11 第一部分 第三章 课时10 大气的组成与垂直分层 大气的受热过程-【名师导航】2025年高考地理一轮总复习讲义（人教版）

课程标准 四层考查 1．运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，并理解其与生产和生活的联系。 2．运用示意图等资料，说明大气受热过程原理，并解释相关现象。 3．运用示意图等资料，说明热力环流原理，并解释相关现象。 4．运用示意图等资料，分析锋、低气压(气旋)、高气压(反气旋)等天气系统，并运用简易天气图，解释常见天气现象的成因。 5．运用示意图等资料，说明气压带、风带的分布，并分析气压带、风带对气候形成的作用以及气候对自然地理景观形成的影响。 【必备知识】　大气的组成及垂直分层特点及影响、大气受热过程原理及应用、热力环流的形成与表现、常见天气系统及天气特征、气压带和风带的形成与移动、气压带和风带对气候的影响。 【关键能力】　理解大气的受热过程、热力环流原理，解释相关地理现象；分析、比较各类天气系统的差异及影响；判断大气环流特征及其对气候的影响；培养空间想象能力、抽象思维能力、演绎推理能力。 【学科素养】　能够从区域空间位置、时间推移的视角，认识大气运动的规律、分布、原因；能够结合生产生活实践认识大气热力状况、运动状况对天气及气候的影响。 【核心价值】　能够从“地对人的影响”视角，认识大气运动、天气系统等对人类活动的影响，人类活动要遵循自然规律，趋利避害。 　大气的组成与垂直分层　大气的受热过程 1．大气的组成 (1)组成：低层大气由________和水汽、杂质组成，其中____、氧气合占总体积的99%。 (2)作用——将下列大气成分与其主要作用正确连线 2．大气的垂直分层 (1)写出图中的大气分层名称：A______、B______、C________。 (2)说出A、B两层的温度变化特点及大气运动的差异。 (3)C层的气温变化特征是随高度增加先____后____，该层存在若干电离层，对__________有重要作用。 (4)三层中天气现象复杂多变的是__层；适合高空飞行的是__层。 (5)观测发现A层不同纬度其高度不同，为什么？ 3．大气的受热过程 (1)阅读下图，填出字母的含义，完成大气的受热过程。 a________，b________，c__________，d________，e________，f________。 (2)为什么在对流层随着海拔升高，气温会降低？ (3)为什么大气对地面具有保温作用？ (4)结合大气的受热过程，判断下列说法的正误。 ①“高处不胜寒”说明地面是近地面大气的直接热源。 (　　) ②阴天时昼夜温差较大。 (　　) ③南极气候寒冷，与其下垫面无关。 (　　) 下图为大气层中臭氧浓度随高度的变化示意图。据此完成1～2题。 1．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 2．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 读大气受热过程示意图，完成3～4题。 3．图中使近地面大气温度升高的热量传递过程是(　　) A．①②③　 B．①②④　 C．②④③　 D．①④③ 4．秋冬季节，农民为减轻寒潮危害，会在凌晨点火熏烟，这是为了增强(　　) A．①　　　B．② C．③　　　D．④ (2022·辽宁卷)为保障2022北京冬奥会顺利进行，气象部门提前在云顶和古杨树赛场建立自动观测气象站。图1示意云顶赛场甲、乙气象站和古杨树赛场丙、丁气象站的位置。图2为各气象站2019年1～3月平均气温的日变化图。据此完成(1)～(3)题。 图1 图2 (1)据图可知(　　) A．白天古杨树赛场比云顶赛场最高气温低 B．傍晚云顶赛场比古杨树赛场降温速率快 C．夜间气温随海拔的升高而降低 D．古杨树赛场比云顶赛场昼夜温差大 (2)丙气象站夜间气温低是由于(　　) A．冷空气聚集多　　　　 B．水汽蒸发强 C．海平面气压低 D．降水量较大 (3)古杨树赛场夜间气温的垂直变化多出现在天气图中的(　　) A．等压线稀疏区 B．气旋大风区 C．等压线低值中心 D．气旋降水区 【解题导引】 (1)图示信息→甲、乙的海拔比丙、丁高→丙地白天气温最高，夜间气温最低→云顶赛场的甲、乙昼夜温差小于古杨树赛场的丙、丁 (2)等高线地形图分析→丙地海拔较低，为山谷地形→该地位于我国东部季风区，冬季受西北风影响显著→受地形阻挡，冷空气下沉集聚→夜间气温明显较低 (3)图示信息→丙地海拔低于丁地，且位于谷地，丁地位于谷坡→丙地夜间气温较丁地低→山谷地带出现逆温现象→对流运动较弱→大气形势比较稳定→天气图中等压线稀疏区大气稳定 【尝试解答】　(1)__　(2)__　(3)__ 阅读2019年1～3月平均气温的日变化图，判断甲、乙、丙、丁四个气象站中昼夜温差最小的是哪个气象站，并分析原因。 1．利用大气的组成解释地理现象 (1)二氧化碳 二氧化碳→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→返还地面热量→保温作用。 (2)氧原子和臭氧 ①高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。 ②平流层中的臭氧→吸收波长较长的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害。 (3)水汽 ①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。 ②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。 (4)杂质 ①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水。 ②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。 2．大气受热过程中两种作用的实践应用 (1)大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多少 ①高海拔地区(如青藏高原地区) →→→ ②内陆地区(如我国西北地区) →→→ ③湿润内陆盆地(如四川盆地) (2)大气保温作用原理应用→分析生产、生活中的现象 ①解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 →→→ 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．深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。 c．华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。 (3)昼夜温差大小的分析 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 3．逆温现象分析 (1)概念：气温随高度增加而上升的现象，或者随高度的增加气温的垂直递减率小于6 ℃/km。 (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)逆温现象的形成及消失过程 (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，逆温出现在每年10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季河谷坡地的温度，多年生果树越冬可以免受冻害等 不利 ①逆温时大气结构比较稳定，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：大气能见度降低，地面湿滑 　利用大气受热过程原理解释海烟现象 (2024·1月，甘肃适应性考试)丹麦西海岸某海上风电场，海面上出现了一层薄薄的“海烟”。近200米高的风车徐徐转动，风车下风向形成了条带状的浓雾，如图示意当时场景。据此完成1～2题。 1．图中“海烟”的形成原因是(　　) A．冷湿空气经过暖流影响的暖海面 B．暖湿空气经过寒流影响的冷海面 C．海面辐射冷却后近海面空气降温 D．冷锋过境时暖空气被抬升后降温 2．图中现象最有可能出现在(　　) A．春季午后　　　　　 B．夏季黄昏 C．秋季傍晚 D．冬季早晨 　　大气受热过程原理的生产应用 (2023·罗定市段考)为了实现对农作物的保温和防晒，绍兴地区部分农民在白色塑料大棚上加一层可收放的黑色尼龙网，如图所示。据此完成3～4题。 3．图中塑料薄膜和黑色尼龙网直接影响的辐射分别是(　　) A．地面辐射、太阳辐射 B．太阳辐射、地面辐射 C．太阳辐射、太阳辐射 D．地面辐射、大气辐射 4．若天气晴朗，农民盖上黑色尼龙网的时段多在(　　) A．春季的晚上 B．夏季正午前后 C．秋季的早晨 D．冬季的傍晚 课时10　大气的组成与垂直分层　大气的受热过程 必备知识·基础巩固 基础梳理 1．(1)干洁空气　氮气 (2) 2．(1)对流层　平流层　高层大气 (2)提示：A层：温度随高度升高而降低，大气对流运动显著；B层：温度随高度升高而升高，以平流运动为主。 (3)降低　升高　无线电通信　(4)A　B (5)提示：低纬度地区地面受热多，对流活动旺盛，因此对流层的高度高；而高纬度地区地面受热较少，对流活动较弱，所以对流层的高度低；中纬度地区则居中。 3．(1)太阳辐射　地面辐射　大气逆辐射　地面辐射　大气反射　大气辐射 (2)提示：因为地面辐射是对流层大气热量的直接来源，在对流层中随海拔升高，大气获得的地面辐射逐渐减少，因此气温会降低。 (3)提示：大气吸收地面长波辐射增温的同时，也向外放出红外线长波辐射，称为大气辐射，其中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，被称为大气逆辐射。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)①√　②×　③× 基础巩固 1．C　2．B　[第1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，该层大气以平流运动为主，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，不利于飞机飞行安全，D错误。第2题，由上题分析可知，a层为平流层，b层为对流层。臭氧层位于平流层中，平流层的增温是由于臭氧吸收了大量太阳紫外线而使大气增温，臭氧层遭到破坏后，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；臭氧层遭到破坏后，地面将受到过量的紫外线辐射，近地面大气接收的地面辐射将增多，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。] 3．B　4．C　[第3题，据图可知，①是大气上界的太阳辐射，②是到达地面的太阳辐射，③是大气逆辐射，④是地面辐射。太阳辐射穿过地球大气层到达地面，使地面增温，地面吸收热量，又通过地面辐射将热量传给大气，使大气增温。故使近地面大气温度升高的热量传递过程是①②④。故选B。第4题，凌晨点火熏烟能够增加大气浓度，图中①是大气上界的太阳辐射，与大气浓度大小无关，A错误；增加大气浓度，从而使大气对太阳辐射的削弱作用增强，到达地面的太阳辐射会减少，②是到达地面的太阳辐射，B错误；大气浓度增加，大气逆辐射增强，从而使大气保温作用增强，③是大气逆辐射，对地面起保温作用，C正确；大气浓度增加，大气吸收的地面辐射会增加，④是地面辐射，但不是对农作物保温的直接环节，D错误。] 关键能力·素养提升 典题研析 (1)D　(2)A　(3)A 真题再用 提示：四个气象站中，甲气象站的昼夜温差最小。原因：甲气象站所在位置海拔较高，白天气温相对较低；从地形上看，甲气象站位于山脊东南侧的谷地谷坡位置，冬季风越过山脊下沉增温，且夜晚时谷地上方出现逆温层，甲气象站夜晚降温幅度较小，故该气象站的昼夜温差较小。 对点训练 1．C　2．D　[第1题，冷湿空气经过、暖湿空气经过、冷锋过境时海面风力均较大，不易形成薄薄的“海烟”，即“海烟”出现时大气应比较稳定，海面风力较小，A、B、D错误；海洋蒸发量大，海面附近的大气湿度高，当海面辐射冷却，近海面空气遇冷凝结形成薄薄的“海烟”，C正确。第2题，根据上题分析可知，“海烟”的形成原因是海面辐射冷却后近海面空气降温。冬季的早晨海面温度最低，水汽遇冷条件最好，最容易出现“海烟”，而春季午后、夏季黄昏、秋季傍晚温度均较高，不利于“海烟”的形成，D正确。] 3．A　4．B　[第3题，图中塑料薄膜是透明的，对太阳辐射削弱很少；对地面辐射来说是隔热层，减少地面辐射热量损失，从而起到保温作用，直接影响的是地面辐射。黑色尼龙网直接影响的是太阳辐射，削弱太阳辐射作用明显，对地面辐射、大气辐射影响很小。A正确。第4题，黑色尼龙网的主要作用是削弱太阳辐射。若天气晴朗，农民盖上黑色尼龙网的时段多在夏季正午前后，此时段太阳辐射最强，容易将作物晒伤，B正确。春季的晚上没有太阳辐射，A错误。秋季的早晨、冬季的傍晚太阳辐射弱，C、D错误。] 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时训练(十)　大气的组成与垂直分层大气的受热过程 1．C　2．B　[第1题，根据材料和所学知识可知，80～85千米的高度位于高层大气中，而高层大气中水汽和杂质相当稀少，冰晶难以形成，所以夜光云十分少见，因此C正确。第2题，夜光云出现在高层大气中，而对流层的阴雨天气会影响对夜光云的观察，A错误；傍晚或黎明时分，高空依然被阳光照亮，因而人们可以看到高空的冰晶散射阳光形成的发光云带，B正确；夜光云由冰晶颗粒散射太阳光而成，午夜缺乏光照，难以形成夜光云，C错误；夜光云薄如蝉翼，由于白天光线充足，容易被穿透，而不易被观察到，D错误。] 3．B　4．A　[第3题，朝霞和晚霞的形成都是由于大气对光线的散射作用。太阳光射入大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒，就会发生散射作用。故选B。第4题，晚霞结束的时间与当地的昼夜长短有关。我国中学暑假一般在9月份之前结束，7月14日后至暑假结束期间，太阳直射点不断南移，深圳白昼变短，该地晚霞结束的时间会越来越早。故选A。] 5．C　6．D　[第5题，依据“石头开花”景观图可以推断“石头开花”形成的原理：流动的溪水温度高于实时气温，不断挥发的水汽落到石头表面，与冷空气相遇后凝固成冰。借助石头表面这个“平台”，很快就能形成六边形晶体。同时满足这三个条件，才能形成“石头开花”的美丽景观，②③正确，①④错误。故选C。第6题，白天天气晴朗，太阳辐射强，蒸发强，空气中水汽较充足；夜晚降温快，水汽才能凝结成冰晶。晴朗的清晨，大气逆辐射弱，气温低，水汽易凝结成冰晶，D正确。] 7．C　8．A　[第7题，由于大气可以自由流动，路基中心和路基边坡上方的近地面气温基本相同，因此路基中心和路基边坡气—地温差越大，说明地温越低。冬季，路基中心气—地温差大，说明路基中心地温低，而路基边坡气—地温差小，说明路基边坡地温高，由于积雪蓬松，内部的空气是热的不良导体，隔绝了地表和大气的热量交换，削弱了地表降温幅度，C正确。第8题，由图可知，融雪期路基边坡气—地温差突然增大，说明路基边坡地温相对较低(可能由于融雪吸热降温)，而此时路基中心气—地温差仍在下降，说明路基中心地温相对较高，来自路基中心的热量侧向传导导致路基坡面的融雪速度比开阔空地更快，A正确。] 9．A　10．A　[第9题，霜冻多在夜间发生，因地面强烈辐射降温所致，而一天中日出前后温度降到最低，霜冻最严重；而在上午时段，实验区东部的新疆杨幼树受到东侧林地阻挡作用较强，造成光照削弱程度高于西部，致使实验区东部新疆杨幼树林地气温更低，低温时间更长，造成的冻害更为严重。第10题，晚霜主要发生在洼地冷空气聚集的地方，而在树干底部堆土，能有效阻止冷空气在树干底部聚集，从而减轻晚霜冻害。] 11．解析：第(1)题，夜晚的时候，沙漠温室会减少室内外的热交换，大棚会加强大气逆辐射，起到保温作用；白天的时候，沙漠温室会阻止水分散失，减少水分蒸发，从而起到保湿的作用；温室阻挡风沙，也可以减少当地风沙对农业的影响。第(2)题，由题干可知，日光温室后墙白天接收太阳总辐射约占温室接收太阳总辐射的50%～60%。夜间，室内获得的热量中墙面释放热量约占1/3，地面释放热量约占2/3。由于沙漠地区的热力性质差异，昼夜温差较大，而墙面白天吸热多、夜晚放热少；地面白天获得太阳辐射少而夜晚放热多，又因土壤夜间放热性能较为稳定，因此可以利用水幕集热－地暖加温系统将白天墙体获得的热量传递给土壤，等到夜晚气温很低时土壤也能稳定放热而减少冻害。第(3)题，夏季白天，太阳辐射较强，温度过高，因此需要将窗帘覆盖遮阳，降低温室内气温；冬季夜晚气温过低，因此需要将窗帘覆盖，减少室内外的热交换，增强大气的逆辐射，加强保温作用。 答案：(1)保温、保湿、防风沙。 (2)墙面白天吸热多、夜晚放热少；地面白天获得太阳辐射少而夜晚放热多；水幕集热－地暖加温系统将白天墙体获得的热量传递给土壤；夜晚气温很低时土壤也能稳定放热而减少冻害。 (3)冬季夜晚，沙漠气温过低，覆盖可以起到保温作用；夏季白天，气温过高，覆盖可以减轻温室效应(或答降温或答阻止阳光进入)。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时训练(十)　大气的组成与垂直分层　大气的受热过程 (2023·南京模拟)某日，山西、内蒙古、北京等地天空出现了怪异的发光云带(见下图)，这是一种最稀有的云——夜光云。夜光云由冰晶颗粒散射太阳光而成，通常位于80～85千米的高空，薄如蝉翼。据此完成1～2题。 1．夜光云被称为最稀有的云，主要是由于(　　) A．仅出现于高纬地区　　 B．只山区可见 C．形成于高层大气中 D．持续时间短 2．人们观察夜光云的最佳时机是(　　) A．阴雨天 B．黎明 C．午夜 D．白天 (2023·广州模拟)2022年7月14日，深圳“绝美晚霞”刷屏某社交软件。如图示意该日18时的晚霞景象。据此完成3～4题。 3．晚霞的形成是由于大气的(　　) A．反射作用 B．散射作用 C．折射作用 D．吸收作用 4．该日后至暑假结束期间，当地某中学生观察到晚霞结束的时间(　　) A．越来越早 B．越来越晚 C．先变早后变晚 D．先变晚后变早 (2023·河源高三开学考试)2022年1月16日，新疆阿勒泰出现“石头开花”(下图)的奇景，露出水面的石头上开满了像白莲花一样的“冰霜花”，每朵花由细碎的冰晶构成，其形成环境比较严苛。据此完成5～6题。 5．“石头开花”形成环境比较严苛。除气温骤降外，对水文的要求为(　　) ①封冻的水面　②流动的水源　③相对较高的水温　④相对较低的水温 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 6．“石头开花”现象多出现在(　　) A．多云的夜晚 B．飞雪的午后 C．阴雨的黄昏 D．晴朗的清晨 (2023·怀仁模拟)阿拉斯加某公路段海拔649米，1月平均气温－25.2 ℃，7月平均气温14.1 ℃，多年冻土广布。每年积雪期，路政养护部门会及时清除路基中心的积雪，路基边坡的积雪自然保留。观察表明，每年春季路基边坡的融雪速度比公路外的开阔空地更快。下图示意路基中心和路基边坡近地面气温和地表温度的温差年内变化。读图，完成7～8题。 7．冬季造成路基中心和路基边坡气—地温差差异的主要原因是(　　) A．路基中心裸露地表比热容小 B．路基中心裸露地表导热性强 C．路基边坡积雪阻隔地气热量交换 D．路基边坡积雪提高地表反射率 8．路基边坡的融雪速度比开阔空地更快，其主要原因是(　　) A．路基中心热量侧向传导 B．路基内部蓄积热量释放 C．路基边坡斜面积雪较薄 D．路基边坡融雪径流侵蚀 (2023·天津模拟)某地理研究团队在山西北部某地的林地中部开辟了一片实验区种植新疆杨幼树，以研究新疆杨幼树的受霜冻情况。研究结果显示，实验区内不同位置新疆杨幼树的冻害程度差异显著，晚霜造成新疆杨幼树树干底部距地面约2厘米处产生大小不等的韧皮部坏死斑，且不同朝向的坏死斑比例相差很大。下图示意实验区内新疆杨幼树位置及受晚霜影响状况。据此完成9～10题。 9．实验区东部的新疆杨幼树冻害状况重于西部，主要原因是东部(　　) A．上午光照弱 B．下午光照弱 C．上午光照强 D．下午光照强 10．为减少晚霜对新疆杨幼树的冻害，最合理的措施是(　　) A．底部堆土 B．地膜覆盖 C．放火作烟 D．定期灌溉 11．(2023·保定模拟)阅读图文材料，完成下列要求。 风沙肆虐的沙漠一直是蔬果生产的禁区，日光温室可以极大地改变这一现状。南疆地区早期建成的温室，普遍存在着冬季夜间室内冻害时常发生的问题。水幕集热－地暖加温系统的应用，较好地解决了这一难题。研究表明，日光温室后墙白天接收太阳总辐射约占温室接收太阳总辐射的50%～60%。夜间，室内获得的热量中墙面释放热量约占1/3，地面释放热量约占2/3。此外，土壤夜间放热性能较为稳定，受气候条件影响小。 (1)指出沙漠温室的主要功能。 (2)解释水幕集热－地暖加温系统能减轻冻害问题的原因。 (3)电动卷帘可以根据温度高低对玻璃进行择时覆盖。根据沙漠地区的气温变化分析电动卷帘覆盖的时间。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$