第1节 大气的组成和垂直分层（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中地理必修1（人教版2019）

第二章 地球上的大气 1 大气的组成和垂直分层 第一节 2 [课标要求]　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．“大气的组成”部分，首先通过统计图，说明大气的主要成分及其体积分数，然后通过文字资料，说明主要大气成分的作用，即说明大气成分与生产、生活的联系。 素养解读 3 2．“大气的垂直分层”部分，首先用大气垂直分层示意图和文字资料相结合的方式，说明大气在垂直方向的分层，然后通过文字资料，说明各层大气的主要特点，再结合各层大气特点说明与人类活动的联系。 4 目 录 01 四层考查内容1 落实必备知识 02 03 04 四层考查内容2 强化关键能力 四层考查内容3·4 浸润学科素养和核心价值 课时跟踪检测 四层考查内容 落实必备知识 1 1．主要成分及其作用 知识点(一)　大气的组成 (1)干洁空气的组成成分及其作用 气体成分 作用 氮气 地球上________的基本元素 氧气 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质 二氧化碳[注1] 绿色植物进行__________的基本原料；强烈吸收地面辐射，使气温______ 臭氧[注2] 吸收太阳光中的______，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有______作用 生物体 光合作用 升高 紫外线 保护 (2)水汽和固体杂质的作用   作用 水汽[注3] 通过水的相变，产生各种_________；伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的______ 杂质[注4] 作为________，是成云致雨的必要条件 天气现象 温度 凝结核 2．人类活动与大气：人类活动排放的_______进入大气，会对生态系统和人类生存造成不利影响。 污染物 [注1]拓展：二氧化碳主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及有机物的燃烧、腐败等。在人口稠密的工业区，二氧化碳含量明显增高，可占空气体积的0.07%—0.65%。二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射，使地面辐射的热量不易散失到太空中，从而改变大气热平衡，导致地面和低层大气温度上升，产生温室效应。 助解教材 [注2]拓展：臭氧主要分布在10—40 km的高度，极大值出现在22—27 km附近，形成臭氧层。臭氧强烈吸收太阳光中的紫外线，对大气有增温作用，并在高空形成一个暖区。大量紫外线在高空被臭氧吸收，使地面上的生物免受伤害。穿透大气层到达地表的少量紫外线，对人类和大部分生物是有益的。 [注3]拓展：大气中水汽主要来源于水面蒸发和植物蒸腾，特别是海洋蒸发。水汽上升凝结后，又以降水的形式降落在陆地和海洋。大气中水汽是唯一能发生相变的大气成分。水汽能强烈吸收和释放长波辐射能；在相变过程中还能释放和吸收热量。因此，水汽在天气变化、大气能量转换过程及大气与地面的能量交换中起着重要作用。 [注4]拓展：气溶胶粒子 大气中悬浮的固体杂质和液体微粒，也可称为气溶胶粒子。大的水溶性气溶胶粒子最易使水汽凝结，是成云致雨的重要条件。气溶胶粒子能吸收部分太阳辐射并散射辐射，从而改变大气透明度。气溶胶粒子影响太阳直接辐射并增大散射辐射、大气长波辐射，可能破坏地球的辐射平衡。 1．大气分层依据：根据温度、__________和密度，大气自下而上可划分为________、平流层和高层大气。 2．垂直分层的特点 (1)对流层 ①对流层是大气的最底层。 ②高度范围：低纬度地区______ km，高纬度地区8—9 km。[注1] 知识点(二)　大气的垂直分层 运动状况 对流层 17—18 ③主要特征及成因 水汽 主要特征 成因 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层 集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的______和杂质；近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨 气温随高度的升高而递减 热源来自地面[注2] 大气对流运动显著[注3] 大气上部冷，下部热 ④与人类关系：人类生活在对流层的______，对流层与人类关系最密切。 (2)平流层 ①范围：自对流层顶部至_________ km高空。 底部 50—55 ②主要特征及成因 主要特征 成因 气温随高度升高而_____ _____吸收紫外线，使大气增温 大气以_________为主 上部___，下部___ 无云雨现象，大气能见度高 水汽和杂质含量很少 升高 臭氧 平流运动 热 冷 ③与人类关系：臭氧层使地球上的生命免受过多________的伤害；适合航空飞行。 (3)高层大气 ①位置：平流层以上的大气。 紫外线 ②特征 下降 气温 下层：没有臭氧吸收紫外线，气温会______ 上层：大气吸收了更短波长的太阳紫外线，气温随高度升高而持续_______ 密度 很小，在2 000—3 000 km的高空，大气密度与__________的密度相近 上升 星际空间 ③与人类关系：80—120 km，_______燃烧产生流星现象；80—500 km，有电离层能反射_________，对无线电通信具有重要作用。 流星体 无线电波 [注1]点拨：对流层的下界是地面，上界因纬度和季节而不同。低纬度地区地面受热多，空气对流旺盛，因而对流层厚度大，高纬度则相反，中纬度居中。对流作用的强度因季节而有所不同，因此任何纬度，尤其是中纬度的对流层厚度夏季较大，冬季较小。 助解教材 [注2]点拨：对流层空气主要依靠地面长波辐射增热，愈近地面，空气受热愈多，反之则愈少。因此，高度愈大，气温愈低。平均每升高100 m，气温降低约0.6 ℃。 [注3]点拨：由于地面的不均匀加热，空气出现垂直对流运动。对流运动的强度因纬度和季节而不同，低纬度较强，高纬度较弱；夏季较强，冬季较弱。这种对流运动，使高低层空气得到交换，近地面的热量、水汽和杂质通过对流向上空输送，从而引发一系列天气现象。 四层考查内容 强化关键能力 2 目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1 800—2 400 m。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂与呈贡、河北兴隆等国家级高原体育训练基地。下表示意我国部分高原体育训练基地的地理坐标及海拔。 探究点(一)　大气的组成成分和作用及人类活动对大气成分的影响 案例探究 地点 榆中 多巴 海埂 呈贡 兴隆 海拔 1 996 m 2 366 m 1 888 m 1 906 m 2 118 m 经度 104°02′E 101°31′E 102°41′E 102°48′E 117°22′E 纬度 35°52′N 36°40′N 25°01′N 24°53′N 40°36′N [思考交流] 1．结合我国部分高原训练基地的地理坐标及海拔表，简述表中这些高原训练基地的突出优势。 提示：①海拔都在1 800—2 400 m之间，符合高原训练的最佳海拔要求；②各训练基地有一定的高度差异，便于运动员含氧量的最优化与多样化训练；③纬度比较适中，都位于北温带，且有一定的纬度差异，适宜不同季节、不同气温条件下的最优化、多样化训练等。 2．世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1 800—2 400 m。推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 提示：①随着海拔的升高，氧气含量越来越低；②在更高海拔地区训练，含氧量过低，超过了人体的最大耐受力，反而使运动员的整体表现下降。 1．大气主要成分及其作用 综合思维 组成成分 作用 干洁 空气 氮气(78%) 地球生物体内蛋白质的重要组成成分 氧气(21%) 人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质 二氧化碳 (很少) 二氧化碳吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用；二氧化碳→植物光合作用→太阳能转化为化学能 臭氧(很少) 吸收紫外线→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 水汽(很少) 近地面水汽吸收地面热量→大气升温；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 杂质(因时因地而异) 尘埃物质→吸附水汽→雾或降水；尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低 续表 2．大气对地球生物的重要性 (1)大气使地球上大部分地区保持适宜的温度，使水以液态形式存在。 (2)能阻挡大部分流星体对地球表面的撞击，减少紫外线对地球生命的伤害。 3．大气成分的变化对人类的影响 (1)CO2含量增加对人类的影响 CO2含量增加会增强温室效应，使全球气候变暖，两极冰川融化，海平面上升，世界人口最集中的沿海大城市都将面临被淹没的危险，全球数千万人的生活将会面临生存空间危机，导致全球发生大规模的迁移和冲突。 (2)氧含量变化对人类的影响 ①适当缺氧能激发运动员的运动潜能，世界大部分国家有高原训练基地。 ②缺氧过度会危害人体健康，甚至危及生命。 (3)臭氧空洞对人类的影响 臭氧空洞会导致到达地面的紫外线增多，紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用，对人体会产生不利的影响，容易使人体患皮肤癌等疾病。 4．人类活动造成的大气污染 大气污染的主要原因是人类生产、生活中所排放的污染气体和温室气体。如二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等，这些气体进入大气层，会对人类生存和生态系统造成不利影响。对大气造成污染的人类活动主要有： 燃料燃烧 燃料(煤、石油、天然气等)的燃烧过程是向大气输送污染物的重要发生源。燃料燃烧时除产生大量烟尘外，还会形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有机化合物等物质 工业生产过程中的排放 如石化企业排放硫化氢、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等；钢铁工业在炼铁、炼钢、炼焦过程中排出粉尘、硫氧化物、氰化物、一氧化碳、硫化氢、酚类、苯类、烃类等 交通运输过程中的排放 汽车、船舶、飞机等排放的尾气是造成大气污染的主要来源。内燃机燃烧时排放的废气中含有一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、含氧有机化合物、硫氧化物和铅的化合物等物质 续表 农业活动排放 在田间施用农药时，一部分农药会以粉尘等颗粒物形式散逸到大气中，残留在作物体上或附着在作物表面的仍可挥发到大气中。进入大气的农药可以被悬浮的颗粒物吸收，并随气流向各地输送，造成大气农药污染。此外还有秸秆焚烧等 续表 地球大气是多种物质的混合物，每种成分都有自己的作用，影响着人类的生产和生活。读地球大气圈25 km以下干洁空气的主要成分表，完成1～2题。 针对训练 气体成分 氮气 氧气 氩气 二氧化碳 其他(包含臭氧) 体积分数/% 78 21 0.93 0.038(变动) 0.032 1．下列与干洁空气共同组成低层大气的有(　 ) ①水汽　②氢气　③固体杂质　④紫外线 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ √ 解析：低层大气的组成主要包括干洁空气、水汽和固体杂质，但水汽和固体杂质较少，①③正确；氢气属于干洁空气的成分，②错误；紫外线属于太阳辐射，不是低层大气的组成物质，④错误，A正确，B、C、D错误。故选A。 2．下列有关干洁空气中的气体成分，说法正确的是(　 ) A．氮气是地球上生物体的基本成分 B．氧气是众多生物生命活动必需的物质 C．氩气体积所占比重最低 D．二氧化碳是光合作用的主要产物 √ 解析：氮元素是地球上生物体的基本元素，而非氮气，A错误；氧气是地球众多生物生命活动必需的物质，B正确；在干洁空气中氩气(稀有气体)体积比重高于二氧化碳，不是占比重最低的，C错误；二氧化碳是光合作用的原料，D错误。故选B。 福建小明暑假到西藏旅游，一下飞机 就兴奋地向前跑。导游赶紧叫到：“不要 跑，小心高原反应。”旅游过程中，小明 发现藏民的肤色大多比较深，据说和当地 紫外线强有关。小明还在当地看到温室大 棚里种有各种蔬果。下图示意25 km以下干洁空气成分的体积分数(其中甲、乙、丙、丁表示干洁空气成分)。据此完成3～5题。 3．导游叫小明不要跑的原因是当地大气中(　 ) A．甲浓度低 B．乙浓度低 C．丙浓度高 D．丁浓度高 解析：导游叫小明不要跑的原因是青藏高原海拔高、空气稀薄，氧气含量低，剧烈运动耗氧量大，容易导致高原缺氧，甲为氮气，乙为氧气，丙为氩气，丁为其他气体，故B正确。 √ 4．大气中的臭氧(　 ) ①反射太阳光中的紫外线，降低气温 ②吸收太阳光中的紫外线，提高气温 ③增加到达地面的紫外线，伤害生物 ④减少到达地面的紫外线，保护生物 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ √ 解析：臭氧层是指大气平流层中臭氧浓度相对较高的部分，主要作用是吸收太阳光中的紫外线，使气温增高，而不是反射紫外线，故①错误，②正确；吸收太阳光中的紫外线，使到达地面的紫外线减少，保护生物，故③错误，④正确。故选D。 5．小明白天看到菜农往大棚里增施二氧化碳，其最主要目的是(　 ) A．使病虫害窒息死亡 B．增强大棚保温效应 C．提高大棚空气湿度 D．促进蔬果光合作用 √ 解析：二氧化碳为温室气体，能强烈吸收地面长波辐射，起到保温的作用，青藏高原海拔高，热量条件差，所以菜农往大棚里增施二氧化碳，最主要目的是增强大棚保温效应，故B正确。 (2021·广东高考·节选)辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地，平均海拔4 000多米，冬季辐射逆温现象多发。据此完成(1)～(2)题。 探究点(二)　对流层气温变化规律的判断 典例导析 (1)冬季易加强辐射逆温的地形是(　 ) A．山峰 B．平原 C．谷地 D．丘陵 √ [解析]　由于坡地近地面空气冷却，冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地，加强了因辐射冷却作用而形成的逆温效应，故冬季在谷地或盆地易形成辐射逆温，C正确；山峰被周围大气包围，山峰与大气的接触面小，大气的交换频繁，山峰地面温度降低对周围大气影响较小，不易形成逆温，A错误；平原地形平坦开阔，冬季易受冷空气影响而多大风，大气流动性强，不易形成逆温，B错误；丘陵海拔较低，地形起伏平缓，空气流动性也较强，不易形成逆温，D错误。故选C。 (2)黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是(　 ) A．日落前后，大风呼啸 B．正午时刻，雨雪交加 C．午夜时分，浓云密雾 D．日出之前，晴朗无风 √ [解析]　黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低，一天中日出之前气温最低，再加上晴朗无风，空气流动性差，近地面大气易受冷地面的影响，D正确；日落前后、正午时刻地面温度较高，近地面大气气温较高，A、B错误；浓云密雾，大气逆辐射强，不会发生地面强烈辐射冷却，C错误。故选D。 1．一般规律 一般情况下，对流层气温随海拔升高而逐渐降低，海拔每升高100 m，气温约下降0.6 ℃ (如下图)。 综合思维 2．特殊规律——逆温现象的因果分析 (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，但幅度小于每上升1 000 m，温度降低6 ℃(即气温下降幅度小于垂直递减率)。 (2)逆温的形成消失过程 (3)逆温的影响 在逆温层中，暖而轻的空气位于冷而重的空气之上，形成一种稳定的大气层结。逆温层严重阻碍了空气的对流运动。由于这个原因，近地层空气中的水汽、杂质和污染物不能向高空扩散，也降不下来，只能飘浮在逆温层下面的空气层中，易造成严重的空气污染。逆温层下面的空气层，常有雾、露、霜等天气现象出现，能见度变差。 中纬度对流层平均厚度为10—12 km。下图是郑州某季节对流层内气温垂直变化图。完成1～2题。 针对训练 1．从图中信息判断下列说法正确的是(　 ) A．对流层厚度小于全年平均值，此时应是郑州的冬季 B．对流层厚度大于全年平均值，此时应是郑州的夏季 C．对流层厚度小于全年平均值，此时应是郑州的夏季 D．对流层厚度大于全年平均值，此时应是郑州的冬季 √ 解析：中纬度对流层平均厚度为10—12 km，图示季节对流层厚度15 km，厚度大于全年平均值、对流旺盛，应为夏季，B正确；冬季气温低，对流弱，厚度小于平均值，A、C、D错误。故选B。 2．与7.5 km以上相比，此季节7.5 km以下(　 ) A．气温垂直递减率大，对流运动更显著 B．气温垂直递减率小，对流运动更微弱 C．气温垂直递减率大，对流运动更微弱 D．气温垂直递减率小，对流运动更显著 √ 解析：以7.5 km为研究对象，在地面到7.5 km温度从30 ℃降到零下30 ℃，下降了60 ℃。从7.5 km到15 km，温度从零下30 ℃到零下45 ℃，下降了15 ℃，所以与7.5 km以上相比，7.5 km以下温度下降得多，垂直递减率大，对流强。A正确，B、C、D错误。故选A。 如图是某地某日在出现逆温时由空中拍到的景象：高高的烟囱伸出“云海”，将工业废气烟雾排放在茫茫“云海”之上。完成3～4题。 3．下列图中最容易出现此景象的是(　 ) √ 解析：根据材料“某地某日在出现逆温时由空中拍到的景象：高高的烟囱伸出‘云海’，将工业废气烟雾排放在茫茫‘云海’之上”，说明该地该日出现逆温现象，逆温现象是指对流层气温随高度增加而升高的反常现象，选项B、C图显示烟囱以下的对流层大气温度随着高度增加而下降，不会出现逆温现象，B、C错；选项D图显示烟囱超过逆温层，空气垂直对流运动旺盛，将工业废气烟雾排放在茫茫“云海”之上，D对；选项A图显示烟囱未超过逆温层，逆温抑制对流运动，不会产生图示及材料所示现象，A错。故选D。 4．当大气发生逆温时(　 ) A．上部冷下部热，大气比较稳定 B．产生了污染物，影响空气质量 C．污染物净化慢，影响人体健康 D．抑制对流运动，有利成云致雨 √ 解析：当大气发生逆温时，大气温度上部热下部冷，大气比较稳定，A错；逆温不会产生污染物，它会阻碍空气的垂直对流运动，妨碍了污染物、水汽凝结物的扩散，影响空气质量，B错；逆温阻碍了空气的垂直对流运动，污染物净化慢，影响人体健康，C对；逆温抑制对流运动，不利于成云致雨，D错。故选C。 四层考查内容 浸润学科素养和核心价值 3·4 一、人地协调——南极臭氧空洞 [材料]　1984年，英国科学家首次发现南极上 空出现臭氧层空洞。南极洲一年中的臭氧层空洞大 约会在9—10月前后达到最大值，约2 000万平方千 米。大气臭氧层的损耗是当前世界又一个受普遍关 注的大气环境问题，它同样直接关系到生物圈的安危和人类的生存。由于臭氧层中臭氧的减少，照射到地面的太阳光中的紫外线增强，其中波长在0.24—0.33 μm的紫外线对生物细胞有很强的杀伤作用，对生物圈中的生态系统和各种生物，包括人类都会产生不利影响。 [问题设计] 1．南极上空为什么会出现臭氧层空洞？ 提示：人类的活动，特别是大量使用作为制冷剂和雾化剂的氟氯烃物质，是产生南极臭氧空洞的重要原因。人类在生产和生活中泄漏到大气中的氟氯烃在高层大气中经紫外线分解成氯原子，氯原子使臭氧产生了分解。 2．臭氧层空洞的出现可能带来哪些危害？请提出缓解臭氧层破坏的可行措施。 提示：危害：生态方面：农产品减产且品质下降；渔业减产；破坏森林。 对人类的危害：患皮肤癌的可能性增加，还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击；若臭氧层全部遭到破坏，太阳紫外线就会杀死所有陆地生命，人类也将遭到“灭顶之灾”，地球将会成为无任何生命生存的不毛之地。 可行措施：减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧物质的气体排放；积极研制新型的制冷系统；各国共同行动，加强国际合作。 [材料]　晴空颠簸(如图)指的是晴空湍流造成的飞行器颠簸，由空中气流的抬升或者下降等所致。民航客机的正常巡航(指飞机完成起飞阶段进入预定航线后的飞行状态)高度一般为8—10 km。在高纬度地区，民航客机一般只在起飞、爬升和降落过程中遇到颠簸现象；而在中低纬度地区，民航客机在整个飞行过程中都可能遇到颠簸现象。 二、科学思维——晴空颠簸 [问题设计] 3．说出晴空颠簸发生的大气层，并简述该层大气的基本特征。 提示：对流层。气温随高度增加而降低，大气密度和水汽随高度迅速递减，大气有强烈的垂直运动，天气现象复杂多变。 4．简析高纬度地区利于民航客机巡航的原因。 提示：对流层在高纬度地区的高度是在8—9 km，民航客机的正常巡航高度一般在8—10 km，在高纬度地区上空的客机飞行高度可能到达平流层，气流平稳，利于飞行。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A级—强化基础、注重综合  地球大气又称“氮氧大气”，下表为地球大气圈25 km 以下干洁空气的主要成分表。据此完成1～2题。 气体成分 体积分数 质量分数 氮气(N2) 78.08% 75.52% 氧气(O2) 20.94% 23.15% 氩气(Ar) 0.93% 1.28% 二氧化碳(CO2) 0.03%(变动) 0.05% 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1．地球大气层中的氮气主要存在于大气层中的(　 ) A．对流层，吸收地面长波辐射 B．对流层，构成生命体主要原料 C．平流层，吸收太阳短波辐射 D．平流层，吸收地面长波辐射 1 2 3 4 5 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：大气中的氮气主要存在于对流层中，是构成生命体的主要原料，B正确，C、D错误；氮气不能吸收地面长波辐射，A错误。所以选B。 1 2 3 4 5 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2．目前，导致二氧化碳浓度升高的主要因素有(　 ) ①植树造林　②大量燃烧化石燃料　③新能源公交车逐渐普及　④森林、草原开垦成农田 A．①③ B．③④ C．①② D．②④ 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：植树造林可以吸收二氧化碳，使二氧化碳浓度降低，①错误；森林、草原开垦成农田使植被覆盖率下降，植被的减少会减少对二氧化碳的吸收，而且大量燃烧化石燃料，会释放二氧化碳，使二氧化碳浓度升高，②④正确；新能源公交车普及会减少化石燃料的使用，③错误。所以选D。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 天气预报APP功能越来越贴心，很多平台增加了紫外线指数和空气质量预报功能。读某日某平台显示的昆明和北京天气预报图，完成3～4题。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3．一般情况下，太阳辐射中紫外线只有近1%可达地面，对其解释正确的是(　 ) A．大部分紫外线被云层吸收 B．大部分紫外线被臭氧层吸收 C．大部分紫外线被固体杂质反射 D．大部分紫外线被云层反射 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：平流层中的臭氧可吸收紫外线，对地面起到保护作用。一般情况下，太阳辐射中紫外线只有近1%可达地面，大部分紫外线被臭氧层吸收，B正确，A、C、D错误。故选B。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4．造成图示昆明和北京紫外线指数差异的主要因素是(　 ) A．纬度差异 B．海陆位置 C．海拔差异 D．天气状况 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：从图中可以看出，北京紫外线指数比昆明高，说明该日北京太阳辐射更强。北京天气晴，昆明天气阴有小雨，晴朗的天气，大气对太阳辐射削弱少，到达地面的太阳辐射强，紫外线强。因此造成图示昆明和北京紫外线指数差异的主要因素是天气状况，D正确；北京纬度高于昆明，如果纬度差异是主要因素，北京太阳辐射应小于昆明，A错误；两地都不沿海，海陆位置差异不大，B错误；北京海拔比昆明低，如果海拔差异是主要因素，北京太阳辐射应小于昆明，C错误。故选D。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 我国科考队在珠穆朗玛峰附近进行了大气臭氧垂直探空实验，探空气球最高飞升至距地面39 km处。据此完成5～6题。 5．探空气球上升过程中，气温(　 ) A．逐渐降低 B．逐渐升高 C．先降后升 D．先升后降 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：探空气球最高飞升至距地面39 km处，向上过程中先经过对流层，再经过平流层，对流层大气温度随高度的增大而降低，平流层大气温度随高度升高而升高，所以温度先降低后升高，C正确，A、B、D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6．探空气球上升至最大高度时所处的大气层(　 ) A．强烈吸收红外线 B．存在若干个电离层 C．天气现象最复杂 D．利于飞机平稳飞行 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：探空气球上升至最大高度时所处的大气层为平流层，平流层中的臭氧层强烈吸收紫外线，平流层大气温度随高度升高而升高，从而使得平流层上热下冷，空气对流运动较弱，以平流运动为主，没有复杂的天气现象，有利于飞机平稳飞行，A、C错误，D正确；高层大气有若干电离层，平流层没有电离层，B错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2023年6月10日傍晚，南京市区遭遇强对流天气，出现了壮观的悬球状云，俗称乳状云。图1为乳状云景观图，图2为大气的垂直分层示意图。据此完成7～8题。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7．乳状云位于大气垂直分层中的(　 ) A．a层 B．b层 C．c层 D．d层 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：根据图示信息可知，图2中a位于近地面，气温随海拔的升高而降低，为对流层；b位于对流层顶部至50 km高空处，气温随海拔升高而升高，为平流层；c、d为高层大气。根据材料信息可知，乳状云是强对流天气之后出现的天气现象，对流层内对流运动旺盛，所以乳状云应出现在对流层，A正确，B、C、D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8．与a层相比，b层(　 ) A．对紫外线的吸收比较少 B．能反射无线电波 C．低纬度地区厚度大于高纬度地区 D．适合航空飞行 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：由分析可知，a为对流层，b为平流层，平流层中有臭氧层，能够大量吸收紫外线，对流层吸收紫外线较少，A错误；能反射无线电波的是高层大气中的电离层，B错误；低纬度地区厚度大于高纬度地区的是对流层，C错误；平流层大气以水平运动为主，多晴朗天气，能见度高，适合航空飞行，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2023年8月新疆塔城惊现“蘑菇云”，引起人们极大关注。事实上这是夏日限定“砧状云”，强烈上升的水汽形成高大的云山，其顶部遇到阻力向四周散开，其白色透光的边缘是由冰晶组成，也预示着暴风雨的到来。如图示意“砧状云”景观图。完成9～10题。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9．“砧状云”顶上部为大气垂直分层的(　 ) A．对流层 B．平流层 C．电离层 D．高层大气 解析： “砧状云”顶是云层上升的最大高度，几乎所有的天气现象都集中在对流层，在对流层之上是平流层，也是云层的最大高度附近，所以“砧状云”顶上部为大气垂直分层的平流层，B正确，A、C、D错误。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10．“砧状云”边缘白色透光的冰晶，其形成是由于“砧状云”顶部(　 ) A．水汽充足 B．凝结核多 C．温度较低 D．风速较快 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析： “砧状云”其顶部遇到阻力向四周散开，形成冰晶，对流层范围内海拔越高气温越低，“砧状云”顶部是对流层海拔最高处，气温极低，所以水汽凝结为冰晶，C正确；水汽充足处水可以凝结成液态，不一定是冰晶，A错误；凝结核是提供的物质条件，并不是水汽凝结的直接原因，B错误；风速快与冰晶形成无关，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11．阅读图文材料，完成下列要求。(14分) 公元1862年英国气象学家乘坐热气球飞向12 000 m的高空，没有携带任何保护措施，首次记录了大气层与天气的变化，也因此诞生了世界上第一条天气预报。后来这一伟大的探索之旅被拍成了电影，描述了此次飞行经历：热气球载着气象学家飞向了百米高空并不断上升，随后进入了乌云密布的风眼中，气象学家通过减轻热气球重量，热气球快速上升至风暴上方，躲过了雷鸣和闪电，飞向了万米的高空。下图示意热气球结构及飞行经过的大气层。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)说出热气球飞向12 000 m的高空过程中依次经过的大气层及经历的气温变化。 (2)简述气象学家在经过乌云密布的风眼时，选择快速上升的合理性。 (3)推测气象学家在上升过程中，可能遇到的危险。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：第(1)题，据材料可知，英国气象学家乘坐热气球飞向12 000 m的高空，根据大气的垂直分层可知，对流层在中纬度的高度范围是10—12 km，在高纬度的高度范围是8—9 km，故依次经过对流层和平流层。对流层直接热源是地面，气温随高度增加而减小；平流层的能量来源于臭氧吸收太阳紫外线增温，气温随高度增加而上升，故其经历的气温变化是先降低后升高。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 第(2)题，根据大气运动特征可知，在对流层中大气的对流运动显著，天气现象复杂多变，可能会遇到低能见度、雷暴、大雨、大雾等危险天气；平流层中气温随高度增加而上升，气流以平流运动为主，天气晴朗，大气稳定，有利于高空飞行，故气象学家在经过乌云密布的风眼时选择快速上升。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 第(3)题，据材料可知，英国气象学家乘坐热气球飞向12 000 m的高空，依次经过对流层和平流层；在对流层中大气的对流运动显著，天气现象复杂多变，可能会遇到低能见度、雷暴、大雨、大雾、风切变、空中颠簸、空中积冰等危险。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 参考答案：(1)依次经过对流层和平流层；对流层气温随高度的增加而减小，平流层气温随高度增加而上升，对流层到平流层气温垂直变化规律是先降低后升高。 (2)在对流层大气的对流运动显著，天气现象复杂多变；平流层气流以平流运动为主，天气晴朗，大气稳定，有利于高空飞行。 (3)低能见度、雷暴、大雨、大雾、风切变、空中颠簸、空中积冰等。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B级—突出应用、体现创新 一般情况下，低层大气的气温随海拔增加而降低，但有时在某些层次出现气温随海拔增加而升高的现象，这一现象称为逆温，出现逆温现象的大气层称为逆温层。下图示意某地不同时期气温随海拔的变化。据此完成12～13题。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12．图示四个时期，出现大气逆温现象的是(　 ) A．甲、乙 B．乙、丁 C．甲、丙 D．丙、丁 解析：由逆温的含义可知，只有甲、丙两图中局部上空出现了气温随海拔增加而升高的现象，C项正确。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13．较长时间逆温控制下的城市可能会出现(　 ) A．暴雨天气 B．降温天气 C．雾霾天气 D．大风天气 解析：逆温抑制空气对流上升，难以形成暴雨和大风天气，A、D两项错误；逆温不一定带来降温天气，B项错误；逆温控制下，大气层较为稳定，导致大气污染物得不到扩散，不断积累形成雾霾天气，C项正确。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14．阅读图文材料，完成下列要求。(18分) 大气中的氧分子在强烈紫外线照射下分解出氧原子，氧原子和氧分子结合会形成臭氧。臭氧主要存在于大气层的对流层和平流层，其中90%的臭氧分布在平流层，剩余10%的臭氧存在于对流层。受人类活动等因素影响，大气中臭氧含量逐渐发生变化。下图示意2006—2023年我国山西省大气对流层中臭氧含量的季节和年际变化。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)说明臭氧对平流层气温垂直变化的影响。 (2)简述山西省大气对流层中臭氧含量的变化特征。 (3)分析山西省大气对流层中臭氧含量季节变化的原因。 解析：第(1)题，根据所学知识可知，平流层中的臭氧能够吸收太阳辐射中的紫外线，从而使得平流层大气的温度升高；从对流层顶开始，向上到22 km之间，臭氧的浓度较小，气温随高度的变化不大；在22—27 km范围内，臭氧的浓度达到最大值，能够大量吸收紫外线，气温随高度的上升而迅速升高；对流层上部臭氧浓度较小，气温随高度的升高变化较小。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 第(2)题，根据图示信息可知，山西省大气对流层中臭氧含量季节变化较大；夏季的臭氧含量较高，冬季的臭氧含量较低。山西省大气对流层中臭氧含量的年际变化也较大；整体呈波动上升的趋势。 第(3)题，夏季太阳高度角较大，太阳辐射中的紫外线较强，气温较高；大气中的氧分子在强烈紫外线的照射作用下，发生分解，形成氧原子，氧原子与氧分子结合，形成臭氧，所以夏季臭氧的含量较高；冬季形成的臭氧较少，臭氧含量较低。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 参考答案：(1)臭氧能够吸收太阳辐射中的紫外线，从而使气温升高；从对流层顶向上到22 km之间的平流层，臭氧含量较小，气温随高度变化不大；但是在22—27 km范围内，臭氧含量达到最大，大量吸收紫外线而使气温随高度上升迅速升高。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)季节和年际变化均较大；从季节变化看，夏季臭氧含量大，冬季臭氧含量小；从年际变化看，臭氧含量总体呈波动上升趋势。 (3)夏季气温高，太阳辐射中的紫外线强；大气中的氧分子在强烈紫外线照射下分解出氧原子，氧原子和氧分子结合形成较多臭氧。冬季形成的臭氧较少，臭氧含量较低。 2 3 4 $$