高一地理（人教版）教案必修一第二章地球上的大气

第二章地球上的大气第一节大气的组成和垂直分层[课标要求]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。素养解读1.“大气的组成”部分，首先通过统计图，说明大气的主要成分及其体积分数，然后通过文字资料，说明主要大气成分的作用，即说明大气成分与生产、生活的联系。2.“大气的垂直分层”部分，首先用大气垂直分层示意图和文字资料相结合的方式，说明大气在垂直方向的分层，然后通过文字资料，说明各层大气的主要特点，再结合各层大气特点说明与人类活动的联系。知识点一大气的组成1.主要成分及其作用(1)干洁空气的组成成分及其作用气体成分作用氮气地球上生物体的基本元素氧气人类和其他生物维持生命活动所必需的物质二氧化碳[注1]绿色植物进行光合作用的基本原料；强烈吸收地面辐射，使气温升高臭氧[注2]吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用(2)水汽和固体杂质的作用物质作用水汽[注3]通过水的相变，产生各种天气现象；伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度杂质[注4]作为凝结核，是成云致雨的必要条件2.人类活动与大气:人类活动排放的污染物进入大气，会对生态系统和人类生存造成不利影响。[助解教材][注1]拓展:二氧化碳主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及有机物的燃烧、腐败等。在人口稠密的工业区，二氧化碳含量明显增高，可占空气体积的0.07%—0.65%。二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射，使地面辐射的热量不易散失到太空中，从而改变大气热平衡，导致地面和低层大气温度上升，产生温室效应。[注2]拓展:臭氧主要分布在10—40km的高度，极大值出现在22—27km附近，形成臭氧层。臭氧强烈吸收太阳光中的紫外线，对大气有增温作用，并在高空形成一个暖区。大量紫外线在高空被臭氧吸收，使地面上的生物免受伤害。穿透大气层到达地表的少量紫外线，对人类和大部分生物是有益的。[注3]拓展:大气中水汽主要来源于水面蒸发和植物蒸腾，特别是海洋蒸发。水汽上升凝结后，又以降水的形式降落在陆地和海洋。大气中水汽是唯一能发生相变的大气成分。水汽能强烈吸收和释放长波辐射能；在相变过程中还能释放和吸收热量。因此，水汽在天气变化、大气能量转换过程及大气与地面的能量交换中起着重要作用。[注4]拓展:气溶胶粒子大气中悬浮的固体杂质和液体微粒，也可称为气溶胶粒子。大的水溶性气溶胶粒子最易使水汽凝结，是成云致雨的重要条件。气溶胶粒子能吸收部分太阳辐射并散射辐射，从而改变大气透明度。气溶胶粒子影响太阳直接辐射并增大散射辐射、大气长波辐射，可能破坏地球的辐射平衡。知识点二大气的垂直分层1.大气分层依据:根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可划分为对流层、平流层和高层大气。2.垂直分层的特点(1)对流层①对流层是大气圈的最底层。②高度范围:低纬度地区17—18km，高纬度地区8—9km。[注1]③主要特征及成因主要特征成因云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质；近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨气温随高度的升高而递减热源来自地面[注2]大气对流运动显著[注3]大气上部冷，下部热④与人类关系:人类生活在对流层的底部，对流层与人类关系最密切。(2)平流层①范围:自对流层顶部至50—55km高空。②主要特征及成因主要特征成因气温随高度升高而升高臭氧吸收紫外线，使大气增温大气以平流运动为主上部热，下部冷无云雨现象，大气能见度高水汽和杂质含量很少③与人类关系:臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害；适合航空飞行。(3)高层大气①位置:平流层以上的大气。②特征气温下层:没有臭氧吸收紫外线，气温会下降上层:大气吸收了更短波长的太阳紫外线，气温随高度升高而持续上升密度很小，在2000—3000km的高空，大气密度与星际空间的密度相近③与人类关系:80—120km，流星体燃烧产生流星现象；80—500km，有电离层能反射无线电波，对无线电通信具有重要作用。[助解教材][注1]点拨:对流层的下界是地面，上界因纬度和季节而不同。低纬度地区地面受热多，空气对流旺盛，因而对流层厚度大，高纬度则相反，中纬度居中。对流作用的强度因季节而有所不同，因此任何纬度，尤其是中纬度的对流层厚度夏季较大，冬季较小。[注2]点拨:对流层空气主要依靠地面长波辐射增热，愈近地面，空气受热愈多，反之则愈少。因此，高度愈大，气温愈低。平均每升高100m，气温降低约0.6℃。[注3]点拨:由于地面的不均匀加热，空气出现垂直对流运动。对流运动的强度因纬度和季节而不同，低纬度较强，高纬度较弱；夏季较强，冬季较弱。这种对流运动，使高低层空气得到交换，近地面的热量、水汽和杂质通过对流向上空输送，从而引发一系列天气现象。探究点(一)大气的组成成分和作用及人类活动对大气成分的影响[案例探究]目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800—2400m。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂与呈贡、河北兴隆等国家级高原体育训练基地。下表示意我国部分高原体育训练基地的地理坐标及海拔。地点榆中多巴海埂呈贡兴隆海拔1996m2366m1888m1906m2118m经度104°02'E101°31'E102°41'E102°48'E117°22'E纬度35°52'N36°40'N25°01'N24°53'N40°36'N[思考交流]1.结合我国部分高原训练基地的地理坐标及海拔表，简述表中这些高原训练基地的突出优势。提示:①海拔都在1800—2400m之间，符合高原训练的最佳海拔要求；②各训练基地有一定的高度差异，便于运动员含氧量的最优化与多样化训练；③纬度比较适中，都位于北温带，且有一定的纬度差异，适宜不同季节、不同气温条件下的最优化、多样化训练等。2.世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800—2400m。推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。提示:①随着海拔的升高，氧气含量越来越低；②在更高海拔地区训练，含氧量过低，超过了人体的最大耐受力，反而使运动员的整体表现下降。[综合思维]1.大气主要成分及其作用组成成分作用干洁空气氮气(78%)地球生物体内蛋白质的重要组成成分氧气(21%)人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质二氧化碳(很少)二氧化碳吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用；二氧化碳→植物光合作用→太阳能转化为化学能臭氧(很少)吸收紫外线→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水汽(很少)近地面水汽吸收地面热量→大气升温；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杂质(因时因地而异)尘埃物质→吸附水汽→雾或降水；尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低2.大气对地球生物的重要性(1)大气使地球上大部分地区保持适宜的温度，使水以液态形式存在。(2)能阻挡大部分流星体对地球表面的撞击，减少紫外线对地球生命的伤害。3.大气成分的变化对人类的影响(1)CO2含量增加对人类的影响CO2含量增加会增强温室效应，使全球气候变暖，两极冰川融化，海平面上升，世界人口最集中的沿海大城市都将面临被淹没的危险，全球数千万人的生活将会面临生存空间危机，导致全球发生大规模的迁移和冲突。(2)氧含量变化对人类的影响①适当缺氧能激发运动员的运动潜能，世界大部分国家有高原训练基地。②缺氧过度会危害人体健康，甚至危及生命。(3)臭氧空洞对人类的影响臭氧空洞会导致到达地面的紫外线增多，紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用，对人体会产生不利的影响，容易使人体患皮肤癌等疾病。4.人类活动造成的大气污染大气污染的主要原因是人类生产、生活中所排放的污染气体和温室气体。如二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等，这些气体进入大气层，会对人类生存和生态系统造成不利影响。对大气造成污染的人类活动主要有:燃料燃烧燃料(煤、石油、天然气等)的燃烧过程是向大气输送污染物的重要发生源。燃料燃烧时除产生大量烟尘外，还会形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有机化合物等物质工业生产过程中的排放如石化企业排放硫化氢、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等；钢铁工业在炼铁、炼钢、炼焦过程中排出粉尘、硫氧化物、氰化物、一氧化碳、硫化氢、酚类、苯类、烃类等交通运输过程中的排放汽车、船舶、飞机等排放的尾气是造成大气污染的主要来源。内燃机燃烧时排放的废气中含有一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、含氧有机化合物、硫氧化物和铅的化合物等物质农业活动排放在田间施用农药时，一部分农药会以粉尘等颗粒物形式散逸到大气中，残留在作物体上或附着在作物表面的仍可挥发到大气中。进入大气的农药可以被悬浮的颗粒物吸收，并随气流向各地输送，造成大气农药污染。此外还有秸秆焚烧等[针对训练]下表示意干洁空气的体积和质量构成(高度25km以下)。据此完成1~2题。干洁空气氮气氧气氩气二氧化碳臭氧等其他气体体积/%78210.930.042(变动)极少质量/%75.5223.151.280.05极少1.对地球生命有重要保护作用的气体是()A.氮气 B.氧气C.二氧化碳 D.臭氧2.人类大量燃烧煤、石油等矿物燃料会导致二氧化碳增多。二氧化碳的主要作用是()A.吸收地面辐射能力强，使大气增温B.生物维持生命活动所必需的物质C.减少到达地面的紫外线，保护生物D.提供凝结核，是成云致雨的必要条件答案:1.D2.A解析:第1题，结合所学知识可知，臭氧可以吸收紫外线，使地面上的生物免受伤害，对地球生命有重要保护作用，D正确；氮气是大气中最主要的组成部分，氧气是维持生命活动的必需物质，二氧化碳是光合作用的基本原料，对地球生命的重要保护作用较小，A、B、C错误。第2题，二氧化碳为温室气体，吸收地面辐射能力强，能够使大气增温，A正确；生物维持生命活动所必需的物质为氧气，B错误；臭氧能减少到达地面的紫外线，保护生物，C错误；杂质提供凝结核，是成云致雨的必要条件，D错误。福建小明暑假到西藏旅游，一下飞机就兴奋地向前跑。导游赶紧叫道:“不要跑，小心高原反应。”旅游过程中，小明发现藏胞的肤色大多比较深，据说和当地紫外线强有关。小明还在当地看到温室大棚里种有各种蔬果。下图示意25km以下干洁空气成分的体积分数(其中甲、乙、丙、丁表示干洁空气成分)。据此完成3~5题。3.导游叫小明不要跑的原因是当地大气中()A.甲浓度低 B.乙浓度低C.丙浓度高 D.丁浓度高4.大气中的臭氧()①反射太阳光中的紫外线，降低气温②吸收太阳光中的紫外线，提高气温③增加到达地面的紫外线，伤害生物④减少到达地面的紫外线，保护生物A.①③ B.②③C.①④ D.②④5.小明白天看到菜农往大棚里增施二氧化碳，其最主要目的是()A.使病虫害窒息死亡 B.增强大棚保温作用C.提高大棚空气湿度 D.促进蔬果光合作用答案:3.B4.D5.B解析:第3题，导游叫小明不要跑的原因是青藏高原海拔高、空气稀薄，氧气含量低，剧烈运动耗氧量大，容易导致高原缺氧，甲为氮气，乙为氧气，丙为氩气，丁为其他气体，故B正确。第4题，臭氧层是指大气平流层中臭氧浓度相对较高的部分，主要作用是吸收太阳光中的紫外线，使气温增高，而不是反射紫外线，故①错误，②正确；吸收太阳光中的紫外线，使到达地面的紫外线减少，保护生物，故③错误，④正确。故选D。第5题，二氧化碳为温室气体，能强烈吸收地面长波辐射，起到保温的作用，青藏高原海拔高，热量条件差，所以菜农往大棚里增施二氧化碳，最主要目的是增强大棚保温作用，故B正确。探究点(二)对流层气温变化规律的判断[典例导析](2021·广东高考·节选)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。据此完成(1)~(2)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]第(1)题，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，加强了因辐射冷却作用而形成的逆温效应，故冬季在谷地或盆地易形成辐射逆温，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，冬季易受冷空气影响而多大风，大气流动性强，不易形成逆温，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。第(2)题，黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低，一天中日出之前气温最低，再加上晴朗无风，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，A、B错误；午夜时分，浓云密雾，地面热量不易散失，不会发生地面强烈辐射冷却，C错误。故选D。[综合思维]1.一般规律一般情况下，对流层气温随海拔升高而逐渐降低，海拔每升高100m，气温约下降0.6℃(如图)。2.特殊规律——逆温现象的因果分析(1)逆温的含义有两种情况①海拔上升，气温升高；②海拔上升，气温下降，但幅度小于每上升1000m，温度降低6℃(即气温下降幅度小于垂直递减率)。(2)逆温的形成消失过程(3)逆温的影响在逆温层中，暖而轻的空气位于冷而重的空气之上，形成一种稳定的大气层结。逆温层严重阻碍了空气的对流运动。由于这个原因，近地层空气中的水汽、杂质和污染物不能向高空扩散，也降不下来，只能飘浮在逆温层下面的空气层中，易造成严重的空气污染。逆温层下面的空气层，常有雾、露、霜等天气现象出现，能见度变差。[针对训练]中纬度对流层平均厚度为10—12km。下图是郑州某季节对流层内气温垂直变化图。完成1~2题。1.从图中信息判断下列说法正确的是()A.对流层厚度小于全年平均值，此时应是郑州的冬季B.对流层厚度大于全年平均值，此时应是郑州的夏季C.对流层厚度小于全年平均值，此时应是郑州的夏季D.对流层厚度大于全年平均值，此时应是郑州的冬季2.与7.5km以上相比，此季节7.5km以下()A.气温垂直递减率大，对流运动更显著B.气温垂直递减率小，对流运动更微弱C.气温垂直递减率大，对流运动更微弱D.气温垂直递减率小，对流运动更显著答案:1.B2.A解析:第1题，中纬度对流层平均厚度为10—12km，图示季节对流层厚度15km，厚度大于全年平均值、对流旺盛，应为夏季，B正确；冬季气温低，对流弱，厚度小于平均值，A、C、D错误。故选B。第2题，以7.5km为研究对象，在地面到7.5km温度从30℃降到零下30℃，下降了60℃。从7.5km到15km，温度从零下30℃到零下45℃，下降了15℃，所以与7.5km以上相比，7.5km以下温度下降得多，垂直递减率大，对流强。A正确，B、C、D错误。故选A。大气稳定度是指垂直方向上大气的稳定程度。一般而言，大气温度垂直递减率(对流层大气中，海拔每上升100m气温下降的数值)越大，大气越不稳定，对流越容易发生；反之，气温垂直递减率越小(甚至出现等温或逆温)，大气越稳定，对流将会受到抑制。大气稳定度对烟流扩散有重要影响，下图示意几种常见的与大气稳定度有关的烟形。据此完成3~5题。3.图中最有利于烟流扩散的烟形是()A.熏烟形 B.波浪形C.上扬形 D.平展形4.熏烟形烟形出现时间可能是在()A.日出后 B.午后两点C.日落后 D.午夜时分5.平展形烟形出现时()A.通常发生在大风天气B.大气温度垂直递减率大于0.6℃/100mC.不会对近地面造成严重污染D.烟囱口可能处于逆温层中答案:3.B4.A5.D解析:第3题，波浪形烟形上下边缘波动都较大，大气处于不稳定的条件，对流运动显著，易扩散，B正确；与波浪形相比，其他三种形态对流运动均不显著，不利于烟流扩散，A、C、D错误。第4题，日出后，由于地面升温，低层空气被加热，使逆温层自地面向上逐渐消失，即不稳定大气从地面向上逐渐发展，而上边缘短时间内仍处于逆温层中，烟气不能向上扩散，只能强烈下沉，A正确；午后两点通常对流较强，日落后、午夜容易形成逆温层，而不是逆温开始消散，B、C、D错误。第5题，当气温垂直递减率低于0.6℃/100m，对流受到抑制，大风天气不会出现，出现等温或者逆温层，烟囱口可能处于逆温层中，大气稳定，平展形烟形出现，A、B错误，D正确。平展形烟形出现时，若烟囱很低，烟气不易扩散，C错误。一、人地协调——南极臭氧空洞[材料]1984年，英国科学家首次发现南极上空出现臭氧层空洞。南极洲一年中的臭氧层空洞大约会在9—10月前后达到最大值，约2000万平方千米。大气臭氧层的损耗是当前世界又一个受普遍关注的大气环境问题，它同样直接关系到生物圈的安危和人类的生存。由于臭氧层中臭氧的减少，照射到地面的太阳光中的紫外线增强，其中波长在0.24—0.33μm的紫外线对生物细胞有很强的杀伤作用，对生物圈中的生态系统和各种生物，包括人类都会产生不利影响。[问题设计]1.南极上空为什么会出现臭氧层空洞?提示:人类的活动，特别是大量使用作为制冷剂和雾化剂的氟氯烃物质，是产生南极臭氧空洞的重要原因。人类在生产和生活中泄漏到大气中的氟氯烃在高层大气中经紫外线分解成氯原子，氯原子使臭氧产生了分解。2.臭氧层空洞的出现可能带来哪些危害?请提出缓解臭氧层破坏的可行措施。提示:危害:生态方面:农产品减产且品质下降；渔业减产；破坏森林。对人类的危害:患皮肤癌的可能性增加，还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击；若臭氧层全部遭到破坏，太阳紫外线就会杀死所有陆地生命，人类也将遭到“灭顶之灾”，地球将会成为无任何生命生存的不毛之地。可行措施:减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧物质的气体排放；积极研制新型的制冷系统；各国共同行动，加强国际合作。二、科学思维——晴空颠簸[材料]晴空颠簸(如图)指的是晴空湍流造成的飞行器颠簸，由空中气流的抬升或者下降等所致。民航客机的正常巡航(指飞机完成起飞阶段进入预定航线后的飞行状态)高度一般为8—10km。在高纬度地区，民航客机一般只在起飞、爬升和降落过程中遇到颠簸现象；而在中低纬度地区，民航客机在整个飞行过程中都可能遇到颠簸现象。[问题设计]3.说出晴空颠簸发生的大气层，并简述该层大气的基本特征。提示:对流层。气温随高度增加而降低，大气密度和水汽随高度迅速递减，大气有强烈的垂直运动，天气现象复杂多变。4.简析高纬度地区利于民航客机巡航的原因。提示:对流层在高纬度地区的高度是在8—9km，民航客机的正常巡航高度一般在8—10km，在高纬度地区上空的客机飞行高度可能到达平流层，气流平稳，利于飞行。[课时跟踪检测]一、选择题高空气象探测气球是一种充灌氢气或氦气的气象专用气球，需要携带专用的气象探测设备升入高空。根据天空的状况不同，气球的飞行高度也不同，月平均高度在30000m左右。据此完成1~2题。1.通过高空气象探测气球可以观测的气象要素有()①降水量②大气成分③温度④风向A.①② B.②③C.③④ D.①④2.高空气象探测气球最高可飞行到()A.平流层 B.对流层C.电离层 D.高层大气答案:1.C2.A解析:第1题，气象要素有气温、气压、风向、风速、湿度、降水、云量、能见度、雷暴、雾等，②错误；高空气象探测气球利用探测设备可收集大气层不同高度的气象数据，③④正确；高空气象探测气球在平流层观测，这一层大气较为稳定，降水等天气现象少，不能观测到降水量变化，①错误。综上所述，C正确，A、B、D错误。第2题，结合所学知识并根据材料可知，高空气象探测气球的高度在30000m左右，所以高空气象探测气球最高可飞行到平流层，A正确。地球大气又称“氮氧大气”，下表为地球大气圈25km以下干洁空气的主要成分表。据此完成3~4题。气体成分体积分数质量分数氮气(N2)78%75.52%氧气(O2)21%23.15%氩气(Ar)0.93%1.28%二氧化碳(CO2)0.042%(变动)0.05%3.地球大气层中的氮气主要存在于大气层中的()A.对流层，吸收地面长波辐射B.对流层，构成生物体的基本元素C.平流层，吸收太阳短波辐射D.平流层，吸收地面长波辐射4.目前，导致二氧化碳浓度升高的主要因素有()①植树造林②大量燃烧化石燃料③新能源公交车逐渐普及④森林、草原开垦成农田A.①③ B.③④C.①② D.②④答案:3.B4.D解析:第3题，大气中的氮气主要存在于对流层中，是构成生物体的基本元素，B正确，C、D错误；氮气不能吸收地面长波辐射，A错误。所以选B。第4题，植树造林可以吸收二氧化碳，使二氧化碳浓度降低，①错误；森林、草原开垦成农田使植被覆盖率下降，植被的减少会减少对二氧化碳的吸收，而且大量燃烧化石燃料，会释放二氧化碳，使二氧化碳浓度升高，②④正确；新能源公交车普及会减少化石燃料的使用，③错误。所以选D。波状云是波浪起伏的云层，一般认为形成波动的主要原因有两点:一是由于大气中存在着空气密度和气流速度不同的界面；二是由于气流越山而形成的波动(称地形波或背风波)。下图示意一位摄影师9月下旬拍摄的智利拉斯坎帕纳斯天文台上的波状云美景。据此完成5~6题。5.下列对波状云所处大气层的叙述正确的是()A.晴天为主，适合高空飞行B.随高度增加温度逐渐上升C.纬度越低，厚度越大D.有极光和流星燃烧现象6.某学校地理兴趣小组想要设计演示实验来模拟波状云的形成，需要具备的条件有()①充沛的水汽②稳定的大气环境③存在逆温层④旺盛的对流A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③④答案:5.C6.C解析:第5题，波状云所处大气层为对流层，天气复杂多变，A错误；近地面是对流层大气的直接热源，故气温随高度的增加而降低，B错误；纬度越低，气温越高，上升气流到达的高度越高，对流层厚度越大，C正确；极光和流星燃烧现象发生在高层大气，D错误。第6题，充沛的水汽有助于云的形成，①正确；波动气流的存在是形成波状云的基本条件，逆温层的存在，易在上层风速大、密度小，下层风速小、密度大的界面上产生波动，②错误，③正确；对流运动可以使局部空气离开平衡位置，从而形成波动气流和波状云，④正确。综上所述，C符合题意，A、B、D错误。高空降落的雪在下落过程中穿过温度较高的大气层，融化形成雨滴，雨滴继续下落，进入近地面低于0℃的冷气层中，雨滴发生冷却，与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结便形成冻雨。2024年春节期间，湖北省遭遇了严重的冻雨天气。据此完成7~8题。7.冻雨发生的大气层内()A.对无线电通信有重要作用B.臭氧浓度值最大C.适合航天飞机飞行D.对流运动旺盛8.下列符合冻雨发生时大气温度垂直分布的是()答案:7.D8.C解析:第7题，结合材料可知，冻雨是一种特殊的降雨现象，主要发生于对流层，对无线电通信有重要作用的为电离层(高层大气)，A错误；平流层天气晴朗，无云雨现象，适合航天飞机飞行，且存在臭氧层，臭氧浓度达到最大值，B、C错误；对流运动旺盛，容易成云致雨，D正确。第8题，结合材料可知，冻雨形成时近地面存在逆温现象，因此图中符合冻雨发生时大气温度垂直分布的是C选项，排除A、B、D。探空气球是携带各类无线电探空仪器或其他电子设备升空以测定高空温度、气压、湿度等气象要素的气球。它携带的各类仪器可持续将探测到的气象数据传回地面，根据不同探测站探空气球传回的数据，可以得到低纬度、中纬度和高纬度地区平均气温垂直分布状况(如下图所示)。据此完成9~11题。9.图中①②③三地区分别位于()A.中纬度、高纬度、低纬度B.低纬度、中纬度、高纬度C.高纬度、低纬度、中纬度D.高纬度、中纬度、低纬度10.根据图中信息推断，下列说法正确的是()A.平流层气温随高度上升而升高B.低纬度地区对流运动弱C.高度>15km处降水量大D.高纬度地区对流层高度最高11.最容易出现逆温现象的是()A.①地区的对流层 B.②地区的对流层C.③地区的平流层 D.①地区的平流层答案:9.B10.A11.B解析:第9题，根据所学知识可知，对流层气温随高度升高而降低，低纬度地区对流层高度高，高纬度地区对流层高度低。图中①应代表低纬度地区，③代表高纬度地区，B正确，A、C、D错误。第10题，结合所学知识和图示，可判断三条线随高度升高气温降低的范围为对流层，对流层上侧为平流层，平流层气温随高度上升而升高，A正确；①代表低纬度地区，对流运动较强，B错误；对流层降水量大，高度>15km处主要为平流层和高层大气，降水量小，C错误；③代表高纬度地区，对流层高度最低，D错误。第11题，逆温是发生在对流层中的一种特殊大气现象，它打破了气温随海拔升高而降低的常规规律，C、D错误；①地区为低纬度地区，地面获得的太阳辐射多，地面辐射冷却不如②中纬度地区明显，其他类型的逆温如锋面逆温、地形逆温等在各纬度均可能出现，故最容易出现逆温现象的是②地区的对流层，B正确，A错误。二、非选择题12.阅读图文材料，完成下列要求。(16分)1862年，英国气象学家乘坐热气球飞向12000m的高空，没有携带任何保护措施，首次记录了大气层与天气的变化，也因此诞生了世界上第一条天气预报。后来这一伟大的探索之旅被拍成了电影，描述了此次飞行经历:热气球载着气象学家飞向了百米高空并不断上升，随后进入了乌云密布的风眼中，气象学家通过减轻热气球重量，热气球快速上升至风暴上方，躲过了雷鸣和闪电，飞向了万米的高空。下图示意热气球结构及飞行经过的大气层。(1)说出热气球飞向12000m的高空过程中依次经过的大气层及经历的气温变化。(6分)(2)简述气象学家在经过乌云密布的风眼时，选择快速上升的合理性。(6分)(3)推测气象学家在上升过程中，可能遇到的危险。(4分)解析:第(1)题，据材料可知，英国气象学家乘坐热气球飞向12000m的高空，根据大气的垂直分层可知，对流层在中纬度的高度范围是10—12km，在高纬度的高度范围是8—9km，故依次经过对流层和平流层。对流层直接热源是地面，气温随高度增加而减小；平流层的能量来源于臭氧吸收太阳紫外线增温，气温随高度增加而上升，故其经历的气温变化是先降低后升高。第(2)题，根据大气运动特征可知，在对流层中大气的对流运动显著，天气现象复杂多变，可能会遇到低能见度、雷暴、大雨、大雾等危险天气；平流层中气温随高度增加而上升，气流以平流运动为主，天气晴朗，大气稳定，有利于高空飞行，故气象学家在经过乌云密布的风眼时选择快速上升。第(3)题，据材料可知，英国气象学家乘坐热气球飞向12000m的高空，依次经过对流层和平流层；在对流层中大气的对流运动显著，天气现象复杂多变，可能会遇到低能见度、雷暴、大雨、大雾、风切变、空中颠簸、空中积冰等危险。参考答案:(1)依次经过对流层和平流层；对流层气温随高度的增加而减小，平流层气温随高度增加而上升，对流层到平流层气温垂直变化规律是先降低后升高。(2)在对流层大气的对流运动显著，天气现象复杂多变；平流层气流以平流运动为主，天气晴朗，大气稳定，有利于高空飞行。(3)低能见度、雷暴、大雨、大雾、风切变、空中颠簸、空中积冰等。13.阅读图文材料，完成下列要求。(18分)大气中的氧分子在强烈紫外线照射下分解出氧原子，氧原子和氧分子结合会形成臭氧。臭氧主要存在于大气层的对流层和平流层，其中90%的臭氧分布在平流层，剩余10%的臭氧存在于对流层。受人类活动等因素影响，大气中臭氧含量逐渐发生变化。下图示意2006—2023年我国山西省大气对流层中臭氧含量的季节和年际变化。(1)说明臭氧对平流层气温垂直变化的影响。(6分)(2)简述山西省大气对流层中臭氧含量的变化特征。(6分)(3)分析山西省大气对流层中臭氧含量季节变化的原因。(6分)解析:第(1)题，根据所学知识可知，平流层中的臭氧能够吸收太阳辐射中的紫外线，从而使得平流层大气的温度升高；从对流层顶开始，向上到22km之间，臭氧的浓度较小，气温随高度的变化不大；在22—27km范围内，臭氧的浓度达到最大值，能够大量吸收紫外线，气温随高度的上升而迅速升高；对流层上部臭氧浓度较小，气温随高度的升高变化较小。第(2)题，根据图示信息可知，山西省大气对流层中臭氧含量季节变化较大；夏季的臭氧含量较高，冬季的臭氧含量较低。山西省大气对流层中臭氧含量的年际变化也较大；整体呈波动上升的趋势。第(3)题，夏季太阳高度角较大，太阳辐射中的紫外线较强，气温较高；大气中的氧分子在强烈紫外线的照射作用下，发生分解，形成氧原子，氧原子与氧分子结合，形成臭氧，所以夏季臭氧的含量较高；冬季形成的臭氧较少，臭氧含量较低。参考答案:(1)臭氧能够吸收太阳辐射中的紫外线，从而使气温升高；从对流层顶向上到22km之间的平流层，臭氧含量较小，气温随高度变化不大；但是在22—27km范围内，臭氧含量达到最大，大量吸收紫外线而使气温随高度上升迅速升高。(2)季节和年际变化均较大；从季节变化看，夏季臭氧含量大，冬季臭氧含量小；从年际变化看，臭氧含量总体呈波动上升趋势。(3)夏季气温高，太阳辐射中的紫外线强；大气中的氧分子在强烈紫外线照射下分解出氧原子，氧原子和氧分子结合形成较多臭氧。冬季形成的臭氧较少，臭氧含量较低。第二节大气受热过程和大气运动第1课时大气受热过程[课标要求]运用示意图等，说明大气受热过程，并解释相关现象。素养解读1.运用过程示意图，识别太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的热量来源、传递方向及相互关系。2.借助具体案例，理解大气削弱和保温作用的基本原理及其应用，培养学生的地理实践力。3.从能源安全、环境变化的角度，理解人类活动与大气受热过程的关系，树立人地协调观。知识点一大气的受热过程1.能量来源(1)地球大气最重要的能量来源:太阳辐射，属于短波辐射。[注1](2)近地面大气主要的、直接的热源:地面辐射，属于长波辐射。[注2]2.受热过程“太阳暖大地”太阳短波辐射穿过地球大气层，少部分被吸收或反射，大部分到达地面，地面因吸收太阳辐射而增温[注3]“大地暖大气”地面增温后，产生地面长波辐射，将热量传递给近地面大气，近地面大气又以对流、传导等方式层层向上传递能量[助解教材][注1]深化:太阳辐射的变化取决于太阳高度、大气透明度、云量等因素。有明显的日变化、年变化和纬度变化。在一天之内，夜间辐射为零，日出后逐渐增加，正午达到最大值，正午后又逐渐减少，日出前达极小值。在一年中辐射强度在夏季最大，冬季最小。辐射随纬度的分布，一般是纬度愈低，总辐射愈大；反之就愈小。[注2]拓展:地面反射率投射到地面的太阳辐射，并非完全被地面吸收，其中一小部分被地面反射。反射部分的辐射量占总辐射量的百分比，称为反射率。地面性质不同，反射率差别很大(如表所示)。显然，反射率越大，吸收越少。尽管总辐射相同，但地表吸收并不相等，这是导致近地面温度分布不均匀的原因之一。不同性质地面对太阳辐射的反射率地面性质反射率/%地面性质反射率/%祼地10—25棉地20—22沙地、沙漠25—40雪(干或洁)75—95草地15—25雪(湿或脏)25—75森林10—20海面(h>25°)<10稻田12海面(h小)10—70注:h为太阳高度角。[注3]拓展:大气对太阳辐射的吸收带大部分位于太阳辐射波谱两端的低能区，仅占太阳辐射能的18%左右。据估计，对流层大气由于直接吸收太阳辐射而带来的增温，每天不足1℃。因此，对于大气对流层而言，太阳辐射不是主要的直接热源。知识点二大气对地面的保温作用1.大气增温:地面长波辐射绝大部分被对流层中的水汽和二氧化碳等吸收，大气在吸收地面长波辐射后会增温。[注]2.大气保温(1)过程及意义(2)影响大气逆辐射的因素主要包括云量多少，大气的洁净度、干燥度。一般情况下，云量越多、空气越浑浊、湿度越大，大气逆辐射越强。[助解教材][注]拓展:地表吸收了到达大气上界太阳辐射能的50%，变成热能，温度升高，而后以大于3微米的长波(红外)向外辐射。这种再辐射能量的75%—95%被大气吸收，只有极少部分波长为8.5—12微米的辐射通过“大气窗”逸回宇宙空间。地面长波辐射几乎全被近地面40—50m厚的大气层所吸收。如果没有这些能量，近地面平均气温将降低40℃，致使绝大多数生命不能生存。探究点(一)大气对太阳辐射的削弱作用原理及应用分析[典例导析](2023·广东高考改编)2019年5月28日，某科研团队利用往返式探空气球，在长沙观测站(28°07'N，112°17'E)收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息(下图)。据此完成(1)~(2)题。(1)在图中，符合刚刚日落后所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是()A.① B.②C.③ D.④(2)这次探测结果显示，白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多，是因为随高度增加()A.CO2量减少 B.空气温度降低C.大气越稀薄 D.人类干扰越小[答案](1)A(2)C[解析]第(1)题，太阳以电磁波的形式向外传递能量，刚刚日落后近地面无法接收到太阳辐射，因此近地面太阳辐射接近于零；随着海拔的升高，接收到太阳辐射的区域逐渐增加，太阳辐射应呈现增加的趋势。第(2)题，大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为:吸收、散射、反射。白昼期间气球逐渐上升的过程中，海拔逐渐升高，大气变稀薄，空气中的尘埃分子减少，对太阳短波辐射的削弱作用变弱，故白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随着海拔的升高而增多；白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多，与CO2量减少、空气温度降低、人类干扰越小关系不大。[综合思维]1.大气对太阳辐射的削弱作用原理作用形式作用特点参与作用的大气成分被削弱的辐射形成的自然现象反射作用无选择性较大颗粒的尘埃、云层各种波长的太阳辐射夏季多云的白天，气温不太高散射作用有选择性空气分子、微小尘埃可见光中波长较短的蓝、紫色光晴朗的天空呈蔚蓝色；朝霞、晚霞呈红色无选择性较大颗粒的尘埃等各种波长的太阳辐射阴天的天空呈灰白色；房间里、日出前、日落后天空明亮吸收作用有选择性臭氧、水汽、二氧化碳等紫外线、红外线全球变暖；臭氧能吸收紫外线，对地球生命具有保护作用2.大气对太阳辐射的削弱作用变化规律的分析随时间变化太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，太阳辐射作用越强；一年中的夏季、一天中的正午太阳高度最大，太阳辐射作用最强随纬度变化纬度越低，太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，太阳辐射作用越强；同理，纬度位置越高，太阳辐射被大气削弱得越多，太阳辐射作用越弱。这是太阳辐射强度由赤道向两极递减的原因3.利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉高海拔地区地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富内陆地区(如我国西北)气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富沿海地区(如英国)气候湿润→阴雨天气多→大气的削弱作用强→太阳能不丰富[针对训练]下表示意M市某年10月连续三天的天气状况。据此完成1~2题。10月19日星期六10月20日星期天10月21日星期一1.与19日相比，M市21日()A.白天太阳辐射较弱 B.白天地面辐射较弱C.夜晚地面辐射较强 D.夜晚大气逆辐射较弱2.影响19—21日M市气温日较差变化的主要因素是()A.太阳辐射 B.地表植被C.天气状况 D.纬度位置答案:1.D2.C解析:第1题，M市21日天气晴朗，19日是阴天，晴朗天气白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，太阳辐射强，地面接受到的太阳辐射多，地面辐射较强，夜晚大气逆辐射作用弱，地面辐射较弱，D正确，A、B、C错误。第2题，根据M市19—21日气温可知，M市19日和20日温差小，19日为阴天，20日为多云，21日温差大，21日是晴天。晴天温差大主要是由于白天大气透明度高，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强，气温高，夜晚大气的逆辐射弱，气温低，气温日较差大；阴天，云量大，白天对太阳辐射的削弱作用强，气温偏低，夜晚大气逆辐射作用强，保温作用显著，气温偏高，气温日较差小，C正确；19日至21日的太阳高度角变化较小，太阳辐射和地表植被变化差异较小，A、B错误；昼夜温差与纬度位置关系不大，D错误。2024年2月16日，中央气象台发布寒潮、大风、沙尘暴三个预警，其中沙尘暴为蓝色预警。新疆东部和南疆盆地、内蒙古中西部等地出现沙尘暴。2月19日，北方部分地区及四川、湖北等地也出现大风沙尘天气。下图为大气受热过程示意图。据此完成3~4题。3.沙尘天气对大气受热过程会产生一定影响，主要体现在()A.①减弱，②减弱 B.①增强，③减弱C.②减弱，③增强 D.②增强，④增强4.关于沙尘天气过境后的描述不正确的是()A.减小昼夜温差 B.增加大气降水C.能见度下降 D.空气质量下降答案:3.D4.B解析:第3题，据图可知，①为到达地面的太阳辐射，②为大气对太阳辐射的削弱作用，③为地面辐射，④为大气逆辐射。沙尘天气使得大气中的沙尘增多，大气对太阳辐射的削弱作用(②)增强，到达地面的太阳辐射(①)减弱，地面辐射(③)减弱；大气沙尘多，大气逆辐射(④)增强。综上所述，D正确，A、B、C错误。第4题，沙尘天气过境使得大气中的沙尘增多，大气对太阳辐射的削弱作用增强，大气保温作用增强，昼夜温差减小，A不符合题意；沙尘天气会增加大气中的凝结核，但是不一定会增加大气降水，B符合题意；沙尘天气过境，使得大气能见度降低，空气质量变差，C、D不符合题意。探究点(二)大气受热过程和保温作用原理及应用分析[案例探究]温室大棚多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物的栽培或育苗等。[思考交流]1.塑料大棚和玻璃温室的设计原理和生产原理与大气的受热过程基本相同。对于短(填“长”或“短”)波辐射来说，塑料大棚和玻璃温室几乎是“透明”的，可以大部分进入温室。但对于长(填“长”或“短”)波辐射来说，塑料大棚和玻璃温室却是不“透明”的。2.在下图中完成大气受热过程示意。提示:绘图如下:3.大棚温室中生产出来的蔬菜质量略逊于自然状态下生产的蔬菜，试分析其产生的原因。提示:大棚里的蔬菜由于昼夜温差小，营养物质积累少，品质较差。[综合思维]1.大气的受热过程及其地理意义大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下:2.大气保温作用基本过程3.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。4.大气受热过程和保温作用原理的应用(1)解析自然现象的形成与影响[案例1]解释温室气体大量排放对全球变暖的影响[案例2]昼夜温差大小的分析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、大气状况、下垫面性质几方面分析:(2)在农业生产中的应用措施原理采用塑料大棚、玻璃等温室育苗、生产反季蔬菜等塑料薄膜、玻璃能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射却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干旱、半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等[针对训练]读对流层大气的受热过程示意图，完成1~2题。1.晨曦初现，朝霞漫天，其成因主要是大气对太阳辐射的()A.反射 B.折射C.散射 D.吸收2.冬季我国北方地区地面有新雪，会导致()A.①减弱，④增强 B.②减弱，③增强C.①增强，④减弱 D.③增强，④减弱答案:1.C2.C解析:第1题，根据散射定律，晨曦时太阳光线从地平线附近射来，太阳光谱中的波长较短的蓝紫色光容易被散射，而波长较长的红光不容易被散射，因此晨曦时我们看到的光线大部分是波长较长的红光，经常出现朝霞漫天，C正确，排除A、B、D。第2题，读图可知，图中①②③④分别表示地面反射的太阳辐射、到达地面的太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射。地面有新雪，新雪对太阳辐射的反射率很高，因此会导致①增强；新雪对②的变化不大；新雪会使得地面吸收的太阳辐射减少，地面获得的能量减少，从而导致④减弱；新雪导致地面辐射减弱，大气吸收的能量减弱，则③也随之减弱。综上所述，C正确，A、B、D错误。阴阳型双层日光温室是在传统日光温室的背面共用后墙搭建一个背阳的温室。采光面向阳的温室称为阳棚，采光面背阳的温室称为阴棚。采光面向阳的温室采用双层拱形设计，铺设双层棚膜，内层膜铺防寒棉被(白天揭开棉被，夜晚覆盖棉被)。下图为阴阳型双层日光温室示意图。据此完成3~5题。3.阳棚铺设双层棚膜、内层膜铺防寒棉被主要是为了()A.增加大气反射B.减弱大气逆辐射C.增强对太阳辐射的吸收D.减少地面辐射损失4.阴阳型双层日光温室可阴阳互补，阴棚对阳棚的有利影响是()A.减少热量散失 B.减少水分散失C.增大昼夜温差 D.增加空气流通5.阴阳型双层日光温室在我国最具推广价值的是()A.华北地区 B.东北地区C.西南地区 D.东南地区答案:3.D4.A5.B解析:第3题，阳棚铺设双层棚膜以及防寒棉被最主要的目的是保温，减少大棚内地面辐射的热量损失，因此D正确；这种温室与传统温室相比，地面没有因此获得更多的太阳辐射，不能增强对太阳辐射的吸收，C错误；大气反射会削弱太阳辐射，与大气中的云层等有关，与该做法无关，A错误；白天双层棚膜可以让太阳短波辐射(主要是可见光)进入，加热棚内地面，而日落后防寒棉被的使用，可以最大限度减少棚内热量损失，与传统日光温室相比，更能增强大气逆辐射，因此B错误。第4题，由材料可知，阴棚位于阳棚北面，中间共用一堵墙，组成阴阳型双层日光温室。这样就能更好地阻挡来自北面的冷空气，最大限度减少阳棚内热量散失，A正确；阴阳型双层日光温室和传统日光温室都是较封闭空间，棚内水汽不易散失，与外界空气交换少，但也都有相应的通风口，阴棚不会导致阳棚减少水分散失，也不能增加阳棚空气流通，因此B、D错误；白天阳棚的热量可以通过墙面或墙面上的通气窗等传给阴棚，夜晚阴棚能减少阳棚热量的散失，从而使阳棚减小昼夜温差，C错误。第5题，由材料“采光面向阳的温室采用双层拱形设计，铺设双层棚膜，内层膜铺防寒棉被”可知，这样做是为了更好起到保温的作用，说明该地气温低，热量少。结合选项，应该是纬度最高的东北地区，B正确；华北、西南、东南地区热量条件均优于东北地区，排除A、C、D。一、科学探究——大气受热过程模拟实验[材料]厦门市某学校地理兴趣小组于夏季某晴朗的上午进行大气受热过程模拟实验。实验装置如图所示(其中三个玻璃箱和温度计规格均相同)，实验数据见表。观测时间室内(于10:10移出)室外室内(于10:50移入)10:1010:3010:5011:30甲26℃28℃30℃27℃乙26℃27℃28℃26℃丙26℃29℃32℃26.5℃[问题设计]1.在A—E中选择合适的选项，补全该小组编制的大气受热过程模拟实验装置细目。实验装置或操作所验证或模拟的大气受热过程原理分别于室内外测温①

覆盖透明薄膜②

丙组放置沙土③

温度计放置在适当位置④

A.大气的保温作用B.大气的削弱作用C.下垫面性质对气温的影响D.太阳辐射是大气重要的能量来源E.地面是近地面大气的直接热源答案:自上而下:DACE2.解释10:30—11:30甲、丙玻璃箱内温度变化的差异。提示:与甲玻璃箱相比，丙玻璃箱因其底部放置沙土，地表比热容较小，故10:30—10:50升温幅度较大，10:50—11:30降温幅度也较大。二、地理实践——直升机扰动气流预防枇杷霜冻灾害[材料]蒙自市地处云贵高原南部的山间盆地。某年1月，蒙自市开展直升机扰动气流预防枇杷霜冻灾害试验，几天后枇杷林地温度提高2—3℃，减少了霜冻灾害对当地枇杷产业造成的损失。下图为直升机气流扰动防霜冻原理示意图。[问题设计]3.根据材料将图中补充完整。(要求在A、B中标出气团性质，在C、D中用箭头绘制出气流运动方向)提示:填图如下:4.简述直升机防霜冻法相较于烟熏、洒水等传统防霜冻法的优势。提示:减少环境污染；减轻对作物品质的影响；省时高效；受地形限制较小。[课时跟踪检测]一、选择题“袅袅凉风动，凄凄寒露零”。露珠冷寒而欲凝结，放出微弱寒光，寒露节气由此而得名。据此完成1~2题。1.寒露时节，露珠多出现在早晚时分的直接原因有()①太阳辐射弱，到达地面的太阳辐射少②地面辐射弱，传递给大气的热量少③云层厚，对大气的削弱作用强④大气逆辐射弱，对地面的保温作用差A.①③ B.①④C.②③ D.②④2.大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用分别使()①地球表面平均气温降低②夜晚的最低温度降低③白天的最高气温降低④地球上气温日较差减小A.①② B.③④C.①③ D.②④答案:1.D2.B解析:第1题，露珠是由于夜晚气温过低，水蒸气凝结成小水珠的现象。导致气温低的直接原因是地面辐射及大气对地面的保温作用弱，②④正确，即D正确；太阳辐射是地面、近地面大气的重要热源，露珠是气温低造成的，早晚时分云层厚，大气保温作用强，气温较高，不易形成露珠，①③错误。A、B、C错误。第2题，大气对太阳辐射的削弱作用使到达地面的太阳辐射减少，地面辐射会较弱，大气吸收的地面辐射减少，白天的最高气温降低，③正确。大气通过大气逆辐射将热量还给地面，对地面起到保温作用，导致夜晚气温较高，白天的最高气温降低，夜晚最低气温升高，气温日较差减小，②错误，④正确。实际上由于大气中二氧化碳浓度增加，大气保温作用增强，地球表面平均气温是升高的，①错误。B正确，A、C、D错误。经研究发现，太阳辐射经过大气会被大气吸收、反射和散射，统称为大气对太阳辐射的削弱作用，下图示意大气对太阳辐射的削弱作用，设定来自太阳的辐射是100%。据此完成3~4题。3.在大气对太阳辐射的削弱作用中，效果最显著的是()A.地面吸收 B.大气吸收C.大气反射 D.地面反射4.受大气削弱作用影响，阴雨天与晴天相比白天()①地面温度低 ②地面温度高③近地面大气温度低 ④近地面大气温度高A.①④ B.①③C.②③ D.②④答案:3.C4.B解析:第3题，由图可知，大气对太阳辐射的削弱作用中，大气吸收中被灰尘、各种分子和云共同吸收的太阳辐射占18%，散射占5%，大气(云层)反射占21%，C对，B错；地面吸收和地面反射不属于大气削弱作用，A、D错。综上，本题选C。第4题，由图可知，阴雨天云层厚、水汽杂质含量多，大气的削弱作用增强，到达地面的太阳辐射减少，地面吸收太阳辐射减少，导致地面温度低，进一步导致地面反射的太阳辐射减少，近地面大气温度降低，①③对，②④错。综上，本题选B。新疆地区采用黑白条带地膜覆盖法(图1)繁殖山葡萄，即在垄中间用白色塑料薄膜，垄两侧用黑色塑料薄膜，以此提高葡萄植株成活率。图2示意大气的受热过程。据此完成5~7题。5.不同颜色的地膜透光性不同，农业生产中白膜、黑膜对大气受热过程的主要影响分别是()A.增强①过程、增强④过程B.减弱③过程、减弱②过程C.减弱③过程、增强②过程D.增强④过程、增强①过程6.俗话说“大树底下好乘凉”，大树下方气温较低的直接原因是()A.①减弱 B.②减弱C.③减弱 D.④减弱7.从大气的受热过程来分析，我国新疆地区“早穿棉袄午穿纱，晚围火炉吃西瓜”这一现象的形成原因是()A.白天④作用弱，夜晚③作用弱B.白天①作用强，夜晚②作用强C.白天①作用强，夜晚②作用弱D.白天①作用弱，夜晚④作用弱答案:5.B6.C7.D解析:第5题，根据大气的受热过程判断，图2中①表示大气对太阳辐射的削弱作用，②表示太阳辐射，③表示地面辐射，④表示大气逆辐射。结合材料分析，垄中间用白色塑料薄膜，白膜透光性强，同时能够减少地面辐射(③)散失的热量，对垄面起到保温作用；垄两侧用黑色塑料薄膜，黑膜透光性差，能够减少到达垄沟的太阳辐射(②)。综上所述，B正确，A、C、D错误。第6题，地面辐射量的多少对近地面大气温度有直接影响，大树下方气温较低的直接原因是地面辐射量(③)减弱，C正确。第7题，新疆深居内陆，气候干旱，多晴天，白天大气对太阳辐射的削弱作用(①)弱，到达地面的太阳辐射多，气温高；夜晚大气逆辐射作用(④)弱，地面热量散失的快，温度下降快，气温低，因此昼夜温差大。故选D。太阳辐射强度是指地面单位时间、单位面积获得的太阳辐射能量。下图示意某地连续两天太阳辐射强度的变化。据此完成8~10题。8.关于该地一天中太阳辐射强度的说法，正确的是()A.日出后持续增强B.正午前后达到最大值C.日落前达到最大值D.一天之中变化不大9.第二天的天气状况可能是()①晴朗②多云③大风④雾霾A.①③ B.②③C.②④ D.③④10.与第一天相比，第二天的昼夜温差特点及相关原因是()A.大；吸收的太阳辐射多B.小；吸收的太阳辐射少C.大；吸收的地面辐射多D.小；大气逆辐射作用弱答案:8.B9.C10.B解析:第8题，由图可知，太阳辐射日出后开始增强，正午过后逐渐减弱，并非持续增强，A错误；该地连续两天的太阳辐射强度最大值均出现在12:00左右，故正午前后达到最大值，B正确，C错误；日出后、日落前太阳辐射强度小，正午前后太阳辐射强度大，一天中变化较大，D错误。第9题，由图可知，第二天的太阳辐射强度小于第一天，连续两天的昼夜长短区别不大，应是大气对太阳辐射的削弱作用的影响，多云、雾霾天气会增加大气密度，削弱作用增强，使到达地面的太阳辐射减少，②④正确；晴朗天气，大气的削弱作用小，太阳辐射的强度大，①错误；大风天气不会影响太阳辐射的强度，③错误，C正确，A、B、D错误。第10题，与第一天相比，第二天的太阳辐射强度较小，可能受阴雨天气或雾霾的影响，白天大气对太阳辐射的削弱作用增大，到达地面的太阳辐射减少，地面辐射减弱，大气吸收的地面辐射减少，白天温度较低；夜晚大气逆辐射增强，保温作用增强，夜晚的气温较高，导致昼夜温差减小，B正确，A、C、D错误。山东寿光是中国最大的蔬菜生产基地，农民利用大棚农业生产的低效益期将大棚完全封闭，使棚内温度升至50—70℃并维持15—25天左右，能有效改良棚内农业生产条件，取得了较好的经济和生态效益。据此完成11~13题。11.封闭大棚应选择每年的()A.冬季 B.春季C.夏季 D.秋季12.大棚升温的主要原因是()A.棚内外空气流通快B.进入棚内的太阳辐射强C.大棚保温作用强D.棚膜透射太阳辐射多13.大棚封闭的主要目的是()A.杀灭病虫害 B.增加土壤肥力C.保持土壤水分 D.防止低温冻害答案:11.C12.C13.A解析:第11题，由材料可知，夏季阳光充足、温度较高，白天棚内可以迅速自然升温，故为最佳时期，C正确；冬、春、秋季温度较低，不适宜实施封闭，A、B、D错误。第12题，棚温能快速自然上升主要是因为棚膜阻挡了地面辐射的散失，增强了大气逆辐射，隔热保温作用强，C正确；棚膜透射太阳辐射和进入大棚的太阳辐射与外界几乎一样，B、D错误；棚内棚外空气流通慢，A错误。第13题，封闭大棚利用高温可以有效杀灭或抑制病虫害，为农作物种植提供一个相对健康、热量充足的生长环境，A正确；封闭大棚对保持土壤水分、增加土壤肥力的作用较小，B、C错误；由于封闭时期为夏季休棚期，作用不是防止低温冻害，D错误。(2024·安徽高考)下图为我国某地面观测站(47°06'N，87°58'E，海拔561m)某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。据此完成14~15题。14.图中甲、乙、丙三条曲线依次表示()A.地面长波辐射、地面反射太阳辐射、大气逆辐射B.地面长波辐射、大气逆辐射、地面反射太阳辐射C.大气逆辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射D.大气逆辐射、地面长波辐射、地面反射太阳辐射15.观测期间该地()①第1天晴朗无云②第2天地面吸收的太阳辐射量最大③第3天比第4天大气透明度低④可能经历了降水过程A.①② B.②③C.①④ D.③④答案:14.B15.D解析:第14题，读图可知，丙曲线整体数值最低，同时与太阳辐射曲线变化几乎一致，可判断丙代表地面反射太阳辐射；太阳辐射能量的传递过程是由太阳辐射到地面长波辐射，再到大气逆辐射，因此地面长波辐射数值肯定高于大气逆辐射数值，且与太阳辐射曲线变化保持相对一致，可以判断甲为地面长波辐射，乙为大气逆辐射。故选B。第15题，由图可知，第1天和第4天太阳辐射强，而第2天和第3天太阳辐射弱，故第1天和第4天可能为晴朗天气，第2天和第3天可能为阴雨天气。对比4天的太阳辐射曲线变化，其中第4天太阳辐射曲线平滑且大致关于最高值对称，故推测其白天受云层削弱极弱，应为晴朗无云；第1天太阳辐射曲线出现部分波动，推测其部分时间受到云层削弱，并非晴朗无云，①错误；第2天和第3天太阳辐射明显弱于第1天和第4天，且太阳辐射曲线不规律，应为阴雨天，地面吸收的太阳辐射量较小，②错误，④正确；第4天的太阳辐射曲线平滑且关于最高值(当地正午)对称，雨后大气中尘埃等杂质含量显著减少，故第4天大气透明度高，③正确。综上，D正确。二、非选择题16.阅读图文材料，完成下列要求。(18分)东汉王充在《论衡》中写道:“云雾，雨之征也，夏则为露，冬则为霜。”露和霜分别是大气中水汽遇冷凝结在地物上的液态体和固态体。晴朗的夜晚易产生露和霜。下图为大气受热过程示意图。(1)大气受热过程图中，②表示，③表示，④表示。(6分)

(2)简述晴朗的夜晚容易出现露和霜的原因。(6分)(3)有人说水果生长的季节，晨露越多，果实品质越好，请说明这一结论的合理性。(6分)解析:第(1)题，②由云层指向大气上界之上的宇宙空间，代表大气反射的太阳辐射，③来自地面，代表地面辐射，④由大气指向地面，代表大气逆辐射。第(2)题，露和霜是由大气中的水汽凝结形成的，晴朗的夜晚，大气中少云，大气逆辐射弱，大气对地面的保温作用弱，地表热量散失快，地表快速冷却，近地面大气受冷地面的影响，降温明显，大气中的水汽遇冷凝结，形成霜或露。第(3)题，露主要出现在晴朗的夜晚和早上，晨露多，说明果实生长季节晴天多，光照强，且水分充足；晴天昼夜温差大，利于水果糖分的积累；充足的光照也能增强果实的香味和色泽，从而提升水果的品质和口感；晨露多，水果生长季节水分充足，满足果树、水果对水分的需要，有利于保证果实品质。参考答案:(1)(大气反射的)太阳辐射地面辐射大气逆辐射(2)晴朗的夜晚，大气中少云，大气逆辐射弱；大气保温作用弱，地表热量散失快，近地面大气温度低；水汽遇冷易凝结成霜或露。(3)晨露多，说明果实生长季节晴天多，光照强，水分充足；晴天多，昼夜温差大，利于水果糖分的积累；充足的光照可以促进水果糖分的合成，增强果实的香味和色泽，从而提升水果的品质和口感；水果生长季节水分充足，有利于保证果实品质。第2课时大气热力环流[课标要求]运用示意图等，说明热力环流原理，并解释相关现象。素养解读1.借助与热力环流相关的生活情境，引导学生理解热力环流产生的具体条件和小尺度区域特征差异，加强学生的区域认知能力。2.运用热力环流示意图，说明大气热力环流的过程，并能利用其原理理解海陆风、城市热岛效应等地理现象，提升综合思维能力。1.概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。2.形成过程(1)冷热不均引起垂直运动注:虚线代表地面受热均匀时的等压面，实线代表地面受热不均匀时的等压面。①A地受热，近地面空气膨胀上升，形成低气压，上空形成高气压。②B、C两地冷却，空气收缩下沉，近地面形成高气压，上空形成低气压。[注1](2)气压的水平差异促进大气水平运动近地面的空气从B、C流向A；高空的空气从A'流向B'、C'。[注2][助解教材][注1]辨析:高压的数值不一定大于低压的数值高、低压是相对于同一水平面上气压状况而言的。在同一水平面上，高压的数值大于低压数值；在垂直方向上(同一地点)，近地面低压的数值要高于对应高空高压的数值。[注2]辨析:气流并不一定由高压区流向低压区在同一水平面上，气流总是从高压区流向低压区，垂直方向上则不然。空气的垂直运动主要是空气受冷收缩下沉、受热膨胀上升等热力作用或动力因素引起的，并非取决于气压的高低，所以垂直方向上气流可能由低压区流向高压区。探究点(一)大气热力环流的形成[案例探究]犬鼠(土拨鼠)白天活动，善于挖掘洞穴。其洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆(如图)，使地面上的风吹进了洞穴，形成了“穿堂风”，给犬鼠带去了习习凉风。[思考交流]1.犬鼠将其中一个洞穴(乙处)隆起土堆有什么作用?提示:水平气流经过土堆时，被抬升，形成上升气流，乙处气压较低。2.判断甲、乙两个洞口，哪一个是进风口?哪一个是出风口?提示:甲洞口没有气流抬升，气压较高。乙处气压较低。地面的风从甲洞口进入洞穴，从乙洞口出来，从而在洞穴里形成“穿堂风。”[综合思维]1.热力环流的分析思路(1)确定近地面两地白天和夜晚的冷热状况(2)根据冷热状况判断垂直方向上的气流运动方向热上升、冷下沉——近地面热空气上升，冷空气下沉。(3)判断两地近地面与高空的气压状况①热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压，近地面热的地方形成低压。②近地面和高空的气压性质相反——近地面为高压，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。(4)根据气压状况判断两地间风向:水平气流从高压流向低压。2.理解热力环流的形成，关键抓住以下三点关系(1)温压关系(2)风压关系:水平方向上，风从高压吹向低压。(3)等压面凹凸关系:高压处等压面上凸，低压处等压面下凹。近地面与高空等压面弯曲方向相反。[针对训练]历史上古徽州位于我国安徽省南部山区，气候湿热，徽派建筑在布局上因地制宜，构思精巧，天井贯通院落中间，四周住房相围，寓意为“四水归堂”，天井使民居通风透气，冬暖夏凉，还可以有效排泄雨水。下图为徽派建筑实体景观图。据此完成1~2题。1.下列符合夏季天井近地面大气环流形式的是()2.天井民居的布局对气候的调节作用表现在()①夏季可以有效减少太阳辐射②夜晚便于保持室内温度③冬季可以增加室内太阳辐射④白天有利于排出室内潮气A.①② B.②③C.①④ D.③④答案:1.A2.C解析:第1题，结合材料可知，天井可以通风透气，白天民居内与室外相比，气温偏低，气压偏高，在气压差作用下，气流在近地面由民居内流向室外，把民居内的热量和湿气排向室外，晚上气流流向相反，由室外流进民居内，带来外部冷空气，起到通风透气的作用。因此，白天天井近地面气温低，气压高，气流向外流出，晚上天井近地面气温高，气压低，外部气流流进室内。综上所述，A正确，B、C、D错误。第2题，徽派民居四周住房相围，夏季可以减少太阳辐射进入室内，降低气温，故①正确；结合上题，在温差作用下，白天气流向外流出，利于排出室内潮气，故④正确；四周住房相围，仅留天井，不利于光照进入室内，故③错误；夜晚室内气温高，外界气温低，气流由室外流进室内，主要目的为通风、降温，故②错误。综上所述，C正确，A、B、D错误。在日常生活中，我们会经常遇到一些现象，这些现象很多蕴藏着地理原理。阅读下面场景，完成3~4题。场景一:切大葱或洋葱的时候，会忍不住“泪流满面”。场景二:切洋葱的时候在旁边点燃一支蜡烛，便可极大地缓解眼部的不适。3.从热力环流的角度看，切大葱或洋葱时点燃蜡烛能缓解眼部不适的原理是()A.空气受热加大风速 B.空气遇冷减小风速C.空气受热膨胀上升 D.空气遇冷收缩下沉4.下列热力环流示意图能反映蜡烛附近空气环流的是()答案:3.C4.A解析:第3题，从热力环流的角度看，点燃蜡烛后，蜡烛加热，蜡烛处气流受热膨胀上升，切大葱或洋葱处气流下沉，可以减少切葱产生的气体的上升，从而能缓解眼部不适感，C项正确。第4题，点燃蜡烛后，蜡烛处气流受热膨胀上升，蜡烛处台面形成低压，高空形成高压，两侧空气温度低，空气遇冷下沉，形成高压，底层气流由两侧流向蜡烛，高空气流由蜡烛上空流向两侧，A项正确。探究点(二)常见的热力环流[案例探究]上海某中学地理研究性学习小组开展了“城市风”的课题研究，图1为上海城区与郊区间近地面等压面示意图，图2为上海城区与郊区分布示意图。[思考交流]1.在图1中用实线绘制4000m高度处的等压面(不需要标气压值)，并在MN之间的高空和近地面用箭头绘制出热力环流示意图。提示:绘图如图所示:2.图1中①②③④四地气压值大小排序是。若图1代表白天海陆之间的等压面状况，则M代表，N代表(陆地或海洋)的等压面状况。

提示:④>③=②>①陆地海洋3.图2中郊区P地的风向是。若在郊区P地建设大气污染较重的工厂，是否合理?说明原因。

提示:西北风不合理。原因:工厂排出的大气污染物会经近地面风从郊区流向城区，加剧城市污染。[综合思维]热力环流是常见的自然现象。海陆热力性质的差异，山谷、山坡的受热不均，人类活动等都可能导致热力环流的形成。具体分析如下:1.海陆风内容图示白天陆地比海洋增温快，近地面陆地气压低于海洋，风从海洋吹向陆地夜晚陆地比海洋降温快，近地面陆地气压高于海洋，风从陆地吹向海洋2.山谷风内容图示白天山坡上的空气增温较谷底快，气流上升，气压低，暖空气沿山坡上升，形成谷风夜晚山坡上的空气降温较谷底快，气流下沉，气压高，冷空气沿山坡下沉，形成山风3.城市热岛环流内容图示市区受人为热源多等因素影响，气温高、气流膨胀上升，近地面形成低压；郊区气温低，气流冷却下沉，近地面形成高压[针对训练]下图为热力环流示意图。据此完成1~2题。1.图示()A.时间为白天 B.山谷气温较高C.山谷易降水 D.山坡气压较高2.下列现象的产生与热力环流有密切关系的是()A.极光 B.太阳风C.夜雨 D.流星雨答案:1.A2.C解析:第1题，图中显示谷底为下沉气流，反映此时为白天，山坡升温快，为热源，气压低，气流上升，山谷气温较低，为冷源，盛行下沉气流，不易降水。据此分析选A。第2题，夜雨是因为夜晚山谷气温较高，为热源，气流上升，容易形成降水，该现象是热力环流原理的应用之一。而极光、太阳风多与太阳活动有关，流星雨是一种天文现象，均与热力环流无关，据此分析选C。湖陆风是在较大水域和陆地之间形成的以24小时为周期的地方性天气现象。如图为洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图。读图，完成3~4题。3.据图文材料可知，此时()A.①处为白天的陆风 B.②处盛行上升气流C.④处更易形成降水 D.③处风力小于①处4.在夏季，此时最可能为当地()A.0时 B.5时C.15时 D.20时答案:3.B4.C解析:第3题，据图文材料可知，此时风由湖泊吹向陆地，①处为白天的湖风，A错误；②处白天升温快，气流上升，盛行上升气流，B正确；④处气流下沉，不易形成降水，C错误；③处为6级北风，风力大于①处4级南风，D错误。第4题，在夏季，白天陆地升温快，陆地形成低气压，湖泊升温慢，形成高气压，风由湖泊吹向陆地，故此时最可能为当地15时，C正确。

图表判读——等压面图的判读1.等压面的含义:等压面是指在垂直方向上把气压值相同的各点连接而成的面。等压面能反映在垂直方向上，气压随高度增加而降低；在水平方向上，因地面冷热不均而导致同一水平面上出现的气压差异。2.等压面的判读技巧(1)水平气压分布的判断地面冷热不均，导致同一水平面上出现气压差异，使等压面发生弯曲，同一水平面上，等压面上凸处气压高，下凹处气压低，可用“凸高凹低”进行记忆(如图3)。例如，图1中PB>PA，PC>PD。(2)垂直气压差异的判断大气密度随高度增加而降低，导致在垂直方向上随着高度增加气压降低。例如，图2中P甲>P丁，P乙>P丙。同一垂直方向上，近地面和高空的气压类型相反，若近地面为高压，则高空为低压。(3)热力环流方向的判断同一水平面上气压差异确定后，可以判断水平气流运动方向。例如，图2中气流由甲地流向乙地，丙地流向丁地，再根据气流连续运动的特点确定环流方向。最终气流运动方向为甲→乙→丙→丁→甲。(4)下垫面性质的判断判断陆地与海洋(湖泊)在近地面，夏季，等压面下凹处为陆地、上凸处为海洋(湖泊)；冬季，等压面下凹处为海洋(湖泊)、上凸处为陆地判断裸地与绿地裸地同陆地、绿地同海洋(湖泊)判断城区与郊区在近地面，等压面下凹处为城区、上凸