第1节 大气的组成与垂直分层（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中地理必修1（湘教版2019）浙江专版

第三章　地球上的大气　　　 1 大气的组成与垂直分层 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。 素养解读 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。 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．含义：包围地球的______称为大气。 2．组成：大气是多种气体的_______。低层大气主要由________、水汽和杂质三部分组成。 知识点（一）　大气的组成 空气 混合物 干洁空气 3．主要成分及其作用 (1)干洁空气的成分和作用 成分 作　用 氮气 氮是地球上________的基本成分 氧气 氧是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 绿色植物进行__________的基本原料，对地面起着保温作用 臭氧[注1] 强烈吸收太阳__________，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害，又具有杀菌作用 生物体 光合作用 紫外线 (2)水汽和固体杂质的分布及其影响 成分 分布 影响 水汽 水平 方向 海洋上空_____陆地上空，湿润地区上空____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[注2] 垂直 方向 一般自地面向高空逐渐______ 高于 高于 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_______，是成云致雨的必要条件 凝结核 续表 [注1]阐释：臭氧空洞 臭氧空洞指的是因空气污染物质，特别是氯氟烃等污染物的扩散、侵蚀，而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。臭氧空洞是一种形象的说法，是指某一区域出现了全球臭氧量最低值。最早发现于南极地区，后来在北极地区和青藏高原地区也发现存在臭氧空洞。 助解教材 [注2]辨析：雾与霾的区别 雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。霾是悬浮在大气中的大量微小尘粒，烟粒或盐粒的集合体，能够使空气混浊。两种物质的组成不同，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，前者使空气中水平能见度低于1 km，后者使空气能见度低于10 km。两者在日出后变化较大，雾日出后即散，霾日出后不会消散。 1．大气分层依据 根据大气的温度、密度和运动状况，大气自下而上依次为________、平流层和__________。 2．垂直分层 (1)对流层 ①范围：贴近地面的大气最低层。低纬度地区高17—18 km，中纬度地区高10—12 km，高纬度地区高________km。 知识点（二）　大气的垂直分层 对流层 高层大气 8—9 ②主要特征 主要特征 成因 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层 占大气圈质量的3/4和几乎全部的______和杂质 气温随高度的增加而递减 ______是对流层大气的直接热源 大气_______运动显著 大气上部冷，下部热 水汽 地面 对流 ③与人类关系：对流层与人类关系最密切。 (2)平流层 ①范围：自对流层顶向上至 _________km高度的范围。 ②主要特征 主要特征 成因 气温随高度增加而______ _____吸收紫外线增温 大气以___________为主 上部____下部_____ 天气现象少见，大气能见度高 水汽和杂质含量少 50—55 上升 臭氧 水平运动 热 冷 ③与人类关系：臭氧层使地球上的生物免受过多紫外线的伤害；适合航空飞行。 (3)高层大气 范围 平流层顶以上的大气 主要特征 气温随高度增加先降低后升高；气压很低，密度很小 与人类关系 在60—500 km高空，有电离层能反射无线电波，对无线电通信具有重要作用 巧记：图示法记忆对流层、平流层的天气特点及成因 助解教材 四层考查内容 强化关键能力 2 2023年10月31日8时11分，神舟十六号 载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆， 神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。 右图为大气垂直分层示意图。 探究点(一)　分析地球大气垂直分层的特点　 案例探究 [思考交流] 1．我国内蒙古东风着陆场与海南文昌发射基地的对流层厚度有何差异？为什么？ 提示：东风着陆场对流层较薄。因为所处的纬度较高，近地面均温较低，对流运动较弱。 2．神舟十六号在着陆过程中所经历的外界气温是怎样变化的？ 提示：先降低、后升高、再降低、再升高。 3．在轨运行(离地面400 km高度)期间的神舟十六号所在的大气层有何特点？ 提示：空气密度很小，空气质点高速运动，经常散逸到宇宙空间。 1．各层气温的变化及原因 (1)对流层 综合思维 一般规律：因为对流层大气的热量来自地面，所以气温随高度的升高而递减，即“高处不胜寒”。一般每升高1 000 m，气温降低约6 ℃。 (2)平流层 (3)高层大气 2．对流层厚度的变化 地球大气的对流层的厚度不均一，一般主要随纬度、季节和地形因素变化，原因如下： (1)纬度变化：一般低纬度地区平均为16—18 km；中纬度地区平均为10—12 km；高纬度地区平均为8—9 km。这是因为低纬度地区日照时间长，地面辐射强，因此对流作用强，对流层也就相对较厚。由于从赤道向两极(低纬度到高纬度)太阳辐射强度渐弱，地面吸收的太阳辐射就渐少，因此地面辐射就渐少，所以对流层基本呈现低纬度到高纬度逐渐变薄的规律。 (2)季节变化：就季节而言，一般都是夏季对流层厚，冬季对流层薄。这是因为冬季近地面气温低，对流层中的水蒸气更容易下降到地面(形成霜或雾)，造成对流减弱，对流层厚度变小；而夏季，对流旺盛，对流层厚度变大。 (3)地形影响：高原地区由于气温较低，与同纬度地区相比，对流层较薄。 (2024·浙南名校联盟考试)下图是大气垂直分层高度、温度和气压变化图。读图，完成1～2题。 针对训练 1．下列关于图中内容的叙述，正确的是(　 ) A．大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化 B．随高度增加气温渐高，气压渐低 C．距地面20 km处气压降为地面的一半 D．对流层垂直方向上温度变化范围大致是－60—20 ℃ 解析：大气垂直分层的依据是温度、运动状况和密度，不同大气层温度的变化不同，距地面20 km 处气压不到地面的1/10，对流层垂直方向上温度变化范围大致是－60—20 ℃。 √ 2．关于图中①②两层大气的正确叙述是(　 ) A．①层大气厚度随纬度增加而增大 B．②层因氧原子吸收紫外线而增温 C．中纬度大陆地区冬季夜间①层大气易出现逆温现象 D．②层复杂的天气现象不利于飞行 √ 解析：对流层厚度与纬度呈负相关，A错误；冬季易出现辐射逆温，C正确；平流层升温是因为臭氧吸收紫外线，B错误；平流层天气晴朗，大气以平流运动为主，有利于飞行，D错误。 气球作为探空的工具已被广泛使用，如图所示，一探空气球由地面上升至100 km处，据其可能探测到的现象。完成3～4题。 3．探空气球记录的随高度增加而气温变化的规律可能是(　 ) A．一直递减 B．一直递增 C．递增→递减→递增→递减 D．递减→递增→递减→递增 解析：从图中看到该气球所在高度约为100 km，处于高层大气中，所以该探空气球飞越了对流层、平流层、高层大气，气温变化符合D项。 √ 4．探空气球探测到水汽集中在(　 ) A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层 解析：大气圈质量的3/4集中在对流层，对流层以上云雨绝迹，故几乎所有的水汽和杂质集中在对流层，A正确。 √ 对流层大气温度的垂直变化与人们的生活密切相关。逆温现象是对流层大气温度随高度上升而升高的现象，往往形成下冷上热的大气结构，即下部为冷空气，上部为热空气。我国云南省昆明市位于地势较低且四周被高山环绕的坝子地形中，研究表明，昆明市的逆温现象多发生在夜间。图1示意昆明市及周边的地形，图2示意昆明市某时刻对流层气温随海拔的变化。 探究点(二)　对流层气温变化规律的判断　 案例探究 　[思考交流] 1．简述对流层气温垂直变化的一般规律，并说明原因。 提示：规律：海拔越高气温越低。 原因：近地面是对流层大气热量的主要来源；离地面越远，获得的地面热量越少，所以气温越低。 2．指出逆温现象出现时对近地面空气质量的影响，并简述其原因。 提示：空气质量变差。原因：逆温现象出现时，抑制了空气的对流运动，大气层结稳定，不利于大气污染物的扩散。 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 ℃ (如图)。 综合思维 2．特殊规律——逆温现象的因果分析 (1)逆温含义的两种情况 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)逆温的类型及成因 类型 示意图 成因 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 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 锋面逆温 冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部 地形逆温 由于山坡降温快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，从而出现温度的倒置现象 续表 (4)逆温的影响 有利 影响 逆温可提高谷地在冬季的温度，冻害得以避免或减轻；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；逆温出现在高空，有利于飞机的飞行 不利 影响 逆温时大气结构比较稳定，容易加重大气污染；对天气的影响：容易产生大雾等不利天气；对交通的影响：能见度降低，地面湿滑 针对训练 1．下列关于图中分层①、②、③的叙述，正确的是(　 ) A．①层大气随海拔升高气温也升高 B．②层大气气温随海拔升高而降低 C．③层大气气温随海拔升高而升高 D．②层大气出现“上热下冷”的现象 解析：读图可知，①层大气随海拔升高气温降低，A错误； ②层大气气温随海拔升高而升高，B错误；③层大气气温随海拔升高而降低，C错误；②层大气出现“上热下冷”的现象，D正确。 √ 2．下列有关对流层大气的说法，正确的是(　 ) A．有臭氧层的分布 B．以垂直运动为主 C．以平流运动为主 D．太阳辐射是直接热源 解析：对流层因气温随海拔升高而降低，以垂直运动为主，B正确；有臭氧层的分布和以平流运动为主是平流层的特点，A、C错误；地面辐射是对流层的直接热源，D错误。故选B。 √ 3．逆温的出现，不利于近地面大气污染物的扩散，因为逆温会导致(　 ) A．大气的运动加快 B．大气中臭氧含量减少 C．大气的对流减弱 D．大气中氧气含量增加 √ 解析：逆温是温度随海拔升高而升高，大气的对流减弱，大气层结构稳定不利于近地面大气污染物的扩散；与大气中臭氧含量减少与大气中氧气含量增加无关。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 由于臭氧层中臭氧的减少，照射到地面的太阳光紫外线增强，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氯氟烃，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氯氟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：患皮肤癌等疾病的可能性增加，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，太阳紫外线就会消灭所有陆地生命，人类也将遭到“灭顶之灾”。可见，臭氧层空洞已严重威胁到人类的生存。 可行措施：减少并逐步禁止氯氟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 一、单项选择题(共9小题，每小题2分) 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，即能参与光合作用，又具有保温作用的是(　 ) A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．臭氧 √ 15 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 解析：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。氮气和臭氧并不参与光合作用。故选C。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 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．②④ D．③④ √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：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。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 “寒夜灯柱”是大气中存在的扁平片状冰晶把地面上的灯光反射在空中形成的奇景。如图为我国某地出现的“寒夜灯柱”奇观。据此完成3～4题。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 3．该现象最可能出现在大气层中的(　 ) A．对流层 B．平流层 C．电离层 D．臭氧层 解析：读图可知，该现象出现在近地面大气，且是将地面上的灯光反射到空中形成的奇景，所以主要出现在对流层大气中，A正确。 √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 4．形成该现象的主要大气成分是(　 ) A．氧气 B．二氧化碳 C．水汽 D．固体杂质 解析：由材料可知，“寒夜灯柱”是大气中存在的扁平片状冰晶把地面上的灯光反射在空中形成的奇景，而冰晶是由空气中的水汽凝华形成的，形成该现象的主要大气成分是水汽，C正确。 √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 5．科考期间观测区域近地面状况为(　 ) A．气温随高度增加而降低 B．大气出现逆温现象 C．气温垂直方向保持稳定 D．大气对流运动旺盛 √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：据图分析可知，图中2 km以下存在气温随海拔升高而升高，属于近地面逆温层，2 km处接近逆温层顶部，A错误，B正确；图中2 km以下存在气温随海拔升高而升高，2—10 km 存在气温随海拔升高而降低，C错误；图中近地面气温较低，大气对流运动较弱，D错误。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 6．科考期间观测区域对流层高度约为(　 ) A．2 km B．8 km C．10 km D．17 km 解析：据图分析可知，图中2 km以下存在气温随海拔升高而升高，属于近地面逆温层，2 km处接近逆温层顶部，但仍在对流层；8 km气温随海拔升高而降低，仍在对流层内部；10 km以上出现气温随海拔升高而升高，说明到达了对流层顶，进入平流层；17 km处气温随海拔升高而基本保持不变，属于平流层，不是对流层顶。选C。 √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 民航客机在飞过天空时，其身后经常拖着白色的尾巴，被称为航迹云。当客机水平飞行在气温为－60—－40 ℃的大气层且在空气湿度较大的条件下，才容易产生航迹云。图1为航迹云景观，图2为气温随海拔高度的变化示意图。完成7～9题。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 7．当客机飞行时，更容易产生航迹云的是在(　 ) A．① B．② C．③ D．④ 解析：根据材料客机飞行在气温为－60—－40 ℃的大气层且在空气湿度较大的条件下，才容易产生航迹云。根据示意图，气温为－60—－40 ℃在②。故选B。 √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 8．若要出现长时间停留的航迹云，当日(　 ) ①天气晴朗少云　②有较大的风　③空气质量优良　④相对湿度较小 A．①③ B．②④ C．①② D．②③ √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 9．飞机尾气中含有的大量二氧化碳气体(　 ) A．可以吸收紫外线 B．可以加剧全球变暖 C．是大气中含量最多的成分 D．是成云致雨的必要条件 √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：飞机尾气中含有的大量二氧化碳气体，可以吸收地面辐射，使大气增温，加剧全球变暖，B正确；臭氧可以吸收紫外线，A错误；氮气是大气中含量最多的成分，C错误；水汽、凝结核是成云致雨的必要条件，D错误。故选B。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 二、双项选择题(共4小题，每小题3分) 美国科学家在新泽西州的一家农场里，利用二氧化碳对不同作物不同生长期的影响进行了大量的试验研究，他们发现二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期作用最显著。在这两个时期，如果每周喷射两次二氧化碳气体，喷上4—5次后，蔬菜可增产90%，水稻增产70%，大豆增产60%，高粱甚至可以增产200%。据此完成10～11题。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10．干洁空气中，二氧化碳的特征是(　 ) A．约占大气总体积的0.038% B．25 km以上的高空大气中含量更高 C．在地球不同地区分布不均匀 D．是地球生物体的基本组成元素 √ √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：二氧化碳约占大气总体积的0.038%，A正确；25 km以上的高空大气中含量较多的是臭氧，B错误；经济发达和人类生产生活燃烧大量矿物燃料的地区及毁林严重的地区二氧化碳含量较高，反之，二氧化碳含量较少，所以二氧化碳在地球不同地区分布不均匀，C正确；地球生物体的基本组成元素之一是碳元素，不是二氧化碳，D错误。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11．施加二氧化碳气体可以使农作物增产，原因包括(　 ) A．是绿色植物光合作用的基本原料 B．能吸收紫外线，使植物不受到伤害 C．能直接影响温度，增加降水量 D．可作为气体肥料 √ √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：二氧化碳是绿色植物光合作用的基本原料，促进光合作用，也可作为气体肥料，使农作物增产，A、D正确；臭氧能吸收紫外线使植物不受到伤害，B错误；二氧化碳能影响温度，但不一定增加降水量，C错误。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (2022·浙江7月学考)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 km高度以上是沿着标准大气恒定气压的航线飞行。据此完成12～13题。 12．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(　 ) 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．① B．②　　　 C．③ D．④ √ √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 解析：依据所学知识可知，对流层气温随高度升高而递减；对流层在低纬度地区平均高度为17—18 km，在中纬度地区平均高度为10—12 km，在高纬度地区平均高度为8—9 km，即对流层高度随纬度增加而降低。由图示四地的近地面温度和气温随高度升高递减的高度可知，①地近地面气温低于0 ℃，故该地纬度较高，对流层高度在8 km左右，与高纬度地区对流层平均高度相符，A正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 ②地近地面气温低于0 ℃，故该地纬度较高，但对流层高度在17 km 左右，与高纬度地区对流层高度不符，B错误；③地近地面气温较高，故该地纬度较低，对流层高度在17 km左右，与中纬度地区对流层平均高度相符，C正确；④地近地面气温在20℃左右，故该地纬度较低，对流层高度在8 km左右，与中纬度地区对流层平均高度不符，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 13．当商用飞机在8 km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 √ √ 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：由材料“一般商用飞机在5.5 km高度以上是沿着标准大气恒定气压的航线飞行”，故飞机一般会沿着等压面飞行，D正确；由于近地面大气受热不均，实际大气中等高面与等压面并不重合，C错误；由于近地面气压与气温存在负相关的关系，且近地面气压状况与高空相反，因此，当商用飞机在8 km高空从暖空气区飞入冷空气区时，近地面气压升高，8 km高空机外气压则降低，飞机要保持“沿着标准大气恒定气压的航线飞行”，飞机可以降低飞行高度，A正确，B错误。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 三、非选择题(共30分) 14．读对流层和平流层臭氧浓度随高度变化曲线示意图，完成下列问题。(15分) 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)据图描述臭氧浓度随海拔变化的特点。 (2)指出平流层和对流层气温变化特点，并从大气成分角度分析其原因。 (3)近年来，臭氧层中臭氧含量有所降低，说明其带来的主要危害。 解析：第(1)题，据图可知，图中对流层在海拔15 km 以下，臭氧浓度整体较低；海拔15—35 km都位于平流层，其中海拔15—23 km，臭氧浓度急剧增加；在海拔23 km左右臭氧浓度达到最大值；海拔23—35 km臭氧浓度急剧减少，减少到比对流层浓度稍高水平。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 第(2)题，据所学可知，对流层和平流层气温变化特点表现为：对流层气温随海拔升高而降低，平流层气温随海拔升高而升高。原因分析：对流层热量主要来自地面辐射，水汽、二氧化碳、杂质等含量较高，这些气体和物质基本不吸收以短波辐射为主的太阳辐射，但是却大量吸收属于长波辐射的地面辐射，使近地面吸收地面辐射较多，气温较高，较高海拔处吸收地面辐射少，气温较低；平流层水汽、杂质等含量较低，但臭氧含量高，臭氧多吸收太阳辐射中的紫外线，平流层高处吸收紫外线升温更显著，因此使大气温度随海拔升高而升高。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 第(3)题，因平流层中的臭氧大量吸收太阳辐射中的紫外线，使地球生命免受过量紫外线的危害，起到了地球生命的保护伞的作用，因此，臭氧含量降低，大气吸收紫外线减少，到达地表的紫外线增强，首先对人类的健康产生严重危害；其次过强紫外线危害生物健康，影响生物多样性还会加速人工材料老化，如使建筑物、道路等使用寿命缩短等，影响人类生活。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 参考答案：(1)海拔15 km以下，臭氧浓度整体较低；海拔15—23 km，臭氧浓度急剧增加；在海拔23 km左右臭氧浓度达到最大值；海拔23—35 km臭氧浓度急剧减少。 (2)气温变化特点：对流层气温随海拔升高而降低，平流层气温随海拔升高而升高。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 原因：对流层水汽、杂质等含量较高，吸收地面辐射较多，使近地面气温较高，较高海拔处气温较低；平流层水汽、杂质等含量较低，但臭氧含量高，多吸收太阳光中的紫外线，使大气温度随海拔升高而升高。 (3)臭氧含量降低，大气吸收紫外线减少，到达地表的紫外线增强，对人类的健康产生严重危害；过强紫外线危害生物健康，影响生物多样性；过强的紫外线会加速人工材料老化，如建筑物、道路等，缩短使用寿命，影响人类生活。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15．阅读图文材料，完成下列要求。(15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。 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 (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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 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。 ①变化规律：随高度升高而升高 ②变化原因：臭氧能够吸收大量太阳紫外线，使大气增温，所以平流层大气的热量主要来自臭氧层。 ①变化规律： ②变化原因：自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降；随后，由于大气(氧原子)吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升，在300 km的高空，温度可达1 000 ℃以上。 (2024·宁波高一阶段测)在对流层大气中，气温在垂直方向上的分布一般表现为“上冷下热”，但偶尔也会出现“上热下冷”的现象，人们将之称为逆温。如图所示为兰州市某时刻对流层大气的气温垂直分布状况。据此完成1～3 题。 [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。 自1999年首次开展北极科考以来，我国北极考察事业实现了从无到有、从小到大、从弱到强的跨越式发展。2018年我国第9次北极科考期间，科学家在雪龙号科考船上对北极太平洋扇区某一区域(73.5°N—85°N,150°W—170°W)开展了探空观测，研究北极低层大气垂直结构特征。如图示意科考期间84次探空观测平均温度垂直分布状况。据此完成5～6题。 $$