2024-2025學(xué)年新教材高中地理第二章地球上的大氣第一節(jié)大氣的組成和垂直分層講義新人教版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE1其次章地球上的大氣1.低層大氣主要由干潔空氣、水汽和雜質(zhì)組成。干潔空氣主要成分是氮?dú)夂脱鯕狻?.大氣中的氧氣、二氧化碳、水汽等對(duì)生命活動(dòng)、自然環(huán)境具有重要作用，與人類活動(dòng)有著親密的聯(lián)系。3.依據(jù)溫度、運(yùn)動(dòng)狀況和密度，大氣自下而上可以劃分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。4.人類生活在對(duì)流層的底部，并充分利用各層大氣的特點(diǎn)開(kāi)展相應(yīng)活動(dòng)。5.太陽(yáng)輻射加熱地面，地面長(zhǎng)波輻射是近地面大氣主要的、干脆的熱源。6.大氣通過(guò)大氣逆輻射對(duì)地面起保溫作用。7.地表冷熱不均，形成大氣熱力環(huán)流。大氣熱力環(huán)流是大氣運(yùn)動(dòng)的一種簡(jiǎn)潔形式。8.大氣的水平運(yùn)動(dòng)即風(fēng)。風(fēng)主要受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的影響。學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，能夠運(yùn)用氣象儀器、簡(jiǎn)易教具等，視察、識(shí)別、描述與大氣有關(guān)的自然現(xiàn)象；具備肯定的運(yùn)用考察、試驗(yàn)、調(diào)查等方式進(jìn)行科學(xué)探究的意識(shí)和實(shí)力（地理實(shí)踐力）。能夠運(yùn)用大氣科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)，說(shuō)明一些大氣現(xiàn)象之間的關(guān)系和改變過(guò)程（綜合思維）。能夠在肯定程度上合理描述和說(shuō)明特定區(qū)域的天氣和氣候現(xiàn)象，并說(shuō)明其對(duì)人類的影響（區(qū)域認(rèn)知、人地協(xié)調(diào)觀）。與本章學(xué)問(wèn)相關(guān)的名校及專業(yè)《中國(guó)高校及學(xué)科專業(yè)評(píng)價(jià)報(bào)告（2024—2025）》大氣科學(xué)類專業(yè)高校排名排名學(xué)校名稱星級(jí)1南京信息工程高校★★★★★2南京高?！铩铩铩?北京高校★★★★4蘭州高?！铩铩?中山高?！铩铩?中國(guó)海洋高?！铩铩?中國(guó)科學(xué)技術(shù)高?！铩铩锱c本章學(xué)問(wèn)相關(guān)的名人及職業(yè)第一節(jié)大氣的組成和垂直分層課標(biāo)內(nèi)容核心素養(yǎng)目標(biāo)運(yùn)用圖表等資料，說(shuō)明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系1.視察、識(shí)別、描述與大氣有關(guān)的自然現(xiàn)象，形成科學(xué)探究的意識(shí)和實(shí)力?！镜乩韺?shí)踐力】2.利用不同區(qū)域?qū)α鲗痈叨鹊母淖?，分析飛機(jī)飛行高度改變?！揪C合思維】3.能夠說(shuō)明大氣成分改變的影響及各圈層的人類活動(dòng)、地理現(xiàn)象等?！緟^(qū)域認(rèn)知】4.理解大氣對(duì)人類活動(dòng)的影響，樹(shù)立人類與大氣環(huán)境相互協(xié)調(diào)意識(shí)。【人地協(xié)調(diào)觀】學(xué)問(wèn)清單一大氣的組成組成含量作用干潔空氣氮二者占干潔空氣體積的99%地球上生物體的基本元素氧一切生物維持生命活動(dòng)必需的物質(zhì)二氧化碳很少綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料；對(duì)地面有保溫作用汲取二氧化碳，放出氧氣臭氧很少汲取太陽(yáng)光中的紫外線，愛(ài)護(hù)地球生物水汽很少影響天氣改變的重要因素固體雜質(zhì)學(xué)問(wèn)清單二大氣的垂直分層（1）依據(jù)：大氣在垂直方向上溫度、運(yùn)動(dòng)狀況和密度。（2）各個(gè)大氣層的特點(diǎn)和作用①對(duì)流層eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(特點(diǎn)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氣溫隨高度的增加而遞減,空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)特別顯著,天氣改變最大)),作用：與人類關(guān)系親密))②平流層eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(特點(diǎn)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氣溫隨高度增加呈明顯上升趨勢(shì),空氣大多以平流運(yùn)動(dòng)為主)),作用：臭氧層愛(ài)護(hù)生物；利于航空飛行))③高層大氣eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(特點(diǎn)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(密度特別小,存在電離層)),作用：電離層能夠反射無(wú)線電波))大氣中的臭氧被譽(yù)為“地球生命的愛(ài)護(hù)傘”，它汲取太陽(yáng)釋放出來(lái)的絕大部分紫外線，使生物免遭這種射線的危害。不同緯度對(duì)流層高度是不一樣的低緯地區(qū)，地面受熱多，對(duì)流活動(dòng)旺盛，因此對(duì)流層的高度高；而高緯地區(qū)，地面受熱較少，對(duì)流活動(dòng)較弱，所以，對(duì)流層的高度低。任務(wù)清單一大氣的組成及其作用情境探究[情境]大氣的組成不是固定不變的，人類活動(dòng)造成的大氣污染，使大氣的成分發(fā)生了越來(lái)越明顯的改變。閱讀材料，小組合作探究：由于煤、石油等礦物燃料的運(yùn)用越來(lái)越多，人類社會(huì)每年排放的二氧化碳總量在過(guò)去三十年里增加了一倍，再加上大量砍伐森林，削減了綠色植物通過(guò)光合作用汲取二氧化碳的實(shí)力，大氣中二氧化碳的濃度在過(guò)去三十年里增長(zhǎng)了12%。氟氯烴是一種人工合成的化合物，主要用于制冷劑、火箭推動(dòng)劑等，到80年頭中期為止，全球氟氯烴的年消費(fèi)量已達(dá)到100萬(wàn)噸。[探究]大氣組成的這種改變，會(huì)產(chǎn)生什么影響？提示假如二氧化碳接著增加，地球持續(xù)變暖，對(duì)人類生存將產(chǎn)生嚴(yán)峻影響。它將使極地冰雪溶化、海平面上升，世界上很多的桑田將變成滄海。氟氯烴給人類帶來(lái)的危害是損害大氣的臭氧層，導(dǎo)致全世界皮膚癌發(fā)病率上升和全球氣溫增高。素養(yǎng)凝練臭氧層破壞1.緣由：①自然：太陽(yáng)活動(dòng)的自然因素；②人為：人類向大氣中排放消耗臭氧的物質(zhì)（例如：氟氯烴類化合物）。2.后果：①影響人類的健康。一方面，過(guò)量的紫外線輻射會(huì)破壞人的免疫系統(tǒng)，使人的自身免疫系統(tǒng)出現(xiàn)障礙，患呼吸道系統(tǒng)傳染性疾病的人數(shù)大量增加；另一方面，過(guò)量的紫外線輻射會(huì)增加皮膚癌的發(fā)病率；②影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量；③影響水生生態(tài)系統(tǒng)，會(huì)干脆引起整個(gè)水生食物鏈的破壞。3.措施：①削減破壞臭氧層的有害氣體的排放，如冰箱制冷劑氟氯昂的排放（改為無(wú)氟制冷劑）；②找尋新的替代品，對(duì)替代品的研制要加大力度。素養(yǎng)應(yīng)用例1：（人地協(xié)調(diào)觀）閱讀圖文資料，合作探究完成下列要求。氟氯烴等氣體在低空不易分解，上升到平流層，破壞臭氧，使臭氧層變薄或出現(xiàn)空洞。南極臭氧層空洞的改變臭氧空洞最嚴(yán)峻的是南北極和青藏高原地區(qū)，這“三極”自然條件惡劣，人煙稀有，當(dāng)?shù)厝藗兿虼髿庵兴欧诺姆葻N數(shù)量有限，為什么“三地”上空臭氧層所受的破壞反而比較嚴(yán)峻呢？提示由于“三極”地區(qū)上空的對(duì)流層較低，相應(yīng)的平流層的高度也隨之降低。人們向?qū)α鲗哟髿庵信欧诺姆葻N會(huì)隨著大氣的環(huán)流運(yùn)動(dòng)而到達(dá)“三極”地區(qū)的上空，進(jìn)而破壞臭氧層。任務(wù)清單二大氣的垂直分層情境探究[情境]下圖為低層大氣的垂直分層示意圖。請(qǐng)小組合作探究：[探究]（1）對(duì)流層的氣溫在垂直方向上分布有何特點(diǎn)？該層的厚度隨緯度如何改變？為什么？（2）平流層的氣溫分布有何特點(diǎn)？緣由是什么？提示（1）對(duì)流層的氣溫隨高度增加而降低。對(duì)流層的厚度隨緯度增高而降低。低緯地區(qū)受熱多，氣溫高，空氣對(duì)流旺盛，所以高度大；高緯地區(qū)受熱少，對(duì)流較弱，所以高度小。（2）平流層的氣溫隨高度上升快速上升，是因?yàn)樵搶由喜坑谐粞鯇樱橙√?yáng)紫外線的熱量。素養(yǎng)凝練1.大氣的垂直分層及其特點(diǎn)分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系對(duì)流層低緯：17～18千米中緯：10～12千米高緯：8～9千米氣溫隨高度的增加而遞減（每上升100米，氣溫平均下降0.6℃）地面是對(duì)流層大氣的主要干脆熱源人類生活在對(duì)流層底部，對(duì)流層與人類關(guān)系最親密空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著該層上部冷、下部熱天氣現(xiàn)象困難多變幾乎全部的水汽、雜質(zhì)都集中在該層，對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，易成云致雨平流層從對(duì)流層頂至50～55千米氣溫隨高度增加呈明顯遞增趨勢(shì)該層中的臭氧汲取太陽(yáng)紫外線人類生存環(huán)境的自然屏障；利于航空飛行以平流運(yùn)動(dòng)為主該層大氣上熱下冷，大氣平穩(wěn)天氣晴朗水汽、雜質(zhì)含量極少，大氣平穩(wěn)高層大氣從平流層頂?shù)?000千米大氣密度特別小距地面遠(yuǎn)，受到引力小電離層能反射無(wú)線電短波2.大氣逆溫與生產(chǎn)生活（1）逆溫的含義有兩種狀況：①海拔上升，氣溫上升；②海拔上升，氣溫下降，但幅度小于每上升1000米，溫度降低6℃。（即氣溫下降幅度小于垂直遞減率）。（2）逆溫的影響對(duì)天氣而言：表明大氣結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，對(duì)流微弱，天氣晴好為主。對(duì)環(huán)境而言：它可以阻礙空氣垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，使大量煙、塵、水汽凝聚物聚集在其下面，使能見(jiàn)度降低等。素養(yǎng)應(yīng)用例2：（地理實(shí)踐力）由于“逆溫層”的存在，大氣很穩(wěn)定，對(duì)流作用減弱，空氣中水汽、塵埃和其他污染物不易向高空擴(kuò)散，只能滯留在近地面。張華居住在某重工業(yè)城市，他習(xí)慣于在早晨的林蔭道上跑步。依據(jù)下圖說(shuō)明他選擇的熬煉時(shí)間是否科學(xué)？請(qǐng)你幫他分析緣由，并說(shuō)出他應(yīng)當(dāng)在什么時(shí)候熬煉身體最相宜。提示不科學(xué)。早晨，大氣逆溫層存在，大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)微弱，城市空氣中的水汽、塵埃和其他污染物不易向高空擴(kuò)散，大氣污染物質(zhì)濃度較高。日出前綠色植物以呼吸作用釋放二氧化碳為主，造成早晨林蔭道上的空氣中二氧化碳含量較高。他應(yīng)當(dāng)把熬煉時(shí)間改為下午或傍晚。課堂小結(jié)核心要點(diǎn)1.知道大氣的組成及其作用。2.知道大氣的垂直分層。3.理解大氣各主要層次的特點(diǎn)。4.理解各大氣層特點(diǎn)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。課堂學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)下圖為大氣垂直分層示意圖。讀圖回答1～3題。1.圖中正確表示大氣層氣溫垂直改變的曲線是（）A.① B.②C.③ D.④2.對(duì)無(wú)線電短波通信具有重要意義的電離層位于（）A.Ⅰ層頂部 B.Ⅱ?qū)拥撞緾.Ⅱ?qū)又胁?D.Ⅲ層3.我國(guó)于2024年9月放射了“天宮二號(hào)”空間試驗(yàn)艙，并隨后放射了“神舟十一號(hào)”飛船和“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船與之對(duì)接，安排2024年前后完成空間站建立工作。試驗(yàn)艙和飛船的運(yùn)行軌道所在的大氣層（）A.Ⅰ層 B.Ⅱ?qū)覥.Ⅲ層 D.Ⅱ?qū)禹敳拷馕龅?題，依據(jù)大氣的密度、溫度和運(yùn)動(dòng)特征，自下而上可將大氣層分為對(duì)流層、平流層和高層大氣，從溫度改變趨勢(shì)看，①②正確，但①曲線氣溫改變范圍出現(xiàn)錯(cuò)誤，故②正確。第2題，高層大氣（Ⅲ層）中存在若干電離層。第3題，試驗(yàn)艙和飛船位于高層大氣中。答案1.B2.D3.C有人在摯友圈曬了一張客機(jī)飛行抓拍圖，深色為藍(lán)天，白色為云。據(jù)此完成4～5題。4.此刻，客機(jī)飛行在（）A.對(duì)流層 B.平流層C.臭氧層 D.高層大氣5.飛機(jī)尾氣中含有大量二氧化碳?xì)怏w，會(huì)加?。ǎ〢.環(huán)境污染 B.全球變暖C.荒漠化 D.森林破壞解析第4題，天氣現(xiàn)象如云、霧、雨、雪等出現(xiàn)在對(duì)流層中，據(jù)材料“深色為藍(lán)天，白色為云”，說(shuō)明客機(jī)飛行在對(duì)流層，故A項(xiàng)正確。第5題，飛機(jī)尾氣中含有大量二氧化碳?xì)怏w，會(huì)加劇全球變暖，B項(xiàng)正確。答案4.A5.B課后素養(yǎng)提升合格考——大顯身手選擇題（共20個(gè)小題，每小題5分，共100分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.我國(guó)新一代靜止氣象衛(wèi)星“風(fēng)云四號(hào)”能對(duì)云、霧、雨、雪等天氣現(xiàn)象進(jìn)行精密觀測(cè)。這些天氣現(xiàn)象主要出現(xiàn)在（）A.對(duì)流層 B.平流層C.高層大氣 D.臭氧層解析云、霧、雨、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在對(duì)流層。故A正確。答案A2.逆溫是指對(duì)流層中氣溫隨高度上升而增高的現(xiàn)象。下列四圖中表示近地面逆溫現(xiàn)象的是（）解析推斷時(shí)抓住“近地面”和“逆溫”兩個(gè)關(guān)鍵詞。因?yàn)椤敖孛妗痹趯?duì)流層底部，可以解除C、D，“逆溫”指對(duì)流層中氣溫隨高度上升而增高的現(xiàn)象，只有A圖符合。答案A2024年10月4日中秋之夜，我國(guó)云南省大理、麗江等地出現(xiàn)“火流星”照亮夜空的奇觀。據(jù)衛(wèi)星觀測(cè)，該小行星因摩擦生熱引發(fā)爆炸的高度只有37千米，很可能有未燃盡的隕石落到地面。讀“大氣垂直分層示意圖”，完成3～6題。3.大氣圈能量的根原來(lái)源是（）A.太陽(yáng)輻射 B.太陽(yáng)活動(dòng)C.地?zé)崮?D.風(fēng)能4.小行星爆炸發(fā)生在（）A.對(duì)流層 B.平流層C.高層大氣 D.大氣層以外5.第4題所指大氣層的氣溫（）A.干脆導(dǎo)致小行星的爆炸B.隨高度漸漸上升而遞增C.因臭氧汲取紅外線而上升D.達(dá)到大氣溫度的極大值6.該事務(wù)說(shuō)明，地球的大氣圈能夠（）A.愛(ài)護(hù)地面上生物免受過(guò)強(qiáng)紫外線的損害B.供應(yīng)地球上生物生長(zhǎng)所必需的空氣C.保持地球表面相宜的溫度，防止水分散失D.減輕宇宙中小天體對(duì)地球表面的撞擊解析第3題，大部分太陽(yáng)短波輻射可穿過(guò)大氣層使地面增溫，地面以長(zhǎng)波輻射的形式釋放能量，能量大部分被大氣汲取，少部分散失到宇宙空間。因此大氣圈能量的根原來(lái)源是太陽(yáng)輻射。故A正確。第4題，從近地面到高空，在垂直方向上將大氣分為對(duì)流層、平流層和高層大氣，讀圖可知，平流層頂?shù)母叨葹?0km，而小行星爆炸發(fā)生在37km處，故B正確。第5題，第4題所指大氣層為平流層，讀圖可知?dú)鉁仉S高度漸漸上升而遞增，故B正確。小行星爆炸是因高速運(yùn)行與大氣摩擦生熱而引發(fā)，而不是因?yàn)闅鉁氐陌纪?，故A錯(cuò)誤。氣溫隨高度漸漸上升而遞增是因臭氧汲取紫外線，而非紅外線，故C錯(cuò)誤。讀圖可知，大氣溫度的極大值應(yīng)位于高層大氣，故D錯(cuò)誤。第6題，材料顯示，大部分小天體進(jìn)入大氣層后與大氣摩擦而燃燒殆盡，很少能隕落到地表，故D正確。愛(ài)護(hù)地面上生物免受紫外線的損害是因?yàn)槌粞鯇?duì)紫外線的汲取作用，A、B、C三項(xiàng)與小行星的爆炸無(wú)關(guān)，故A、B、C錯(cuò)誤。答案3.A4.B5.B6.D臭氧層愛(ài)護(hù)是當(dāng)今全球最重要的環(huán)保議題之一。下圖反映了9月份30°～80°S平流層臭氧總量多年改變狀況。據(jù)此完成7～8題。7.隨年份的推移，臭氧總量（）A.最大值所在位置南移 B.在各緯度均出現(xiàn)遞減C.在高緯地區(qū)遞減明顯 D.隨大氣CO2濃度而增加8.臭氧總量削減干脆導(dǎo)致（）A.太陽(yáng)紫外線輻射削減 B.全球降水量削減C.平流層氣溫降低 D.地面輻射強(qiáng)度減弱解析第7題，結(jié)合圖示分析可知，隨著年份的推移，臭氧總量最大值所在位置北移；在中緯度地區(qū)，臭氧總量隨緯度的上升而遞增，而在高緯度地區(qū)遞減明顯。第8題，臭氧層破壞干脆導(dǎo)致到達(dá)地面的紫外線輻射增多，使平流層汲取太陽(yáng)紫外線短波輻射的實(shí)力降低，從而引起平流層氣溫降低。答案7.C8.C讀某地大氣溫度隨高度改變示意圖，完成9～11題。9.該圖示意的大氣垂直分層屬于（）A.對(duì)流層 B.平流層C.電離層 D.外層10.②地區(qū)氣溫分布特征最可能導(dǎo)致（）A.對(duì)流作用增加 B.平流作用為主C.湍流作用增加 D.太陽(yáng)輻射增多11.①地區(qū)空氣中污染物含量較高的主要緣由是（）A.阻擋了近地面空氣水平運(yùn)動(dòng)B.抑制了近地面空氣對(duì)流上升C.近地面大氣中的水汽量增大D.近地面人類排放污染物增多解析第9題，該地高度只有10千米，屬于對(duì)流層。第10題，②區(qū)出現(xiàn)逆溫，該層大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主。第11題，由于①層上部為逆溫層，抑制了近地面空氣對(duì)流上升，導(dǎo)致污染物含量較高。答案9.A10.B11.B讀“地球大氣垂直分層圖（部分）”，完成12～14題。12.①②③④四條曲線中，正確表示大氣層氣溫垂直分布狀況的是（）A.① B.②C.③ D.④13.影響該大氣層氣溫垂直改變的主要因素是（）A.地面輻射B.CO2氣體汲取地面輻射C.臭氧汲取紫外線D.人類活動(dòng)14.有關(guān)圖示大氣層敘述正確的是（）A.有電離層，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用B.天氣晴朗，對(duì)流旺盛，利于高空飛行C.上部冷下部熱，空氣以平流運(yùn)動(dòng)為主D.頂部與底部的氣溫相差50℃左右解析第12題，從圖中高度上可知，該層為平流層，氣溫隨高度上升，起先改變不大，然后隨著高度上升氣溫快速上升。第13題，該層大氣中含有大量臭氧，它能劇烈汲取紫外線導(dǎo)致該層大氣升溫。第14題，該層大氣上熱下冷，以平流運(yùn)動(dòng)為主，天氣晴朗利于高空飛行，頂部與底部溫度相差50℃左右；電離層不在平流層中。答案12.A13.C14.D15.2024年1月19日，我國(guó)長(zhǎng)征十一號(hào)固體運(yùn)載火箭“一箭六星”在酒泉衛(wèi)星放射中心勝利放射?；鸺龔姆派渲寥f(wàn)米高空，經(jīng)驗(yàn)的大氣層氣溫（）A.始終上升 B.始終降低C.先降低，后上升 D.先上升，后降低解析題干中的“萬(wàn)米高空”，說(shuō)明火箭仍舊在對(duì)流層，所以氣溫始終降低。答案B2024年9月29日，長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星放射中心勝利將遙感三十號(hào)01組衛(wèi)星放射升空。讀地球大氣氣溫垂直改變示意圖，完成16～17題。16.長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭放射升空穿越大氣層時(shí)的溫度改變，與圖中曲線相符的是（）A.① B.②