射而向上照射，形成下蜃景。图丙沙漠中的海市蜃楼是光线向下传输时因发生折射而向上弯曲形成的，因此我们看到的海市蜃楼虚像位置往往低于实际物体，这种海市蜃楼叫下蜃景。（3）海上海市蜃楼出现时往往伴随着雾气，雾气形成需要水汽、静风、逆温条件。海上水汽含量丰富，形成雾的水汽条件充足。海市蜃楼出现时海面温度低，近海面的空气温度低，水汽凝结。海上空气下冷上暖，大气稳定，所以形成雾。（4）可能会多次出现上蜃景的地点是高纬度地区雪面、冰面，较冷的洋面、河湖面。形成下冷上暖的大气结构，结合光线的折射角度变化，绘制上蜃景光线折射路径图，光线折射角度应与下蜃景相反。
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