第3讲 地球上的大气（word版）-【精英1号】2024年高中地理学考笔记·知识梳理手册

第三讲　地球上的大气 1．5　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。 1．6　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。 Part 1　大气的组成和垂直分层 湘教版 人教版 一、大气的组成 大气的组成及作用： 续表 湘教版 人教版 组成成分 占大气体积 作用 干洁空气 氮气 78% 地球上生物体的基本元素 氧气 21% 生物维持生命活动所必需的物质，参与有机物的燃烧、腐败和分解过程 二氧 化碳 很少 ①绿色植物进行光合作用的基本原料； ②对地面起着保温作用 臭氧 很少 ①能吸收太阳光中的紫外线，使大气增温； ②能减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用 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，同时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 使大气能见度变差；作为凝结核，是成云致雨的必要条件 雾和霾 1.雾和霾有何区别？ 雾是水汽凝结现象；霾是大量杂质集合现象，为大气污染状态。 2.雾霾天气对我们的生活会产生什么样的影响？ 危害人体健康；影响生活出行；影响交通通行。 全球二氧化碳增多 1.工业革命以来，全球二氧化碳浓度迅速增加的原因： (1)大量使用化石燃料，排放大量二氧化碳。 (2)森林等植被遭到破坏，导致吸收二氧化碳的量减少。 2.全球二氧化碳浓度增加带来的影响： 导致全球气候变暖，进而导致冰川融化、海平面上升、沿海低地被淹、极端天气多发等。 续表 湘教版 人教版 二、大气的垂直分层 1.依据：大气在垂直方向上的温度、运动状况和密度。 2.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 低纬度地区：17—18千米 中纬度地区：10—12千米 高纬度地区：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 ℃) 地面长波辐射是对流层大气的直接热源 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 该层大气上部冷、下部热 天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质和大气中的污染物都集中在该层，对流运动易成云致雨 平流层 自对流层顶部至50—55千米高空 气温随高度增加而升高 该层中的臭氧吸收大量太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障，适合航空飞行 以平流运动为主 该层大气上部热、下部冷，大气稳定 天气晴朗，能见度好 水汽、杂质含量很少，无云雨现象 高层大气 从平流层顶部到3 000千米的高空 大气密度很小，有若干电离层 距地面远，受到引力小，多数流星体在此燃烧 电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用 续表 湘教版 人教版 补充知识：逆温现象及危害 1.逆温现象：正常情况下，对流层的气温随高度的升高而递减，且海拔每升高100米，气温约下降0.6 ℃。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，或者气温随高度的升高而降低的幅度小于垂直递减率，如下图所示。这种现象我们称之为逆温。 2.危害： (1)出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温现象有密切的关系，浓雾使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至导致交通事故。 (2)加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流运动受阻，造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。 (3)对航空造成影响。逆温现象多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。高空大气以平流运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。 在对流层，海拔每上升100米，气温约下降0.6 ℃，从而形成一个随高度增加而气温下降的大气垂直温度梯度。据此，完成相关任务。 1．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。 答案：优势条件：夏季气候凉爽。原因：纬度较低，海拔较高，气温较低。 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，让人领略到“雪域江南”的独特春光。读图，试分析这一地理现象的形成原因。 答案：原因：西藏垂直高差大，山上海拔高，气温低，河谷地区地势较低，气温较高。 (2022.7)几乎每架飞机驾驶舱内都有气压高度表，用来为飞行员指示飞机的飞行高度。一般商用飞机在5.5千米高度以上是沿着标准大气恒定气压的航线飞行。据此完成第1、2题。(双选) 1．当飞机飞行在不同地区时，下列示意图能正确反映其所在地气温垂直方向变化的有(　　) A．① B．② C．③ D．④ 2．当商用飞机在8千米高空从暖空气区飞入冷空气区时，飞机一般会　(　　) A．降低飞行高度 B．拉升飞行高度 C．沿等高面飞行 D．沿等压面飞行 答案：1．AC　2.AD (2021.7)大气是由干洁空气、杂质和水汽等组成的混合物。据此完成第3题。(双选) 3．主要集中在对流层，并对云雨等天气现象产生重要影响的大气成分有　(　　) A．杂质 B．水汽 C．氮气 D．臭氧 答案：AB (2021.1)2020年12月17日，嫦娥五号月球探测器成功返回地球，标志着中国向航天强国迈出坚实的一步。据此完成第4题。 4．嫦娥五号返回过程中依次穿过地球大气层的(　　) A．对流层、平流层、高层大气 B．对流层、高层大气、平流层 C．高层大气、平流层、对流层 D．平流层、对流层、高层大气 答案：C (2023.7)2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆。返回舱在距地面大约10千米的对流层时会自动打开降落伞，保障其以安全速度着陆。右图为返回舱着陆时的照片。据此完成第5、6题。(双选) 5．返回舱打开降落伞时所在的大气层(　　) A．天气现象复杂且多变 B．大气以平流运动为主 C．直接热源来自太阳辐射 D．厚度随纬度升高而减小 6．返回舱选择东风着陆场着陆，主要考虑该地(　　) A．人烟稀少，安全性好 B．风力强劲，便于着陆 C．地形平坦，视野开阔 D．植被稀疏，运输方便 答案：5.AD　6.AC Part 2　大气受热过程 湘教版 人教版 一、大气的受热过程 1.两个热源： (1)地球大气最重要的能量来源：太阳辐射。 (2)近地面大气主要的、直接的热源：地面(长波)辐射。 2.两个过程： (1)地面增温过程：大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。 (2)大气增温过程：地面被加热，并以长波辐射的形式向大气传递热量，使大气增温。 二、大气对太阳辐射的削弱作用 1.大气吸收：具有选择性。臭氧吸收紫外线；水汽、二氧化碳等吸收红外线。 2.大气反射：不具有选择性。一般云层越厚，云量越多，反射作用越强；杂质颗粒越多、越大，反射作用也越强。 3.大气散射：具有选择性。一般波长较短的光易被散射，蓝光最易被散射。例如：晴朗的天空呈蔚蓝色；日出之前和日落之后的一段时间，天空仍然明亮；朝霞和晚霞现象；等等。 三、大气对地面的保温作用 1.吸收作用：对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强(75%—95%)。 2.大气逆辐射：大气在增温的同时，也向外辐射长波辐射。大气辐射大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射。天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。 3.保温作用：大气逆辐射把热量传给地面，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。 4.大气对地面的保温作用： 1．地面对太阳辐射的反射率大小，取决于地面的性质，如颜色、干湿状况、粗糙程度等。不同性质的地面，反射率的差异较大。读图，完成相关任务。 (1)比较不同性质地面的反射率。 (2)分析地面性质与反射率之间的关系。 (3)绿色植物对紫外线和可见光的吸收很强，反射很弱，而对近红外线的吸收很弱，反射很强。议一议：根据绿色植物的反射特征，如何利用遥感技术，实时准确地监测森林、草原面积的动态变化？ 答案：(1)新雪面和冰面反射率最大，海洋反射率最小；陆地反射率比海洋大；陆地上城市水泥路面反射率大于植被覆盖地面反射率。 (2)①深色土壤的反射率比浅色土壤小；②潮湿土壤的反射率比干燥土壤小；③粗糙表面的反射率比平滑表面小；④陆地表面的反射率为10%—50%，新雪面反射率最大，可达95%；⑤水面反射率随太阳高度而变，太阳高度愈小，反射率愈大。 (3)利用遥感传感器接收森林或草原的某一红外线波段数据，确定该时段森林或草原的面积范围。监测不同时间段该区域的红外线波段数据，即可判断森林或草原面积的动态变化。 2．地球有大气，而月球没有大气。地球和月球表面的辐射过程如下图所示。 (1)观察该图，找出地球比月球多了哪些辐射途径。 (2)说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。 (3)说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。 答案：(1)(白天)大气对太阳辐射的反射、吸收(等削弱作用)；大气对地面辐射的吸收作用；(射向地面的)大气逆辐射。 (2)白天太阳辐射被大气反射、吸收，到达大气上界的太阳辐射不能全部到达地面，使地球表面温度不会太高。夜晚大部分地面辐射被近地面大气吸收，大气通过大气逆辐射把热量还给地面，使地球表面降温减慢。所以地球昼夜温差小(温度变化和缓)。 (3)月球没有大气层，白天太阳辐射强，大气的削弱作用弱，增温快；夜晚，大气的保温作用弱，降温快。所以月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多。 (2022.7)1982年墨西哥、1991年菲律宾两地火山喷发后，某观测站统计分析了到达地面的太阳辐射。右图为该站点某时段内到达地面的太阳辐射与1970年相比净值变化示意图。据此完成第1题。 1．两次太阳辐射净值突然降低的主要原因是(　　) A．大气逆辐射增强 B．大气散射作用减弱 C．大气反射作用增强 D．大气吸收作用减弱 答案：C (2021.7)下图为大气受热过程示意图。据此完成第2、3题。 2．图中表示地面辐射的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 3．天空有云，特别是有浓密的低云时(　　) A．大气吸收减弱 B．大气反射减弱 C．太阳辐射增强 D．大气逆辐射增强 答案：2.D　3.D (2021.1)秀珍菇生产需避光遮阳。浙江某地在秀珍菇生产大棚上搭建光伏发电系统，实现了棚内种菇、棚顶发电，形成了“农业＋新能源”生态高效生产方式。据此完成第4题。 4．该生产方式会使棚内(　　) A．太阳辐射减弱 B．地面辐射增加 C．大气吸收增加 D．地面反射增加 答案：A (2020.7)读大气受热过程示意图，据此完成第5、6题。 5．日落后西方的天空仍然有一段时间是明亮的。与该现象密切相关的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 6．下列关于大气受热过程②和④的表述，正确的是(　　) A．②为地面反射，属于短波辐射 B．②为地面辐射，属于长波辐射 C．④为地面反射，属于长波辐射 D．④为地面辐射，属于短波辐射 答案：5.C　6.A (2023.7)甲烷是温室气体之一，其增温能力是二氧化碳的25倍。自然界中的甲烷是有机质厌氧分解产生的，有机质越多、土壤含水量越大，越有利于甲烷产生。右图为两种水位沼泽地不同深度甲烷的产生速率图。据此完成第7题。 7．与二氧化碳相比，单位甲烷增温能力强是因为其(　　) A．反射地面辐射少 B．反射太阳辐射少 C．吸收地面辐射多 D．吸收太阳辐射多 答案：C Part 3　大气热力环流 1.大气受热过程原理的应用： (1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响： ⇨⇨⇨ (2)应用于农业生产实践，提高生产效益：利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；果园中铺沙或鹅卵石不仅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；等等。 (3)利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉。 例如：高海拔地区——空气稀薄，大气的削弱作用弱，太阳能丰富；内陆地区——晴天多，阴雨天少，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。 2.热力环流的形成过程： (1)气温与气压的关系(甲、乙、丙三地)： (2)风向与气压的关系：水平方向上，风总是从高压区吹向低压区——①②③④处风向。3.几种常见的热力环流形式： (1)海陆风： ①成因分析： ②影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差较小，夏季气温低，空气较湿润，成为避暑的好地方。 (2)山谷风： ①成因分析： ②影响与应用：夜间，山谷(小盆地)冷的山风吹向谷底(盆地)，使谷底(盆地内)形成逆温层，大气稳定，易出现大气污染问题。所以，山谷(小盆地)地区不宜布局大气污染严重的工业。 (3)城市风： ①成因分析： ②影响与应用：一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于气流下沉距离之外。 补充：【人教版】大气的水平运动——风 1.形成过程： 地面受热不均→空气上升和下沉→同一水平面上产生气压差(水平气压梯度力)→大气的水平运动(风由高压区吹向低压区)。 2.形成原因 3.方向：垂直于等压线，高压指向低压，北半球右偏，南半球左偏。在高空最终与等压线平行。 4.等压线：是等值线的一种，疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密，气压梯度越大，风力越大。 城市中心区人口聚集，产业发达，人们生活、生产向大气释放的废热较多，导致城市中心区气温高于郊区，使城市中心区犹如一个温暖的“岛屿”，人们称之为“城市热岛”。读图，完成相关任务。 1．简述城市热岛环流的形成过程。 答案：城市中心区由于人口密集，经济活动集中，生活、生产中释放大量人为热，导致城市中心区气温高于郊区，空气在中心区上升，在郊区下沉，近地面风由郊区吹向中心区。 2．为了减轻城市的大气污染，在城市规划时，根据城市热岛环流的特点，应怎样布局大气污染严重的工业企业？ 答案：根据城市热岛环流的特点，为防止二次污染，应把大气污染严重的工业企业布局在热岛环流之外。 3．城市热岛环流在微风状态下最强。以北京市为例，如果冬春季风速达5—6米/秒，夏季达2—3米/秒以上，则城市热岛环流被淹没而不明显。假如你是城市规划人员，又该怎么解决2小题的问题呢？ 答案：污染企业的布局既要考虑热力环流，也要考虑盛行风的风向。污染企业布局在盛行风的下风向，或与盛行风向垂直方向的郊外。 1．(2021.7)下图为某同学画的热力环流模式图，其中正确的是(双选)(　　) A．① B．② C．③　 D．④ 答案：AD (2019.4)下图为某地近地面垂直方向气温、气压分布示意图(图中虚线为等温线、实线为等压线)。据此完成第2题。 2．易形成这种大气物理状况的是　(　　) A．夏季白天的内陆湖面 B．冬季晴朗夜晚的谷底 C．夏季晴朗白天的郊区 D．冬季暖流流经的海面 答案：.D (2018.6)下图为某地理老师拍摄的一组模拟对流运动的演示实验照片。据此完成第3题。 3．下列照片的排序，能正确说明对流运动先后过程的是　(　　) A．①②③ B．①③②　 C．②①③ D．③①② 答案：D (2023.7)下图为某同学在浙江某地研学时拍摄的湖泊照片。据此完成第4题。 4．该地湖陆风较为明显，下图能正确表示湖风的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案：A 学科网（北京）股份有限公司 $$