高中地理人教版同步講義必修一第二章　第一節(jié)　大氣的組成和垂直分層

第一節(jié)大氣的組成和垂直分層課程標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.運(yùn)用圖表資料，說明大氣的組成及人類活動對大氣環(huán)境的影響。(綜合思維)2.結(jié)合大氣垂直分層示意圖，說明各層大氣的特點(diǎn)、成因，并舉例說明對人類活動的影響。(人地協(xié)調(diào)觀)3.結(jié)合材料，了解逆溫的概念，并能說出逆溫的影響。(綜合思維)目標(biāo)一大氣的組成1．大氣的組成及作用組成成分占大氣體積作用干潔空氣氮?dú)?8%地球上生物體的基本元素氧氣21%人類和其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì)二氧化碳0.038%①綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料；②吸收地面輻射的能力強(qiáng)，使氣溫升高臭氧很少①能吸收太陽光中的紫外線，使大氣增溫；②減少到達(dá)地面的紫外線，對生物具有保護(hù)作用水汽很少，因時(shí)因地而異水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，同時(shí)伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件2．人類活動對大氣的影響人類活動排放的污染物進(jìn)入大氣，會影響大氣的成分和含量，產(chǎn)生大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。(2023·安徽合肥階段練習(xí))大氣主要由干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)三部分組成。據(jù)此完成1～2題。1．干潔空氣中所占比例最大的成分是()A．二氧化碳 B．臭氧C．氧氣 D．氮?dú)?．被稱為“地球生命保護(hù)傘”的大氣組成成分是()A．二氧化碳 B．臭氧C．氧氣 D．氮?dú)獯鸢?.D2.B解析第1題，干潔空氣中氮?dú)馑急壤畲?，約為78%。其次是氧氣，約占干潔空氣體積的21%。D正確。第2題，臭氧能吸收紫外線，是“地球生命的保護(hù)傘”，B正確。包圍著地球的厚厚的大氣層，是生物乃至地球的保護(hù)層，人類活動可能導(dǎo)致大氣中某些成分含量發(fā)生變化，并影響自然環(huán)境和人類自身。據(jù)此完成3～4題。3．關(guān)于大氣的成分及其作用的說法，正確的是()A．二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料B．二氧化碳吸收太陽輻射中的紫外線能力強(qiáng)，使氣溫降低C．臭氧吸收水汽能力強(qiáng)，使地球保持濕潤D．雜質(zhì)含量很多，保護(hù)人類健康生活4．人類活動對大氣的影響主要表現(xiàn)為()A．二氧化碳增多 B．臭氧增多C．氧氣增多 D．氦氣減少答案3.A4.A解析第3題，二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，A正確。第4題，人類活動導(dǎo)致大氣中二氧化碳增多：一方面燃燒礦物燃料，排放過多二氧化碳，另一方面，過度砍伐森林，導(dǎo)致吸收的二氧化碳量減少，A正確。目標(biāo)二大氣的垂直分層1．劃分依據(jù)：大氣在垂直方向上的溫度、運(yùn)動狀況和密度。2．各層特征垂直分層氣溫特點(diǎn)大氣運(yùn)動狀況與人類關(guān)系A(chǔ)對流層隨高度的升高而遞減對流運(yùn)動顯著有云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象，與人類關(guān)系最密切B平流層隨高度升高而升高平流運(yùn)動為主適合航空飛行，有臭氧層，吸收太陽紫外線，保護(hù)地球生物C高層大氣隨高度升高先下降后又持續(xù)上升有若干電離層，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用材料一北京時(shí)間2021年6月17日9時(shí)22分，搭載“神舟十二號”載人飛船的長征二號F遙十二運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。此后，“神舟十二號”載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入天和核心艙。材料二下圖為大氣垂直分層示意圖。1．[區(qū)域認(rèn)知]比較甘肅酒泉和海南文昌的對流層高度差異，并解釋原因。答案差異：文昌的對流層比酒泉的高。原因：低緯度地區(qū)受熱多，氣溫高，空氣對流旺盛，所以對流層較高(17～18千米)。2．[綜合思維]長征二號F遙十二運(yùn)載火箭剛離開地面升空時(shí)，其所經(jīng)歷的氣溫變化特點(diǎn)是什么？答案火箭剛離開地面時(shí)，位于對流層中，氣溫隨高度增加而降低。3．[綜合思維]“天宮一號”空間站所在的大氣層有何特點(diǎn)？對人類生活有什么影響？答案特點(diǎn)：“天宮一號”空間站所在的大氣層為高層大氣，大氣密度很小，存在若干電離層。影響：電離層能反射無線電波，對無線電通信有重要作用。(2023·山西太原期末)2019年，某電影在各大電影院熱映。該電影主要講述的是某架飛機(jī)飛行在大氣層中發(fā)生的一系列狀況。據(jù)此完成1～4題。1．臭氧層主要分布在大氣垂直分層中的()A．對流層 B．平流層C．中間層 D．熱層2．對流層的主要特點(diǎn)是()A．位于地球大氣的最外層B．極光現(xiàn)象出現(xiàn)在該層C．天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變D．空氣以水平運(yùn)動為主3．下列關(guān)于高層大氣的說法，正確的是()A．空氣密度很大B．空氣中有若干電離層C．海拔高度在12～50kmD．最適合飛機(jī)的飛行4．若一架飛機(jī)與龍卷風(fēng)狹路相逢，說明此時(shí)飛機(jī)正位于地球大氣層中的()A．高層大氣 B．臭氧層C．對流層 D．平流層答案1.B2.C3.B4.C解析第1題，臭氧層是大氣層的平流層中臭氧濃度高的層次，B正確。第2題，對流層是地球大氣圈的最底層，A錯(cuò)；極光現(xiàn)象出現(xiàn)在高層大氣，B錯(cuò)；對流層天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，C正確；空氣以對流運(yùn)動為主，D錯(cuò)。故選C。第3題，高層大氣的空氣密度很小，A錯(cuò)；在80千米～500千米的高空，有若干電離層，B正確；高層大氣的海拔高度在50～55千米以上，C錯(cuò)；平流層最適合飛機(jī)的飛行，D錯(cuò)。第4題，龍卷風(fēng)出現(xiàn)在對流層，若一架飛機(jī)與龍卷風(fēng)相逢，說明飛機(jī)位于對流層，C正確。2020年12月17日，“嫦娥五號”返回艙在距地面高度約120km處高速進(jìn)入地球大氣層，實(shí)施初次氣動減速。下降至預(yù)定高度后，返回艙向上躍出大氣層。之后，返回艙再次進(jìn)入大氣層，實(shí)施二次氣動減速，在距地表50km的高度返回艙與大氣層激烈摩擦。下圖示意“嫦娥五號”探測器返回路徑。據(jù)此完成5～6題。5．“嫦娥五號”進(jìn)入大氣層實(shí)施初次氣動減速時(shí)位于()A．對流層 B．平流層C．臭氧層 D．高層大氣6．“嫦娥五號”在距地表50km降落至地面的過程中氣溫變化是()A．持續(xù)降低B．先降低，后升高C．持續(xù)升高D．先升高，后降低答案5.D6.B解析第5題，由材料可知，“嫦娥五號”在距地面高度約120km處實(shí)施初次氣動減速，位于高層大氣中，D對。第6題，“嫦娥五號”在距地表50km時(shí)，位于平流層中，此時(shí)向下降落氣溫逐漸降低，然后進(jìn)入對流層，隨著距離地面越近，氣溫升高，所以“嫦娥五號”在距地表50km降落至地面的過程中氣溫變化是先降低，后升高，故選B。目標(biāo)三逆溫1．逆溫現(xiàn)象在對流層中，氣溫隨高度增加而上升的現(xiàn)象，稱為逆溫現(xiàn)象。2．逆溫的類型(1)輻射逆溫：在晴朗無云或少云的夜晚，地面很快冷卻，貼近地面的大氣層也隨之降溫。離地面越近降溫越快，離地面越遠(yuǎn)降溫越慢，因而形成了自地面開始的逆溫。輻射逆溫的形成過程如下圖所示：無逆溫→逆溫生成→逆溫層最厚→逆溫減弱→逆溫消失輻射逆溫厚度從數(shù)十米到數(shù)百米，在大陸上常年都可出現(xiàn)。夏季夜短，逆溫層較薄，消失較快；冬季夜長，逆溫層較厚，消失較慢。(2)鋒面逆溫：鋒面是冷暖氣團(tuán)之間狹窄的過渡帶，暖氣團(tuán)位于鋒面上部，冷氣團(tuán)在下部，會形成逆溫。(3)平流逆溫：當(dāng)暖空氣運(yùn)動到冷的地面上空時(shí)，暖空氣與冷地面之間不斷進(jìn)行熱量交換，暖空氣下層受冷地面影響大，氣溫降低較快，上層降溫較慢，從而形成逆溫。(4)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，谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象，即地形逆溫。3．逆溫的影響有利：逆溫可以抑制沙塵暴的發(fā)生；利于飛機(jī)的飛行；北方河谷地區(qū)，逆溫提高了冬季谷地的溫度，利于多年生果樹越冬，減少凍害的發(fā)生。不利：逆溫時(shí)大氣結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，容易加重大氣污染；容易產(chǎn)生大霧等不利天氣，使能見度降低，地面濕滑，影響交通。(2023·遼寧沈陽模擬)下圖為牡丹江山區(qū)3月某日地形逆溫過程平均溫度梯度(海拔每升高100米氣溫的變化值，數(shù)值越大，表明逆溫強(qiáng)度越大)。據(jù)此完成1～2題。1．牡丹江山區(qū)此次逆溫()A．開始于18：00左右B．強(qiáng)度隨時(shí)間逐漸增大C．逆溫層厚度逐漸減小D．5：00逆溫全部消散2．此次逆溫對該山區(qū)的影響最可能是()A．大霧持續(xù)時(shí)間縮短B．夜晚大風(fēng)呼嘯C．夜間，山谷地區(qū)農(nóng)作物幼苗受凍D．午夜時(shí)刻雨雪交加答案1.A2.C解析第1題，讀圖可知，此次逆溫開始于18：00左右，A正確。圖中數(shù)值越大，表明逆溫強(qiáng)度越大，所以逆溫強(qiáng)度隨時(shí)間先增大然后減小，B錯(cuò)誤。逆溫層厚度隨時(shí)間呈增加趨勢，C錯(cuò)誤。逆溫由近地面開始消散，最后在7：00左右全部消散，D錯(cuò)誤。故選A。第2題，逆溫會導(dǎo)致空氣的對流減弱，產(chǎn)生近地面附近的低溫環(huán)境，延長大霧持續(xù)時(shí)間，A錯(cuò)誤。夜晚已經(jīng)開始出現(xiàn)逆溫，空氣對流較弱，風(fēng)力小，B錯(cuò)誤。夜間，地面降溫快，氣溫低，山谷地區(qū)農(nóng)作物幼苗受凍，C正確。逆溫導(dǎo)致空氣對流減弱，午夜很難出現(xiàn)高強(qiáng)度降水，D錯(cuò)誤。故選C。輻射逆溫是由于地面強(qiáng)烈輻射冷卻而形成的逆溫。下圖是“某地某日(晴天)不同時(shí)刻近地面氣溫隨高度變化圖”。讀圖回答3～4題。3．按照輻射逆溫的生消過程排序是()A．②④①③ B．②①④③C．③①④② D．③④①②4．上圖中最有利于大氣污染物擴(kuò)散的情形是()A．①B．②C．③D．④答案3.A4.C解析第3題，輻射逆溫自地面開始形成，最后消失，故A正確。第4題，下熱上冷的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，易引起空氣運(yùn)動，利于大氣污染物擴(kuò)散，C正確。(2023·廣西南寧月考)大氣是多種氣體的混合物，各種成分保持相對穩(wěn)定。不同的大氣成分，作用不同。據(jù)此完成1～2題。1．大氣成分中，既能參與光合作用，又具有保溫作用的是()A．氮?dú)?B．氧氣C．二氧化碳 D．臭氧2．當(dāng)今，導(dǎo)致大氣成分比例發(fā)生不合理變化的人為原因有()①燃燒煤、石油等礦物燃料②大量使用制冷劑③植樹造林④興修水庫A．①②B．②③C．②④D．③④答案1.C2.A解析第1題，參與光合作用的大氣成分主要是氧氣和二氧化碳，但只有二氧化碳具有保溫作用，C正確，B錯(cuò)。氮?dú)夂统粞醪⒉粎⑴c光合作用，A、D錯(cuò)。故選C。第2題，大氣的成分比例在一定時(shí)期內(nèi)相對穩(wěn)定，目前在人為作用下，二氧化碳、氟利昂等比例增加。二氧化碳的增加是大量燃燒煤、石油等礦物燃料導(dǎo)致的，氟利昂增多是大量使用制冷設(shè)備如空調(diào)、電冰箱等導(dǎo)致的，植樹造林和興修水庫使大氣成分向良性方向變化，①②正確，③④錯(cuò)。故選A。氣象員無論風(fēng)霜雨雪，都要保證探空氣球每天早上和晚上的7：15準(zhǔn)時(shí)攜帶探空儀升起(如下圖)，上升到約30km高空后自行爆裂。探空儀可以直接探測大氣各層的氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素并實(shí)時(shí)傳回。完成3～4題。3．假設(shè)在下列各地同時(shí)釋放探空氣球，并以同樣的速度上升，最先測得平流層數(shù)據(jù)的是()A．哈爾濱(45°N) B．北京(40°N)C．重慶(30°N) D．?？?20°N)4．正常情況下探空氣球順利升空后記錄的溫度變化情況是()A．一直升高 B．持續(xù)降低C．先升高后降低 D．先降低后升高答案3.A4.D解析第3題，根據(jù)所學(xué)可知，緯度越低，氣溫越高，對流運(yùn)動越旺盛，對流層厚度越大。因此選項(xiàng)四個(gè)城市中，?？诘膶α鲗雍穸茸畲螅枮I的對流層厚度最小。四地同時(shí)釋放探空氣球，并以同樣的速度上升，最先進(jìn)入平流層并測得平流層數(shù)據(jù)的是哈爾濱，A正確。第4題，材料指出，探空氣球“上升到約30km高空后自行爆裂”，因此可知，探空氣球穿過了對流層和平流層，并未進(jìn)入高層大氣，對流層氣溫隨著高度升高而降低，平流層氣溫隨著高度升高而升高，因此正常情況下，探空氣球順利升空后記錄的溫度變化情況是先降低后升高，D正確。(2023·河北唐山月考)研究大氣的垂直分層，有助于了解各層大氣特征，為人類提供更好的服務(wù)。下圖示意大氣垂直分層，其中①②③代表不同的大氣層，甲曲線代表地球大氣中某種氣體濃度的垂直變化。據(jù)此完成5～6題。5．甲曲線代表的氣體()A．被稱為“地球生命的保護(hù)傘”B．是大氣中含量最多的氣體C．吸收太陽輻射中的紅外線D．是溫室氣體的主要成員6．關(guān)于大氣垂直分層的敘述正確的是()A．①層最適宜飛機(jī)飛行B．①層氣溫隨海拔升高而遞增C．②層天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變D．③層能反射無線電波答案5.A6.D解析第5題，據(jù)圖可知，甲代表的氣體為臭氧，被稱為“地球生命的保護(hù)傘”。第6題，圖中①為對流層，氣溫隨海拔升高而遞減，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，不適宜飛機(jī)飛行，A、B錯(cuò)；②為平流層，大氣穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；③為高層大氣，有若干電離層，能反射無線電波，D正確。(2023·江西南昌期中)下圖為“大氣垂直分層示意圖”。讀圖完成7～8題。7．下列敘述正確的是()A．低層大氣主要是由干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)組成B．云、雨、雪、雷電等天氣現(xiàn)象，主要發(fā)生在平流層C．大氣中臭氧的主要作用是減少紅外線對生物的傷害D．大氣組成成分的比例不會因人類活動的影響而改變8．地球大氣層，一般隨高度增加()A．氣溫降低 B．氣壓升高C．密度減小 D．濕度增大答案7.A8.C解析第7題，低層大氣主要是由干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)組成。云、雨、雪、雷電等天氣現(xiàn)象，主要發(fā)生在對流層。大氣中臭氧的主要作用是減少紫外線對生物的傷害。大氣組成成分的比例會因人類活動的影響而改變，如二氧化碳比例的增加主要是人為原因。第8題，地球大氣層，一般隨高度增加，對流層氣溫降低，平流層氣溫上升，高層大氣氣溫先降低后上升；隨高度增加，氣壓降低、密度減小、濕度變化不確定。在某些天氣條件下，近地面大氣溫度隨高度升高而增加，即出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。下圖是氣溫垂直分布的四種情形。據(jù)圖完成9～10題。9．圖中沒有出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象的是()A．①B．②C．③D．④10．下列關(guān)于逆溫現(xiàn)象說法錯(cuò)誤的是()A．有利于減少強(qiáng)對流天氣B．有利于飛機(jī)的飛行C．不利于谷地多年生果樹越冬D．不利于大氣污染物擴(kuò)散答案9.A10.C解析第9題，根據(jù)材料逆溫是近地面大氣溫度隨高度升高而增加的現(xiàn)象，①隨高度增加氣溫下降，所以沒有出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，故選A。第10題，逆溫現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，氣溫隨海拔升高而升高，抑制近地面對流作用，減少強(qiáng)對流天氣，A說法正確；逆溫現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，大氣對流作用弱，大氣穩(wěn)定，有利于飛機(jī)的飛行，不利于大氣污染物的擴(kuò)散，B、D說法正確；大氣逆溫發(fā)生時(shí)，有效地提高了冬季谷地的溫度，利于多年生果樹越冬，C說法錯(cuò)誤。(2023·湖北武漢月考)讀“地球大氣的垂直分層圖(部分)”，完成11～13題。11．①②③④四條曲線中，正確表示圖示大氣層氣溫垂直分布情況的是()A．①B．②C．③D．④12．影響該大氣層氣溫垂直變化的主要因素是()A．地面輻射 B．CO2氣體C．臭氧氣體 D．人類活動13．有關(guān)該大氣層的正確敘述是()A．有電離層，對無線電通信有重要作用B．天氣晴朗，對流旺盛，有利于高空飛行C．上部熱下部冷，空氣以平流運(yùn)動為主D．頂部與底部的氣溫相差約20℃答案11.A12.C13.C解析第11題，根據(jù)該大氣層的高度位置可判斷，該大氣層為平流層，平流層的氣溫隨高度升高而升高，符合條件的只有①②，而②在50km氣溫大于0℃，不符合實(shí)際特征，所以①曲線符合該大氣層氣溫垂直分布狀況。故選A。第12題，平流層中的臭氧能大量吸收太陽紫外線使溫度升高。故選C。第13題，該大氣層為平流層，而電離層位于高層大氣，A錯(cuò)誤；由于平流層的溫度隨高度升高而升高，故不利于對流運(yùn)動，B錯(cuò)誤；該層大氣上部熱下部冷，不易形成對流，空氣以平流運(yùn)動為主，C正確；讀圖可知，平流層的氣溫隨海拔升高而升高，頂部與底部的氣溫相差約60℃，D錯(cuò)誤。下圖是某地某日在出現(xiàn)逆溫時(shí)由空中拍到的景象，高高的煙囪伸出“云?！保瑢⒐I(yè)廢氣煙霧排放在茫?！霸坪！敝?。據(jù)此完成14～15題。14．下列圖中最容易出現(xiàn)此現(xiàn)象的是()15．該照片拍攝的時(shí)間最有可能是()A．清晨B．正午C．下午D．傍晚答案14.D15.A解析第14題，根據(jù)材料可知，該地該日出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，逆溫現(xiàn)象是指對流層氣溫隨高度增加而升高的反?，F(xiàn)象，選項(xiàng)B、C圖顯示煙囪以下的對流層大氣溫度隨著高度增加而下降，不會出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，B、C錯(cuò)；選項(xiàng)D圖顯示煙囪超過逆溫層，空氣垂直對流運(yùn)動旺盛，將工業(yè)廢氣煙霧排放在茫茫“云?！敝?，D對；選項(xiàng)A圖顯示煙囪未超過逆溫層，逆溫抑制對流運(yùn)動，不會產(chǎn)生圖示及材料所示現(xiàn)象，A錯(cuò)。故選D。第15題，根據(jù)材料可知該地出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，大氣溫度隨海拔的升高而降低，清晨時(shí)近地面大氣的溫度最低，最可能形成逆溫，A正確。16．讀圖，完成下列問題。(20分)(1)該圖反映的是___