第1講 大氣組成、分層以及受熱過程一、知識點知識點1 大氣組成、分層知識點2 大氣受熱過程二、知識梳理知識點1 大氣組成、分層1.大氣組成（1）干潔空氣：低層大氣中除去水汽和雜質(zhì)以外的混合氣體。25千米以下的干潔空氣中，氮氣和氧氣合占總體積的99%。干潔空氣成分體積表【其他包括二氧化碳0.038%（變動）、氬氣0.93%】（2）低層大氣的組成與作用組成成分作用干潔空氣氧氣氧是人類和其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì)氮氣氮是地球上生物體的基本元素二氧化碳綠色植物進行光合作用的基本原料，吸收地面輻射的能力強，使氣溫升高臭氧能吸收太陽紫外線，使大氣增溫；減少到達地面的紫外線，保護地球生物水汽產(chǎn)生云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象；影響地面和大氣的溫度雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件污染物影響大氣的成分和含量，產(chǎn)生大氣污染對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響2.大氣的垂直分層1.對流層：對流層是大氣圈的最底層，集中了大氣圈質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)，大氣中的污染物也多集中在這一層。大氣垂直分層海拔范圍特征成因與人類關(guān)系對流層低緯：17~18千米；中緯：10~12千米；高緯：8 ~9千米氣溫隨海拔的增加而降低地面是低層大氣主要的、直接的熱源人類生活在對流層底部，與人類關(guān)系最密切空氣對流運動顯著該層上部冷、下部熱天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變集中了整個大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽與雜質(zhì)；對流運動易成云致雨 2.平流層大氣垂直分層海拔范圍特征成因與人類關(guān)系平流層從對流層頂部至50 ~55千米氣溫隨海拔增加而升高該層中的臭氧吸收太陽紫外線大氣水平運動有利于高空飛行；臭氧具有保護地球生物的作用以水平運動為主該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定天氣晴朗水汽雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn) 3.高層大氣：平流層以上的大氣統(tǒng)稱高層大氣。大氣垂直分層海拔范圍特征成因與人類關(guān)系高層大氣從平流層頂?shù)?/span>2 000 ~3000千米的高空氣溫隨海拔增加先降低后增加；大氣密度極小底部無臭氧吸收紫外線，其熱源主要來自平流層，隨后氣溫隨海拔增加而上升是因為氧原子吸收了更短波長的紫外線；距地面遠(yuǎn)，受到引力小80~500千米有若干電離層，電離層能反射無線電波，對無線電通信有重要作用【重難點解析】逆溫在一定條件下，對流層的某一高度范圍出現(xiàn)氣溫隨高度的增加而升高的現(xiàn)象，稱為逆溫。1.逆溫的分類（1）輻射逆溫：經(jīng)常發(fā)生在晴朗無云的夜空，由于地面有效輻射增強，近地面層氣溫迅速下降，而高處大氣層降溫較少，從而出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。這種逆溫黎明前最強，日出后自下而上消失。（2）平流逆溫：暖空氣水平移動到冷的地面或氣層上，由于暖空氣的下層受到冷地面或氣層的影響而迅速降溫（冷暖空氣的溫差較大），上層受影響較少，降溫較慢，從而形成逆溫。主要出現(xiàn)在中緯度沿海地區(qū)。（3）地形逆溫：它主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。由于山坡散熱快，冷空氣循山坡下沉到谷底，谷底原來的較暖空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)氣溫的倒置現(xiàn)象?；蛘叨纠淇諝庵?，一沉聚谷底，造成下冷上熱的現(xiàn)象。 (例子:果樹，蔬菜等農(nóng)作物不種谷底)（4）下沉逆溫：在高壓控制區(qū)，高空存在著大規(guī)模的下沉氣流，由于氣流下沉的絕熱增溫作用，致使下沉運動的終止高度出現(xiàn)逆溫。這種逆溫多見于副熱帶反氣旋區(qū)。它的特點是范圍大，不接地而出現(xiàn)在某一高度上。這種逆溫因為有時像蓋子一樣阻止了向上的湍流擴散，如果延續(xù)時間較長，對污染物的擴散會造成很不利的影響。2.輻射逆溫的形成：在晴朗無云的夜晚，由于地面強烈的有效輻射，貼近地面的氣層很快降溫，遠(yuǎn)離地面的氣層受地面影響較小，降溫較少，于是出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。隨著地面有效輻射的不斷繼續(xù)，逆溫層逐漸增厚，黎明時達到最大厚度;日出后，隨著太陽輻射的逐漸增強，地面很快增溫，近地面氣層受地面影響，也開始增溫，于是逆溫便自下而上地消失。輻射逆溫層的垂直厚度可以從幾十米到三四百米，其上下界溫度差一般有幾度。 3.逆溫的影響積極影響①可以抑制沙塵暴的發(fā)生，因為沙塵暴發(fā)生的條件是大風(fēng)、沙塵、強對流運動。 ②逆溫出現(xiàn)在高空，對飛機的飛行極為有利。因為飛機在飛 行中不會有大的顛簸，飛行平穩(wěn)。同時，萬里晴空提高了能見度，使飛行更加安全。 ③可應(yīng)用于谷物種植，提高產(chǎn)量及質(zhì)量。消極影響主要影響：大氣污染。不管是何種原因形成的逆溫，都會對空氣質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，它阻礙了空氣的垂直對流運動，妨礙了煙塵、污染物、水汽凝結(jié)物的擴散。4.例題貼地逆溫是指起始高度為0m（地面）的逆溫，懸浮逆溫是指起始高度在離地面一定高度位置的逆溫。如圖為青海格爾木地區(qū)2015一2017年貼地逆溫發(fā)生頻率的月變化圖。讀圖，回答下面小題。（1）下列只有懸浮逆溫的是（   ）A.①   B.②   C.③   D.④（2）影響該地貼地逆溫發(fā)生頻率存在季節(jié)差異的主要因素是（   ）A.地形起伏 B.植被差異 C.晝夜長短 D.人類活動（3）關(guān)于該地逆溫的影響，說法正確的是（   ）A.夏季早晨，適宜開展戶外活動B.冬季早晨，山腰凍害較山麓小C.夏季傍晚，抑制沙塵暴的發(fā)生D.冬季傍晚，污染物擴散作用強答案：（1）A；（2）B解析：（1）由材料可知，輻射逆溫主要是夜晚的地面因輻射而失去熱量使得近地面大氣層冷卻強烈、較高大氣層冷卻較慢而形成的。由此可知逆溫最強時即地面降溫最強之時（即日出前后），此后地面逐漸升溫，逆溫現(xiàn)象逐漸減弱并由地面向高空方向消失，直至午后完全恢復(fù)。而c顯示逆溫現(xiàn)象尚存，但近地面氣溫已經(jīng)恢復(fù)正常，可知c出現(xiàn)在日出之后、正午之前即上午，故選A。（2）逆溫出現(xiàn)后近地面溫度低，高空溫度高，氣體對流運動減弱，不利于污染物的擴散；由于近地面的溫度較低，有利于水汽的凝結(jié)，形成霧；逆溫出現(xiàn)后，大氣運動減弱，可以抑制沙塵暴的發(fā)生；逆溫會增加大氣的逆輻射，從而減輕山區(qū)農(nóng)作物的凍害。②③④對，B正確。故選B。 習(xí)題1.讀北半球1月和7月下層大氣氣溫(℃)隨緯度和高度的變化圖，據(jù)此完成下列各題。

（1）關(guān)于對流層氣溫分布規(guī)律的敘述，正確的是（   ）
A.氣溫隨緯度的增加而升高 B.氣溫隨高度的增加而升高
C.頂部極地氣溫比熱帶地區(qū)低 D.南北溫差冬季大于夏季
（2）在平流層底部，冬季最高氣溫出現(xiàn)的區(qū)域為（   ）
A.0°~10°N B.40°N~60°N C.70°N~90°N D.60°N~80°N
（3）對流層上部氣溫的垂直遞減率遠(yuǎn)比下部高的主要響因素是（   ）
A.緯度位置 B.大氣運動 C.地面狀況 D.熱量來源和空氣密度2.2019年12月7日10時55分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用快舟一號甲運載火箭，成功將“吉林一號”高分02B衛(wèi)星發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，任務(wù)獲得圓滿成功。結(jié)合材料和圖，據(jù)此完成下列各題。
（1）“吉林一號”高分02B衛(wèi)星發(fā)射升空過程中（   ）
A.氣溫先降—再升—再降—再升 B.氣溫先升—再降—再升—再降
C.氣溫越來越低  D.氣溫越來越高
（2）關(guān)于乙層說法正確的是（   ）
A.“吉林一號”高分02B衛(wèi)星在乙層 B.有電離層對無線電通訊有重要作用
C.乙層有臭氧層，能強烈吸收紅外線 D.氣流以水平運動為主，有利于航空飛行習(xí)題答案及解析1.答案：（1）D； （2）B； （3）D
解析：（1）圖中橫坐標(biāo)表示緯度和月份，左側(cè)縱坐標(biāo)表示高度，右側(cè)縱坐標(biāo)表示溫度，從圖中可看出，對流層氣溫分布規(guī)律是氣溫隨緯度的增加而減小；氣溫隨高度的增加而降低；頂部極地氣溫比熱帶地區(qū)高；南北溫差冬季大于夏季，D正確，A、B、C錯誤。
（2）北半球1月表示冬季，由圖中可看出平流層底部40°N~60°N處氣溫最高，B正確，A、C、D錯誤。
（3）對流層熱量來源于近地面，因此海拔越高，氣溫越低，海拔越高，空氣越稀薄，吸收地面輻射的能力越弱，氣溫下降的越快，D正確，A、B、C錯誤。 2.答案：（1）A； （2）D
解析：（1）根據(jù)所學(xué)知識“吉林一號”衛(wèi)星運行軌道在高層大氣(丙)，讀圖該衛(wèi)星發(fā)射升空過程中氣溫在對流層(甲)逐漸降低，在平流層(乙)逐漸升高，進入高層大氣，氣溫先降低后升高，A正確，故選A。
（2）乙層為對流層，“吉林一號”衛(wèi)星運行軌道位于高層大氣(丙)，故A錯誤；電離層位于高層大氣，故B錯誤；臭氧主要吸收紫外線，故C錯誤；平流層氣流以水平運動為主，利于航空飛行，故選D。 知識點2 大氣受熱過程1.大氣的受熱過程熱力作用具體過程熱量來源太陽暖大地太陽輻射到達地面，地面吸收后增溫太陽輻射是地面的直接熱源大地暖大氣地面增溫后以地面輻射（長波輻射）的形式，把熱量傳遞給近地面大氣，近地面大氣吸收后又以對流、傳導(dǎo)等方式向上傳遞能量地面（長波輻射）是近地面大氣主要的、直接的熱源大氣還大地大氣增溫后產(chǎn)生大氣輻射，其中向下的部分稱為大氣逆輻射，它將大部分熱量還給地面通過大氣逆輻射把地面散失的一部分熱量還給地面  2.大氣對太陽輻射的削弱作用（1）吸收作用:具有選擇性,臭氧主要吸收波長較短的紫外線,二氧化碳和水汽主要吸收波長較長的紅外線。（2）反射作用:沒有選擇性,與云層厚度有關(guān)。云層越厚,對太陽輻射反射越強。（3）散射作用:波長越短的可見光越容易被散射。3.大氣對地面的保溫作用大氣增溫產(chǎn)生大氣輻射(長波輻射),其中射向地面的部分稱為大氣逆輻射,其將部分熱量還給地面,補償了地面輻射損失的熱量,對地面起到保溫作用。（注意）大氣逆輻射并非只有在晚上存在,白天也存在,而且白天比晚上強。大氣逆輻射最強時為大氣溫度最高時,即午后2時左右,并不是在晚上。【知識拓展】大氣受熱過程原理的應(yīng)用（1）解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響 （2）應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐,提高生產(chǎn)效益利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜,利用煙霧防霜凍;溫室內(nèi)增加二氧化碳不僅可以增強光合作用,還可以提高溫度;果園中鋪沙或鵝卵石不但能防止土壤水分蒸發(fā),還能增加晝夜溫差,有利于水果的糖分積累。（3）解釋自然現(xiàn)象和自然規(guī)律晴天的氣溫日較差較陰天大,是因為晴天白天大氣的削弱作用較弱,溫度高,夜晚大氣逆輻射作用弱,溫度低;海拔高的山區(qū)太陽輻射強,原因是空氣稀薄,大氣的削弱作用弱;地面得到太陽輻射能的多寡與大氣削弱作用相關(guān);大氣散射作用與某些自然現(xiàn)象相關(guān),如朝霞和夕陽的形成、“晨昏蒙影”等。 習(xí)題3.2020年2月，南極烏克蘭維爾納斯基科考站附近，出現(xiàn)了大面積“西瓜雪”現(xiàn)象引起了媒體的廣泛關(guān)注?！拔鞴涎笔茄┰逶谏郎貢r快速生長，使所含雪藻的積雪呈現(xiàn)紅色的一種現(xiàn)象。下圖為“大氣受熱過程示意圖”，據(jù)此完成下列各題。

（1）“西瓜雪”現(xiàn)象大面積出現(xiàn)的主要原因，可能是（   ）
A.①增強 B.②增強 C.③減弱 D.④減弱
（2）相比普通的雪，“西瓜雪”的出現(xiàn)，會使圖中（   ）
A.①增強 B.②減弱 C.③增強 D.④減弱
（3）“西瓜雪”現(xiàn)象在南極地區(qū)大面積出現(xiàn)，可能（   ）
A.引發(fā)降雪增多 B.導(dǎo)致土壤酸化 C.加劇臭氧空洞 D.加劇冰川融化4.甲圖為南昌附近一個蔬菜大棚的照片，乙圖為地球大氣受熱過程示意圖，圖中數(shù)字代表某種輻射。讀圖，據(jù)此完成下列各題。（1）乙圖中（   ）A.①能量大部分被大氣吸收 B.②是近地面大氣的根本熱源C.③只是出現(xiàn)在夜晚，起保溫作用 D.④表示散失的少量大氣輻射（2）甲圖所示照片拍攝季節(jié)，南昌的農(nóng)民一般會給大棚覆蓋黑色尼龍網(wǎng)，而不是我們常見的白色塑料薄膜或者玻璃大棚。照片拍攝的時間以及這樣做的目的分別是（   ）A.7~8月，削弱①以減少農(nóng)作物水分蒸騰 B.10~11月，阻擋②以防止夜間溫度過低C.12月~次年1月，增加③以提高土壤的溫度 D.6~7月，增加④以降低白天大氣的溫度習(xí)題答案及解析3.答案：（1）B； （2）C； （3）D
解析：（1）由材料信息可知，“西瓜雪”出現(xiàn)是因為全球氣候變暖，大氣中的溫室氣體增加，對地面輻射的吸收作用增加，即②增強，④代表的大氣逆輻射增強，B正確，D錯誤；大氣對太陽輻射吸收很少，“西瓜雪”的出現(xiàn)對①沒有影響，A錯誤；“西瓜雪”是雪藻在升溫時快速生長可知，③地面吸收太陽輻射增強，C錯誤。故選B。
（2）結(jié)合所學(xué)知識可知，2月南極某科考站附近會出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，氣溫較高，極地雪藻升溫時會迅速生長并呈現(xiàn)粉紅色，使積雪吸熱增強，③增強，C正確。①是大氣對大陽輻射吸收，“西瓜雪的出現(xiàn)對①沒有影響，A錯誤。②是大氣對地面輻射吸收，③增強，大氣對地面射吸收增強，B錯誤。④為大氣逆輻射，大氣對地面輻射吸收增強，大氣逆輻射增強，D錯誤。故選C。
（3）結(jié)合所學(xué)知識可知，極地雪藻升溫時會迅速生長并呈現(xiàn)粉紅色，如果“西瓜雪”現(xiàn)象在南極地區(qū)大面積頻繁發(fā)生，會使積雪吸熱增強，地面幅射增強，大氣溫度上升，降雪可能減少，人口少，酸性氣體少，不會導(dǎo)致土壤酸化，大氣溫度上升，不利于生態(tài)平衡:大氣溫度上升，加劇冰川融化，D正確，AB錯誤；“西瓜雪”現(xiàn)象在南極地區(qū)大面積出現(xiàn)，對臭氧空洞影響不大，C錯誤。故選D。4.答案：（1）D； （2）A解析：（1）乙圖中①為太陽輻射，在穿過大氣層時，其能量小部分被大氣吸收，大部分到達地面，A錯誤。②為地面輻射，是近地面大氣主要的、直接的熱源，但不是根本熱源（根本熱源是太陽輻射），B錯誤。③為大氣逆輻射，對地面具有保溫作用，晝夜都起作用，C錯誤。④是散失掉的少量大氣輻射，D正確。（2）我國長江中下游地區(qū)在7~8月有伏旱天氣，在此期間，降水較少，蒸發(fā)旺盛，故此時給大棚覆蓋黑色尼龍網(wǎng)，主要是為了削弱太陽輻射以減少農(nóng)作物水分的蒸騰。A正確。

     

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