2024年高一地理同步讲义（人教版2019必修第一册）2.1大气的组成和垂直分层（含答案）

2024年高一地理同步讲义（人教版2019必修第一册）2.1大气的组成和垂直分层（含答案）第二章地球上的大气第1节大气的组成和垂直分层001目标任务课程标准学习目标运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层及其与生产和生活的联系。1.运用图表资料,说出大气的组成成分,并说明其作用。2.结合大气垂直分层示意图,说明各层的特点、成因及与人类活动的关系。3.结合对流层的逆温、雾霾等现象,运用相关原理解释其原因。4.结合臭氧层破坏、全球变暖等实例,说明大气环境保护的必要性和重要性。002预习导学1．高原跑步训练很多专业的长跑运动员喜欢去高原地区训练，尤其是国家队的马拉松运动员，每年都会去海拔2000多米的丽江训练基地训练。高原是指海拔高度在1000米以上，相对高度在500米以上的地区，地势相对平坦或者有一定起伏的广阔地区，比如青藏高原，云贵高原。高原地区最基本的特征是海拔高，气压低，氧气含量少。在1968年的墨西哥奥运会上，由于举办地为高原城市墨西哥，来自非洲高原的长跑运动员，夺得了中长跑和马拉松在内的多项冠军，从此以后，高原训练就成了中长跑等耐力项目必须进行的训练。高原训练可以提高运动员的无氧能力、抗乳酸能力、肺活量、心肌能力。高原海拔高，氧气稀少，在运动过程中，血液中的红细胞进行氧气的输送，由于氧气的缺少，体内的红细胞会增加，提高了血液输送氧气的能力，经过一段时间的训练，当运动员来到平原参加比赛的时候，就会感觉到更轻松，比赛成绩也能得到提高。在高原缺氧条件下，身体在跑步的时候在进行有氧代谢同时还会进行无氧代谢，代谢产生乳酸，乳酸的不断积累对肌肉收缩起了一定的抑制作用，从而提高了抗乳酸能力。高原环境下跑步，为了吸入更多的氧气，呼吸频率会得到提高，肺部的毛细血管会增加，使能够进行气体交换接触的面积更大，从而让呼吸更高效，进一步提升了肺活量。高原上跑步，心率会高于平原，这需要泵出更多的血液来获得足够的氧气，经过一段时间的训练，心肌功能会显著提高，心脏泵血能力增强，同样的心率下，可以输出更多的血液。2．臭氧层空洞现状臭氧层的健康状况与地球上生物的生存息息相关。氟利昂这种物质对臭氧层是最具有破坏性的。氟利昂源自煤炭的燃烧、空调的使用以及汽车排放的尾气等等。当年由于环境污染问题突出，造成了不少氟利昂气体的产生，因此南极臭氧层也出现了空洞。这是一个让全世界都感到惶恐不安的消息。因为臭氧层关乎紫外线对地球的照射问题。臭氧层被破坏越严重，就意味着照射到地球上的紫外线越多。地球上的所有生物都会受到强幅度紫外线的威胁，甚至是丧失生命。当年在南极被紫外线照射引发失明的一些动物就是一个警示灯。人类也更加紧张与重视环境污染对臭氧层破坏的问题。多年之后，臭氧层已经是另一番面貌。经过当年的教训之后，人类不断进行技术革新，利用科学技术提高了废弃物等的利用率，净化空气，提高了空气质量。空调等电器也被升级为无氟利昂的产品。氟利昂气体排放量大大减少，臭氧层空洞问题，不仅没有恶化，还得到了改善。臭氧层空洞正在逐渐缩小，状态稳定，或许几十载后就没有臭氧层空洞了。臭氧层问题得到改善是全世界共同努力的结果。地球只有一个，是我们共同的家园，我们应当努力保护好它。保护环境，从你我做起。知识点一大气的组成低层大气的组成：、少量水汽和杂质。干洁空气的成分和作用：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必须物质。二氧化碳：植物进行光合作用的基本原料，对地面有作用。臭氧：吸收太阳光中的，保护地球上的生物。水汽水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象。伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的。4.杂质：作为，是成风致雨的必要条件。5.人类活动对大气的影响（1）燃烧矿物燃料会导致大气中含量增加。（2）广泛使用空调，空调中的制冷剂氟氯氧会造成大气中含量减少。知识点二大气的垂直分层1.划分依据：大气的、和密度。2.分层（1）对流层：①高度：低纬度17-18千米；中纬度10-12千米；高纬度8-9千米。②特点：气温随高度的增加而；空气显著；天气现象复杂多变。③成因：地面是低层大气主要的直接热源；上部，下部；对流运动易成云致雨。（2）平流层：①高度：从对流层顶部至50-55千米。②特点：气温随高度增加而；气流以为主；无云雨现象。③成因：上冷夏热，大气；水汽、杂质少，气流平稳。高层大气：①高度：从平流层顶到3000千米的高空。②特点：气温随高度增加；大气密度极低。1．自主判断（1）低层大气主要由氧气、氢气、二氧化碳、臭氧、水汽和杂质等组成。()（2）水汽和杂质是成云致雨的充分条件。()（3）组成大气的成分是固定不变的,人类难以改变。()（4）对流层气温随着高度增加而降低。()（5）平流层天气复杂多变。()（6）与人类关系最密切的是高层大气。()003核心整合核心01低层大气的组成和作用【核心整合】低层大气是由干洁空气、水汽和杂质组成的，其组成成分的作用如下表所示：组成成分占大气体积 作用氮25千米以下的干洁空气中，二者合占总体积的99%，其中氮气占大气的78%，氧气占大气的21%地球生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的重要组成部分；是地球上生物体的基本元素干洁空气氧人类和其他生物维持生命活动所必需的物质二氧化碳很少 是绿色植物进行光合作用的原料，对地面起保温作用臭氧极少 能大量吸收紫外线，使大气增温；其形成的臭氧层使地球上生物免受过多紫外线的伤害，臭氧还可以杀菌水汽很少，因时因地而异(水汽约占大气比重的5%)水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，直接影响地面和大气的温度固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件【小试牛刀】下表是地球低层大气中干洁空气的主要成分表。读表，完成下面小题。气体成分体积分数/%质量分数/%氮（N2）78.0875.52氧（02）20.9423.15氢（Ar）0.931.28二氧化碳（CO2）0.03（变动）0.05（1）表格中未显示，但却对地球生命有重要保护作用的气体是（

）A．甲烷 B．氨 C．一氧化碳 D．臭氧（2）地球大气中的二氧化碳（

）A．植物光合作用的产物 B．大量吸收太阳紫外线 C．含量少，可有可无 D．对地面有保温作用核心02大气的垂直分层【核心整合】海拔范围特征成因与人类关系对流层对流层的高度因纬度而异（低纬度地区17～18千米，中纬度地区10～12千米，高纬度地区8～9千米）气温随高度的升高而递减（每升高100米，气温约下降0.6℃）地面是低层大气主要的、直接的热源。人类生活在对流层底部，与人类关系最密切。大气对流运动显著。对流层的大气上部冷、下部热。天气现象复杂多变。近地面的水汽与杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨。平流层自对流层顶部至50～55千米高空。气温随高度升高而升高。平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温。大气水平运动有利于高空飞行；臭氧具有保护地球生物的作用。以平流运动为主。平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流。天气晴朗。水汽和杂质少，以平流运动为主。高层大气自平流层顶到2000～3000千米的高空。气温随高度升高先降低、后升高。大气密度很小。底部无臭氧吸收紫外线，其热源主要来自平流层，随后气温随海拔增加而上升是因为大气吸收了更短波长的太阳紫外线。在80～500千米有若干电离层，电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。【小试牛刀】我国神舟十四号载人飞船于2022年6月5日发射升空，该载人飞船在距离地面150km以上的轨道上运行半年，于2022年12月4日返回地球。读大气垂直分层示意图，完成下面小题。

（1）神舟十四号载人飞船从飞行轨道降落到地面的过程中依次经过（

）A．对流层、臭氧层、平流层 B．平流层、对流层、高层大气C．高层大气、平流层、对流层 D．电离层、对流层、平流层（2）下列关于神舟十四号载人飞船从飞行轨道降落到地面过程中大气环境的叙述，正确的是（

）A．二氧化碳浓度越来越小 B．臭氧浓度先增加再减小 C．固体杂质含量基本不变 D．气温先下降再升高004重难拓展一、大气主要成分对大气环境影响的因果关系(1)二氧化碳：CO2→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。(2)臭氧和氧原子①高层大气中的O3→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。②平流层中的O3→吸收波长较长的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→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→大气升温。②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。(4)杂质①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水；②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。〔典例〕2022年10月，我国首个大气边界层（距离地表1～2千米左右的大气层区域）顶部生态环境观测站投入使用。该观测站可对大气中的温室气体进行高精度监测，支撑国家的“碳中和”战略。据此，完成下面小题。（1）大气边界层在大气垂直分层中所处的位置及其特点是（

）A．平流层，其中的电离层可反射无线电波B．平流层，上热下冷，气流以水平运动为主C．对流层，通常气温随高度的升高而降低D．对流层，主要的直接热源是太阳短波辐射（2）该观测站重点监测的大气成分及其主要作用是（

）A．氧气，反射太阳短波辐射 B．氮气，吸收长波辐射C．水汽，是大气运动的动力 D．二氧化碳，可对地面保温二、对流层逆温现象及其影响(1)逆温概念一般情况下，气温随海拔的升高而降低，称为气温垂直递减率R，R＝0.60℃/100米，但此种气温的梯度变化并非固定不变。实际上，有时可能出现温度随高度上升而增高现象，导致空气“头轻脚重”，气象学上称为气温逆温，简称逆温。出现逆温的大气有一定的厚度，这层大气称为逆温层。(2)逆温的类型a．辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。辐射逆温的形成过程，如下图：①图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气也随之降温。离地面越近，降温越多；离地面越远，降温越少，因而形成了自地面开始的逆温。(图b)②随着地面辐射冷却的加剧，逆温层逐渐向上扩展，黎明时达到最强。(图c)③日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便逐渐自下而上消失。(图d、e)b．地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中。晚上，由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。c．平流逆温：由于暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表的温差决定，温差越大，逆温越强。d．锋面逆温：对流层中，暖空气运移到冷空气之上，形成冷暖相交的锋面，暖气团位于锋面之上，冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下暖冷空气的温差较大，便形成逆温。如下图所示：(3)逆温现象对人类生产生活的影响影响表现有利影响抑制沙暴沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动减少冻害逆温现象可看作一种气象资源并加以利用，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月持续至次年3月，长达半年之久，有效提高了谷地在冬季的温度，多年生果树越冬可以避免冻害不利影响成雾早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系，浓雾使大气能见度降低，给人们的出行带来不便，使交通事故的发生概率增加大气污染逆温现象使空气对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康辩证影响影响交通能见度降低，地面湿滑航空飞行逆温出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。逆温出现在高空，有利于航空飞行，因为大气以平流运动为主，航空飞行中不会有较大颠簸〔典例〕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。下图为辐射逆温的生消过程图，据此完成下面小题。

（1）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005知识总结006强化训练考点01大气的组成下图是干洁空气成分的体积分数（25千米以下）图。读图完成下面小题。

1．干洁空气的成分中，体积约占78％的是（

）A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体2．空气是一种宝贵的资源，干洁空气中体积约占21％的是（

）A．二氧化碳 B．氮气 C．氧气 D．稀有气体3．干洁空气中有极少的二氧化碳和臭氧，下列关于两者的叙述，正确的有（

）①二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料②二氧化碳吸收太阳辐射，使大气温度升高③臭氧能吸收太阳光中的紫外线④近些年来，高纬地区易出现“臭氧空洞”现象A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④考点02大气的垂直分层读下图，完成下面小题。

4．①、②、③、④四条曲线中，能正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是（

）A．① B．② C．③ D．④5．有关图示大气层的叙述，正确的有（

）①有电离层，对无线电通信有重要作用②有利于高空飞行③上部冷下部热，大气稳定，以平流运动为主④有臭氧层，能吸收大量的紫外线A．①② B．②③ C．③④ D．②④民航客机飞行分起飞阶段、降落阶段、巡航阶段。北京时间2021年9月25日，孟晚舟女士乘坐的政府包机国航CA552航班从加拿大起飞，飞跃北极上空，当晚顺利降落深圳（22°32′N，114°03′E）宝安国际机场，在被加拿大非法拘押1028天后，终于回到祖国的怀抱。据此完成下面小题。6．平流层适宜飞机巡航的主要原因是（

）A．大气以平流运动为主，大气的能见度好B．水汽含量多，但杂质少，水汽不易成云致雨C．存在多个电离层，有利于保持与地面的短波通信D．气温下高上低，大气稳定7．孟晚舟女士回国乘坐的包机，其飞行经过的大气层依次是（

）A．一直在平流层飞行 B．对流层—平流层—对流层C．平流层—对流层—平流层 D．一直在对流层飞行2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入高度约400千米的预定轨道。7月4日空间站的航天员首次实现出舱，刘伯明、汤洪波身着中国自主研制的新一代“飞天”航天服进行舱外作业。9月17日返回舱顺利返回地球。完成下面小题。1．运行中的空间站所处的地球大气垂直分层是（

）A．对流层 B．平流层C．臭氧层 D．高层大气2．返回舱返回过程中（

）A．大气温度不断升高 B．大气密度不断增大C．空气对流不断减弱 D．水汽含量不断减少随着电影《中国机长》的热映，川航3U8633紧急迫降的事迹展现在大众面前。飞机从重庆起飞，在9800米高空，风挡玻璃无预警脱落，刘传健机长借助自己一百多次来回飞川藏线的经验和从业27年的技术，成功于成都迫降，拯救了全机人的生命。据此完成下面小题。3．风挡玻璃脱落时，飞机正处于大气的（

）A．平流层 B．中间层C．对流层 D．高层大气4．机长迫降时面临的困难可能有（

）①被风挡玻璃砸伤②机内温度过低③飞机颠簸强烈④太阳辐射强A．①③ B．②③C．①④ D．②④大气中氧气的含量对人体健康至关重要，不同的含氧量对人体既有有利影响，又有不利影响。据此完成下面小题。5．目前世界上最优秀的中长跑运动员主要来自非洲的埃塞俄比亚和肯尼亚等国，其原因主要是这些国家（

）A．地处热带地区，运动员耐高温能力强B．地处高原地区，有适宜的缺氧环境C．多是黑人运动员，体质好耐力强D．运动员训练刻苦，持之以恒6．下列关于我国以下省级行政区可以建中长跑运动员训练基地的原因，叙述正确的是（

）A．内蒙古——地形平坦，场地开阔B．西藏——海拔高，空气稀薄C．海南——气温高，适合锻炼运动员耐高温能力D．云南——高原地形，缺氧环境适宜北京时间2022年7月24日14时22分，问天实验舱在海南文昌成功发射，在距地面400千米高度与天宫空间站成功对接。完成下面小题。7．梦天实验舱（

）A．应用遥感技术实现与空间站对接 B．与月球构成最低级别天体系统C．在高层大气层与天宫空间站对接 D．上升过程中大气温度持续下降8．天宫空间站所处的大气层的特点是（

）A．气温随高度升高而递减 B．臭氧吸收紫外线增温明显C．大气吸收紫外线增温明显 D．空气密度大出现流星现象探空气球主要用于把无线电探空仪携带到高空，进行温度、压力、湿度和风等气象要素的探测。探空气球用橡胶或塑料等材料制成球皮，充以氢、氦等比空气轻的气体，可直接测量并实时传回30km高空的气象数据。完成下面小题。9．探空气球升空过程中测到的气温变化是（

）A．一直降低 B．一直升高 C．先下降后上升 D．先上升后下降10．假设释放同一探空气球，以同样的速度上升，最先测得平流层数据的是（

）①夏季②冬季③低纬度④高纬度A．①③ B．②③ C．①④ D．②④11．阅读图文资料，完成下列要求。臭氧层是大气层中臭氧浓度较高的区域，主要位于距离地面约20一30千米的高空。据科学家研究，大气中的臭氧含量每减少1%，到达地面的紫外线辐射就增加2%。

(1)指出臭氧层在大气垂直分层中的主要位置及其作用。(2)人类生产生活主要在对流层。说明对流层的特点。12．阅读图文材料，回答问题。材料2022年10月29日09时01分，长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功将试验二十号C卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。[问题探究](1)我国的酒泉卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国东部地区来说是较厚还是较薄？为什么？(2)长征二号丁运载火箭点火发射刚离开地面升空时，其所经历的气温变化特点是什么？

第二章地球上的大气第1节大气的组成和垂直分层001目标任务课程标准学习目标运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层及其与生产和生活的联系。1.运用图表资料,说出大气的组成成分,并说明其作用。2.结合大气垂直分层示意图,说明各层的特点、成因及与人类活动的关系。3.结合对流层的逆温、雾霾等现象,运用相关原理解释其原因。4.结合臭氧层破坏、全球变暖等实例,说明大气环境保护的必要性和重要性。002预习导学1．高原跑步训练很多专业的长跑运动员喜欢去高原地区训练，尤其是国家队的马拉松运动员，每年都会去海拔2000多米的丽江训练基地训练。高原是指海拔高度在1000米以上，相对高度在500米以上的地区，地势相对平坦或者有一定起伏的广阔地区，比如青藏高原，云贵高原。高原地区最基本的特征是海拔高，气压低，氧气含量少。在1968年的墨西哥奥运会上，由于举办地为高原城市墨西哥，来自非洲高原的长跑运动员，夺得了中长跑和马拉松在内的多项冠军，从此以后，高原训练就成了中长跑等耐力项目必须进行的训练。高原训练可以提高运动员的无氧能力、抗乳酸能力、肺活量、心肌能力。高原海拔高，氧气稀少，在运动过程中，血液中的红细胞进行氧气的输送，由于氧气的缺少，体内的红细胞会增加，提高了血液输送氧气的能力，经过一段时间的训练，当运动员来到平原参加比赛的时候，就会感觉到更轻松，比赛成绩也能得到提高。在高原缺氧条件下，身体在跑步的时候在进行有氧代谢同时还会进行无氧代谢，代谢产生乳酸，乳酸的不断积累对肌肉收缩起了一定的抑制作用，从而提高了抗乳酸能力。高原环境下跑步，为了吸入更多的氧气，呼吸频率会得到提高，肺部的毛细血管会增加，使能够进行气体交换接触的面积更大，从而让呼吸更高效，进一步提升了肺活量。高原上跑步，心率会高于平原，这需要泵出更多的血液来获得足够的氧气，经过一段时间的训练，心肌功能会显著提高，心脏泵血能力增强，同样的心率下，可以输出更多的血液。2．臭氧层空洞现状臭氧层的健康状况与地球上生物的生存息息相关。氟利昂这种物质对臭氧层是最具有破坏性的。氟利昂源自煤炭的燃烧、空调的使用以及汽车排放的尾气等等。当年由于环境污染问题突出，造成了不少氟利昂气体的产生，因此南极臭氧层也出现了空洞。这是一个让全世界都感到惶恐不安的消息。因为臭氧层关乎紫外线对地球的照射问题。臭氧层被破坏越严重，就意味着照射到地球上的紫外线越多。地球上的所有生物都会受到强幅度紫外线的威胁，甚至是丧失生命。当年在南极被紫外线照射引发失明的一些动物就是一个警示灯。人类也更加紧张与重视环境污染对臭氧层破坏的问题。多年之后，臭氧层已经是另一番面貌。经过当年的教训之后，人类不断进行技术革新，利用科学技术提高了废弃物等的利用率，净化空气，提高了空气质量。空调等电器也被升级为无氟利昂的产品。氟利昂气体排放量大大减少，臭氧层空洞问题，不仅没有恶化，还得到了改善。臭氧层空洞正在逐渐缩小，状态稳定，或许几十载后就没有臭氧层空洞了。臭氧层问题得到改善是全世界共同努力的结果。地球只有一个，是我们共同的家园，我们应当努力保护好它。保护环境，从你我做起。知识点一大气的组成低层大气的组成：干洁空气、少量水汽和杂质。干洁空气的成分和作用氮：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必须物质。二氧化碳：植物进行光合作用的基本原料，对地面有保温作用。臭氧：吸收太阳光中的紫外线，保护地球上的生物。水汽水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象。伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。4.杂质：作为凝结核，是成风致雨的必要条件。5.人类活动对大气的影响（1）燃烧矿物燃料会导致大气中二氧化碳含量增加。（2）广泛使用空调，空调中的制冷剂氟氯氧会造成大气中臭氧含量减少。知识点二大气的垂直分层1.划分依据：大气的温度、运动状况和密度。2.分层（1）对流层：①高度：低纬度17-18千米；中纬度10-12千米；高纬度8-9千米。②特点：气温随高度的增加而降低；空气对流显著；天气现象复杂多变。③成因：地面是低层大气主要的直接热源；上部冷，下部热；对流运动易成云致雨。（2）平流层：①高度：从对流层顶部至50-55千米。②特点：气温随高度增加而升高；气流以水平运动为主；无云雨现象。③成因：上冷夏热，大气稳定；水汽、杂质少，气流平稳。高层大气：①高度：从平流层顶到3000千米的高空。②特点：气温随高度增加先降低后升高；大气密度极低。1．自主判断（1）低层大气主要由氧气、氢气、二氧化碳、臭氧、水汽和杂质等组成。()（2）水汽和杂质是成云致雨的充分条件。()（3）组成大气的成分是固定不变的,人类难以改变。()（4）对流层气温随着高度增加而降低。()（5）平流层天气复杂多变。()（6）与人类关系最密切的是高层大气。()答案：（1）×低层大气主要由氧气、氮气、二氧化碳、臭氧、水汽和杂质等组成。（2）×水汽和杂质是成云致雨的必要条件。（3）×人类活动排放的污染物会影响大气的成分和含量。（4）√（5）×对流层天气复杂多变。（6）×与人类关系最密切的是对流层。003核心整合核心01低层大气的组成和作用【核心整合】低层大气是由干洁空气、水汽和杂质组成的，其组成成分的作用如下表所示：组成成分占大气体积 作用氮25千米以下的干洁空气中，二者合占总体积的99%，其中氮气占大气的78%，氧气占大气的21%地球生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的重要组成部分；是地球上生物体的基本元素干洁空气氧人类和其他生物维持生命活动所必需的物质二氧化碳很少 是绿色植物进行光合作用的原料，对地面起保温作用臭氧极少 能大量吸收紫外线，使大气增温；其形成的臭氧层使地球上生物免受过多紫外线的伤害，臭氧还可以杀菌水汽很少，因时因地而异(水汽约占大气比重的5%)水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，直接影响地面和大气的温度固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件【小试牛刀】下表是地球低层大气中干洁空气的主要成分表。读表，完成下面小题。气体成分体积分数/%质量分数/%氮（N2）78.0875.52氧（02）20.9423.15氢（Ar）0.931.28二氧化碳（CO2）0.03（变动）0.05（1）表格中未显示，但却对地球生命有重要保护作用的气体是（

）A．甲烷 B．氨 C．一氧化碳 D．臭氧（2）地球大气中的二氧化碳（

）A．植物光合作用的产物 B．大量吸收太阳紫外线 C．含量少，可有可无 D．对地面有保温作用【答案】（1）D（2）D【解析】（1）大气中臭氧含量很少，主要分布在平流层中，臭氧能够强烈吸收紫外辐射，使得地球上的生物免受过多紫外辐射的伤害，对地球生命有重要保护作用，臭氧在题中表格中未显示，D符合题意；大气中也存在甲烷、氨、一氧化碳等物质，在表格中也未显示，但这些物质对地球生命的保护作用不明显，排除ABC。故选D。（2）地球大气中的二氧化碳含量虽少，但对地面长波辐射的吸收能力很强，可以使大部分地面辐射能量保存在大气中，并以大气逆辐射的形式补偿给地面，因此对地面具有明显的保温作用，D符合题意；二氧化碳是植物光合作用的原料，不是产物，排除A；二氧化碳不具有大量吸收太阳紫外线的能力，具有这一能力的主要是臭氧，排除B；由于二氧化碳是光合作用的原料，又对地面具有保温作用，因此对地球环境非常重要，不是可有可无，排除C。故选D。核心02大气的垂直分层【核心整合】海拔范围特征成因与人类关系对流层对流层的高度因纬度而异（低纬度地区17～18千米，中纬度地区10～12千米，高纬度地区8～9千米）气温随高度的升高而递减（每升高100米，气温约下降0.6℃）地面是低层大气主要的、直接的热源。人类生活在对流层底部，与人类关系最密切。大气对流运动显著。对流层的大气上部冷、下部热。天气现象复杂多变。近地面的水汽与杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨。平流层自对流层顶部至50～55千米高空。气温随高度升高而升高。平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温。大气水平运动有利于高空飞行；臭氧具有保护地球生物的作用。以平流运动为主。平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流。天气晴朗。水汽和杂质少，以平流运动为主。高层大气自平流层顶到2000～3000千米的高空。气温随高度升高先降低、后升高。大气密度很小。底部无臭氧吸收紫外线，其热源主要来自平流层，随后气温随海拔增加而上升是因为大气吸收了更短波长的太阳紫外线。在80～500千米有若干电离层，电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。【小试牛刀】我国神舟十四号载人飞船于2022年6月5日发射升空，该载人飞船在距离地面150km以上的轨道上运行半年，于2022年12月4日返回地球。读大气垂直分层示意图，完成下面小题。

（1）神舟十四号载人飞船从飞行轨道降落到地面的过程中依次经过（

）A．对流层、臭氧层、平流层 B．平流层、对流层、高层大气C．高层大气、平流层、对流层 D．电离层、对流层、平流层（2）下列关于神舟十四号载人飞船从飞行轨道降落到地面过程中大气环境的叙述，正确的是（

）A．二氧化碳浓度越来越小 B．臭氧浓度先增加再减小 C．固体杂质含量基本不变 D．气温先下降再升高【答案】（1）C（2）B【解析】（1）读图可知，神舟十四号载人飞船从飞行轨道降落到地面的过程中依次经过高层大气、平流层（含臭氧层）和对流层，电离层位于高层大气，C项正确。故选C。（2）从地面到高层大气，大气中的二氧化碳、固体杂质、水汽等都越来越少。从地面到臭氧层，臭氧浓度增加，从臭氧层向高空臭氧浓度减小。由图可知，从地面到高层大气，气温先降后升再降再升。本题注意题干中的关键信息“从飞行轨道降落到地面”，结合以上分析，可知臭氧浓度先增加再减小，排除ACD，故选B。004重难拓展一、大气主要成分对大气环境影响的因果关系(1)二氧化碳：CO2→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。(2)臭氧和氧原子①高层大气中的O3→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。②平流层中的O3→吸收波长较长的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→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→大气升温。②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。(4)杂质①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水；②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。〔典例〕2022年10月，我国首个大气边界层（距离地表1～2千米左右的大气层区域）顶部生态环境观测站投入使用。该观测站可对大气中的温室气体进行高精度监测，支撑国家的“碳中和”战略。据此，完成下面小题。（1）大气边界层在大气垂直分层中所处的位置及其特点是（

）A．平流层，其中的电离层可反射无线电波B．平流层，上热下冷，气流以水平运动为主C．对流层，通常气温随高度的升高而降低D．对流层，主要的直接热源是太阳短波辐射（2）该观测站重点监测的大气成分及其主要作用是（

）A．氧气，反射太阳短波辐射 B．氮气，吸收长波辐射C．水汽，是大气运动的动力 D．二氧化碳，可对地面保温【答案】（1）C（2）D【解析】（1）我国首个大气边界层（距离地表1～2千米左右的大气层区域）大气的垂直分层：对流层、平流层、高层大气。对流层平均厚度大约12千米，所以为对流层，AB错误；对流层温度随着高度的升高而降低，C正确；直接热源是地面辐射，D错误；故选C。（2）根据材料观测站可对大气中的温室气体进行高精度监测，氧气不是温室气体，A错误；氮气不是温室气体，B错误；水汽是大气的组成成分，不是大气运动的动力，C错误；二氧化碳吸收长波辐射，可对地面保温。D正确；故选D。二、对流层逆温现象及其影响(1)逆温概念一般情况下，气温随海拔的升高而降低，称为气温垂直递减率R，R＝0.60℃/100米，但此种气温的梯度变化并非固定不变。实际上，有时可能出现温度随高度上升而增高现象，导致空气“头轻脚重”，气象学上称为气温逆温，简称逆温。出现逆温的大气有一定的厚度，这层大气称为逆温层。(2)逆温的类型a．辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。辐射逆温的形成过程，如下图：①图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气也随之降温。离地面越近，降温越多；离地面越远，降温越少，因而形成了自地面开始的逆温。(图b)②随着地面辐射冷却的加剧，逆温层逐渐向上扩展，黎明时达到最强。(图c)③日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便逐渐自下而上消失。(图d、e)b．地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中。晚上，由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。c．平流逆温：由于暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表的温差决定，温差越大，逆温越强。d．锋面逆温：对流层中，暖空气运移到冷空气之上，形成冷暖相交的锋面，暖气团位于锋面之上，冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下暖冷空气的温差较大，便形成逆温。如下图所示：(3)逆温现象对人类生产生活的影响影响表现有利影响抑制沙暴沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动减少冻害逆温现象可看作一种气象资源并加以利用，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月持续至次年3月，长达半年之久，有效提高了谷地在冬季的温度，多年生果树越冬可以避免冻害不利影响成雾早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系，浓雾使大气能见度降低，给人们的出行带来不便，使交通事故的发生概率增加大气污染逆温现象使空气对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康辩证影响影响交通能见度降低，地面湿滑航空飞行逆温出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。逆温出现在高空，有利于航空飞行，因为大气以平流运动为主，航空飞行中不会有较大颠簸〔典例〕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。下图为辐射逆温的生消过程图，据此完成下面小题。

（1）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【答案】（1）C（2）D【解析】（1）冬季在谷地或盆地形成辐射逆温的时候，由于坡地近地面空气冷却，冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地，则可加强因辐射冷却作用而形成的逆温效应，C正确；山峰被周围大气包围，山峰与大气的接触面小，大气的交换频繁，山峰地面温度降低对周围大气影响较小，不易形成逆温，A错误；平原地形平坦开阔，能形成辐射逆温但不能加强辐射逆温，B错误；丘陵海拔较低，地形起伏平缓，空气流动性也较强，不易形成逆温，D错误。故选C。（2）黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低，近地面气温低，一天中日出之前气温最低，晴朗无风，空气流动性差，近地面大气易受冷地面的影响，D正确；日落前后、正午时刻地面温度较高，近地面大气气温较高，AB错误；浓云迷雾，大气逆辐射强，地面不易强烈辐射冷却，C错误。故选D。005知识总结006强化训练考点01大气的组成下图是干洁空气成分的体积分数（25千米以下）图。读图完成下面小题。

1．干洁空气的成分中，体积约占78％的是（

）A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体2．空气是一种宝贵的资源，干洁空气中体积约占21％的是（

）A．二氧化碳 B．氮气 C．氧气 D．稀有气体3．干洁空气中有极少的二氧化碳和臭氧，下列关于两者的叙述，正确的有（

）①二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料②二氧化碳吸收太阳辐射，使大气温度升高③臭氧能吸收太阳光中的紫外线④近些年来，高纬地区易出现“臭氧空洞”现象A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④【答案】1．A2．C3．B【解析】1．干洁空气中，氮气体积约占总体积的78％，氧气体积约占总体积的21％，剩下的为二氧化碳、臭氧等其他气体，A正确，BCD错误。故选A。2．据上题可知，干洁空气中，氧气体积约占总体积的21％，C正确，ABD错误。故选C。3．二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，主要吸收地面辐射，使大气温度升高，①正确、②错误；臭氧能吸收太阳光中的紫外线，③正确；近些年来，高纬地区易出现“臭氧空洞”现象，④正确。综上所述，①③④正确，故选B。考点02大气的垂直分层读下图，完成下面小题。

4．①、②、③、④四条曲线中，能正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是（

）A．① B．② C．③ D．④5．有关图示大气层的叙述，正确的有（

）①有电离层，对无线电通信有重要作用②有利于高空飞行③上部冷下部热，大气稳定，以平流运动为主④有臭氧层，能吸收大量的紫外线A．①② B．②③ C．③④ D．②④【答案】4．A5．D【解析】4．读图可知，该层大气的高度介于12~50千米，应表示平流层，平流层气温随海拔高度的升高而升高，而③④曲线表示气温随高度升高而降低，因此不能正确表示大气层气温垂直分布状况，排除C、D；在平流层下部，气温随海拔升高的变化幅度不大，在平流层中上部，由于臭氧大量吸收紫外线，气温随高度增加而迅速上升，①曲线变化符合该特点，②曲线变化不符合该特征，A符合题意，排除B。故选A。5．根据前题分析可知，图中大气层为平流层。电离层位于高层大气，平流层中无电离层，①错误；平流层气温随高度升高而升高，平流层空气上部热，下部冷，结构稳定，空气以平流运动为主，有利于高空飞行，②正确，③错误；平流层中含量大量臭氧，具有浓度较大的臭氧层，臭氧能吸收紫外线增温，④正确。综上所述，D符合题意，排除ABC。故选D。民航客机飞行分起飞阶段、降落阶段、巡航阶段。北京时间2021年9月25日，孟晚舟女士乘坐的政府包机国航CA552航班从加拿大起飞，飞跃北极上空，当晚顺利降落深圳（22°32′N，114°03′E）宝安国际机场，在被加拿大非法拘押1028天后，终于回到祖国的怀抱。据此完成下面小题。6．平流层适宜飞机巡航的主要原因是（

）A．大气以平流运动为主，大气的能见度好B．水汽含量多，但杂质少，水汽不易成云致雨C．存在多个电离层，有利于保持与地面的短波通信D．气温下高上低，大气稳定7．孟晚舟女士回国乘坐的包机，其飞行经过的大气层依次是（

）A．一直在平流层飞行 B．对流层—平流层—对流层C．平流层—对流层—平流层 D．一直在对流层飞行【答案】6．A7．B【解析】6．平流层中上部由于有臭氧层强烈吸收太阳辐射中的紫外线，导致气温随着海拔升高而升高，气温下冷上热，存在逆温现象，大气稳定，大气以平流运动为主，同时，平流层的水汽含量和杂质含量稀少，天气晴朗，大气的能见度好，有利于飞机巡航飞行，A正确，BD错误。电离层位于高层大气，C错。故选A。7．飞机的起飞和降落需要穿越对流层，绝大部分时间位于平流层，所以飞机从起飞到中途到最终降落，飞行的大气层依次是对流层—平流层—对流层，B正确，ACD错误。故选B。2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入高度约400千米的预定轨道。7月4日空间站的航天员首次实现出舱，刘伯明、汤洪波身着中国自主研制的新一代“飞天”航天服进行舱外作业。9月17日返回舱顺利返回地球。完成下面小题。1．运行中的空间站所处的地球大气垂直分层是（

）A．对流层 B．平流层C．臭氧层 D．高层大气2．返回舱返回过程中（

）A．大气温度不断升高 B．大气密度不断增大C．空气对流不断减弱 D．水汽含量不断减少【答案】1．D2．B【解析】1．从地面到大气上界，在垂直方向上大气被分为对流层、平流层和高层大气三层，臭氧层位于平流层中。对流层顶的平均高度约为11～12千米，平流层顶的高度约为50千米，平流层顶之上为高层大气。由材料可知，运行中的空间站所处高度约为400千米，应处于高层大气。故选D。2．返回舱返回过程中，进入地球大气层后，先经过高层大气，再经过平流层，最后经过对流层后降落地表。大气温度变化应是降低——升高——降低——升高，A错误；大气密度不断增大，B正确；空气对流主要发生在对流层，而平流层以空气水平运动为主，几乎没有对流现象，故C错误；水汽几乎全部位于对流层，故D错误。故选B。随着电影《中国机长》的热映，川航3U8633紧急迫降的事迹展现在大众面前。飞机从重庆起飞，在9800米高空，风挡玻璃无预警脱落，刘传健机长借助自己一百多次来回飞川藏线的经验和从业27年的技术，成功于成都迫降，拯救了全机人的生命。据此完成下面小题。3．风挡玻璃脱落时，飞机正处于大气的（

）A．平流层 B．中间层C．对流层 D．高层大气4．机长迫降时面临的困难可能有（

）①被风挡玻璃砸伤②机内温度过低③飞机颠簸强烈④太阳辐射强A．①③ B．②③C．①④ D．②④【答案】3．C4．B【解析】3．由材料信息可知飞机的风挡玻璃在脱落时飞机是在9800米的高空，结合所学知识可知对流层的平均高度为12千米，因此可知该高度属于对流层，因此可知风挡玻璃脱落时，飞机正处于大气的对流层，C正确，ABD错误。故选C。4．“被风挡玻璃砸伤”几乎不是机长迫降面临的困难，①错误；当飞机的风挡玻璃脱落时为9800米的高空，飞机内的温度是非常低的，机内温度过低是机长迫降时面临的困难，②正确；风挡玻璃脱落，进入飞机内的湍急气流会使得飞机产生剧烈的颠簸，可知飞机颠簸强烈是机长迫降时面临的困难，③正确；太阳辐射强和飞机的迫降没有关系，④错误。B正确，ACD错误。故选B。大气中氧气的含量对人体健康至关重要，不同的含氧量对人体既有有利影响，又有不利影响。据此完成下面小题。5．目前世界上最优秀的中长跑运动员主要来自非洲的埃塞俄比亚和肯尼亚等国，其原因主要是这些国家（

）A．地处热带地区，运动员耐高温能力强B．地处高原地区，有适宜的缺氧环境C．多是黑人运动员，体质好耐力强D．运动员训练刻苦，持之以恒6．下列关于我国以下省级行政区可以建中长跑运动员训练基地的原因，叙述正确的是（

）A．内蒙古——地形平坦，场地开阔B．西藏——海拔高，空气稀薄C．海南——气温高，适合锻炼运动员耐高温能力D．云南——高原地形，缺氧环境适宜【答案】5．B6．D【解析】5．埃塞俄比亚和肯尼亚位于东非高原，气候较为凉爽,高温环境不明显，A错误；埃塞俄比亚和肯尼亚等国的中长跑运动员成绩优秀，主要是因为这些国家地处高原地区，海拔较高，有适宜的缺氧环境，B正确；结合题干可知优秀中长跑运动员主要来之非洲的埃塞俄比亚和肯尼亚，非洲其他国家的优秀中长跑运动员少，因此不是黑人运动员体质好耐力强才使得中长跑优秀，C错误；其他国家的运动员同样训练刻苦，持之以恒，但优秀的中长跑运动员少，D错误。故选B。6．内蒙古高原进行中长跑训练的主要原因是海拔高，有利于锻炼运动员的肺活量，故A错；西藏的海拔太高，空气稀薄，到当地训练可能对人体健康产生危害，B错误；长跑运动员不需要锻炼耐高温的能力，C错误；云南为高原地形，海拔较高，能够让运动员在缺氧的环境训练，D正确。故选：D。北京时间2022年7月24日14时22分，问天实验舱在海南文昌成功发射，在距地面400千米高度与天宫空间站成功对接。完成下面小题。7．梦天实验舱（

）A．应用遥感技术实现与空间站对接 B．与月球构成最低级别天体系统C．在高层大气层与天宫空间站对接 D．上升过程中大气温度持续下降8．天宫空间站所处的大气层的特点是（

）A．气温随高度升高而递减 B．臭氧吸收紫外线增温明显C．大气吸收紫外线增温明显 D．空气密度大出现流星