第三章 第一节 大气的组成与垂直分层-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一地理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（湘教版2019）

第三章 地球上的大气 第一节　大气的组成与垂直分层 课程标准 学习目标 　　运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。 1.根据图表资料，指出大气的组成和垂直分层(区域认知)。 2.结合资料，分析大气成分的作用，大气垂直分层的划分及各层大气的特点(综合思维)。 3.结合实例，探讨大气的组成和垂直分层与人类活动的关系，树立保护环境的观念(人地协调观)。 知识点一　大气的组成 1．大气的概念：包围地球的空气称为大气。 2．组成：低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。 (1)干洁空气 成分 体积比 作用 氮气 78% 地球上生物体的基本成分 氧气 21% 人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质；并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程 二氧化碳 较少 绿色植物光合作用的基本原料；对地面有保温作用 臭氧 很少 强烈吸收太阳紫外线，保护生物免受过量紫外线的伤害；适量到达地面的紫外线，又具有杀菌的作用 (2)水汽和杂质 成分 分布 影响 水汽 水平方向 海洋上空高于陆地上空，湿润地区上空高于干旱地区上空 在大气温度变化的范围内，水汽可发生固、液、气三态的转化，产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象 垂直方向 一般自地面向高空逐渐减少 杂质 在近地面大气中，陆上多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季 会使大气能见度变差；作为凝结核，是成云致雨的必要条件 思维拓展——霾对生活的影响 1．影响交通安全：空气质量变差，能见度降低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。 2．影响人体健康：对呼吸系统、心血管系统等产生有害影响。 知识点二　大气的垂直分层 1．根据：大气的温度、密度、运动状况在垂直方向上的差异，自下而上分为对流层、平流层、高层大气。 2．分层 (1)对流层——贴近地面的大气最底层 A层对流层，占整体大气质量的 3/4，含有几乎全部的水汽、杂质。 学生用书↓第62页 ①厚度：对流层受地面影响很大，其高度随纬度、季节而变化。就纬度而言，低纬度地区对流层高度17～18千米；中纬度地区高10～12千米，高纬度地区仅高8～9千米。就季节而言，夏季较厚，冬季较薄，中纬度地区尤为明显。 ②气温垂直变化：对流层气温随高度的增加而递减。 ③垂直方向空气运动：对流层上部冷下部热，空气产生对流，近地面的水汽和杂质向上空输送过程中随着气温降低，容易成云致雨。 ④与人类关系最为密切：对流层天气现象复杂多变，多产生云、雾、雨、雪现象。 　　特别提醒 对流层温度随高度增加而下降是因为地面是对流层大气的直接热源，离热源越远温度越低。 (2)B层——平流层 ①范围：自对流层顶向上至50～55千米的高度范围。 ②气温变化：随高度的增加而上升。臭氧吸收的太阳紫外线是主要热量来源。 ③空气运动：平流层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，天气晴朗，有利于航空飞机飞行。 ④臭氧层：集中于15～35千米的气层中。 　　特别提醒 臭氧层能吸收太阳紫外线，从而保护地球上的生物，因此臭氧层也被称为“地球上生命保护伞”。 (3)C层——高层大气 ①范围：平流层顶以上的大气。 ②特点：高层大气气压很低，密度很小。 ③电离层：在60～500千米的高空，有若干电离层。这是在太阳紫外线和宇宙射线的作用下形成的。电离层能反射无线电波，对远距离的无线电通信有重要作用。 1．平流层气温随高度升高而降低。(×) 2．对流层低纬度地区高度为17～18千米。(√) 3．把无线电探空仪携带到高空，以便对大气进行温度、压力、湿度和风探测的“探空气球”是气象研究中不可缺少的工具，随着高度的上升，气温也在不断增加，说明“探空气球”进入对流层。(×) 4．对流层的气温随高度的上升而下降，主要原因是对流层大气的直接热源是地面辐射。(√) 5．对流层大气中的臭氧吸收大量的紫外线，气温随高度的增加而增加。(×) 6．干洁空气的主要成分是(　　) A．二氧化碳，氧气 B．氮气，氧气 C．臭氧，二氧化碳 D．二氧化碳，氮气 B　[根据所学知识，干洁空气的主要成分为氮气、氧气，氮气占78%；氧气占21%，B正确，A、C、D错误，所以选B。] 7．(2022•浙江宁波市高一开学考试)大气成分中，强烈吸收紫外线的是(　　) A．二氧化碳 B．水汽 C．氮气 D．臭氧 D　[根据所学知识可知，二氧化碳和水汽对波长较长的红外线吸收能力较强，臭氧对波长较短的紫外线吸收能力强，氮气对太阳辐射的吸收能力弱，D符合题意，排除A、B、C。故选D。] 8．(2022•河南宋基高三阶段练习)臭氧在大气中的含量虽少，但对地球生命至关重要，臭氧主要分布在大气垂直分层中的(　　) A．对流层 B．平流层 C．中间层 D．热层 B　[臭氧浓度最大的部分位于15～35千米的高度处，该高度处位于大气层中的平流层，因此臭氧主要分布在大气垂直分层中的平流层，B符合题意，排除A、C、D。故选B。] 9．(2022•河南宋基高三阶段练习)有利于飞机飞行的大气层为(　　) A．电离层 B．平流层 C．中间层 D．对流层 B　[平流层大气以水平运动为主，不易产生对流，天气稳定，有利于飞机飞行，B符合题意；电离层和中间层高度太高，空气过于稀薄，不利于飞机飞行，排除A、C；对流层垂直对流运动显著，多云雨天气，不利于飞机飞行，排除D。故选B。] 10．________是绿色植物进行光合作用的基本原料，而且它吸收地面辐射的能力强，使气温升高(　　) A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．氢气 C　[绿色植物吸收二氧化碳，利用太阳光进行光合作用合成有机物，因此二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，同时二氧化碳吸收地面辐射等长波辐射的能力强，大气中二氧化碳强烈吸收地面辐射而增温，C符合题意；氧气、氮气、氢气不是绿色植物进行光合作用的基本原料，而且吸收地面辐射的能力不强，排除A、B、D。故选C。] 学生用书↓第63页 探究点一　大气的组成 美国旧金山的金门大桥(Golden Gate Bridge)，位于金门海峡之上，是美国境内连接旧金山市区和北部马林郡的跨海通道，又称“金门海峡大桥”，是旧金山的主要象征。美国旧金山经常会出现一大奇景，那就是雾锁金门的壮丽奇观。雾中的金门大桥，如同进入一片仙境。金门大桥经常是云雾缭绕，一半是海水，一半是浓雾，煞是好看。上图为浓雾笼罩下的旧金山。 (区域认知、综合思维)结合图文内容，说明浓雾笼罩时旧金山大气成分的突出特点。 提示：　水汽：浓雾说明水汽含量很大。 杂质：作为形成雾的必要条件，杂质较多。 大气的主要组成成分及其作用 组成成分 占大气体积 作用 干洁空气 氮 78% 地球生物体内蛋白质的重要组成部分；是地球上生物体的基本成分 氧 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 是绿色植物进行光合作用的基本原料，并能调节地表温度 臭氧 极少 能大量吸收紫外线，使生物免受过多紫外线的伤害 水汽 很少，因时因地而异 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 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 思维拓展 1．人类活动对大气的影响 人类活动造成大气污染，导致大气成分和含量的变化。 (1)温室效应：燃烧煤、石油等矿物燃料，CO2含量增加。 (2)臭氧层破坏：冰箱、冰柜等制冷设备的使用，释放大量氟氯烃，破坏大气中的臭氧。 2．大气污染的防治措施 关键措施：减少污染物的排放量，控制污染物排放，如改进能源消费结构、集中供暖供热、改进燃烧技术、技术手段消除废气中的部分污染物；重要措施：植树造林，科学规划城市绿地面积。 (2022•贵州高一期末)包围着地球的厚厚的大气层，是生物乃至地球的保护层，人类活动可能导致大气中某些成分含量发生变化，并影响自然环境和人类自身。据此完成1～2题。 1．关于大气的成分及其作用的说法，正确的是(　　) A．二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料 B．二氧化碳吸收太阳辐射中的紫外线能力强，使气温降低 C．臭氧吸收水汽能力强，使地球保持湿润 D．杂质含量很多，保护人类健康生活 2．人类活动对大气的影响主要表现为(　　) A．二氧化碳增多 B．臭氧增多 C．氧气增多 D．氦气减少 1．A　2.A　[第1题，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，A正确；臭氧吸收太阳辐射中的紫外线能力强，使气温升高，B错误；臭氧吸收太阳辐射的紫外线，对地球生物有保护作用，C错误；杂质含量增多，会导致雾霾发生，影响人类健康生活，D错误。故选A。第2题，人类活动导致大气中二氧化碳增多的原因：一方面燃烧矿物燃料，排放过多二氧化碳，另一方面，过度砍伐森林，导致二氧化碳吸收量减少， A正确；人类排放氯氟烃会破坏臭氧层，使臭氧含量降低，形成臭氧空洞，B错误；目前氧气和氦气没有明显变化，C、D错误，故选A。] (2022•北京临川学校高一期末)大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。据此完成3～4题。 3．干洁空气中所占比例最大的成分是(　　) A．二氧化碳 B．臭氧 C．氧气 D．氮气 4．被称为“地球生命保护伞”的大气组成成分是(　　) A．二氧化碳 B．臭氧 C．氧气 D．氮气 3．D　 4.B　[第3题，据所学可知，干洁空气中氮气占比例最大，约为 78%。其次是氧气，约占干洁空气体积的 21%。剩下的 1% 由其他各种气体构成，如惰性气体、水蒸气、二氧化碳、甲烷等。D正确，A、B、C错误。故选D。第4题，二氧化碳是光合作用的原料，对温室效应起了重要作用；臭氧能吸收紫外线，是地球生命的保护伞；氧气是生物呼吸的重要物质；氮是构成生命的重要物质。B正确，A、C、D错误。故选B。] 学生用书↓第64页 探究点二　大气的垂直分层 北京时间2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下图为大气垂直分层示意图。 1．(区域认知)神舟十三号返回地面的过程中，依次经过的大气层是什么？ 提示：　高层大气、平流层、对流层。 2．(综合思维)指出神舟十三号返回地面过程穿过的大气层的气温变化状况。 提示：　降—升—降—升。 3．(地理实践力)飞机多在平流层中飞行，试解释其原因。 提示：　平流层大气上部热，下部冷，气流以水平运动为主，大气平稳；且该层无云雨现象，能见度好。 1．大气的垂直分层 分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系 对 流 层 低纬：17～18千米 中纬：10～12千米 高纬：8～9千米 气温随高度的增加而降低(每升高100米，气温大约降低0.6 ℃) 地面是对流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 空气对流运动显著 该层上部冷，下部热 天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质集中在该层，对流运动易成云致雨 平 流 层 从对流层顶至50～55千米 气温随高度增加而增加 该层中的臭氧强烈吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障，利于航空飞行 以水平运动为主 该层大气上热下冷，大气稳定 天气晴朗 水汽、杂质少，气流平稳 高层大气 平流层以上 大气密度极小 距地面远，受到引力小 电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用 学生用书↓第65页 2.大气逆温与生产生活 (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，但下降幅度小于每上升1 000米，温度降低6 ℃(即气温下降幅度小于垂直递减率)。 (2)逆温的形成与消失过程 (3)逆温的影响 ①有利影响 a．逆温可提高谷地在冬季的温度，冻害得以避免或减轻。 b．抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。 c．逆温出现在高空，有利于飞机的飞行。 ②不利影响 a．逆温时大气结构比较稳定，容易加重大气污染。 b．对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。 c．对交通的影响：能见度降低，地面湿滑。 [微提示]　逆温现象并不只是在夏季出现，冬季也有可能出现。 思维拓展——臭氧层破坏 1．原因 (1)自然：太阳活动的自然因素。 (2)人为：人类向大气中排放消耗臭氧的物质。 2．后果 (1)影响人类的健康。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免疫系统，使人的自身免疫系统出现障碍，患呼吸道系统传染性疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线辐射会增加皮肤癌的发病率。 (2)影响农作物的产量和质量。 (3)影响水生生态系统，会直接引起整个水生食物链的破坏。 3．措施 (1)减少破坏臭氧层的有害气体的排放，如冰箱制冷剂氟氯昂的排放(改为无氟制冷剂)。 (2)寻找新的替代品，对替代品的研制要加大力度。 (2023•云南玉溪市高一开学考试)对流层是靠近地面的大气层，与人类的关系密切。据此回答1～2题。 1．下列关于对流层特点的叙述，正确的有(　　) ①气温随高度升高而降低　②对流运动显著　③云、雨、雪、雾等天气现象主要发生在对流层　④对流层厚度由低纬向高纬递增 A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④ 2．对流层厚度因纬度和季节的不同而不同。北京一年中对流层厚度最厚的季节是(　　) A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 1．A　2.B　[第1题，阅读材料，根据题意，对流层的特点是气温随海拔高度的升高而降低，大气呈对流运动，因此多云、雨、雪等天气现象，故①②③正确；但因气温随纬度的升高而降低，空气垂直对流减弱，因此纬度越高对流层厚度越小，纬度越低，对流层厚度越大，故④错误。答案选择A。第2题，对流层是大气圈的最底层、空气以垂直对流运动为主，夏季太阳辐射量大，地面受热多，气温最高，大气对流运动最旺盛，此时对流层最厚，B正确。答案选择B。] (2023•山东济南高一开学考试)探空气球是充入氦气等密度较小气体的特制气球，可以把无线电探空仪携带到30～40千米的高空，探测温度、压力等气象要素。2020年1月某日，北京天气晴朗，气象员小明释 学生用书↓第66页 放了探空气球，并根据回传数据绘制了气温垂直变化图。据此完成3～4题。 3．右图中，与小明绘制的气温垂直变化曲线相吻合的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 4．气球在上升过程中(　　) A．体积不断缩小 B．体积不断膨胀 C．测定的紫外线强度减小 D．测定的水汽含量增多 3．B　4.B　[第3题，结合所学知识可知30～40千米已经超过了对流层的高度，进入了平流层。根据气温在对流层中随着高度的增加而降低，在平流层中气温随着高度的增加而升高可知，探空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是先递减后递增。此曲线是小明在1月份所绘，北京近地面温度较低，据此判断①②③④四条气温曲线中，②符合，B正确，故选B。第4题，由于分子之间有间隔，气压越小，则分子间隔越大。气球在上升过程中，气压减小分子间隔变大，则气球的体积不断膨胀，B正确，A错误；随着海拔的升高，空气越来越稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，则测定的紫外线强度增加，C错误；随着海拔升高，空气越稀薄，因此测定的水汽含量减少，D错误。故选B。] 问题1：有人认为，臭氧层是“地球生命的保护伞”。你认同这种看法吗？为什么？ 提示：　认同。地球上的生命活动离不开太阳辐射所提供的能量，但太阳辐射中的紫外线会破坏人、动物和植物的细胞组织。臭氧层能大量吸收太阳辐射中的紫外线，避免地球生物遭受过多紫外线辐射的影响，而少量穿过臭氧层到达地面的紫外线，能起到杀菌防病的作用，并能促进人体内维生素的合成。因此，臭氧层被称为“地球生命的保护伞”。 问题2：你还了解哪些全球性大气环境问题？它们与大气中的哪些成分及其含量的变化相关？ 提示：　除了臭氧层破坏之外，全球性大气环境问题还包括全球气候变暖和酸雨等。全球气候变暖与大气中CO2等温室气体增多有关。酸雨与大气中各种酸性气体(如二氧化硫等)不断增多有关。 问题3:雾霾，是雾和霾的组合词。我国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报，统称“雾霾天气”。其实，雾和霾是两种截然不同的天气现象。阅读教材材料，结合生活体验，认识雾和霾的区别，并举例说明霾天气对我们生活的影响。 提示：　两者的组成物质不同，前者是气态和液态物质，后者是固态颗粒物；两者都能造成空气的能见度下降，前者会使空气中水平能见度低于1千米，后者则会使空气中水平能见度低于10千米；两者在日出后变化不同，雾在日出后即散，霾在日出后不会消散。 霾的危害主要有两方面：一是对人体产生的危害，如对呼吸系统、心血管系统等的影响；二是对生态环境和交通造成的危害，如霾发生时，由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。 问题4: (1)近年来，贵阳将“中国避暑之都”作为城市名片，着力打造“避暑”旅游产品，大力发展“避暑”经济。在我国地形图上，找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置；读教材图，说明贵阳打造避暑旅游名城的优势条件，并分析其形成原因。 (2)每年3月，西藏大部分地区的隆冬尚未结束，林芝的桃花却竞相开放，争奇斗艳，皑皑白雪与灼灼桃花相互映衬(如教材图)，让人领略到“雪域江南”的独特春光。读教材图，试分析这一地理现象的形成原因。 提示：　(1)对照我国地形图可知，相较于重庆、武汉、长沙、上海，贵阳虽然纬度较低，但由于其处于云 学生用书↓第67页 贵高原，海拔较高，故夏季天气凉爽。 (2)林芝虽然处在青藏高原地区，但仔细观察发现该地海拔较低，且所在的纬度也比较低，故3月份该地气温已经较高，有桃花盛开。 问题5：(1)对流层大气出现逆温时，会对近地面空气质量产生什么样的影响？ (2)查询20世纪世界八大公害事件，了解哪些公害事件与逆温现象有关。 提示：　(1)正常情况下，对流层气温是上冷下热，容易形成对流。若对流层局部范围内出现逆温现象，则抑制了对流运动，导致近地面污染物不易扩散，进而造成大气污染。 (2)20世纪八大公害事件指因现代化学、冶炼、汽车等工业的兴起和发展，工业“三废”排放量不断增加，环境污染和破坏事件频频发生。在20世纪30年代至60年代，发生了八起震惊世界的公害事件。其中与逆温现象有关的是：①比利时马斯河谷烟雾事件；②美国多诺拉镇烟雾事件；③伦敦烟雾事件；④美国洛杉矶光化学烟雾事件。 (2022•新疆哈密市高一期末)大气是多种气体的混合物，各种成分保持相对稳定。不同的大气成分作用不同。据此完成1～2题。 1．大气成分中，既能参与光合作用，又具有保温作用的是(　　) A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．臭氧 2．当今，导致大气成分比例发生不合理变化的人为原因有(　　) ①燃烧煤、石油等矿物燃料　②大量使用制冷剂　③植树造林　④兴修水库 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 1．C　2.A　[第1题，参与光合作用的大气成分主要是氧气和二氧化碳，但只有二氧化碳具有保温作用，C正确，B错误。氮气和臭氧并不参与光合作用，A、D错误。故选C。第2题，大气的成分比例在一定时期内相对稳定， 目前在人为作用下，二氧化碳、氟利昂等比例增加。 二氧化碳的增加是大量燃烧煤、石油等矿物燃料导致的，氟利昂增多是大量生产制冷设备如空调、电冰箱等导致的，植树造林和兴修水库使大气成分向良性方向变化，①②正确，③④错误。故选A。] (2022•贵州毕节高一期末)下图为大气垂直分层示意图，据此完成3～4题。 3．图中适合高空飞行的大气层是(　　) A．A层 B．B层 C．C层 D．D层 4．关于D层的说法正确的是(　　) A．平均每上升100米，气温下降6 ℃ B．水汽杂质集中，天气复杂多变 C．空气以水平运动为主 D．能强烈吸收紫外线，保护生命体不受伤害 3．C　4.B　[第3题，平流层天气变化少见，大气以平流运动为主，适合飞机飞行，C是平流层，C正确。A、B是高层大气，距地面太远，不适合飞行，A、B错误。D是对流层，天气现象多变，不适合飞行，D错误。故选C。第4题，D层是对流层，平均每上升1 000米，气温约下降6 ℃，A错误。对流层水汽杂质集中，天气复杂多变，B正确。对流层空气以对流运动为主，C错误。平流层能强烈吸收紫外线，保护生命体不受伤害，D错误。故选B。] 5．(2022•北京房山高一期末)读下图，甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 A　[甲气温随海拔高度的上升而下降，属于正常对流层近地面温度变化状态，利于空气对流上升，利于大气污染物扩散，A正确。而乙、丙、丁都有不同程度的逆温现象出现，减弱了对流运动，不利于大气污染物扩散，B、C、D错误。故选A。] 6．(2022•黑龙江哈尔滨高一期末)关于臭氧层空洞的描述正确的是(　　) A．臭氧层空洞就是当地大气中臭氧分子消失了 B．臭氧层空洞的出现方便人们更好地享受日光浴 C．人类的不合理活动加剧了臭氧层空洞的形成 D．臭氧层空洞只位于北极地区上空 C　[臭氧层空洞就是臭氧层中的臭氧分子减少了，A错误；臭氧层空洞的出现使到达地表的紫外线增多，导致皮肤癌、白内障等疾病发病率提高，B错误；人类的不合理活动加剧了臭氧层空洞的形成，C正确；臭氧层空洞最严重的区域位于南极、北极地区以及青藏高原的上空，D错误。故选C。] 课时精练(八)　大气的组成与垂直分层 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、选择题 (2023•吉林长春高一开学考)下图为干洁空气成分的体积分布示意图。据此完成1～2题。 1．下列与干洁空气共同组成低层大气的有(　　) ①水汽　②氧气　③杂质　④紫外线 A．②④ B．①④ C．②③ D．①③ 2．图中A、B分别表示(　　) A．氧气、臭氧 B．氮气、氧气 C．氮气、二氧化碳 D．二氧化碳、臭氧 1．D　2.B　[第1题，根据所学知识可知，低层大气主要是由干洁空气、少量水汽和杂质三部分组成的，①③正确，②④错误。所以选D。第2题，根据所学知识可知，干洁空气的主要成分中，氮气占78%，为图中A，氧气占21%，为图中B，B选项正确，A、C、D选项错误。所以选B。] 3．一位游客的旅行日记中这样写道：“飞机平稳的飞行在万米的高空，透过窗外看到纯净、湛蓝的天空，而在飞机下方则是翻腾的云海……”在飞机上看到的“翻腾的云海”所在大气层的大气运动特点是(　　) A．对流运动显著 B．水平运动显著 C．上升运动微弱 D．下沉运动微弱 A　[对流层天气复杂多变，在飞机上看到的“翻腾的云海”，所在大气层为对流层，该层的大气运动特点是上升运动、大气运动强烈，对流运动显著。故选A。] 4．平流层之所以是人类生存环境的天然屏障，其理由是(　　) A．该层大气上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，而以平流运动为主 B．该层水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度很好，大气平稳，有利于高空飞行 C．该层大气中的臭氧层能大量吸收紫外线 D．该层大气中的密度比较大 C　[因平流层中含有臭氧，而臭氧能够吸收紫外线，使地球上的人类和生物免遭紫外线的伤害，所以成为人类生存环境的天然屏障。故选C。] (2023•福建龙岩高一开学考)读干洁空气的主要成分(25千米以下)表，完成5～6题。 气体成分 体积分数(%) 质量分数(%) 氮气 78.08 75.52 氧气 20.94 23.15 氩气 0.93 1.28 二氧化碳 0.03(变动) 0.05 5.下列关于大气成分的主要作用叙述不正确的是(　　) A．二氧化碳吸收地面短波辐射的能力强，使气温升高 B．水汽和杂质是成云致雨的重要条件 C．二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料 D．臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用 6．下列选项能正确表述二氧化碳浓度的是(　　) A．城市的二氧化碳浓度比乡村低 B．平流层里没有二氧化碳 C．华北地区夏天二氧化碳浓度比冬天高 D．森林里的早晨二氧化碳浓度较高 5．A　6.D　[第5题，二氧化碳能够强烈吸收地面长波辐射，使气温升高，A选项表述错误。水汽和杂质是成云致雨的重要条件；二氧化碳和水是绿色植物进行光合作用的基本原料；平流层中的臭氧层能够有效吸收太阳紫外线，对生命具有保护作用，B、C、D选项表述均正确。本题要求选择叙述不正确的选项，故选A。第6题，城市工业发达，人口多，排放的二氧化碳多，且城市植被覆盖率较乡村更低，对二氧化碳的吸收少，所以城市的二氧化碳浓度比乡村高，A错误。平流层里依然有少量的二氧化碳，B错误。华北地区夏季植被光合作用更强，对二氧化碳的吸收更多。同时，冬季燃煤取暖量大，排放的二氧化碳多，所以华北地区夏天二氧化碳浓度比冬天低，C错误。夜间植被的呼吸作用较强，所以森林里早晨二氧化碳浓度较高，D正确。故选D。] (2022•广东廉江市高一期中)2021年9月17日下午，我国神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场安全着陆，返回过程一切顺利。据此完成7～8题。 7．神舟十二号载人飞船返回舱返回时进入图示②层至地面所经历的大气温度变化情况是(　　) A．不断升高 B．不断下降 C．先升高后下降 D．先下降后升高 8．图示大气层中(　　) A．②层大气处于高度电离状态 B．①层大气层内常见云雨现象 C．③层中的臭氧层是“地球生命的保护伞” D．④层大气能见度好，适合航空飞行 7．D　8.B　[第7题，从图中可以看到②层大气气温随海拔降低气温不断降低，①层为近地面层(对流层)，随海拔降低气温不断升高，故返回舱从②层到达地面过程中，气温先下降后上升， D选项正确，排除A、B、C选项。故选D。第8题，电离层位于高层大气中，大气处于高度电离状态，②为平流层，排除A选项。①层为对流层，其大气对流运动显著，常见雨雪等对流天气，B选项正确。臭氧层位于平流层，③层为高层大气，排除C选项。②为平流层，其大气以水平运动为主，大气能见度较好，适宜飞行，D选项错误。故选B。] (2022•湖北名校高一联考)通常对流层的气温是近地面较高，且随高度增加而递减。但在一天中的不同时段会有差异，有时甚至出现高层气温反而高于低层气温的现象，这种现象称为逆温。垂直温度梯度指在垂直方向上高度每变化100米气温的变化值，并以温度随高度的升高而升高为正值，下图示意某市城郊秋季某时段垂直温度梯度时空变化图(单位：℃/100米)，据此完成9～11题。 9．该日此地发生大气逆温现象的时段是(　　) A．8时～16时30分 B．16时30分～次日7时 C．7时～23时 D．23时～次日5时 10．发生大气逆温现象的最大高度约为(　　) A．100米 B．150米 C．350米 D．500米 11．对流层出现逆温时，空气中污染物不易扩散的主要原因是(　　) A．抑制了对流层空气的对流上升 B．人类排放污染物增多 C．增强了对流层空气的对流上升 D．阻挡了对流层空气的水平运动 9．B　10.C　11.A　[第9题，图中所绘垂直温度梯度并不是气温，而是上升一个单位高程后气温的变化值，正负表示温度升高或降低，只要垂直温度梯度等于或大于零，说明随高度的增加温度上升，就属于逆温现象。据此可知，该地16时30分至次日7时左右发生逆温现象，故B正确，A、C、D错误，本题选B。第10题，垂直温度梯度等于0处对应的最高海拔为发生大气逆温现象的最大高度，约为350米，故C正确，A、B、D错误，本题选C。第11题，当大气发生逆温时，抑制了对流层空气的对流上升，空气对流减弱，抑制污染物向上扩散，污染程度加重，故A正确，C错误；不主要是人为原因造成的，也不会阻挡空气水平运动，故B、D错误。本题选A。] 12．(2023•云南省墨江高一开学考)浙江省山地丘陵广布，适宜茶树的生长，但春季易受霜冻天气影响。为此，当地茶园引进了“防霜冻风扇”(如图甲)。当夜晚温度降到4 ℃时，风扇会自动打开，从而减轻霜冻对茶树的伤害。图乙示意茶园某时气温垂直分布。读图，“防霜冻风扇”最适宜的安装高度为(　　) A．9～10米 B．7～8米 C．6～7米 D．4米以下 B　[“防霜冻风扇”是将高处的暖空气吹到茶树生长高度，且风扇转动可带动空气流动，阻止上层冷空气下压，从而减轻霜冻对茶树的影响，这需要“防霜冻风扇”安装在垂直方向上气温最高的高度。读图乙可知，气温最高的高度位于7～8米。故选B。] (2023•云南玉溪期末)下图为大气层中臭氧浓度随高度的变化示意图。据此完成13～14题。 13．关于图中a、b大气层特征说法正确的是(　　) A．a层总有飞鸟出现 B．a层天气现象复杂多变 C．b层大气对流运动显著 D．b层利于高空飞机飞行 14．大气中臭氧层遭到破坏，将导致(　　) A．a层大气温度升高 B．b层大气温度升高 C．到达地表的紫外线减少 D．到达地表的太阳辐射减少 13．C　14.B　[第13题，根据所学并结合图示可知，a层为平流层，飞鸟飞行的高度一般达不到平流层，大气以水平运动为主，气流稳定，无多变天气现象，A、B错误；b层为对流层，是最接近地球表面的一层大气，它的高度因纬度而不同，在低纬度地区平均高度为17～18千米，在中纬度地区平均高度为10～12千米，对流运动显著，C正确；对流层集中了大气圈质量的3/4和90%以上的水汽、杂质，天气变化频繁，多云雨天气，不利于飞机飞行，D错误。故选C。第14题，由上题分析可知，a层大气为平流层，b层大气为对流层。臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次，平流层的增温是由于臭氧吸收大量紫外线，太阳臭氧层被破坏后，其吸收紫外线的能力大大降低，平流层大气温度将降低，A错误；臭氧层被破坏后，地面将受到过量的紫外线辐射，近地面大气接受到的地面辐射将增多，气温将升高，B正确，C错误；到达地表的太阳辐射增多，D错误。故选B。] 二、综合题 15．(2023•山东德州高一开学考)读大气垂直分层图，完成下列要求。 (1)图中______曲线能正确表示大气温度的垂直变化情况。 (2)C层的名称为______层，D层的名称为____________层 (3)C层中气温随高度增加而______，其原因是________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (4)在上述各层中，天气现象复杂多变的是______层，适于高空飞行的是______层。(填字母) (5)太阳辐射中的紫外线部分主要在____层和__________被吸收，红外线部分主要在________层被吸收。 解析：　第(1)题，C代表对流层，气温随海拔的升高而降低；D代表平流层，气温随海拔的升高而升高；E代表高层大气，气温随海拔的升高先降低后升高。根据所学知识符合题意的是A曲线。第(2)题，C代表对流层，平均高度是12 km；D代表平流层，范围是对流层层顶到50～55 km。第(3)题，对流层气温特点是随着高度增加气温降低，原因是地面辐射是对流层大气的直接热源。第(4)题，C层是对流层，对流层大气以对流运动为主，多云雨雾雪，天气现象复杂多变；D层是平流层，大气以平流运动为主，适合航空飞行。第(5)题，平流层和高层大气中包含臭氧，可以吸收太阳辐射中的紫外线增温；红外线波长较长，主要被对流层中物质所吸收。 答案：　(1)A (2)对流　 平流 (3)递减　 地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源 (4)C　D (5)平流　高层大气　对流 16．(2023•云南梁河县高一开学考)阅读图文材料，完成下列要求。 下图为1987年南极哈雷湾上空臭氧总量变化。 (1)图中臭氧含量最低值约____DU(为多布森单位)，当臭氧含量在______DU以下时称臭氧层空洞。 (2)臭氧主要分布在大气垂直分层中的____层，该层气温随着高度增加而______，主要是因为_____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________。 (3)大气中臭氧减少，使射向地面的______增多，对人体健康的危害主要是__________________________；对生物界的影响有___________________ _______。 (4)简述防治臭氧层空洞的措施和方法。 解析：　第(1)题，将图形信息与纵坐标轴信息相结合可判断，图中臭氧含量最低值约150 DU(为多布森单位)，当臭氧含量在200 DU以下时称臭氧层空洞。第(2)题，在垂直方向上，从地面到高空大气被分为对流层、平流层和高层大气三层，臭氧主要分布在大气垂直分层中的平流层。因臭氧对太阳辐射中的紫外线有强烈的吸收作用，该层气温随着高度增加而增加。第(3)题，臭氧对太阳辐射中的紫外线有强烈的吸收作用，所以大气中臭氧减少，使到达地面的紫外线增多，对人类健康影响主要表现为：①增加皮肤癌：臭氧减少1%，皮肤癌患者增加4%～6%，主要是黑色素癌；②损害眼睛，增加白内障患者；③削弱免疫力，增加传染病患者。对生物界的影响主要表现为：①农产品减产及其品质下降，试验200种作物对紫外线辐射增加的敏感性，结果2/3有影响，尤其是大米、小麦、棉花、大豆、水果和洋白菜等人类经常食用的作物；②减少渔业产量，紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物，实验表明，臭氧减少10%，紫外线辐射增加20%，将会在15天内杀死所有生活在10米水深内的鳗鱼幼鱼；③破坏森林。第(4)题，臭氧层空洞主要是由于人类大量使用氟利昂等氟氯烃化合物引起的；因而治理臭氧层空洞的主要措施有减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧物质的排放；积极研制新型的制冷系统；由于臭氧层空洞属于国际性环境问题，因而各国要共同行动，加强国际合作。 答案：　(1)150　200 (2)平流　升高　臭氧大量吸收太阳辐射中的紫外线 (3)紫外线　导致皮肤癌、白内障发病率增加，破坏人体的免疫系统　农作物减产，森林受损，影响水生生物的生长繁殖 (4)减少氯氟烃的排放，积极寻找替代品；加强国际合作，各国共同行动。 学生用书↓第68页 学科网（北京）股份有限公司 $$