高中地理《大气环境》全景复习讲义（2026版·高一必修一）

高中地理《大气环境》全景复习讲义（2026版·高一必修一）

【重要】本专题聚焦“地球上的大气”，是高中自然地理的核心模块，涵盖大气的组成与垂直分层、大气受热过程与热力环流、全球气压带和风带、天气系统以及气候类型五大板块。该知识体系不仅是自然地理学的基础内容，也是历年学业水平考试和高考的【高频考点】。依据《普通高中地理课程标准（2017年版2022年修订）》及2026年最新学业要求，本专题重点考查“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”，以及“运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象”-。在复习过程中，需要关注大单元整体教学设计理念，将大气运动置于地球系统科学的宏观框架下进行系统理解-3。【拓展延伸】大气科学作为地球系统科学的重要组成部分，与物理学、化学、生物学等多个学科存在广泛的交叉融合。从跨学科视角看，大气中的温室效应涉及物理学的辐射传热理论，大气的化学成分变化与化学中的气体反应原理密切相关，而大气运动则与流体力学中的伯努利原理有着内在联系。在复习大气的组成和垂直分层时，建议将其放到“地球圈层结构”的大背景中理解，关注各圈层之间的物质交换和能量传递-1。（一）大气的组成成分分析【基础】低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。其中，氮气和氧气合占干洁空气总体积的约99%，氮是地球上生物体的基本元素，氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。二氧化碳和臭氧虽然含量极少，但作用十分关键——二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，臭氧则能够吸收太阳紫外线，对生物具有重要的保护作用-6。水汽是成云致雨的基础物质，源于水的相变过程；大气中的固体杂质（如尘埃、烟尘等）作为凝结核，同样是成云致雨的必要条件。【热点】2026年初，世界气象组织发布的《2025年气候状况报告》显示，地球能量不平衡已达到至少65年来的最高水平，过量热量正以惊人速度在气候系统中积聚-15。英国气象局发布的最新预测指出，莫纳罗亚观测站的年平均CO₂浓度在2026年将升至429.4±0.6ppm，较2025年上升2.37±0.55ppm-11。这一上升速率远超政府间气候变化专门委员会为实现全球变暖控制在1.5°C以内而设定的1.33–1.79ppm/年的理想路径-11。我国也在2026年4月发布了大气环境监测卫星科学产品，涵盖二氧化碳、气溶胶和云三大类，其中二氧化碳柱浓度精度优于1ppm-。这些最新数据充分说明了人类活动对大气成分影响程度的加剧，也为复习提供了鲜活的现实背景。（二）大气的垂直分层结构【重要】依据气温在垂直方向上的变化特征，自地面向上可将大气依次划分为对流层、平流层和高层大气。【基础】对流层是最贴近地面的大气层，其显著特征是气温随高度增加而递减，每上升100米气温约下降0.6°C。这一层的对流运动十分活跃，云、雨、雪等天气现象多集中于此，对人类生产生活影响最大。对流层的高度随纬度不同而变化：低纬度地区地面受热多，对流活动旺盛，对流层高度可达17–18千米；高纬度地区地面受热较少，对流活动微弱，对流层高度仅约8–9千米；中纬度地区介于两者之间-7。平流层自对流层顶向上延伸至约50千米高处。该层气温随高度增加而升高，大气以平流运动为主，气流平稳，水汽和杂质极少，因此天气现象罕见，是大型客机飞行的理想空域。平流层中的臭氧层对生物生存和健康发挥着至关重要的保护作用——臭氧分子通过吸收太阳紫外线（尤其是波长较短的UV-C和部分UV-B）并将其转化为热能，实现大气增温。高层大气从平流层顶一直延伸到大气上界。这一层的气温变化较为复杂，先随高度升高而降低，在约80千米处达到最低点，随后又随高度升高而上升。高层大气中存在电离层，能够反射无线电波，对远距离无线电通信具有重要价值-7。（一）大气受热过程的三步原理【重要】大气的受热过程可以概括为“太阳暖大地—大地暖大气—大气还大地”三个紧密联系的环节。【基础】太阳辐射在穿过大气层的过程中，部分能量被大气中的臭氧、水汽、二氧化碳等成分吸收，或被云层和尘埃反射，或被空气分子散射。这种“削弱作用”使得真正到达地表的太阳辐射仅为其总能量的一小部分。到达地球表面的太阳辐射被地面吸收后，地面温度升高，并以长波辐射的形式将热量传递给近地面大气。对流层大气（尤其是其中的水汽和二氧化碳）对长波辐射的吸收能力很强——在以长波辐射形式向上传递热量的进程中，近地面大气因吸收地面辐射而增温-6-2。【基础】大气在增温的同时也以长波辐射的形式向外释放能量。这些长波辐射中，一小部分向上射向宇宙空间，大部分则向下射向地面，方向恰好与地面辐射相反，因此称为“大气逆辐射”。大气逆辐射的存在把热量在一定程度上补偿了地面辐射的损失，对地面起到了保温作用-6。（二）大气削弱作用与保温作用的影响因素【重要】影响大气对太阳辐射削弱作用的主要因素包括：天气状况——阴雨天气云雾多，大气反射作用增强，因此削弱作用更强；大气洁净度——青藏高原地处高海拔地区，大气稀薄且洁净度高，散射较少，削弱作用较弱；大气湿度——湿度越大，大气削弱作用越强-6。大气保温作用的影响因素同样包括三个方面：天气——阴雨天气云雾多，大气逆辐射增强，保温作用更强；大气洁净度——杂质越多、空气越浑浊，吸收和辐射的热量越高，保温作用越强；干燥度——湿度越大，所吸收和辐射的热量越多，保温作用越强-6。【易错点】特别需要注意辨析“天气”与“气候”两个概念。天气是指一个地区短时间内的阴晴、风雨、冷热等大气状况，变化快、不稳定；气候则是一个地区多年大气状况的平均状态，相对稳定。例如，“北京今日有雨”描述的是天气，“北京夏季高温多雨”描述的则是气候特征。（三）辐射效应与大气现象解析【高频考点】地球能量失衡是本专题与最新科学研究链接的重要切入点。根据WMO最新报告，由于温室气体浓度升高导致向外辐射能量减少，目前进入地球系统的能量多于向外散发的能量。其中约91%的过剩能量被海洋吸收，5%加热陆地，3%融化冰雪，仅约1%直接加热大气-15。这一现象正是大气受热过程原理的直接延伸和宏观测证，也是运用所学知识解释全球性环境问题的重要案例。【热点案例】高中地理教学中常见的核心效应大多与大气受热过程和大气运动密切相关：城市热岛效应源于城市排放废热多、建筑物密集散热慢，导致市区温度显著高于郊区；温室效应的基本机理是大气中的二氧化碳等温室气体吸收地面长波辐射，使地球表面温度维持在适宜生命存在的水平-24。这些效应既是高频考点，也是实际问题解决的良好素材。【拓展延伸】在实际农业生产中，利用大气保温作用原理的措施非常普遍：我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜，山东寿光蔬菜大棚利用塑料薄膜透光保温实现了冬季供应鲜菜；深秋农民利用秸秆燃烧制造烟雾预防霜冻，本质上是增加大气中的凝结核和杂质，增强大气逆辐射；华北地区早春农民使用地膜覆盖进行作物种植，同样是利用地膜阻挡地面长波辐射逸出的原理-22-。（一）热力环流的形成过程【非常重要】热力环流是大气运动中最简单、最基本的形式，也是理解一切复杂大气运动的基础。其形成过程遵循以下逻辑链条：地表冷热不均→空气的垂直运动（上升或下沉）→同一水平面上出现气压差异→水平气压梯度力驱动空气水平运动→形成热力环流。【基础】从热力环流的动态过程来看，当地表某区域受热后，近地面空气因温度升高而膨胀上升，导致该区域近地面气压降低（形成低压区），同时高空因空气积聚而气压升高（形成高压区）。反之，若某区域受冷，空气收缩下沉，近地面气压升高（形成高压区），高空气压降低（形成低压区）。在近地面水平方向上，空气从高压区流向低压区；在高空，空气同样从高压区流向低压区，从而构成了一个完整的环流系统-31。（二）热力环流的常见表现形式【重要】海陆风是热力环流在沿海地区的典型表现。由于海洋与陆地的比热容存在显著差异——海洋比热容大，升温慢、降温慢；陆地比热容小，升温快、降温快。白天，陆地升温快于海洋，陆地近地面形成低压，海洋近地面形成高压，因此风从海洋吹向陆地，形成海风；夜晚，陆地降温快于海洋，陆地近地面形成高压，海洋近地面形成低压，因此风从陆地吹向海洋，形成陆风-31。【高频考点】山谷风是热力环流在山区的典型表现。白天，山坡接受太阳辐射较多，增温快，空气沿山坡上升形成谷风；夜晚，山坡辐射冷却快，冷空气顺山坡下沉形成山风。这种日变化显著的小尺度环流对山区气候和局部天气有着重要影响。贵阳多夜雨正是因为夜间山风将水汽带到山坡冷却凝结所致-24。【基础】城市热岛效应是热力环流在城郊之间的典型表现。由于城市地区建筑物密集、人工热源多、绿化覆盖率低，城市中心温度通常比郊区高出2°C–5°C。由此形成的城郊温差驱动空气在城市上升、在郊区下沉，形成城市热岛环流。这一环流对城市规划、空气污染物扩散和绿地系统设计具有重要指导意义-24。【易错点】在运用热力环流原理解题时，需特别注意等压面的弯曲方向与气压高低值变化之间的关系。受热区域的近地面等压面通常向低处弯曲（即等压面呈下凹形态），表示近地面为低压区；受冷区域的近地面等压面向高处弯曲，表示近地面为高压区。解题时要坚持“先分析地面冷热差异，再分析垂直运动，最后分析水平风”的步骤，避免思维混乱。（一）三圈环流的形成机理【非常重要】全球大气环流形成的前提假设是大气处于理想均质状态（下垫面性质均匀、无海陆差异），但事实上，地球自转产生的地转偏向力是打破单圈环流、形成三圈环流格局的关键因素。【基础】赤道地区由于太阳高度角大，地面受热强烈，空气受热膨胀上升，在近地面形成赤道低气压带，在高空则形成高压区。从赤道上空流向极地上空的空气在地转偏向力的作用下发生偏转，导致气流在南北纬30°附近高空聚积下沉，形成副热带高气压带。从副热带高气压带流向赤道的近地面气流，在地转偏向力作用下偏转为东北信风（北半球）和东南信风（南半球）。与此同时，来自副热带和副极地地区的气流相互作用，以及极地高气压带的下沉空气在近地面向低纬流去，共同构成了北半球和南半球各自独立的三圈环流系统-37。（二）全球气压带和风带的分布与移动【基础】纵观全球范围，近地面的气压带和风带分布格局包括：赤道低气压带（0°附近）、副热带高气压带（南北纬30°附近）、副极地低气压带（南北纬60°附近）以及极地高气压带（南北纬90°附近）。与这些气压带对应的风带包括：低纬信风带（赤道低压带与副热带高压带之间，气流向东偏转）、中纬西风带（副热带高压带与副极地低压带之间）、极地东风带（极地高压带与副极地低压带之间）--38。【重要·季节移动规律】气压带和风带的位置并非固定不变，而是随着太阳直射点的季节性移动而发生有规律的偏移。北半球夏季，太阳直射点北移，赤道低气压带北移至北半球更高纬度，气压带和风带整体向高纬方向偏移；北半球冬季则与之相反，向低纬方向偏移。这一季节移动规律对理解全球降水分异和季风气候的形成至关重要-。【高频考点】气压带和风带对气候形成的控制作用是不可忽视的重点内容。受赤道低气压带控制的热带雨林气候区终年高温多雨；受副热带高气压带控制的热带沙漠气候区干旱少雨；“西风带＋副热带高压带交替控制”模式形成了冬雨夏干的地中海气候。热带季风气候的旱雨两季分异和海陆热力性质差异驱动的季风环流同样是高频命题角度。（一）常见天气系统【基础】常见的天气系统包括锋面系统（冷锋、暖锋、准静止锋）和气压系统（低压/气旋、高压/反气旋）。冷锋过境时常带来大风、降温、雨雪天气；暖锋过境时云雨天气持续时间较长但强度相对柔和；低压/气旋系统控制的区域常出现阴雨天气，而高压/反气旋控制的区域则以晴好干燥天气为主。理解这些天气系统的特征和过境前后的天气变化，是运用简易天气图解释常见天气现象成因的关键能力。（二）世界主要气候类型的分布、成因与判读【重要】掌握世界主要气候类型的分布、成因、特征和典型植被，是区域认知素养的核心要求。全球气候类型大致从赤道向两极有规律地分布着热带气候、亚热带气候、温带气候和寒带气候-49。热带气候类型包括热带雨林气候（赤道低压带控制，终年高温多雨）、热带草原气候（赤道低压带与信风带交替控制，干湿季分明）、热带季风气候（海陆热力差异和气压带风带季节性移动共同作用，旱雨季变换显著）以及热带沙漠气候（副高和信风带控制，全年炎热干旱）-47。亚热带气候类型主要包括亚热带季风和季风性湿润气候（海陆热力差异驱动，夏季高温多雨、冬季温和少雨）以及地中海气候（副高与西风带交替控制，夏季炎热干燥、冬季温和多雨）。温带气候类型包括温带海洋性气候（终年受西风带控制，全年温和湿润）、温带大陆性气候（远离海洋，降水量少、气温年较差大）及温带季风气候（海陆热力差异显著，夏季高温多雨、冬季寒冷干燥）。寒带气候类型和高原山地气候构成了世界气候的两大特殊类型：寒带气候区终年严寒、降水稀少；高原山地气候受海拔高度影响表现出显著的垂直差异。【重要·气候判读方法——“以温定带，以水定型”】判断气候类型时，应严格抓住气温和降水的变化特征，按“以温定带，以水定型”的原则进行分析-49。第一步“以温定带”：最冷月均温高于15°C为热带气候，最冷月均温介于0°C–15°C为亚热带气候或温带海洋性气候，最冷月均温介于-15°C–0°C为温带气候（温带海洋性气候除外），最热月均温低于15°C为寒带气候。第二步“以水定型”：全年高温少雨为热带沙漠气候，全年降水稀少且气温年较差较大为温带大陆性气候，年降水量分布均匀且各月降水差异较小的多为热带雨林气候或温带海洋性气候，降水出现明显的夏雨型或冬雨型特征时需进一步结合气压带风带位置综合判断-49。（三）季风环流【高频考点】季风环流是东亚和南亚最为显著的环流现象。冬季，亚洲大陆内部形成强大的冷高压（蒙古–西伯利亚高压），干燥寒冷的偏北风（西北季风或东北季风）从大陆吹向海洋；夏季，大陆受热形成低压区（印度低压），湿润的偏南风从海洋吹向大陆。东亚季风的形成主要受海陆热力性质差异驱动，而南亚季风除海陆热力差异外，还深受气压带和风带的季节性移动带来的赤道气流影响-48。（一）运用综合思维分析地理现象【核心素养】大气环境专题承载着提升学生“综合思维”和“区域认知”素养的重要使命。在复习过程中，要注意将大气的组成、运动、气候效应等内容置于地理环境整体性的框架下分析，建立“大气圈—水圈—岩石圈—生物圈”相互作用的认识视角-7。例如，分析城市热岛环流的形成，既要考虑下垫面性质（建筑物的分布、绿地面积），也要关注人类活动强度（废热排放量），还需考虑到局地环流对污染物扩散的限制作用。（二）人地协调观与可持续发展视角【核心素养】本专题与“人地协调观”的培养高度契合。通过对全球温室效应增强、气候变暖加速等现象的科学阐释，引导学生认识到人类活动对大气环境的深刻影响，树立尊重自然、顺应自然的生态文明理念。与此同时，还需关注我国在应对气候变化方面取得的积极进展——从卫星监测能力提升（大气环境监测卫星已实现二氧化碳、气溶胶、云的同平台高精度反演），到新能源推广和节能降碳行动的有序开展，都体现着负责任大国的应有担当。（三）地理实践力与图表解读训练【核心素养】在复习中应当强化图表分析与运用能力的训练。大气的受热过程示意图、热力环流形成示意图、全球气压带风带分布图、气候类型分布图、气温曲线与降水柱状图、等压面与等压线图等，都是需要熟练掌握的图表类型。通过反复的读图、绘图训练，提升空间想象能力和地理信息处理能力-1。（一）大气受热过程类例题【例题1】读大气受热过程示意图，图中序号①表示太阳辐射，②表示地面辐射，③表示大气辐射（其中使地面增温的是部分），回答以下问题。问题：图示箭头③中的大部分辐射方向是（）。A.向宇宙空间B.向地面C.向高层大气D.向平流层解析：大气逆辐射作为大气向地面辐射能量的热传递方式，是地面热量补偿的重要途径。根据大气受热过程原理，大气增温后以长波辐射形式向外传递能量，其中大部分指向地面，方向与地面辐射相反。因此正确答案为B选项。变式一：分析青藏高原地区为何太阳辐射能丰富但大气温度较低。答案提示：高海拔地区大气稀薄，太阳辐射削弱作用弱，因此太阳能丰富；但由于空气稀薄，吸收地面辐射的能力较弱，加之大气逆辐射作用不足，保温效果差，因而气温较低。变式二：比较阴雨天气与晴朗天气的气温日较差并说明理由。答案提示：阴雨天气气温日较差较小。原因是阴雨天气云层厚，白天大气反射和吸收作用强，削弱了到达地面的太阳辐射，夜晚云层又能有效吸收地面辐射并通过大气逆辐射补偿地面热量损失。（二）热力环流类例题例题2：阅读材料，完成下列题目。（材料略）某学校地理兴趣小组在实验室进行热力环流模拟实验：一个透明水箱，左侧放置冰块（模拟冷源），右侧放置热水（模拟热源）。用烟雾注入水箱后观察气流运动方向。问题1：实验开始后，烟雾在水箱中的运动方向应为（）。A.左侧上升，右侧下沉B.左侧下沉，右侧上升C.两侧均上升D.两侧均下沉问题2：基于热力环流原理，推测实验结束后水面以下的气压特点（）。A.左侧气压高于右侧B.左侧气压低于右侧C.两侧气压相等D.无法判断解析：实验中的左侧为冷源，空气收缩下沉；右侧为热源，空气膨胀上升。因此问题1选B选项。近地面气压特点：冷源区空气下沉形成高压，热源区空气上升形成低压，因此左侧气压高于右侧，问题2选A选项。变式一：结合海陆风原理，解释为何我国东南沿海地区夏季白天多偏东风而夜晚多偏西风。变式二：若在城市周围建设绿地公园、疏通风道等，对城市热岛环流有何调节作用？（三）气压带与风带类例题例题3：读南半球大气环流示意图（图略），图中①处为副热带高气压带，②处为副极地低气压带，完成下列要求。问题1：图示①处为副热带高气压带，其成因属于（）。A.热力成因B.动力成因C.辐射成因D.湿润成因问题2：图示①处与②处之间盛行风带的名称为（）。A.东北信风带B.东南信风带C.中纬西风带D.极地东风带解析：副热带高气压带是由赤道上空流向极地的气流在高空聚积下沉形成的，属于动力成因，问题1选B选项。南半球副热带高气压带和副极地低气压带之间的风带为中纬西风带（西北风方向），对应选项C。变式一：说明气压带和风带北移时东亚和南亚季风环流的变化趋势。变式二：利用气压带风带知识，分析地中海沿岸地区“夏季炎热干燥、冬季温和多雨”的成因。（四）气候类型判读类例题例题4：下图为四地气温和降水量资料图（图略），甲地最冷月均温约为25°C，年降水量约2000毫米且分配均匀；乙地最冷月均温约为-5°C，最热月均温约为25°C，降水量集中于夏季；丙地最冷月均温约为-10°C，年降水量约300毫米；丁地最冷月均温约为5°C，降水量集中于冬季。问题1：甲地的气候类型为（）。A.热带雨林气候B.热带沙漠气候C.热带草原气候D.热带季风气候问题2：乙地最月温度–5°C且夏季降水集中，最可能分布在（）。A.中国东部沿海B.印度半岛C.西伯利亚地区D.非洲撒哈拉地区解析：根据“以温定带”原则，甲地最冷月均温高于15°C，为热带气候类型；年降水量丰富且分配均匀，为热带雨林气候，问题1选A选项。乙地最冷月均温介于-15°C–0°C且夏季降水多雨型，为温带季风气候的典型特征，分布在中国东部沿海和朝鲜半岛等地，问题2选A选项。变式一：若最冷月均温0°C–15°C且夏季降水集中、冬季降水较少，该气候最可能的类型是什么？分布在哪里？变式二：地中海气候与温带海洋性气候在气温曲线和降水柱状图上最显著的区分点是什么？【易错点一】容易混淆“大气吸收太阳辐射的主要成分”与“大气吸收地面辐射的主要成分”。大气直接吸收的太阳辐射很少——其中臭氧主要吸收紫外线，水汽和二氧化碳对太阳短波辐射的吸收能力不强；而对长波辐射（地面辐射）的高效吸收主要源于水汽和二氧化碳。因此对流层大气的主要、直接热源是地面辐射，而非太阳辐射。【易混点二】易混淆“保温作用”与“温室效应”的本质。保温作用是指大气逆辐射的存在降低了地面的热量亏损，使地表温度维持在较高水平；温室效应则特指温室气体浓度升高导致大气吸收地面长波辐射能量增加、大气逆辐射增强从而使全球地表温度升高的现象。保温作用是自然常态，温室效应增强则是异常偏差。【易错点三】热力环流与等压面的空间对应关系容易判断错误。受热地面区域近地面的等压面应呈下凹状（低压），对应的高空等压面则呈上凸状（高压）。做题时应始终遵循“先确定地面冷热→再判断垂直方向运动→最终判断水平方向风和等压面弯曲方向”的逻辑顺序。【易错点四】判断气候类型时，不少学生容易忽视南北