第1讲　大气的组成、垂直分层和受热过程

第一讲大气的组成、垂直分层和受热过程高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2025课程标准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,说明大气受热过程,并解释相关现象基本概念对流层、平流层、高层大气、臭氧层、电离层、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射基本原理大气中各种成分的作用、大气各层的温度变化特点及气流运动状况和天气变化、大气的受热过程、大气对地面保温作用原理强基础必备知识提素养关键能力目录索引

强基础必备知识基础落实一、大气的组成及其作用

项目组成成分占大气体积作用氮气78%地球上生物体的基本元素

蛋白质的主要成分氧气21%人类和其他生物维持生命活动所必需的物质

呼吸作用所必需的物质二氧化碳很少绿色植物进行

的基本原料,对地表有保温作用

臭氧极少能强烈吸收

,使生物免受过多紫外线的伤害

光合作用紫外线项目组成成分占大气体积作用水汽很少,因时因地而异

固态、液态、气态的变化

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杂质作为

,是成云致雨的必要条件

凝结核二、大气的垂直分层1.分层依据:大气在垂直方向上的

、密度及

的差异。2.垂直分层温度运动状况分层主要特点成因与人类的关系A对流层

温度越高,厚度越大气温随高度的升高而

是低层大气主要的直接热源

人类生活在对流层底部,对流层与人类的关系最密切空气

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

、杂质;对流运动旺盛,易成云致雨

递减地面对流水汽分层主要特点成因与人类的关系B平流层气温随高度升高而

吸收太阳紫外线

平流运动有利于航空飞行;

被称为“地球生命的保护伞”

以

运动为主

上部热、下部冷,大气稳定天气晴朗

和杂质少,气流平稳

C高层大气气温随高度升高

;大气密度很小

距地面远,受到引力小80~500千米有若干

,能反射短波无线电波,对无线电通信有重要作用

升高臭氧平流水汽臭氧层先下降后上升电离层三、大气的受热过程

1.两个来源

短波辐射,地方时12时前后最强(1)大气最重要的能量来源:A太阳辐射。(2)近地面大气热量的主要来源:B

。

地面长波辐射2.两大过程

地方时13时前后温度最高(1)地面的增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使

。

(2)大气的增温:地面以

的形式向大气传递热量,使大气增温。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、

和散射作用。

大气直接吸收的太阳辐射很少

有云的夜晚保温作用更强(2)保温作用:C

对近地面大气热量的补偿作用。

4.主要影响:影响着大气的热状况、

分布和变化,制约着大气的

状态。

地方时14时前后温度最高

地面增温长波辐射反射大气逆辐射温度运动填图绘图·再实践在下图中填出三种辐射的名称。提示

自左向右依次为:太阳辐射

地面辐射

大气逆辐射

实践应用1.揭秘通山县枇杷冻、热害之“迷”枇杷成熟前受高温热害会形成皱果,失去食用价值;冬季花穗受冻害,后期会干枯萎蔫。下图是我国通山县(29°N,114°E)枇杷部分产区及2020年不同海拔枇杷冻、热害分布情况。(1)为什么枇杷在海拔150~250米花穗受冻数下降?(2)为什么海拔120米以下皱果数少于150米?提示

受山地逆温的影响。

提示

湖泊的调节作用。

2.北方无花果的种植——多层膜覆盖技术无花果主要生长于热带、亚热带、温带地区,秋末修剪,初春萌芽,初夏成熟。我国北方地区种植无花果多采用拱棚多层膜覆盖技术(如下图)。拱棚多层膜覆盖技术稳定了无花果的产量,但在某些方面影响了无花果的

品质。(1)为什么我国北方地区种植无花果多采用拱棚多层膜覆盖技术?(2)为什么采用拱棚多层膜覆盖技术栽培无花果其品质不如露天栽培的?提示

湖泊的调节作用。

提示

拱棚内的昼夜温差小。

网络自建将思维导图补充完整

提素养关键能力考点一逆温现象及其影响核心归纳1.逆温现象在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,大约每升高100米,气温降低0.6℃。但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象。2.逆温的类型、成因及特点

类型成因特点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,降温越快大陆上常年均可出现,尤以冬季最强平流逆温暖空气水平移动到冷的地面或水面上,而发生的冷接触作用越接近地表,降温越快锋面逆温冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部出现于锋面附近地形逆温冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动出现于山谷或盆地3.辐射逆温的形成与消失过程晴朗无云的夜间或黎明,由于大气逆辐射较弱,地面辐射散失热量多,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强,日出后逆温层自下而上消失。4.逆温的影响

有利①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘暴的发生。②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。③和其他天气现象一样,逆温可作为一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年,有效地提高了冬季的温度,越冬果树可以免受冻害等不利①逆温时大气结构比较稳定,不利于污染物扩散,容易加重大气污染。②对天气的影响:容易产生大雾等不利天气。③对交通的影响:能见度降低,地面湿滑真题剖析(2021·广东卷)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。据此完成下列各题。(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.热力对流强盛命题解读利用常见的逆温现象命题,贴近生活实际,有利于学生地理实践力的养成调用知识夜晚温度越低,越易形成逆温;山区受山风的影响,易形成逆温信息解读信息:冬季辐射逆温现象多发解读:冬季山坡上的冷空气下沉到谷底,谷底

被抬升,加剧逆温的强度

信息: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解读:当地面温度最低时,辐射逆温最显著,一天中

前后温度最低,天气晴朗,大气逆辐射弱,温度更低

信息:黄河源地区平均海拔4000多米解读:海拔高,气温低。冬季黄河源区气温

,多下沉气流,大气稳定,地面强烈辐射冷却导致辐射逆温多发

思维过程从题目所给的辐射逆温的定义入手,分析地面温度低的原因暖空气日出低答案

(1)C

(2)D

(3)B[变式训练]

在风力微弱的情况下,辐射逆温现象怎样才能消失?提示

日出之后,随着太阳辐射的增强,地面温度逐渐升高,辐射逆温会逐渐消失。对点训练考向一

影响逆温的因素(2023·广东广州一模)逆温是指对流层大气中气温随高度增加而上升的现象,从地面开始的逆温称为接地逆温,从离地面一定高度处开始的逆温称为悬浮逆温。逆温厚度是指出现逆温现象上、下限的高度差。下图反映甘肃省酒泉市2009—2018年8时和20时平均逆温厚度的年内变化。据此完成1~3题。1.逆温厚度年内变化最小的是(

)A.8时悬浮逆温

B.20时悬浮逆温C.8时接地逆温

D.20时接地逆温2.8时接地逆温厚度比20时接地逆温厚度大,原因是8时(

)A.地面温度较低

B.大气的对流较强C.太阳辐射较弱

D.大气逆辐射较强3.影响夏季与冬季逆温厚度差异的主要因素是(

)A.风速

B.昼夜长短C.降水

D.气温日较差BAB解析

第1题,逆温厚度年内变化是指一年内平均逆温厚度最大值与最小值之差。读图估算,20时悬浮逆温厚度年内变化约为200米,而其他三类逆温厚度年内变化均大于200米,因此逆温厚度年内变化最小的为20时悬浮逆温。第2题,首先,要明白接地逆温形成及发展的原理:晴朗无云的夜间,由于大气逆辐射弱,地面辐射散失的热量多,近地面气温迅速下降,而高处大气层降温较慢,从而出现“上暖下冷”的逆温层。傍晚,逆温层开始形成,随着时间推移,逆温层变厚,在黎明前逆温层厚度达到最大,日出后逆温层自下而上逐渐消失。其次,利用演绎推理获得答案。傍晚时,随着地面温度降低,逆温层开始发育,逆温层较薄;随着地面辐射散失热量,地面温度逐渐降低,逆温层厚度增大,黎明前逆温层厚度最大。一天中早晨的地面温度低。由于地面温度更低,8时接地逆温厚度大于20时接地逆温厚度。第3题,利用演绎推理进行判断:逆温形成与发展发生在夜间。夜晚时间越长,越有利于逆温发育,逆温层越厚。冬季夜晚长于夏季。冬季逆温层厚度大于夏季,即冬季与夏季逆温厚度产生差异的主要因素是昼夜长短。考向二

逆温的影响(2023·广东中山一模)发生上热下冷逆温现象的大气层称为“逆温层”。逆温层下限至地面的距离称逆温厚度,逆温层上下限的温度差称逆温强度。银川市主城区在全年各季中均有逆温层出现。据统计,银川市2013—2015年逐月平均逆温强度和厚度如下图所示。据此完成4~5题。4.关于银川市逆温时间分布特征,下列说法正确的是(

)A.冬半年逆温强度小于夏半年逆温强度B.7月20时逆温强度小于8时的逆温强度C.8时逆温厚度始终大于20时逆温厚度D.6月至10月,8时的逆温厚度持续上升5.逆温现象的出现造成银川市(

)①缓解大气污染②抑制沙尘暴发生③易出现大雾天气④减少冻害发生A.①②

B.②③ C.②④

D.③④CB解析

第4题,读图,从逆温强度来看,总体变化较大,冬半年逆温强度大于夏半年逆温强度;7月20时逆温强度比8时逆温强度大。从逆温厚度来看,8时逆温厚度始终大于20时逆温厚度;6月至10月,8时的逆温厚度并非持续上升。第5题,根据所学知识可知,逆温现象发生时空气对流运动受到抑制,大气稳定,不利于污染物的扩散,加重大气污染,危害人类健康,①错误;近地面温度低,作物易发生霜冻现象,发生冻害,导致农作物减产,④错误;大气稳定,减少风力作用,有利于抑制沙尘暴,近地面温度低,水汽易凝结,易出现大雾天气,②③正确。考点二大气的受热过程原理及其应用核心归纳1.大气的受热过程

2.大气受热过程原理的应用(1)大气削弱作用原理应用——分析某地区太阳能的多寡①高海拔地区(如青藏高原地区)地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富②内陆地区(如我国西北地区)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③湿润的内陆盆地(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解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响温室气体排放增多→大气吸收地面辐射增多→大气逆辐射增强,保温作用增强→气温升高,全球气候变暖②分析农业实践中的一些现象a.我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。b.深秋农民利用人造烟雾预防霜冻。c.华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。d.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。(3)分析昼夜温差的大小分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从天气状况、地势高低、下垫面性质几方面分析。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真题剖析(2023·广东卷)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(图1)。图2为其中某一时刻对应的太阳光照示意图(阴影部分代表黑夜)。据此完成下列各题。图1图2(1)在图1中,符合图2示意时刻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.② C.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.人类干扰越小命题解读以探空气球接收的太阳辐射的多少为素材命题,激发学生探求科学真理的精神调用知识影响太阳辐射的因素:日照时间、纬度位置、天气状况、地势高低信息解读信息:图2所示时刻,长沙位于夜半球解读:处于夜半球,近地面无法接收到太阳辐射,随着气球不断上升,接收到的太阳辐射逐渐

信息: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解读:白昼期间气球逐渐上升的过程中,海拔逐渐升高,大气变得稀薄,大气对太阳短波辐射的削弱作用变

,气球接收的太阳短波辐射逐渐增多

思维过程结合影响太阳辐射的因素,根据题目所给的具体条件,进行分析增加弱答案

(1)A

(2)C[变式训练]

在气球上升到3000米之后,气球周边的气温与同海拔的其他地点相比较,高还是低?提示

高。

对点训练考向一

大气受热过程(2023·浙江杭州二模)雾凇是低温时空气中过冷却的水汽在草木等地表物体上凝华形成的乳白色冰晶。雾凇是罕见的自然奇观,沙漠戈壁中更是难得一见。雾凇的形成与温度、湿度、风速等条件密切相关。下图为某次降雪后塔克拉玛干沙漠的雾凇景观。据此完成1~2题。1.与此次雾凇形成关系最密切的大气受热环节是(

)A.大气反射作用强 B.地面反射弱C.大气逆辐射弱 D.地面辐射强2.沙漠垄上雾凇一般要比垄间雾凇量大,其原因最可能是(

)A.垄上地势更高,降温更明显 B.垄间处于背风处,多晴天,气温高C.垄间地势低洼,地下水更丰富D.垄上处于迎风处,水汽更易与草木接触CD解析

第1题,根据材料信息“雾凇的形成与温度、湿度、风速等条件密切相关”可知,大气逆辐射较弱,保温作用较弱,导致近地面气温较低,有利于水汽凝结,形成雾凇;大气反射