高一地理必修一单元速记与巧练（人教版）第二章 地球上的大气【速记清单】（答案版）

第二章地球上的大气目录01观·单元时空02述·考点列阵第一节大气的组成和垂直分层考点1大气的组成（基础讲解）考点2大气的垂直分层（基础讲解）第二节大气受热过程和大气运动考点1大气的受热过程（重点掌握）考点2大气对地面的保温作用（重点掌握）考点3大气热力环流（重点掌握）考点4大气的水平运动——风（重点掌握）03明·疑难解读疑难点1逆温现象（拓展）疑难点2大气热力作用对昼夜温差大小的影响分析疑难点3等压面的判读与应用疑难点4风向、风力的判读方法及风向的应用第一节大气的组成和垂直分层考点1：大气的组成（基础讲解）1.大气的组成干结空气、少量的水汽和固体杂质。2.大气各组成成分的作用组成成分体积/%作用干洁空气N278组成生物体的基本元素之一O221人类和绝大部分生物维持生命活动所必需的物质；具有氧化作用CO20.038绿色植物进行光合作用的原料；吸收地面辐射，对地面有保温作用O3很少吸收太阳紫外线辐射，影响平流层大气温度，被称为“地球生命的保护伞”水汽很少水汽凝结，产生云、雨、雾、雪等天气现象；强烈吸收长波播射，直接影响地面和大气的温度固体杂质很少作为凝结核，是成云致雨的必要条件，影响大气的温度和质量【知识小贴士】干洁空气中各种气体所占的比例在自然状态下基本上是不变的，水汽和固体杂质含量因时因地而异。3.人类活动与大气（1）表现：在过去80万年的绝大多数时间里，大气中二氧化碳体积分数相对平稳。然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了超过40%。（2）产生影响：二氧化碳增多，使气温升高。（3）二氧化碳增多的原因：大量燃烧矿物燃料，会释放二氧化碳；毁林导致森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量。（4）危害：海平面上升，淹没陆地；改变各地降水状况和干湿状况，导致世界各国经济结构的变化。（5）提高能源的利用技术和能源利用效率，使用新能源；努力加强国际合作。考点2：大气的垂直分层（基础讲解）1.划分依据根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，可将大气层分为对流层、平流层和高层大气。2.垂直分层分层范围气温垂直变化大气运动状况密度气压水汽、尘埃与人类的关系对流层大气圈的最底层0~12千米随高度增加而降低，顶部气温降至-60℃上冷下热，对流运动显著大高集中整个大气质量的3/4和几乎全部水汽与固体杂质，大气污染物也多集中在这一层风、云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层，与人类关系最密切平流层平流层范围自对流层顶部至50~55千米高空随高度增加而增加上热下冷，不易形成对流，以平流运动为主小低水汽和固体杂质含量很少，几乎无云雨现象臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环境的天然屏障；大气稳定，能见度好，利于高空飞行高层大气平流层以上的大气统称高层大气随高度先下降，再升高一些高速运动的空气质点经常散逸到宇宙空间极小较低——80~120千米的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，成为流星；80~500千米的高空有若干电离层，在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，能反射无线电短波，对无线电短波通信有重要作用第二节大气受热过程和大气运动考点1：大气的受热过程（重点掌握）大气中全部物理过程都伴随着能量的转换，太阳辐射是地球大气最重要的能量来源，其能透过大气到达地球表面，在地面和大气之间进行一系列的能量转换，即大气的受热过程。这种辐射热交换是大气增温的最重要方式。1.辐射基础知识物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之越长。相对而言，太阳辐射是短波辐射，地面辐射、大气辐射是长波辐射。2.大气的受热过程注：箭头粗细表示能量的多少。三个过程形成机制热量来源Ⅰ太阳暖大地太阳辐射穿过厚厚的大气层，一半左右的能量被大气层吸收、反射或散射，一半左右能够透过大气到达地面，被地面吸收，使地面增温太阳辐射是地面的直接热源Ⅱ大地暖大气地面大量吸收太阳辐射而增温，形成地面辐射，向外辐射能量。其中，极小部分射向宇宙空间，绝大部分被大气吸收，使大气增温地面辐射是近地面大气主要、直接的热源Ⅲ大气还大地大气增温后形成大气辐射，少部分能量射向宇宙空间，大部分向下射向地面，成为大气逆辐射。它把大部分热量还给地面，对地面起到保温作用通过大气逆辐射，把热量还给地面核心归纳：太阳辐射→地面吸收→地面增温→地面辐射→大气吸收→大气增温→大气辐射、大气逆辐射【重点】大气对太阳短波辐射吸收得比较少，大部分太阳短波辐射能够透过大气射到地面；大气对地面长波辐射吸收得比较多，地面辐射放出的绝大部分热量能够被近地面大气吸收。所以，地面辐射是近地面大气主要、直接的热源。3.大气对太阳辐射的削弱作用（1）主要形式作用形式作用特点参与作用的大气成分削弱的辐射自然现象（示例）吸收有选择性臭氧、氧原子紫外线臭氧层吸收紫外线，对地球具有保护作用水汽、二氧化碳红外线反射无选择性大气中的尘埃、水滴和云层各种波长的太阳辐射①夏季多云的白天，气温不太高；②冰岛火山喷发时，白天宛如黑夜散射有选择性空气分子、微小尘埃可见光中波长较短的蓝、紫光①晴朗的天空呈蔚蓝色；②旭日和夕阳、朝霞和晚霞呈红色无选择性颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴各种波长的太阳辐射①阴天天空呈灰白色；②日出前和日落后天空明亮；③树荫下、房间中无阳光处仍然明亮（2）意义：大气对太阳辐射的削弱作用减少了到达地面的太阳辐射，使地球表面白天气温不会过高。（3）影响到达地面的太阳辐射的因素①纬度位置a.太阳高度角：纬度低，则正午太阳高度角大，等量的太阳辐射在地表分布的面积小，单位面积接受的太阳辐射强；同时，太阳辐射经过大气的路程短，被大气削弱得少，到达地面的太阳辐射强；反之，则弱。b.昼夜长短：昼越长，日照时间越长，获得太阳辐射越多；反之，则越少。如我国夏季南北普遍高温，温差不大。原因为夏季北方纬度高，白昼时间长，弥补了因太阳高度角小而损失的热量。②海拔高低：海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强；反之，则弱。③天气状况：晴朗的天气，云层少且薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强；反之，则弱。④地面物质组成不同，反射率不同。考点2：大气对地面的保温作用（重点掌握）1.保温作用过程地面吸收太阳辐射而增温的同时，也以地面辐射的形式向外散射热量，这些热量大部分被大气吸收而增温。大气在增温的同时，也向外辐射热量，其中向下对地面的辐射称为大气逆辐射。大气的大部分能量以大气逆辐射的形式射向地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，从而对地面起到了保温作用。因此，大气对地面保温作用的关键是大气逆辐射，图示如下：2.意义大气对地面的保温作用减少了地面热量的散失，使地球表面的温度不会降到很低。3.大气保温作用的应用（1）温室效应（2）在农业中的应用案例a：塑料大棚农业，玻璃温室育苗等。原理：塑料薄膜、玻璃能让太阳短波辐射进入，而农田地面的长波辐射不能穿透塑料薄膜或玻璃，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。案例b：秋冬季节，人造烟雾。原理：人造烟雾可增强大气逆辐射，使农田里的农作物免遭冻害。【注意】理解大气对地面的保温作用，要深刻把握“大气逆辐射”这一环节。影响大气逆辐射的主要因素是云层厚度，云层越厚，大气逆辐射越强，大气对地面的保温作用也就越强。考点3：大气热力环流（重点掌握）1.大气运动的能量来源、成因和意义2.热力环流的形成过程（1）假如A、B、C三地受热均等，则同高度气压相等。（2）A地受热，空气膨胀上升，使近地面空气密度减小，形成低压，等压面向下弯曲；高空空气密度增大，（3）B、C地冷却，空气收缩下沉，使近地面空气密度增大，形成高压，等压面向上弯曲；高空空气密度减小，形成低压，等压面向下弯曲。（4）同一水平面上，气流由空气密度大的地方流向空气密度小的地方，即由高压流向低压。（5）垂直气流和水平气流组合形成热力环流。热力环流形成过程归纳如下：3.热力环流中的三大关系（1）近地面和高空气压相反关系（2）温压关系：如上图中甲、乙、丙三地所示，近地面温压关系为热低压、冷高压。（3）风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压。4.常见的热力环流形式及其影响热力环流的实质是同一水平面的两个区域冷热不均引起气压差异和空气运动，所以只要是存在热力差异的两地，就可以形成热力环流。如陆地和水面的热力性质有较大差异，在同样受热或受冷条件下温度变化幅度不一致，就可以形成热力环流。常见的热力环流有以下几种：（1）海陆风①成因：海陆热力性质差异。②影响与应用：使滨海地区气温日较差减小，夏季气温降低，降水增多，是避暑的好地方。（2）山谷风①成因：山坡的热力变化。②影响与应用：山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底、盆底，使得山谷和盆地内形成逆温层，阻碍空气垂直运动，易造成大气污染。因此，山谷、盆地地区不宜布局有污染的工业。（3）城市环流①成因：城市热岛效应。②影响与应用：一般将绿化带布局在气流下沉处或下沉距离以内，将卫星城或污染较重的工厂布局在气流下沉距离以外。考点4：大气的水平运动——风（重点掌握）1.风形成的原因注意太阳辐射的纬度分布不均，导致地表受热不均，这是风形成的根本原因。水平气压梯度力是风形成的直接原因。2.影响风的三种作用力作用力概念力的方向力的大小对风的影响风速风向水平气压梯度力同一水平面上单位距离间的气压差叫气压梯度。只要水平面上存在气压梯度，就产生促使大气由高压流向低压的力，这个力即水平气压梯度力始终垂直于等压线，由高压指向低压一般等压线越密集，气压梯度越大，水平气压梯度力越大水平气压梯度力越大，风速越大风向垂直于等压线，由高压区指向低压区地转偏向力由于地球自转，地球表面的物体在沿水平方向运动时，其运动方向会发生一定的偏转。我们把促使物体水平运动方向产生偏转的力，称为地转偏向力。风一旦形成，马上就会受到地转偏向力的作用，风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向始终与风向垂直由两极向赤道递减，极地最显著，赤道上则消失不影响风速大小在北半球使风向右偏，在南半球使风向左偏摩擦力地面与空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力始终与风向相反下垫面越粗糙、起伏越大，摩擦力越大，反之越小使风速减小与其他两力共同作用，使风向与等压线斜交3.风的形成（1）风形成的过程地表受热不均→同一水平面上产生气压差异→形成水平气压梯度→水平气压梯度形成水平气压梯度力→大气由高气压流向低气压→形成水平的大气运动，称为“风”（2）三种风的受力状况和风向类型受力情况受力分析（以北半球为例）最后风向（与等压线关系）理想状态的风水平气压梯度力风向垂直于等压线高空风水平气压梯度力+地转偏向力风向与等压线平行近地面风水平气压梯度力+地转偏向力+摩擦力风向与等压线斜交，由高压吹向低压疑难点1：逆温现象（拓展）1.逆温的含义正常情况下，对流层气温随海拔升高而逐渐降低。在一定条件下，对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象（即下冷上热），这就是逆温现象。2.逆温的主要类型类型发生的条件和过程出现的地区辐射逆温经常发生在晴朗无云或少云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面大气气温迅速下降，而高处大气层降温较慢在中高纬地区，在黎明前最强平流逆温暖空气水平移动到冷的下垫面或大气上中纬度沿海地区地形逆温主要由地形造成，由于山坡散热快，冷的空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气拾挤上升，从而出现气温倒置的现象盆地和谷地其中，辐射逆温形成过程如下图所示：（1）有利影响由于逆温的出现会阻碍空气对流，所以其好处有：①可以抑制沙尘暴的发生。因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。③逆温和其他天气现象一样有有利的一面，可以把逆温现象看成是一种气候资源而加以利用，主要是在一些山坡或河谷地区。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温从10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了谷地在冬季的温度，多年生果树越冬可以免受冻害等。（2）不利影响不管是何种原因形成的逆温，都会造成局部大气上热下冷，阻碍空气垂直运动，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等积聚在空气下层，从而使能见度降低，空气污染加重。①逆温时，大气结构比较稳定，容易加重大气污染。②对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。③对交通的影响：能见度降低，地面湿滑。【示例】下图是某地气温垂直分布图，读图回答下列各题。1．甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁2．若该地气温垂直变化由甲逐渐演变到丁的原因可能是（）A．白天多雨 B．夜间多云 C．冷空气来袭 D．大气保温作用强3．下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变（）A．山地 B．谷地 C．平原 D．丘陵【答案】1．A2．C3．B【解析】1．逆温现象使低层大气不易扩散，使污染加重，根据图像中甲、乙、丙、丁四地气温的垂直变化特点判断逆温现象，从图中可以看出只有甲图气温是随海拨上升而不断递减，因此可以判断乙、丙、丁三地存在逆温现象，不利于大气对流运动，B、C、D错误。故选A。2．乙图从近地面开始出现逆温，丙图逆温层进一步上升，丁图逆温开始从近地面开始渐渐地消失，这种逆温的出现是开始地面温度降得很快，低层气温低于高层大气的气温，因而出现逆温，一段时间后，地面逐渐升温，逆温又开始从近地面向上渐渐地消失，故原因可能是冷空气来袭，导致先降温一段时间后升温，C正确，A、B、D错误。故选C。3．由于冷空气密度大，谷地和盆地底部最容易有冷空气堆积，形成下部冷上部暖的逆温现象，故选B。而山地、平原、丘陵地区不容易形成逆温。故正确选项为B。疑难点2：大气热力作用对昼夜温差大小的影响分析昼夜温差受到大气的两个作用共同影响，即大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用（大气逆辐射）1.天气状况对昼夜温差的影响天气状况大气对太阳辐射的削弱作用大气逆辐射昼夜温差晴朗小（白天温度高）弱（夜晚温度低）大阴雨大（白天温度不太高）强（夜晚温度不太低）小2.海拔高低对昼夜温差的影响海拔云层大气对太阳辐射的削弱作用大气逆辐射昼夜温差高薄小（白天温度高）弱（夜晚温度低）大低厚大（白天温度不太高）强（夜晚温度不太低）小3.下垫面状况对昼夜温差的影响受热力性质差异的影响，陆地、戈壁、沙漠等白天吸热快、夜晚散热快，昼夜温差大；海洋、森林、草地和湿地等白天吸热慢、夜晚散热慢，昼夜温差小。【示例】读下列四图，若只考虑昼夜和云量情况，下列气温排序正确的是（）A．a>b>c>d B．b>a>c>d C．c>b>d>a D．c>d>a>b【答案】D【解析】白天气温高，夜间气温低所以e高于a；多云的白天，大气的削弱作用强，气温较低，多云的夜晚，大气逆辐射强，气温较高，所以a>b。故选D。疑难点3：等压面的判读与应用1.判断气压的高低（1）垂直方向上：垂直方向上气压随着高度增加而降低。上图中PA>PC，PB>PD。（2）水平方向上：因地面冷热不均，同一水平面上出现气压差异，进而等压面发生弯曲。同一水平面上，等压面上凸气压高，下凹气压低，可用“凸高凹低”（如下图）进行记忆。上图中Pc>PD，PB>PA。综上所述：PB>PA>Pc>PD。2.判断热力环流的方向首先判断水平方向的气压差，如下图，C处等压面向上凸，为高压；D处等压面向下凹，为低压。同理判断A处为低压，B处为高压。再根据同一水平高度，气流由高压流向低压，可画出水平方向的气流运动方向，然后画出垂直气流的运动方向，即B→A→C→D→B。如下图：3.判断近地面的冷热状况及其下垫面性质在热力环流中，一般气流上升的地方，近地面气温较高；气流下沉的地方，近地面气温较低。根据地物的热力性质差异及等压面的图像，判断下垫面性质：（1）判断陆地与海洋（湖泊）夏季（白天）：陆地升温快，气温较高，气压较低；海洋（湖泊)升温慢，气温较低，气压较高。等压面下凹为陆地，上凸为海洋（湖泊）。冬季（夜晚）：陆地降温快，气温较低，气压较高；海洋（湖泊）降温慢，气温较高，气压较低。等压面下凹为海洋（湖泊），上凸为陆地。（2）判断裸地与绿地夏季（白天）：裸地升温快，气温较高，气压较低；绿地升温慢，气温较低，气压较高。等压面下凹为裸地，上凸为绿地。冬季（夜晚）：裸地降温快，气温较低，气压较高；绿地降温慢，气温较高，气压较低。等压面下凹为绿地，上凸为裸地。（3）判断城区与郊区城区气温较高，气压较低；郊区气温较低，气压较高。等压面下凹为城区，上凸为郊区。4.判断近地面天气状况和气温日较差近地面等压面下凹，气压较低，盛行上升气流，多阴雨天气，气温日较差较小，如上图A地。近地面等压面上凸，气压较高，盛行下沉气流，多晴朗天气，气温日较差较大，如上图B地。【示例】下图示意某地高空等压面，据此完成下列小题。1．图中a、b、c、d四点的气压值(P为气压)比较，正确的是（）A．Pa＞Pb B．Pd＜Pc C．Pb＝Pd D．Pa﹥Pc2．甲、乙两点相比（P为气压，T为气温），正确的是（）①P甲﹥P乙 ②P甲＜P乙 ③T甲﹥T乙 ④T甲＜T乙A．①③ B．①④ C．②③ D．②④3．b、d两点大气运动（↑为垂直向上运动，↓为垂直向下运动），正确的是（）A．b↑d↑ B．b↓d↓ C．b↓d↑ D．b↑d↓【答案】1．A2．B3．C【解析】1．由所学知识可知，海拔越高气压越低。a的海拔低于b，所以Pa>Pb，A正确。d海拔低于c，所以Pd>Pc，B错误。b和在d同一海拔处，但由于气压值发生变化，Pd>Pb，C错误。ac在同一等压面上，气压值相等，Pa=Pc，D错误。故选A。2．由所学知识可知，气压上：乙地空气受热膨胀上升，密度减小，近地面相对于甲地形成低压；甲地空气收缩下沉,在地面形成高压，所以甲地气压要高于乙，②正确，②错误，CD错误；从气温上看，乙地受热气温升高空气受热膨胀上升，甲地受冷空气收缩下沉，所以乙地气温高于甲地，③错误，④正确，A错误，B正确。选B。3．根据热力环流原理中大气的垂直运动，以及图中等压面弯曲方向，可知b处空气垂直向下动，d处空气垂直向上运动，即b↓d↑，C正确。ABD错误。故选C。疑难点4：风向、风力的判读方法及风向的应用1.风向的判读方法（1）确定水平气压梯度力的方向步骤一：若等压线比较平直，则水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压；若等压线弯曲，且该点正好在等压线上，则作出该点所在等压线的切线。（若该点不在等压线上，则首先绘制该点所经过的等压线，再作该点的切线）步骤二：在切线上作垂直于该切线的虚线，虚线箭头方向为高压指向低压（应注意，水平气压梯度力箭头并不一定指向低压中心），此时虚线箭头方向就是水平气压梯度力的方向。（2）确定风向手掌（北半球右手、南半球左手）自然张开，四指并拢与虚线箭头（水平气压梯度力）重合，沿大拇指伸展方向画出实线箭头，箭头指向即该点的风向。若实线箭头为虚线箭头向右偏转90°，则表示北半球高空风向；向左偏转90°则表示南半球高空风向。右偏30°~45°表示北半球近地面风向，左偏30°~45°表示南半球近地面风向。2.风力的判读方法风力的大小取决于水平气压梯度力的大小。同幅图中等压线越密集的区域，水平气压梯度力越大，风力越大。但要注意不同等压线图上的等压线数值和比例尺大小。故上述规律也不能一概而论，气压梯度才是决定风速快慢、风力大小的根本因素。水平气压梯度越大，风力越大。如下图所示：注意观察：左图水平气压梯度明显小于右图，所以右图的风力大于左图。判断风力大小时，要注意其根本影响因素是水平气压梯度。在同一图中可以直接利用等压线的疏密程度进行风力大小的判断，但不同图进行比较时，应该强调水平气压梯度的大小。同时需要注意，摩擦力也会影响风力与风速。在水平气压梯度力相等的情况下，摩擦力越小，风力越