必修1第 8 讲 大气的组成、垂直分层和热力状况

1、必修1第8讲大气的组成、垂直分层和热力状况双基回归一、大气的组成大气的组成及其作用：低层大气是由干洁空气、水汽和杂质组成的。干洁空气又是由 氮、氧、二氧化碳和臭氧等物质组成的。它们在大气中的作用是各不相同的。V 成主要作用干氟大气中含虽最多的物质。生物体的基本成分人类和-切生物维持生命活动所必需的物质空二氧化碳绿色植物进行光合作用的基本原料。对地面具有保温作用气“地球牛命的保护氽” 一一大量-吸收太阳紫外线。影响大q温度水汽成云致前的蚣要条件。能吸收地面长波辐射，对地面具右保温效宛固体杂质成云致雨的必要条件（凝结核削弱太阳辐射,影响空y质量等人类对大气成分的影响：改变大气成分的比例一一人类活动

2、导致二氧化碳含量增加;增加大气的成分，改变大气成分的比例一一氟氯烃物质的增加，导致大气中臭氧的含量 减少。二、大气的垂直分层及其对人类活动的影响分提高度分布主要特点特点的成因%人类矢系高层大气平流层顶 到大气上 界气压低,空气密度很小80-500 ?米高空有若干电 离层，能反射无线电短波， 对无线电通信有重要作用80-5。0千米高空有若干 电离层，能反射无线电波电离层在太阳紫外线和宇宙射 线的作用下，姓于高度电离状 态平流 层利流层顶到50-55 米卜一层气温随高度变化小；30 T米以上,随高度增加迅 速上升该层中的臭筮大M吸收太阳紫 外线臭氧大量吸收紫外线，是 人类生存环境的天然屏障；大气稳

3、定，利于高空飞行气流以平流运动为主有利于高空飞行该层大气上热下冷，大气稳定； 水汽、杂质极少,云雨绝迹, 能见度好，气流平稳对流层低纬17- 18千米 中纬12千米帝 k 8-9千米气温随高度的增加而 递减（每升高100米,温 度大约降低。.6D地而是对流层大气主要的直接 热源，离地面越近，受热越多人类生活在对流层底部，与 人类关系擀切窣气对流运动显著该层上部冷、下部热，有利 于卒:气对流运动天气现象复杂多变儿乎令部水汽、固体杂质集中 在该以,对流运动易成&致雨说明：自地面向上到大气上界，随高度的增加空气密度减小，大气压力降低。大气垂 直分层的主要依据是气温的垂直分布特点，不同大气层气温垂直分

4、布不同，因而空气的运 动也不同，对人类的影响也不一样。对流层集中了几乎全部的水汽和固体杂质，这是天 气现象多变的条件。对流层的高度因时因地而异。一般来说，地面温度高，对流层厚度 就大。即低纬大于高纬，夏季大于冬季。电离层大气中的氧分子和氮分子在太阳紫外线 和宇宙射线的作用下被分解为离子，大气处于高度电离状态，故能反射无线电短波。三、大气的受热过程1.大气的受热过程：太阳一地面一大气一地面，即太阳暖大地，大地暖大气，大气返大 地。对流层大气受热状况主要表现在“大气对太阳辐射的削弱作用和对地面辐射的保温作 用”上，其实质是一个热量的连续传输过程（如下图所示）。理解“地面是大气主要的直 接的热源”的

5、含义，并在此基础上理解大气的热力作用包括削弱作用（反射作用、散射作 用和吸收作用）和保温效应（大气对地面辐射的吸收作用和大气逆辐射）两大方面。? - n冬j. （:太阳辐射大侦的吸收、反射球射顼建?口赢志里M质M TOC o 1-5 h z 5.地业!吸收刃咄号 j过程大免削稿作用 I t II大气逆辐射补偿地面J过程m 大宪保温作用2.大气的热力作用包括大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的温室效应，它们是一 个连贯的能量转换过程，因此要运用综合图表法学习这部分内容，抓住主干，化繁为简。图表二注意：在学习大气的热力作用时，一定要结合实例来理解掌握。例如：反射作用一一在夏 季，多云的白天气温不

6、会太高；散射作用一一晴朗的天空呈现蔚蓝色；吸收一一臭氧层因 吸收太阳紫外线而升温；大气逆辐射一一有云的夜晚比晴天温暖。记住并理解了这些典型 例子后就可以迁移应用。例如晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚（大气逆辐射弱），人 造烟幕防御霜冻（加强大气逆辐射），教室无太阳直接光线但明亮（散射）。全球的热量平衡：从多年平均来看，地球（地面和大气）热量收支平衡，因此全球气 温稳定。人类活动使热量收支失去平衡，可能导致全球气候变暖。细说例话 例1：图为我国局部地区沿30 N的地形剖面图（图中杭州、重庆和拉萨均位于30 N附 近），读图回答问题。（1） 在同等天气条件下，杭州、重庆和拉萨三地中太阳辐射最强的

7、 ，其原因 TOC o 1-5 h z 是0（2） 在同等天气条件下，杭州、重庆和拉萨三地中夜间气温较高的 ，其原因是0（3）杭州和拉萨两地气温年较差较大的，其原因是o（4） 计算杭州到重庆的距离约是千米。（5） 根据对流层气温垂直变化规律，拉萨的气温要比杭州低约C，但实际上拉 萨气温要比此计算 （填高或低），理由是。解析：本题考查了杭州、重庆和拉萨三地太阳辐射、气温年较差和气温的垂直变化、两 地距离计算等主干知识。气温的垂直变化规律是每上升1000米，气温约平均降低6C。答案：（1）拉萨空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用较弱。（2）重庆 地势低，盆地 效应，接受的地面辐射多。（3）杭州杭州受冬、

8、夏季风影响，气温年较差大；拉萨因 地势高，夏季气温低，冬季不受冬季风影响，气温不太低。（4） 1300 （5） 21高 拉萨 上空大气的直接热源是青藏高原的地面辐射，不是离地面3500米的自由大气。例2：下图是“大气对地面的保温作用示意图”，图中代表太阳辐射、地面辐射、 大气辐射、大气逆福射（次序已打乱），分析回答下列问题：地的温华 大耐面保作（1） 图中表示短波辐射的序号是。（2） 表示对地面有保温作用辐射的序号是。（3）运用上述示意图分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。解析：该题主要使学生熟悉热力作用过程中，从太阳辐射到大气逆辐射按顺序排序的关 系是太阳辐射一地面吸收一地面增温一地面辐射一大气

9、吸收一大气辐射一大气逆辐射，并 且会运用所学知识解决实际问题。阅读图示，结合大气受热过程可知，为大气逆辐射、 为大气辐射、为地面辐射、为太阳辐射。答案：（1）（2）（3）塔里木盆地距海洋远，水汽很难进入，云层少，白天，大 量太阳辐射到达地面，气温高。晚上，大气逆辐射弱，地面辐射大量射向宇宙空间，气温 低。例3：读某地近地面多年平均热量收入状况图分析回答：（1） 阴影反映近地面空气热量，所以此段时间气温 势。（2） 曲线A表明了 年内的变化，这种变化与的年变化基本一致。（3） 曲线B表明了 年内的变化，这种变化与 的年变化基本一致。（4） 该地位于 半球。最高气温可能出现 。解析：本题只有联想课

10、本中上海七月份的大气热量收入与气温日变化平均状况图，经过推理分析才有可能正确解答。竖坐标表示热量变化。横坐标表示月 份，A曲线6月份达最高值，这可能是地面辐射带来的大气热量收入。而B曲线最高值 的出现时间相对后推，应该是代表大气热量支出的大气逆辐射，而图中D可能因为收入 大于支出而热量盈余。气温才有可能上升。这样分析后反过来再分析一遍，就可确定正确 答案。答案：（1）盈余，上升；（2）热量收入，太阳辐射；（3）热量支出，地面辐射；（4） 北，7月低或8 月初。方法归纳对流层温度的时空分布规律对流层的高度取决于空气对流运动的强度，空气对流运动的强度又取决于近地面空气温 度的高低和空气上下层温差的

11、大小，近地面温度的高低又取决于纬度高低、季节变化、天 气变化等。一般，近地面大气温度越高对流层刻度就越高。纬度低，对流层高度大；纬度高，对流层高度小同一纬度地区，夏季（或白天）对流层高度大；冬季（或夜晚）对流层高度小。夏季（或白天）陆地上的对流层高度大于同一纬度的海洋；冬季（或海洋）相反。同纬度地区暖流流经的地区对流层高度大于寒流流经的地区。总结:气温越高，对流运动越强，对流层的刻度越高逆温现象与大气污染一般情况下，对流层温度上冷下暧，对流显著。但有时在对流层底部会出现气温随高度增加而升高的现象，气象上称为“逆温”。一旦逆温出现，将严重阻碍空气垂直运动， 妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，有

12、利于雾的形成，加剧了大气污染的程度。一般 清晨逆温层达到最厚，日出后地面温度上升，逆温层近地面处于首先破坏，从下而上逐渐 变薄，最后完全消失。逆温常见如下三种情况：类型发上的条件出现的J也区辐射逆温经常发生在晴朗无云的夜晚，由于地面有效辐射很强， 近地而气层气温迅速下降，而高姓气层降温很慢中纬度（这种逆温黎明前最强）平流逆温暧空气水平移动到冷空y的控制地面（或气层上P而形 成中纬棋沿海地区地形逆温主要由地形造成，由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉 到谷底,谷威原来较暖的空气被冷空气拾挤上升盆地和谷地中总结：气温随高度增加而升高，则为逆温，加剧大气污染程度；气温递减率过大，对流 旺盛，引起飞机颠簸

13、。感受高考例1： （07广东卷）如果H1、H2分别表示在拉萨和上海地区空中打开降落伞的最低安全 高度，可以判断A. H1H2 B. H1VH2C. H1=H2 D. H1、H2 之间关系无法确定解析：拉萨海拔比上海高，空气稀薄，且近地面平均气温比上海低，大气对流运动比上 海弱。大气越稀薄，对流运动越弱的地方，大气的顶托作用越小，因此打开降落伞的安全 高度应越高。答案：A例2： （07广东卷）四季如春的“春城”最可能出现在高纬度、低海拔地区B.高纬度、高海拔地区C.低纬度、低海拔地区D.低纬度、高海拔地区解析：通过调用知识或同已知的“春城”昆明、巴西利亚等进行类比，即可得出低纬度、 高海拔的特征

14、。答案：D例3： （2007年高考文科综合全国I）我国某边防站（海4900米）的驻防官兵在艰苦 的条件下，为改善生活试种蔬菜。他们先盖起简易阳光房，但种的蔬菜仍不能生长。后来， 他们又在简易阳光房中搭架，架上盆栽，终于有了收获。回答题。盖简易阳光房改造的自然条件主要是热量B.水分C. 土壤D.光照在简易阳光房中再搭架盆栽，蔬菜才能生长，解决的问题是蒸发量大B.多虫害C.地温低D.太阳辐射强解析：本组题以一段文字创设了试题情景：一是我国某边防站（海拔4900米）官兵为 了改善生活试种蔬菜。二是官兵试种蔬菜的过程：盖起简易阳光房，蔬菜不能生长；再到 在简易阳光防中搭架，架上盆栽，终于有收获。第题：

15、首先获取大题干中的有用信息： 边防站的海拔为4900米，海拔高气温低，但光照条件好，且温差大。所以盖简易阳光房 的首要目的是要改善气温条件（热量条件），所利用的原理是“温室效应”原理。选项A正 确。第题：抓住“在房中搭架，架上盆栽”思考为什么，再整合海拔高的地区，空气稀 薄，大气的保温效益低等，确定地温低是影响蔬菜生长的重要因素之一。也可以根据所给 四个选项，用排除的方法来验证所选答案的正确性。正确答案为C。答案：AC好题狂练一、单项选择题读下图，完成12题。图中的曲线表示的是（）臭氧层的高度对流层的高度对流层气温的变化规律平流层气温的变化规律对图中甲、乙两处的正确叙述是（）热量主要来自短波辐

16、射的是甲处乙处的气温高于甲处甲处的水汽含量高于乙处甲、乙两处同为下沉气流导致对流层气温出现逆温现象的原因是：上层实际气温低于理论气温（按垂直递减率计 算的气温）。下图为某地四个不同时刻大气气温垂直变化情况，回答35题。图中表示非逆温现象的是（）A.B.C.D.四个时刻中，最容易导致近地面大气污染物聚集的是（）A.B.C.D.如图所示大气气温除外，总体趋势随高度的增加而递减，其原因是（）大气热量主要来自地面大气稳定，不发生上下垂直对流没有臭氧，难以吸收太阳热量多水汽、尘埃易成云致雨气球作为探索高空的工具已经被广泛运用，请完成68题。 如果用相同的气球在不同的纬度进行释放，升空最快的释放地区是（）

17、A.赤道地区B.副热带地区C.副极地地区D.极地地区如果氢气球充气达到或者接近饱和状态时，释放后便会破裂，其主要原因是（）升空后由于气温上升导致气球膨胀而破裂升空后气温下降，氢气在低温状态下易爆炸，使气球破裂高空空气稀薄，气压低，气球因膨胀而破裂高空太阳辐射强，强烈的光照使气球破裂 若不考虑气球破裂，在下列地点释放时，高度升到最大的是（）A.新加坡B.拉萨C.南极点D.北极点2007年12月，武汉遭遇入冬以来的第一场浓雾天气，天河机场能见度不足100米。 机场一度封闭，4000旅客受阻机场。全省多条高速公路关闭，武汉港区临时禁航。据此并 根据所学知识回答第9题。浓雾天气使空气能见度降低的原因之

18、一是A.浓雾吸收地面辐射，增强大气逆辐射B.浓雾削弱了地面辐射C.浓雾对太阳辐射有反射作用D.浓雾改变了太阳辐射的波长读下图，回答1012题。 图中ae表示的辐射中，属于短波辐射的是（）A. aB. b C. c D. dae中，表示对地面有保温作用的是（）A.aB.bC.cD.d 当大气中云量和水汽含量增加时（）箭头A可能增强箭头B可能增强箭头c可能增强箭头a可能增强A.B.C.D.地面通过吸收太阳辐射而获得热量，同时通过地面辐射的方式而散失热量。地面吸收太 阳辐射与地面向外辐射之差额，称为地面辐射差额。读“三个地区地面辐射差额的年变化 图”，回答1315题。辐射差额（千卡偃米、月）2 4

19、6 8 10 12 H到达地面的太阳辐射被地面吸收的程度随地面性质的不同而不同，在同等的太阳辐射 条件下，以下地表吸收太阳辐射最多的是（）A.草地 B.雪地 C.紫色土 D.冰面关于三条曲线的叙述，正确的是（）三条曲线所代表的地区均位于南半球曲线所代表的地区地面辐射能的收入始终小于支出三条曲线中所代表的地区纬度最低是曲线三条曲线中所代表的地区纬度最高的是曲线一日内地面辐射差额由正值变为负值的时间一般在每天的()A.日出前后B.正午C.日落前后D.午夜二、综合题读图并回答。米 TOC o 1-5 h z A B-10060 N 0一架飞机从A水平飞行到B,则从大气的层进入层;在A、B两处飞行时较

20、平稳的是 处,原因是;A、B两处天气复杂多变的应 处，原因。A、B两处中臭氧浓度较大的 处。阅读下列材料，回答下列问题。材料一：读下图中的四幅示意图 材料二：根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，可将大气分为对流层、 平流层和高层大气。不同层次的大气对人类活动的影响和制约也各不相同，并且不同程度 地受到人类活动的影响。地表附近大气污染物质浓度的变化材料三：由于“逆温层”的存在，大气很稳定，对流作用减弱，空气中水汽、尘埃和其他 污染物不易向高空扩散，只能滞留在近地面。（1） 若甲图表示的大气层是人类生存环境的天然屏障，则该层 ， 原因是，该层因而有利于高空飞行；若甲图表示的大气层对无

21、线电通信有重要作用，则该层是。（2） 若人类活动导致其成分增加或减少，则该层可能是和。（3）根据乙图简要分析逆温层变化的规律。（4）张华居住在某重工业城市，他习惯于在清晨的林荫道上跑步，根据上述材料说明他 选择的锻炼时间是否科学？请你帮他分析原因，并说出他应该在什么时候锻炼身体最适 宜。大气是地球自然环境的重要组成部分，也是地球自然环境是最为活跃的要素。读图1、图2,回答下列问题。（1）读图1，代表大气逆辐射的代号是：（2）地球上的大气对地面有保温作用是因为：大气中的水汽和CO2吸收太阳短波辐射大气中的水汽和CO2吸收地面长波辐射 大气通过大气逆辐射直接补偿地面的热量 损失大气中的臭氧强烈吸收

22、紫外线（）A.B.C.D.（3） 图2中，正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 （代号）；对短波通信具 有重要意义的电离层位于 （代号及名称）。（4） 利于飞机飞行的大气层其气温的变化特点是。（5）当耀斑爆发时，电磁波（或强辐射）扰动电离层，从而导 现象。第8讲大气的组成、垂直分层和热力状况一、单项选择题B对流层的高度随纬度的升高而降低，在低纬度约有1718 km,低纬度约有89 km。C甲位于对流层，乙位于平流层，大气层中几乎所有的水汽都集中在对流层。A逆温现象不仅包括上热下冷的现象，而且包括垂直递减率小于0.6C/100m的现象， 图中属于前者，属于后者。只有表示非逆温现象。D的逆温现象最明

23、显，所以其最容易导致近地面大气污染物聚集。A对流层的气温随高度的增加而递减，主要是由于对流层的热源主要来自于吸收地面 的长波辐射。A赤道地区受热强，空气上升运动强烈。C高度越高，空气密度越小。气压越低。气球升空后，便会不断膨胀。A对流层的高度因纬度而异，低纬度地面受热多，对流旺盛，对流层高度可达1718 千米；高纬度地面受热少，对流运动弱，对流层高度仅89千米。题中的四个地点，新 加坡纬度最低，位于赤道附近。C浓雾天气使空气能见度降低主要是由于浓雾对太阳辐射有反射作用。A太阳辐射、大气辐射、地面辐射、大气逆辐射中，只有太阳辐射属于短波辐射，其 余均为长波辐射。C对地面有保温作用的是大气逆辐射，它将地面辐射的热量大部分又返回地面。D当大气