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文档简介
第一部分第三章地球上的大气与大气的运动
第7讲大气的组成、分层与受热过程
课标与教材:1.运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生
活的联系[必修第一册:2.1]。2.运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关
现象[必修第一册:2.2]。
四层•考查内容两年•命题统计
[必备知识]大气的组成成分和大气污染;对流层、
平流层和高层大气的特点及其与人类的关系,逆温
的形成及影响;大气受热过程,大气对地面的保温[2020年]天津卷第
作用原理及应用17⑵⑶题;上海卷第18、
[关键能力]综合分析逆温的形成,描述大气的受20题
热过程,培养归纳概括能力、演绎推理的能力[2021年]广东卷第12〜14
[学科素养]解释大气的主要成分与生产、生活的题;1月浙江卷第13、24题;
联系,解释与大气保温作用相关现象上海卷第5题……
[核心价值]能够从人地关系的角度,理解大气环
境与人类活动的相互影响
必备知识夯基础
|0网络构建
d高层大气]
-T平流层]
■{对流层|
[受热过程
[太阳辐射]——4地面辐射卜~大气逆辐射]
|1知识梳理
一、大气的组成和垂直分层
1.低层大气的组成
组成作用
氮地球上生物体的基本元素
氧人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
干洁
绿色植物进行光合作用的基本原料;吸收地面辐射,使
空气二氧化碳
气温升高
臭氧吸收太阳光中的紫外线,对生物具有保护作用
水汽产生云、雨、雾、雪等天气现象
杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件
2.大气的垂直分层
垂直分层气温变化大气运动与人类关系
随高度增加而云、雨、雾、雪等天气现象都发
①对流层对速运动显著
递减生在这一层
随高度增加而A臭氧层被称为“地球生命的保
②平流层平流运动为主
升高护伞”;适合航空飞行
随高度增加先
③高层大气B电离层,能反射无线电波
卜.降后上升
[易误辨析]低纬度和高纬度的对流层高度是一样的吗?为什么?
提示不一样。低纬度地区受热多,对流旺盛,因此对流层的高度高(约17~18
千米):而高纬地区受热较少,对流活动较弱,所以对流层的高度低(约8-9千米)。
二'大气受热过程
1.大气的受热过程
(1)大气的热源:太阳辐射是地球大气最重要的能量来源:地面长波辐射是近地面
大气主要的、直接的热源。
(2)大气受热过程
名称具体过程结果
地面增
大部分A太阳短波辐射透过大气到达地面使地面增温
温过程
大气增地面增温后以B地面是波辐射的形式向近地面大气传
使大气增温
温过程递热量
[思考]为什么同一纬度的地方“高处不胜寒”?
提示气温的高低取决于大气获得能量的多少,而近地面大气最主要、最直接的
热源来自地面辐射。因此,近地面大气温度随高度增加而降低。
把图中字母填到括号内
⑴大气增温原理——地面辐射(旦)
极少部分(版)穿过大气,到达宇宙空间外
绝大部分(坨)被对流层中的水汽、二氧化碳
等吸收
(2)大气保温原理——大气逆辐射(Q)
‘大气辐射中小部分(口)向上射向宇宙空间
<大部分(丝)向下射向地面,补偿地面损失的
、热量
[思考]为什么说浓密的低云时大气逆辐射更强?
提示云中有丰富的水汽,可以大量吸收地面辐射,使气温变高,使大气逆辐射
越强;低云距离地面近,到达地面的大气逆辐射多。
关键能力--重思维
关键能力一分析大气的结构与逆温现象
[L真题研理
[例1](2021・广东卷)辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增
加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地,平均海拔4000多米,冬季辐
射逆温现象多发。据此完成(1)〜(3)题。
⑴冬季易加强辐射逆温的地形是()
A.山峰B.平原
C.谷地D.丘陵
(2)黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是()
A.日落前后,大风呼啸
B.正午时刻,雨雪交加
C.午夜时分,浓云密雾
D.日出之前,晴朗无风
(3)黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于()
A.锋面气旋多B.下沉气流盛行
C.准静止锋强D.热力对流强盛
[思维导引]
获取::文:口辐射逆温的概念;囹黄河源地区,冬
信息季辐射逆温现象多发
调用知识H③形成逆温的地形、气候条件
答案(1)C(2)D(3)B
解析第(1)题,由于冷空气密度大,冬季山峰、丘陵,乃至平原上的冷空气容易
沉入谷地或盆地,出现气温倒置现象,形成逆温。故选C。第(2)题,一天中,日
出之前气温最低;晴朗天气,地面辐射强;无风时,空气流动性差,近地面大气
易受冷地面的影响,D正确。第(3)题,黄河源地区冬季地面温度低,气流冷却下
沉,地面冷空气堆积,导致辐射逆温多发,B正确;锋面气旋、准静止锋均多上
升气流,容易形成降水,而逆温出现时大气较稳定,A、C错误;冬季气温低,
热力对流弱,D错误。
|1知能升华
1.利用大气的组成解释地理现象
(1)二氧化碳
C02一吸收长波辐射(地面辐射)f升温同时释放热能一返还地面的热量f保温作
用。
(2)臭氧和氧原子
①高层大气中的Of吸收波长较短的紫外线一升温使大气电离一形成电离层。
②平流层中的03f吸收波长较长的紫外线一升温的同时阻挡到达地面的紫外线
一保护地球上的生物免受紫外线伤害。
(3)水汽
①近地面水汽吸收地面热量一大气升温。
②水汽温度变化一吸热或放热一水的相变一云、雨、雾、雪等天气现象的发生。
(4)杂质
①尘埃物质一吸附水汽一雾或降水。
②尘埃物质一削弱太阳光一大气能见度降低。
2.利用大气垂直分层的特点解释地理现象
(1)对流层中的天气多变、飞机颠簸
贴
对热量来气温对流运动飞机
近
流自地面下热上冷显著颠簸
地
层
面
水汽与尘埃集中H天气复杂多变
(2)平流层为天气稳定的飞机航空空域
热斌来.气温水平运动航空
自臭氧.下冷上热为主空域
|水汽与尘埃极不H天气稳定
(3)电离层与无线电通信
离
地
电空气高度反射无线电
离
面电离状态无线电短波通信中断
层
极
高{太阳活动强烈I扰动电离层]
3.逆温现象及其影响
(1)逆温的类型及成因
类型示意图成因
地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面
辐射逆温
辐射冷却快,离地面越近,降温越快
—0f
暖空气
------------------------------5t暖空气水平移动到冷的地面或水面上,而发生的
平流逆温_____V______iot
平流…底部冷接触作用
,彦吸及,力)迎比立5七
锋面逆温冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部
暖、
由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到
地形逆温
w/谷底,从而出现温度的倒置现象
(2)辐射逆温现象的形成及消失过程
高度
气温
正常气温出现逆温逆温层加厚
气温气温
逆温逐渐消失气温恢复正常
(3)逆温的影响
逆温的出现阻碍空气对流,可以抑制沙尘暴的发生
逆温出现在高空,有利于飞机的飞行
有利影响逆温可当成一种气候资源加以利用。例如,伊犁河谷逆温出现在10
月至次年3月,有效地提高了冬季谷地的温度,果树越冬可以免受
冻害等
不利影响对环境逆温时,大气比较稳定,加重大气污染
对天气容易产生大雾等不利天气
对交通能见度降低,地面湿滑
||变式训练
1.(2021-1月浙江卷)飞机飞过暖锋前缘晴朗的天空时,其排出的水汽常凝结成白色
云带。这种云带能较长时间存在,人们常以此来预报暖锋的到来。完成下题。
飞机尾部凝结的云带能较长时间存在的主要原因是()
A.受强紫外线照射B.处在逆温层之中
C.处在强烈对流中D.受冷锋云系挤压
答案B
解析云带的长期存在说明大气层结构稳定,不论水平方向上还是垂直方向上,
大气的运动都微弱,排除C、D;紫外线照射对大气运动几乎没有影响,A错;
暖锋的大气结构是暖空气在锋面以上,冷空气在下,按气温看是上热下冷的结构,
是逆温,这种结构空气难以对流,大气层结构稳定,云带才得以较长时间的存在,
选Bo
关键能力二描述大气受热过程并解释相关现象
I真题研近
[例2](2020.上海卷)“霜重见晴天”说的是清晨地表覆盖白霜,往往预示白天天
气晴好。白霜的形成主要原因是()
A.地面吸收热量多,空气水汽含量高
B.地面辐射较弱,地表温度下降慢
C.大气吸收热量多,大气保温作用强
D.大气逆辐射弱,地面损失热量多
「思维导引]
i款戢曾弟…反;山涌星面袤菽靠8蕾:石荚荚父,
②晴天,云量少,大气逆辐射费,大
知识气对地面的保温效果差
答案D
解析霜的出现意味着当地夜间天气寒冷并晴朗,云量少,大气逆辐射弱,地面
损失热量多,地面辐射降温比较强烈,空气中水汽凝结形成霜,D正确。
||知能升华
1.大气受热过程原理的分析方法
=>短波辐射=>长波辐射
太阳
射向宇宙空间
示辐射射向宇宙空间
意太气上势
太
图大气
阳
辐
射射向
1面吸声友
1•{太阳‘暖大地H大地暧主气)—■(大气还二地)
:大部分太:;地面增温后形成:大气增温后形成大
,阳辐射到::地面辐射,大部:气辐射,其中向下
:达地面.:1分地面辐射的热:的部分称为大气逆
,地面吸收::量被大气吸收.:辐射,它把大部分
:后增温:
:使大气增温热量还给地面
\__________1
2.利用大气受热过程原理解释相关现象
(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响
温室气大气吸收大气逆辐射气温升高,
体排放—►地面辐射—►增强,保温―►全球气候
增多增多作用增强变暧
(2)分析农业实践中的一些现象
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
②深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。
③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
④干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石,不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼
夜温差,有利于水果的糖分积累等。
(3)利用大气受热过程原理分析昼夜温差的大小
晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都
天气状况
弱f昼夜温差大
地势高f大气稀薄f白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用
地势高低
都弱f昼夜温差大
下垫面的比热容大f增温和降温速度都慢一昼夜温差小,如海洋的
下垫面性质
昼夜温差一般小于陆地
[■变式训练
2.(2020•全国卷II)对我国甘肃某绿洲观测发现,在天气稳定的状态下,会季节性
出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。如图呈现该绿洲和附近沙漠某时段
内地表温度的变化。据此完成(1)〜(3)题。
⑴图示观测时段内()
A.正午绿洲和沙漠长波辐射差值最大
B.傍晚绿洲降温速率大于沙漠
C.凌晨绿洲和沙漠降温速率接近
D.上午绿洲长波辐射强于沙漠
⑵导致绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的主要原因是绿洲()
①白天温度低②蒸发(腾)多③空气湿度大④大气逆辐射强
A.①②B.②③
C.③④D.①④
(3)这种现象最可能发生在()
A.1〜2月B.4〜5月
C.7〜8月D.10〜11月
答案(1)C(2)A(3)C
解析第(1)题,长波辐射的强弱取决于物体的温度。绿洲与沙漠表面温差越大,
长波辐射差值也就越大,根据图示信息可知,15时左右绿洲与沙漠表面温差最大,
故此时两者长波辐射差值最大,A错误;16〜18时,沙漠的温度下降明显,而绿
洲温度变化相对较小,说明傍晚绿洲降温速率小于沙漠,B错误;。〜6时,绿洲
与沙漠温度曲线近乎平行,两者斜率相近,说明凌晨二者降温速率接近,C正确;
6〜12时,沙漠温度高于绿洲,说明上午沙漠长波辐射强于绿洲,D错误。第(2)
题,绿洲夜间地表温度较沙漠低,主要是因为其白天地表温度较沙漠低得多,①
对;绿洲夜间地面蒸发和植物蒸腾较沙漠强,热量在水分蒸发和植物蒸腾过程中
被吸收,夜间温度会持续降低,②对;夜间空气湿度大,大气对地面长波辐射吸
收强,大气逆辐射强,对绿洲的保温作用强,绿洲地表温度下降较慢,故绿洲夜
间地表温度低于沙漠与空气湿度大、大气逆辐射强无关,③④错误。故选A。第
(3)题,由图可知,观测时段内沙漠和绿洲地表最低温度均高于12C,沙漠最高
温度接近40°C,绿洲最高温度约27℃,这种现象最可能出现在夏季,C正确;
甘肃位于温带内陆地区,1〜2月为冬季,绿洲和沙漠地表最低温度一般不会高于
12℃,A错误;4〜5月为春季,10〜11月为秋末,白天地表温度一般不会高于
28℃,B、D错误。
关键能力三判读等温线图(26类基础图像专项突破7)
||真题研析
[例司(2020.天津卷)读图文材料,回答下列问题。
1()5°E
图例
。城市
。世界自
然遗产
-一省界
高度表/m
■2000
Hio0°
foo
1~'()
图1贵州省及周边地区地形图
图2贵州省1月、7月等温线分布图
(1)兴义气温年较差最大不超过________℃o
⑵兴义与铜仁相比,冬季气温高,夏季气温低,分析其形成原因。
[思维导引]
获
的
铜仁
义比
②兴
度低;
仁的纬
义比铜
:[I]兴
取:图1
兴
2:⑷
原;图
和高
山地
部有
义北
国兴
高;
信;海拔
息
~8七
为6
气温
,1月
2七
0~2
为2
气温
:义7月
拔高低
度和海
素有纬
温的因
影响气
H⑤
知识
调用
三
读三
的判
温线
⑥等
能H
运用技
(1)16
答案
长);
长更
大,昼
度更
阳高
午太
大(正
量较
辐射
太阳
获得
,冬季
度低
仁纬
比铜
(2)兴义
高。
温较
义气
以兴
。所
较小
影响
季风
受冬
海
但兴义
短);
长较
,昼
更大
高度
太阳
正午
(兴义
相近
射量
阳辐
得太
地获
,两
夏季
。
较低
气温
兴义
所以
高。
拔较
,
〜
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