2023年高考地理一轮第7讲 大气的组成、分层与受热过程

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

,

〜