2024版高考地理一轮总复习第一部分自然地理第三章地球的大气及其运动第一节大气的组成和垂直分及大气受热过程课件

第一节大气的组成和垂直分及大气受热过程备考指津课标要求知识体系素养解读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。2.运用示意图等,说明大气的受热过程原理,并解释相关现象。

1.人地协调观:结合实例理解大气主要成分的作用,说明大气环境保护的必要性和重要性。2.区域认知:利用大气垂直分层示意图,知道分层的依据,理解各层特点及其与人类活动的关系。3.综合思维:结合示意图,区分太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射,理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用。层级一“必备知识”梳理一、大气的组成和垂直分层1.大气的组成(1)组成及比例。

干洁空气

氮气

(2)大气各成分的作用。

大气组成主要作用干洁空气主要成分氮是地球上□3

的基本元素

□4

是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质次要成分二氧化碳绿色植物进行□5

的基本原料;吸收地面辐射的能力强,使气温升高

□6

吸收紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用生物体

氧

光合作用

臭氧

大气组成主要作用水汽产生□7

等一系列天气现象的必要条件;影响地面和大气的温度

杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件云、雨、雾、雪

(3)人类活动对大气的影响。人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量,产生□8

,对生态系统和人类生存造成不利影响。

大气污染

2.大气的垂直分层(1)分层依据:大气在垂直方向上的□9

、运动状况及密度的差异。

温度

(2)大气垂直分层及其各层特点。

项目主要特点特点成因与人类关系对流层气温随高度升高而□10

□11

是低层大气主要的直接热源

人类生活在对流层底部,与人类关系最密切空气□12

运动显著

该层上部冷、下部热天气现象复杂多变集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽与杂质;对流运动易成云致雨递减

近地面

对流

项目主要特点特点成因与人类关系平流层气温随高度升高而□13

臭氧吸收太阳大量紫外线水平运动有利于高空飞行;臭氧层有保护地球生命的作用□14

运动为主

上热下冷,大气稳定天气晴朗水汽、杂质少,无云雨现象,气流平稳高层大气气温随高度增加先□15

后上升;大气密度非常小

距地面远,受到引力小80~500千米有若干□16

,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用

上升

平流

降低

电离层

对流层在不同纬度厚度不同低纬度地区热量充足,对流旺盛,所以对流层的厚度有17~18千米。高纬度地区全年低温,对流弱,对流层的厚度为8~9千米。中纬度地区对流层的厚度平均为10~12千米。整体看对流层的厚度从低纬度向高纬度递减。二、大气受热过程

1.两个能量来源(1)大气最重要的能量来源:A□17

。

(2)近地面大气热量的直接来源:B□18

。

2.两大过程(1)地面的增温过程:太阳辐射穿过大气层,小部分被大气层削弱,大部分太阳辐射透过大气射到地面,使□19

。

(2)大气的增温过程:地面以□20

的形式向大气传递热量,使大气增温。

太阳辐射

地面长波辐射

地面增温长波辐射

3.两大作用(1)削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、□21

和散射作用。

(2)保温作用:C□22

将部分热量还给地面,□23

地面辐射损失的热量。

反射

大气逆辐射

补偿理解大气受热过程应注意的两点(1)太阳辐射强≠温度一定高。青藏高原的海拔较高,空气稀薄,大气透明度好,大气对太阳辐射的削弱作用弱,因此太阳辐射强。但大气吸收地面辐射热量的能力小,通过大气逆辐射返还地面的热量少,造成青藏高原地表热量散失快,温度较低。(2)白天也有大气逆辐射。大气逆辐射在白天和夜晚都存在,而且白天比夜晚还要强烈,最强时为大气温度最高时,即午后两小时(14时)左右。层级二“关键能力”突破知识点1

大气的组成和垂直分层[命题探究]

(2021年广东高考地理)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4

000多米,冬季辐射逆温现象多发。据此完成(1)~(3)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(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【答案】(1)C

(2)D

(3)B【思维过程】

上升下沉日出低冷热[核心归纳]1.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。(2)平流层为天气稳定的飞机航行空域。

(3)电离层与无线电通信。

2.逆温(1)概念:气温随高度增加而上升的现象,或者随高度的增加气温的垂直递减率小于6℃/千米。(2)逆温的类型及成因。类型示意图成因辐射逆温

地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快类型示意图成因平流逆温

暖空气水平移动到冷的地面或水面上,而发生的接触冷却作用锋面逆温

冷、暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部地形逆温

由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,从而出现温度的倒置现象(3)逆温现象的形成及消失过程。

(4)逆温的影响。

有利影响逆温的出现阻碍了空气对流,可以抑制沙尘暴的发生逆温出现在高空时,有利于飞机的飞行逆温可作为一种气候资源加以利用。例如,新疆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①对环境:逆温时大气结构比较稳定,容易加重大气污染②对天气:容易产生大雾等不利天气③对交通:能见度降低,地面湿滑[能力运用]考向1

大气的组成和垂直分层(2022年河北石家庄模拟)2018年7月31日—9月4日,我国第9次北极科学考察队员在“雪龙号”科考船上对北极太平洋扇区某一区域(73.5°N~85°N,150°W~170°W)开展了探空观测,研究北极低层大气垂直结构特征。下图示意科考期间84次探空观测平均温度和风速垂直分布状况。据此完成第1~2题。1.科考期间观测区域对流层顶高度大致在(

)A.7~9千米 B.9~11千米C.11~13千米 D.13~15千米2.科考期间观测区域(

)A.近地面大气对流运动旺盛B.高空气温随高度增加而迅速降低C.近地面风速变化趋势稳定D.对流层和平流层物质能量交换弱【答案】1.B

2.D

解析:第1题,据图可知,图中7~9千米气温随海拔升高而降低,所以仍在对流层,A项错误;9~10千米气温随海拔升高而降低,10~11千米气温随海拔升高而升高,说明到达了对流层顶,进入平流层,B项正确;11~13千米气温随海拔升高而升高,为平流层,C项错误;13~15千米气温随海拔升高而基本保持不变,属于平流层,不是对流层顶,D项错误。第2题,科考期间观测区域,近地面温度较低,说明对流运动不是很旺盛,A项错误;读图可知,13~25千米气温随海拔升高而基本保持不变,所以降低幅度并不是很大,B项错误;读图可知,近地面风速变化为10~20米/秒,变化趋势不稳定,C项错误;图中对流层顶部和平流层中下部气温相差较小,说明物质能量交换弱,D项正确。考向2

逆温的形成及影响(2022年山西太原模拟)气象学上将冷空气在山谷或盆地底部汇集的现象称为冷湖。如图示意2021年2月23—24日我国北方某峡谷冷湖出现前后大气温度随海拔的变化。据此完成第3~5题。3.该次冷湖现象形成于(

)A.23日17:00之前 B.23日17:00—19:00C.23日19:00—23:00 D.23日23:00—24日8:004.该次冷湖形成和消散的方向分别是(

)A.自上而下,自上而下 B.自上而下,自下而上C.自下而上,自下而上 D.自下而上,自上而下5.在该次冷湖发生、发展的过程中,该地的天气特征是(

)A.晴朗微风 B.大风降温C.阴雨连绵 D.温和湿润【答案】3.B

4.B

5.A

解析:第3题,正常情况下,对流层中海拔越高,气温越低,空气对流运动显著。读图可知,23日17:00该地大气温度随海拔的变化比较正常,空气对流运动正常,冷空气没有在山谷或盆地底部汇集,还未出现冷湖现象。23日19:00,海拔1

900~2

500米,海拔越高,气温越高,即已经出现了上热下冷的逆温层,逆温层的出现会阻碍上下层空气的对流运动,导致冷空气不易扩散,在山谷或盆地底部汇集,因此23日19:00已经形成了冷湖现象。故该次冷湖现象形成于23日17:00—19:00,B项正确。第4题,23日19:00,海拔1

900~2

300米,出现了逆温层,引发冷湖效应;23日23:00,地表~2

300米,有逆温层,即逆温层扩大到了地表,表明冷湖效应自上而下形成的。到了24日8:00,逆温层处于海拔约2

000~2

300米,即地表~2

000米的逆温层消失;24日10:00,逆温层全部消失,冷湖效应消散,可知冷湖效应消散的方向是自下而上,B项正确。第5题,出现冷湖效应时,近地面气温较低,蒸发微弱,空气中水汽较少,同时逆温层的存在会阻碍空气对流运动,大气比较稳定,天气以晴朗为主,不易出现大风或者降水等天气,A项正确。知识点2

大气受热过程[命题探究] (2020年新课标全国甲卷)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。下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。(1)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(2)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.①② B.②③ C.③④ D.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【思维过程】

接近

15时

15时小于弱于低于较低较高

7—8[核心归纳]1.影响大气受热过程的三大因素(1)大气成分:主要是大气中二氧化碳、水汽等对地面辐射的吸收和对大气逆辐射作用的影响。全球气候变暖就是温室气体影响大气受热过程的典型表现。(2)天气状况:主要是大气中云层、尘埃对太阳辐射与地面辐射的影响。昼、夜云量对大气受热过程的影响很大,列表如下所示。项目作用对象集中表现时段作用过程保温作用地面辐射夜间大气逆辐射削弱作用太阳辐射白天反射等(3)下垫面状况:地面是大气的直接热源,地面状况的差异影响大气受热过程,进而影响气温状况。水陆性质、植被、冰雪等差异不仅直接影响地面对太阳辐射的反射率,而且影响地面辐射的释放持续度。地形起伏、地势高低通过影响大气层的厚度来影响其对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。2.大气两种作用的原理应用(1)大气削弱作用原理的应用——分析某地区太阳能的多寡。①高海拔地区(如青藏高原地区)。②内陆地区(如我国西北地区)。

③湿润内陆盆地(如四川盆地)。

(2)大气保温作用原理的应用——分析生产、生活现象。①解释全球气候变暖。②解释雾、露、霜等的形成。

谚语成因十雾九晴低温条件下才会形成雾。晴天的夜晚,大气的保温作用弱,近地面辐射降温,气温较低,故易形成雾。翌日,日出后气温上升,过饱和状态逐渐结束,雾也就逐渐消散,天气晴好。所以有“十雾九晴”之说露重见晴天露的形成类似于雾,气温低才会形成露。露的出现说明当地夜间天气晴朗,大气的保温作用弱,气温低,大气稳定,地面辐射降温强烈霜重见晴天晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,大气的保温作用弱,气温降低,地表水汽凝结为霜(3)在农业生产中的应用。①采用塑料大棚发展农业、玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃与大气中的温室气体具有相似的功能,能让太阳短波辐射透射进入,地面长波辐射却难以穿透,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。②深秋利用烟雾防霜冻。烟雾增强了大气逆辐射,对地面具有保温作用。③干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石。减少土壤水分蒸发,增加昼夜温差,有利于水果糖分的积累等。3.三个角度归纳昼夜温差大小的分析方法分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质等方面分析。(1)地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。(2)天气状况: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弱→昼夜温差大。(3)下垫面性质:下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地。[能力运用]考向1

大气受热过程原理及应用(2022年江苏泰州模拟)辐射表是测量各种辐射的工具,测量不同的辐射可以选择不同的传感器和安装方式。下图为某校地理社团研究大气热力作用所采用的辐射表及安装示意图。读图,完成第1~2题。1.图中四个辐射表的功能各不相同,以下对应正确的是(

)A.①—测量大气辐射B.②—测量地面反射C.③—测量太阳辐射D.④—测量大气逆辐射2.某日雪后,地表积雪,天气转晴且气温下降,各辐射表测得的辐射量变化情况是(

)A.①—不变 B.②—减少C.③—减少 D.④—增加【答案】1.B

2.C

解析:第1题,读图,根据安装位置可知,①②为短波辐射传感器,①测量太阳辐射,②测量地面反射的太阳辐射;③④为长波辐射传感器,③测量大气逆辐射,④测量地面辐射。故B项正确。第2题,天气转晴,大气对太阳辐射的削弱作用减弱,①增强,A项错误;地表积雪,地面对太阳辐射的反射作用增强,②增强,B项错误;天气转晴,气温下降,大气的保温作用减弱,大气逆辐射减弱,③减少,C项正确;地表积雪,地面反射的太阳辐射增多,吸收的太阳辐射减少,地面辐射减弱,④减弱,D项错误。考向2

温差大小的判断(2022年江苏南通模拟)地气温差是指地表温度与大气温度之间的温度差。下图为我国某城市测站某年日平均地表温度、大气温度和地气温差的变化统计图。据此完成第3~5题。3.甲、乙、丙分别表示(

)A.地气温差、地表温度、大气温度 B.地表温度、地气温差、大气温度C.大气温度、地气温差、地表温度 D.地气温差、大气温度、地表温度4.该测站可能位于(

)A.北京 B.海南 C.甘肃 D.黑龙江5.推测该市一天中污染物浓度最低的时段为(

)A.日出前后 B.正午前后C.傍晚前后 D.午夜前后【答案】3.A

4.C

5.B

解析:第3题,地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源,所以在白天,地表吸收了太阳辐射之后再把热量传输给大气,因此白天地表温度高于大气温度。读图可知,在10—18时之间的各时间点,乙温度曲线均高于另外两条曲线,可知乙为地表温度。由于地面和大气存在比热差异,日落之后,地表温度迅速下降,大气温度下降较慢,因此晚上大气温度高于地表温度,丙代表大气温度。地表温度高于大气温度时,甲为正值,地表温度低于大气温度时,甲为负值,可知甲代表地气温差。第4题,一天中气温最高出现在当地地方时约14时左右。该测站气温最高值大约出现在北京时间的16时左右,则该地地方时比北京时间大约晚2个小时,即经度比120°E偏西约30°,即当地的经度可能为90°E附近。结合四个选项,该测站可能位于甘肃,C项正确。第5题,气温越高,空气对流运动越旺盛,越有利于污染物的扩散,选项所给四个时间段中,该市正午前后气温最高,空气对流运动最旺盛,污染物扩散最快,污染物浓度最低,B项正确。层级三“核心素养”养成图表技能系列③

等温线图的判读[常见图形][判读技巧]第一步:定半球等温线上的数值由南向北递减为北半球,反之为南半球。如图1中等温线由南向北递减,故为北半球。第二步:看走向

等温线走向影响因素等温线与纬线方向基本一致太阳辐射或纬度因素(如图1中22℃、23℃、24℃等温线与纬线平行)等温线大致与海岸线平行海陆分布或海洋影响程度不同等温线与等高线平行或与山脉走向、高原边缘平行地形、地势(如图2中③地附近等温线走向)等温线闭合山峰或山地(中心低温)、盆地(中心高温)、城市热岛效应(高温),符合“大于大的,小于小的”规律第三步:看弯曲(1)整体规律:“凸高值低,凸低值高”。若向数值大的方向弯曲,其中间区域数值低;反之数值高。(2)因素分析。因素弯曲特点海陆与季节冬季,陆地上的等温线向低纬弯曲,海洋上的等温线向高纬弯曲;夏季,陆地等温线向高纬弯曲,海洋等温线向低纬弯曲。也可以概括为:一(月)陆(向)南(弯曲),七(月)陆(向)北(弯曲