【必備知識(shí)】
一、大氣的組成與垂直分層
1. 大氣的組成及其作用
【思考題】將大氣成分和大氣各對(duì)應(yīng)成分的作用連線。
2. 大氣的垂直分層
【思考題】在如圖中用曲線z簡(jiǎn)要繪制大氣垂直方向的氣溫變化規(guī)律。
二、大氣受熱過程
1. 大氣的受熱過程
大氣受熱過程可用四種輻射、三個(gè)環(huán)節(jié)、兩個(gè)作用說明，見下圖。
（1）四種輻射：太陽(yáng)輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射。其中，太陽(yáng)輻射為________，其他三種為長(zhǎng)波輻射。
（2）三個(gè)環(huán)節(jié)：太陽(yáng)短波輻射穿過大氣層，大部分到達(dá)地面，故而“太陽(yáng)暖大地”，即環(huán)節(jié)1；由于大氣對(duì)地面長(zhǎng)波輻射吸收能力強(qiáng)，故而“大地暖大氣”（_______________是近地面大氣主要的、直接的熱源），即環(huán)節(jié)2；大氣輻射射向宇宙空間，大氣逆輻射射向地面，故而“大氣還大地”，即環(huán)節(jié)3。
（3）兩個(gè)作用：大氣層中的水汽、塵埃等對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收、反射和散射作用，即大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的________作用；大氣逆輻射對(duì)地面熱量的補(bǔ)償作用，即大氣對(duì)地面起________作用。
2. 影響大氣受熱過程的主要因素
大氣受熱過程可以簡(jiǎn)化為上圖所示。太陽(yáng)輻射狀況（甲）、地面狀況（乙）和大氣狀況（丙）共同影響大氣受熱過程。
以上三種狀況共同影響各地的大氣受熱過程，是各地冷熱不均和大氣運(yùn)動(dòng)的重要原因。
【關(guān)鍵能力】
一、利用大氣的組成解釋地理現(xiàn)象
1. 二氧化碳：二氧化碳→吸收長(zhǎng)波輻射(地面輻射)→升溫的同時(shí)釋放熱能→返還地面的熱量→保溫作用。
2. 臭氧和氧原子
（1）高層大氣中的氧原子→吸收紫外線→升溫使大氣電離→形成電離層。
（2）平流層中臭氧→吸收紫外線→升溫的同時(shí)阻擋到達(dá)地面的紫外線→保護(hù)地球上生物免受紫外線傷害。
3. 水汽
（1）近地面水汽吸收地面熱量→大氣升溫。
（2）水汽溫度變化→吸熱或放熱→水的相變→云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象的發(fā)生。
4. 雜質(zhì)
（1）塵埃物質(zhì)→吸附水汽→霧或降水。
（2）塵埃物質(zhì)→削弱太陽(yáng)光→大氣能見度降低。
二、利用大氣垂直分層的特點(diǎn)解釋地理現(xiàn)象
1. 對(duì)流層中的天氣多變、飛機(jī)顛簸
2. 平流層為天氣穩(wěn)定的飛機(jī)航空空域
3. 電離層與無(wú)線電通信
三、人類活動(dòng)對(duì)大氣成分的影響
四、抓住三個(gè)環(huán)節(jié)理解大氣受熱過程原理
五、三大因素影響大氣受熱過程
1. 大氣成分：主要是大氣中二氧化碳、水汽等對(duì)地面輻射的吸收和對(duì)大氣逆輻射作用的影響。全球氣候變暖就是溫室氣體影響大氣受熱過程的典型表現(xiàn)。
2. 天氣狀況：主要是大氣中云層、塵埃對(duì)太陽(yáng)輻射與地面輻射的影響。晝夜云量對(duì)大氣受熱過程的影響很大(如下表)。
3. 地面狀況：地面是大氣的直接熱源，地面狀況的差異影響大氣受熱過程，進(jìn)而影響氣溫狀況。水陸性質(zhì)、植被、冰雪等差異不僅直接影響地面對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率，而且影響地面輻射的釋放持續(xù)度。地形起伏、地勢(shì)高低通過影響大氣層的厚度來(lái)影響對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用和對(duì)地面的保溫作用。
六、大氣受熱過程原理的應(yīng)用
1. 利用大氣削弱作用原理分析某地區(qū)太陽(yáng)能的多寡
（1）高海拔地區(qū)(如青藏高原地區(qū))：
（2）內(nèi)陸地區(qū)(如我國(guó)西北地區(qū)):
（3）濕潤(rùn)內(nèi)陸盆地(如四川盆地):
2. 大氣保溫作用原理在實(shí)踐中的應(yīng)用
（1）解釋溫室氣體大量排放對(duì)全球氣候變暖的影響。
（2）分析農(nóng)業(yè)實(shí)踐中的一些現(xiàn)象。
①我國(guó)北方地區(qū)利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜。
②深秋農(nóng)民利用秸稈燃燒制造煙霧預(yù)防霜凍。
③華北地區(qū)早春農(nóng)民利用地膜覆蓋進(jìn)行農(nóng)作物種植。
④干旱半干旱地區(qū)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。
七、逆溫現(xiàn)象
1. 逆溫的形成過程
地面長(zhǎng)波輻射是近地面大氣主要的、直接的熱源，故對(duì)流層大氣溫度隨高度升高而降低，大致每升高1千米氣溫下降6 ℃。但是在一定條件下，會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度升高而上升的現(xiàn)象，稱為逆溫現(xiàn)象（下圖）。逆溫現(xiàn)象的形成及消失過程如下圖所示。
2. 逆溫的主要類型及形成
3. 逆溫現(xiàn)象的影響
【拓展提高】
等壓面圖的判讀
1. 水平氣壓分布的判斷
地面冷熱不均，導(dǎo)致同一水平面上出現(xiàn)氣壓差異，使等壓面發(fā)生彎曲，同一水平面上，等壓面上凸處氣壓高，下凹處氣壓低。
2. 垂直氣壓差異的判斷
大氣密度隨高度增加而降低，導(dǎo)致在垂直方向上氣壓隨著高度增加而降低。同一垂直方向上，近地面和高空的氣壓類型相反，若近地面為高壓，高空則為低壓。
3. 熱力環(huán)流方向的判斷
首先判斷水平方向的氣壓差；其次根據(jù)同一水平高度，氣流由高壓流向低壓，畫出水平方向上的氣流運(yùn)動(dòng)方向；最后根據(jù)氣流連續(xù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)確定熱力環(huán)流方向。
4. 下墊面性質(zhì)的判斷
（1）判斷陸地與海洋（湖泊）：在近地面，夏季，等壓面下凹處為陸地，上凸處為海洋（湖泊）；冬季，等壓面下凹處為海洋（湖泊），上凸處為陸地。
（2）判斷裸地與綠地：裸地同陸地、綠地同海洋。
（3）判斷城區(qū)與郊區(qū)：在近地面，等壓面下凹處為城區(qū)，上凸處為郊區(qū)。
5. 近地面天氣狀況和氣溫日較差的判斷
在近地面，等壓面下凹處，多陰雨天氣，氣溫日較差較?。坏葔好嫔贤固?，多晴朗天氣，氣溫日較差較大。
【典例指引】
(2023·浙江6月)貴州中西部地區(qū)冬季多出現(xiàn)水平能見度小于1千米的鋒面雨霧,霧區(qū)位于鋒線附近。如圖為貴州某次鋒面雨霧發(fā)生過程中,大致呈緯向分布的三個(gè)測(cè)站測(cè)得的能見度變化圖。這次雨霧形成的氣象條件是西南氣流沿鋒后弱冷平流爬升,形成弱降水。雨霧隨鋒面緩慢東移消亡。據(jù)此完成（1）~（2）題。
（1）三個(gè)測(cè)站的地理位置，自西向東依次排序正確的是（ ）
A. ①②③ B. ①③② C. ②③① D. ③①②
（2）本次鋒面雨霧出現(xiàn)時(shí)，霧區(qū)地面以上氣溫垂直變化最接近的是（ ）

A. ① B. ② C. ③ D. ④
(2022·遼寧)為保障2022北京冬奧會(huì)順利進(jìn)行,氣象部門提前在云頂和古楊樹賽場(chǎng)建立自動(dòng)觀測(cè)氣象站。圖一示意云頂賽場(chǎng)甲、乙氣象站和古楊樹賽場(chǎng)丙、丁氣象站的位置。圖二為各氣象站2019年1~3月平均氣溫的日變化圖。據(jù)此完成（3）~（5）題。

（3）據(jù)圖可知（ ）
A. 白天古楊樹賽場(chǎng)比云頂賽場(chǎng)最高氣溫低
B. 傍晚云頂賽場(chǎng)比古楊樹賽場(chǎng)降溫速率快
C. 夜間氣溫隨海拔的增加而降低
D. 古楊樹賽場(chǎng)比云頂賽場(chǎng)晝夜溫差大
（4）丙氣象站夜間氣溫低是由于（ ）
A. 冷空氣聚集多 B. 水汽蒸發(fā)強(qiáng) C. 海平面氣壓低 D. 降水量較大
（5）古楊樹賽場(chǎng)夜間氣溫的垂直變化多出現(xiàn)在天氣圖中的（ ）
A. 等壓線稀疏區(qū) B. 氣旋大風(fēng)區(qū) C. 等壓線低值中心 D. 氣旋降水區(qū)大氣成分
主要作用
干潔
空氣
N2
氮是地球上生物體的
O2
氧是人類和其他生物維持 所必需的物質(zhì)
CO2
綠色植物進(jìn)行 的基本原料，并對(duì)地面起保溫作用
O3
吸收太陽(yáng)光中的 ，保護(hù)地球上的生物免受過多紫外線的傷害
水汽
水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，直接影響地面和大氣的溫度
固體雜質(zhì)
作為凝結(jié)核，是 的必要條件
項(xiàng)目
主要特點(diǎn)
特點(diǎn)成因
與人類的關(guān)系
對(duì)流層
氣溫隨高度升高而_____
________是低層大氣主要的直接熱源
人類生活在對(duì)流層底部，與人類關(guān)系最密切
空氣_________運(yùn)動(dòng)顯著
該層上部冷、下部熱
天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變
集中了大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽與雜質(zhì)；對(duì)流運(yùn)動(dòng)易成云致雨
平流層
氣溫隨高度增加而_____
____________吸收太陽(yáng)紫外線
無(wú)云雨現(xiàn)象，能見度好，適合航空飛行；__________有保護(hù)地球生命的作用
__________運(yùn)動(dòng)為主
上熱下冷，大氣穩(wěn)定
天氣晴朗
水汽雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn)
高層
大氣
氣溫隨高度增加先下降后上升；大氣密度極小
距地面遠(yuǎn)，受到引力小
80~500 km有若干電離層，能反射無(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用
太陽(yáng)輻
射狀況
太陽(yáng)輻射主要受緯度和季節(jié)等因素的影響，在空間上具有由低緯度向高緯度___________的規(guī)律，在時(shí)間上具有夏季多、冬季少的特點(diǎn)
地面
狀況
最具復(fù)雜性，它包括地勢(shì)高低、地形起伏、山地走向與坡向、地表反射率等狀況。地面狀況的差異導(dǎo)致太陽(yáng)輻射分布狀況更加復(fù)雜
大氣
狀況
主要包括大氣成分和大氣____________等狀況。大氣成分中的二氧化碳、水汽有利于大氣吸收長(zhǎng)波輻射，增強(qiáng)溫室效應(yīng)；大氣透明度與海拔、天氣（陰晴等）、大氣中塵埃和污染物的含量相關(guān)，大氣透明度較低時(shí)，大氣一方面能夠在以熱量輸入為主的白天對(duì)太陽(yáng)輻射有削弱作用，另一方面能夠在以熱量輸出為主的夜間對(duì)地面起保溫作用
影響
作用對(duì)象
作用過程
保溫作用
地面輻射
大氣逆輻射
削弱作用
太陽(yáng)輻射
吸收、反射等

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