高中地理必修第一册（鲁教版）大气圈与大气运动全案知识清单

高中地理必修第一册（鲁教版）大气圈与大气运动全案知识清单一、大气圈的组成与垂直分层【基础】【高频考点】（一）大气圈的组成物质【重要】地球的外部圈层之一，是由气体和悬浮物组成的复杂系统，主要集中在地表以上厚度约千米的范围内，其总质量的3/4集中在近地面的对流层。低层大气是由干洁空气、水汽和固体杂质三部分组成的混合物。1、干洁空气：是指大气中除去水汽、液体和固体杂质以外的整个混合气体。其主要成分及作用如下：（1）氮气（N₂）：【基础】约占干洁空气体积分数的78%，是地球上生物体内蛋白质的重要组成部分。（2）氧气（O₂）：【基础】约占干洁空气体积分数的21%，是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质。（3）二氧化碳（CO₂）：【重要】含量虽少（约占0.033%），但作用显著。它是绿色植物进行光合作用的基本原料，能够强烈吸收地面辐射，对大气有显著的保温作用。工业革命以来，由于化石燃料的大量使用和森林的破坏，大气中CO₂浓度上升，是全球变暖的主要原因之一。（4）臭氧（O₃）：【重要】主要分布在平流层中，能够强烈吸收太阳辐射中的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”，保护地球生物免受过量紫外线的伤害。氟氯烃等制冷物质的排放是导致臭氧层破坏的元凶。2、水汽：【重要】大气的微量成分，但在天气变化中扮演着重要角色。水汽的相变（气态、液态、固态）会伴随着热量的吸收和释放（潜热），是形成云、雨、雾、雪等一系列天气现象的物质基础。同时，水汽也能强烈吸收地面长波辐射，参与保温作用。3、固体杂质：【基础】包括烟粒、尘埃、盐粒等。它们作为凝结核和冻结核，是水汽凝结或凝华的核心，对成云致雨起着关键作用。同时，固体杂质大量聚集会降低大气能见度，造成大气污染（如雾霾）。（二）大气的垂直分层【核心考点】【难点】根据大气在垂直方向上的温度、密度和运动状况的差异，可将大气自下而上划分为对流层、平流层和高层大气。1、对流层：【基础】（1）高度范围：贴近地面的大气最低层。其高度因纬度而异，低纬度地区受热多，对流旺盛，厚度达1718千米；中纬度地区为1012千米；高纬度地区仅为89千米。同一地区，夏季厚度大于冬季。（2）主要特征：【★★★★必考】▲气温垂直递减：气温随高度增加而降低，平均垂直递减率约为0.6℃/100m。这是因为对流层大气的直接热源主要来自地面长波辐射，离地面越近，获得的热量越多。▲对流运动显著：由于上部冷、下部热，有利于大气的垂直对流运动。对流运动的强度随纬度升高而减弱。▲天气现象复杂多变：几乎全部的水汽和固体杂质集中于此，加上显著的垂直对流，使得风、云、雨、雪、雾、雷电等主要天气现象均发生在这一层，与人类生产生活关系最为密切。2、平流层：【重要】（1）高度范围：自对流层顶至5055千米高度。（2）主要特征：▲气温随高度升高而升高：该层底部气温随高度变化很小，但在30千米以上，因其中的臭氧层大量吸收太阳紫外线而增温，气温随高度增加显著上升，形成下冷上热的稳定结构。▲大气以平流运动为主：气流平稳，垂直对流运动很弱。▲天气晴朗，能见度高：水汽和固体杂质含量极少，无云雨现象。（3）与人类关系：【热点】平流层顶部臭氧层吸收紫外线，保护地球生物；同时，由于气流平稳、能见度高，是理想的高空飞行空域（飞机在此层飞行）。3、高层大气：【基础】（1）高度范围：平流层顶以上的大气。（2）主要特征：▲气压很低，密度很小。气温随高度增加先降低后升高。▲存在电离层：在80500千米的高空，大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，形成若干电离层。（3）与人类关系：【热点】电离层具有反射无线电短波信号的能力，对地面无线电通信至关重要。太阳活动强烈时，会扰动电离层，可能导致无线电短波通信衰减甚至中断。此外，极光也主要发生在此层。（三）逆温现象【难点】【拓展】1、概念：【基础】在对流层中，一般情况下气温随高度增加而降低。但在某些特定条件下，可能会出现气温随高度增加而升高的现象，或垂直递减率小于0.6℃/100m的现象，称为逆温。2、成因类型：（1）辐射逆温：因地面强烈辐射冷却而形成的逆温。通常发生在晴朗无风或少云的夜晚，近地面大气冷却快，上层大气冷却慢，形成自地面开始的逆温。日出后，地面受热，逆温逐渐消失。这是最常见的一种逆温。（2）平流逆温：暖空气流到冷的下垫面上而形成的逆温。（3）地形逆温：在盆地或谷地中，夜间冷空气沿山坡下沉，汇聚谷底，将暖空气抬升至上部，形成的逆温。3、影响：【高频考点】（1）不利影响：逆温层大气稳定，对流受阻，阻碍了空气的垂直对流运动。近地面的水汽、烟尘、污染物等难以扩散，会加重大气污染，导致能见度降低。历史上许多重大大气污染事件（如伦敦烟雾事件）都与逆温层有关。因此，清晨不宜进行体育锻炼。（2）有利影响：逆温层可以抑制沙尘暴的发生；高空逆温层可减弱对流活动，使飞行变得平稳。二、大气的受热过程与保温作用【核心原理】【★★★★★必考】（一）两大热源与两个过程1、大气最重要的能量来源：太阳辐射（短波辐射）。【基础】2、近地面大气主要的、直接的热源：地面长波辐射。【重要】3、受热过程：【核心】（1）“太阳暖大地”：太阳辐射透过大气层，大气对太阳短波辐射吸收较少（主要是臭氧吸收紫外线，水汽和二氧化碳吸收红外线），大部分太阳辐射能够到达地面，使地面增温。（2）“大地暖大气”：地面增温后，以长波辐射的形式向外辐射能量。大气中的水汽和二氧化碳等温室气体，对地面长波辐射具有很强的吸收能力，从而使大气增温。（3）“大气还大地”：大气增温后，也以长波辐射的形式向外辐射能量，其中大部分射回地面，方向与地面辐射相反，称为大气逆辐射。大气逆辐射将热量返还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。（二）大气对太阳辐射的削弱作用【重要】【高频考点】1、吸收作用：具有选择性。臭氧吸收紫外线，水汽和二氧化碳吸收红外线，对能量最强的可见光吸收得很少。2、反射作用：无选择性。云层和颗粒较大的尘埃可以将一部分太阳辐射反射回宇宙空间。云层越厚，云量越多，反射作用越强。夏季多云的白天气温不高，就是反射作用的结果。3、散射作用：有选择性或无选择性。当太阳辐射遇到空气分子或微小尘埃时，会发生散射。其中，可见光中波长较短的蓝紫光最容易被散射，因此晴朗的天空呈蔚蓝色。阴雨天或日出、黄昏时，太阳光透过厚厚的大气层，波长较短的蓝光被散射殆尽，剩下来的红光穿透性强，所以我们看到的太阳呈现红色。（三）大气对地面的保温作用【核心】1、原理：通过大气逆辐射实现。云量越多、空气中水汽和二氧化碳含量越高，大气逆辐射越强，保温效果越好。2、实践应用：（1）温室大棚：【热点】塑料薄膜或玻璃允许太阳短波辐射进入，但能有效阻挡地面和大气的长波辐射散出，并将热量保留在温室内，起到保温作用。（2）人造烟雾防霜冻：【热点】秋季晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，地面降温快，易出现霜冻。农民燃烧秸秆制造烟雾，可以增加大气中二氧化碳和尘埃的浓度，从而增强大气逆辐射，对地面起到保温作用，防止农作物冻害。（3）解释自然现象：【难点】月球表面昼夜温差远大于地球，是因为月球没有大气层。白天没有大气削弱作用，温度极高；夜晚没有大气保温作用，温度极低。三、热力环流——大气运动最简单的形式【★★★★★必考】（一）基本概念与形成过程【核心】1、根本原因：地表冷热不均（太阳辐射在地表的分布差异）。【基础】2、形成过程：【★★★★★】（1）垂直运动（空气的升降）：A地受热，空气膨胀上升，近地面形成低压，高空形成高压；B、C地冷却，空气收缩下沉，近地面形成高压，高空形成低压。（2）水平运动（风）：在同一水平面上，空气由高压区流向低压区。近地面，空气从B、C（冷区）流向A（热区）；高空，空气从A（高空高压）流向B、C（高空低压）。（3）结果：形成一个环流圈，即热力环流。（二）等压面的判读【难点】【技巧】1、概念：等压面是空间气压值相等的各点组成的面。热力环流会导致等压面发生弯曲。2、判读规律：【口诀：高凸低凹】（1）同一高度，等压面上凸的地方，气压值比同一水平面高，为高压区；等压面下凹的地方，气压值比同一水平面低，为低压区。（2）近地面与高空气压状况相反。若近地面是高压（冷），则高空是低压（冷）；近地面是低压（热），则高空是高压（热）。（3）气压值垂直递减。无论何时，近地面的气压始终高于高空的气压。比较气压值时，必须先明确是在同一水平面上，还是垂直方向。3、常见热力环流形式与应用：【★★★★★生活情境题】（1）海陆风：【热点】▲成因：海陆热力性质差异。白天，陆地升温快，气温高，空气上升，近地面形成低压；海洋升温慢，气温低，空气下沉，近地面形成高压。近地面风从海洋吹向陆地，称为海风。夜晚，陆地降温快，气温低，形成高压；海洋降温慢，气温高，形成低压。近地面风从陆地吹向海洋，称为陆风。▲影响：海风从海洋带来水汽，使沿海地区白天湿度增大，气温降低，形成海陆风的转折点往往是气温最低或最高的时刻。（2）山谷风：【热点】▲成因：山坡与同高度山谷上空大气的受热差异。白天，山坡上的空气升温快，暖空气沿坡上升，形成谷风（风从谷底吹向山坡）。夜晚，山坡上的空气降温快，冷空气沿坡下沉，形成山风（风从山坡吹向谷底）。▲影响：【难点】夜晚，山风将冷空气集聚在谷底，形成“上暖下冷”的逆温层，谷底大气不易扩散，污染物易在此堆积。因此，山谷地区不宜布局有大气污染的工业。巴山多夜雨，就是因为夜晚谷底暖湿空气被迫抬升，水汽凝结成雨。（3）城市热岛环流：【热点】▲成因：城市居民生活、工业生产和交通工具释放大量人为热，且城市地面硬化、植被少，导致城市中心区气温高于郊区，形成“城市热岛”。城市中心区空气受热上升，郊区空气冷却下沉，近地面风从郊区吹向城市中心，高空风从城市吹向郊区。▲影响与应用：为改善城市空气质量，有大气污染的工业应布局在城市风下沉距离之外（即环流圈范围之外的郊区），以避免污染物在环流作用下被带回城区。卫星城和绿化带也应合理规划，避免相互污染。四、大气的水平运动——风【核心考点】★★★★★（一）形成风的力1、水平气压梯度力：【基础】（1）概念：单位距离间的气压差。同一水平面上，因气压差异而产生的促使大气由高压区流向低压区的力。（2）特点：垂直于等压线，由高压指向低压。它是形成风的直接原因和原动力，既影响风向，也影响风速。等压线越密集，水平气压梯度力越大，风速越大。2、地转偏向力：【重要】（1）特点：因地球自转而产生，只改变物体运动方向（北半球向右偏，南半球向左偏），不改变运动速度。始终与风向垂直。纬度越高，地转偏向力越大。3、摩擦力：【基础】（1）特点：近地面空气与地面之间，以及空气层之间的相互阻力。方向与风向相反，既减小风速，也影响风向。（二）不同受力情况下的风向【★★★★★必考，画图题】1、理想状态（高空风，不考虑摩擦力）：（1）受力：水平气压梯度力+地转偏向力。（2）风向：当二力平衡时，风向与等压线平行。（3）规律：背风而立，北半球高压在右，南半球高压在左。2、近地面风（考虑摩擦力）：（1）受力：水平气压梯度力+地转偏向力+摩擦力。（2）风向：三力平衡时，风向与等压线斜交（成一夹角），由高压吹向低压。（3）规律：北半球，背风而立，左前方为低压，右后方为高压。3、等压线图上风向的判断方法（作图步骤）：（1）首先，在水平气压梯度力的方向（垂直于等压线，由高压指向低压）画一条虚线箭头。（2）然后，根据地转偏向力（北半球右偏，南半球左偏）进行偏转。（3）若为高空，偏转至与等压线平行；若为近地面，偏转约30°45°夹角。五、全球性大气环流【拓展】【高频考点】（一）三圈环流与气压带、风带【重要】假设地球表面是均匀的，不考虑海陆分布，在太阳辐射和地转偏向力的共同作用下，形成三圈环流。1、七个气压带：（1）赤道低气压带（热力型）：空气受热上升，形成低压。（2）副热带高气压带（动力型）：来自赤道上空的空气在副热带地区堆积下沉，形成高压。（3）副极地低气压带（动力型）：盛行西风与极地东风相遇，暖空气被迫抬升，形成低压。（4）极地高气压带（热力型）：空气冷却下沉，形成高压。2、六个风带：（1）低纬信风带：北半球东北信风，南半球东南信风。（2）中纬盛行西风带：北半球西南风，南半球西北风。（3）高纬极地东风带：北半球东北风，南半球东南风。（二）海陆分布对气压带、风带的影响【重要】1、北半球：陆地面积大，海陆相间分布，海陆热力性质差异显著，使纬向分布的气压带被分裂成一个个高、低气压中心。（1）1月（冬季）：亚欧大陆上形成亚洲高压（蒙古西伯利亚高压），副极地低压带被切断，仅保留在海洋上（阿留申低压、冰岛低压）。（2）7月（夏季）：亚欧大陆上形成亚洲低压（印度低压），副热带高压带被切断，仅保留在海洋上（夏威夷高压、亚速尔高压）。2、南半球：海洋面积占绝对优势，气压带基本呈带状分布。（三）季风环流【热点】【★★★★★必考】1、定义：大范围地区的盛行风向随季节有显著改变的现象。2、东亚季风：（1）成因：海陆热力性质差异（最主要原因）。【基础】（2）风向：冬季盛行西北风（寒冷干燥）；夏季盛行东南风（温暖湿润）。（3）分布：我国东部、朝鲜半岛、日本等地。（4）气候类型：亚热带季风气候、温带季风气候。3、南亚季风：（1）成因：海陆热力性质差异+气压带风带季节性移动。【难点】（2）风向：冬季盛行东北风（旱季）；夏季盛行西南风（雨季）。夏季风（西南季风）的形成，主要是由于夏季赤道低压带北移，南半球的东南信风越过赤道，在地转偏向力作用下向右偏转形成的。（3）分布：印度半岛、中南半岛、我国西南等地。（4）气候类型：热带季风气候。六、考点、考向与解题策略【核心】★★★★★（一）核心考点聚焦1、大气的成分与垂直分层：考查各层的特点（气温变化、气流运动）与人类活动的关系（如飞机飞行、无线电通信、臭氧层空洞）。特别注意对流层厚度的时空变化规律及逆温现象。2、大气受热过程：考查削弱作用和保温作用的具体体现。常结合具体情境，如温室农业、人造烟防冻、昼夜温差分析、青藏高原气温特点、月球表面温度变化等。3、热力环流：考查基本原理及其在现实生活中的应用。必考形式为海陆风、山谷风、城市风的画图与解释，以及等压面的判读。4、大气的水平运动：考查受力分析与风向判断。特别是等压线图上某点风向的画法、风力大小的比较。5、全球性大气环流：考查气压带风带的分布、移动规律及其对气候的影响，以及季风的成因、风向和气候特征。（二）常见题型与考向1、选择题：侧重于概念辨析、原理理解和现象判断。例如，给出某种大气现象，问其属于削弱作用还是保温作用；