内容正文:
大气的组成和垂直分层
知识点一 大气的组成
1.低层大气的组成:____________、________和杂质。
2.大气的成分及作用
(1)氧气:氧是人类和其他生物维持____________所必需的物质。
(2)氮气:氮是地球上________的基本元素。
(3)二氧化碳:绿色植物进行____________的基本原料,另外,它吸收____________的能力强,使气温升高。
(4)臭氧:能吸收太阳光中的________,使大气增温;减少到达地面的________,对生物具有保护作用。
(5)水汽和杂质:____________的必要条件,影响天气变化。
◎跟踪训练
1.低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分构成。据此完成(1)~(2)题。
(1)关于干洁空气组成成分作用的叙述,正确的是( )
①氮是绿色植物进行光合作用的基本原料
②氧是地球上生物体的基本成分
③二氧化碳可以对地面起保温作用
④臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
(2)下列关于二氧化碳在大气中的作用的叙述,正确的是( )
①地球上生物体的基本元素
②绿色植物进行光合作用的基本原料
③人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
④吸收地面辐射,对地面有保温作用
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
知识点二 大气的垂直分层
1.划分依据:大气垂直方向上的________、运动状况和密度的差异。
2.各层特征比较
垂直分层
气温特点
大气运动状况
与人类关系
A____层
上部冷、下部热,随高度升高而____
____运动显著
天气现象复杂多变。人类生活在对流层的底部
B____层
上部热、下部冷,随高度升高而____
以____运动为主
适合航空飞行
C______
随高度升高先下降后上升
—
有____层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
图示法记忆大气的垂直分层
◎跟踪训练
2.(2024·江苏泰州市高一期末)2022年5月6日,科考人员完成了珠峰地区大气垂直探空实验,探空气球最高飞升至距离珠峰大本营地面39.1 km处。图1为科考人员释放探空气球,图2为四条气温垂直变化曲线。读图,完成(1)~(2)题。
图1 图2
(1)图2中,能正确反映当日该地气温垂直变化的曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
(2)气球在上升过程中( )
A.气球不断膨胀变大
B.测定的气压越来越大
C.测定的紫外线变弱
D.测定的水汽含量增多
(2024·佳木斯高一期末)下图为干洁空气成分的体积分数示意图。读图,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固体杂质 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
(2023·重庆高一期中)“天问一号”探测器是我国第一个对火星实现“绕”“落”步骤的探测器,“天问一号”于2020年7月在海南文昌航天发射场发射升空,2021年2月实施火星捕获开始绕火星运行。据此完成3~5题。
3.上图中各曲线,与“天问一号”升空过程中,在地球大气层经历的温度变化相符的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.其中,平流层的温度随高度上升的变化特征及原因是( )
A.温度随高度的上升而下降,距离地面越来越远
B.温度随高度的上升而下降,各种天气现象吸收热量
C.温度随高度的上升而升高,臭氧层大量吸收紫外线
D.温度随高度的上升而升高,距离太阳越来越近
5.“天问一号”进入绕火星轨道,便脱离了( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.可观测宇宙
(2024·福州市高一期末)北京时间2022年10月31日,搭载中国空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭,在我国海南文昌发射成功,中国空间站三舱“T”字的基本构型完成,其在轨运行高度为400~450公里。图1为中国天宫空间站组成结构图,图2为地球大气的垂直分层示意图。读图,完成6~8题。
6.中国空间站的能源主要来自( )
A.太阳能 B.风能
C.地热能 D.天然气
7.火箭从海南文昌的地面发射到达预定轨道过程中,穿过不同的大气分层(图2),下列叙述正确的是( )
A.A层以晴天为主,适合航空飞行
B.B层气温随高度增加而降低
C.C层被喻为“地球生命的保护伞”
D.C层存在电离层可反射无线电波
8.在天宫空间站所处的大气层,航天员出舱活动主要的威胁不包括( )
A.高温 B.高压
C.强辐射 D.失重
9.读下图,完成下列要求。
(1)该图反映的是________纬度大气的垂直分层,理由是什么?
(2)补绘B层气温变化曲线。该层22~27 km高度________含量达到最大值,形成________层,成为人类生存环境的天然屏障。
(3)某飞机起飞时,机场风雨交加,飞机起飞后,迅速作爬升运动。结合所学知识,解释这是为什么?
(2023·云南省学业水平考试)北京时间2022年7月24日14时22分,搭载问天实验舱的“长征五号B遥三”运载火箭发射成功。如图为大气垂直分层示意图。据此完成1~2题。
1.火箭发射过程中,经过的大气层A层为( )
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.电离层
2.下列关于B层的叙述,错误的是( )
A.臭氧吸收紫外线而增温
B.大气运动以水平运动为主
C.能反射无线电短波
D.气温随高度升高而升高
南极臭氧洞
臭氧大部分存在于平流层10~50千米高度,其最大密度在20千米高度左右。英国南极考察科学家于1985年报道发现南极上空的臭氧空洞。每年的8月下旬至9月下旬,在20千米高度的南极大陆上空,臭氧总量开始减少,10月初出现最大空洞,面积达2000多万平方千米,覆盖整个南极大陆及南美的南端,11月份臭氧才重新增加,空洞消失。其实,所谓臭氧空洞,并不是说整个臭氧层消失了,只不过是大气中的臭氧含量减小到一定程度而已。
学科网(北京)股份有限公司
$$
作业(三) 大气的组成和垂直分层
[考点突破]
知识点一 大气的组成
1.干洁空气 水汽
2.(1)生命活动 (2)生物体 (3)光合作用 地面辐射 (4)紫外线 紫外线 (5)成云致雨
跟踪训练
1.(1)D (2)D 第(1)题,氧是人类和其他好氧生物维持生命活动所必需的物质,氮是地球上生物体的基本成分。第(2)题,二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,它吸收地面辐射的能力强,对地面有保温作用。
知识点二 大气的垂直分层
1.温度
2.对流 递减 对流 平流 升高 平流 高层大气 电离
跟踪训练
2.(1)B (2)A 第(1)题,根据所学知识,大气的垂直分层中,0~12 km左右为对流层,气温大致随海拔每升高1 km降低6 ℃;12~50 km为平流层,气温随海拔升高而升高,所以当日气温垂直变化应该是随海拔高度上升,先递减再递增,B正确;①曲线中对流层气温降低的规律与海拔每升高1 km气温降低6 ℃的规律不符,且近地面温度偏高,A错误;③④曲线不符合随海拔高度上升,先递减再递增的气温变化规律,C、D错误。故选B。第(2)题,根据所学知识,气压越小,则分子间隔越大。随着海拔的升高,空气越来越稀薄,气压减小,分子间隔变大,气球的体积不断膨胀,A正确、B错误;空气越来越稀薄,对太阳辐射的削弱作用减弱,测定的紫外线强度增加,C错误;空气越稀薄,空气中的水汽减少,测定的水汽含量减少,D错误。故选A。
[综合提升]
1.D 2.B 第1题,低空大气的组成主要包括干洁空气、水汽和固体杂质,水汽和固体杂质较少,①③正确;氧气属于干洁空气,②错误;紫外线属于太阳辐射,不是低层大气的组成物质,④错误。故选D。第2题,干洁空气的主要成分是氮(78%)、氧(21%),此外,还有氩、二氧化碳、氢、氖、氪、氙、臭氧等,图中A、B分别表示氮气、氧气。故选B。
3.B 4.C 5.A 第3题,“天问一号”升空过程中,先后经过对流层、平流层、高层大气。据所学知识可知,气温在对流层随海拔升高而降低,在平流层随海拔升高而升高,在高层大气随海拔升高气温先升高、后降低。结合地表平均温度在0 ℃以上,在对流层海拔每升高1000米,气温下降6 ℃,排除③④;对流层的平均高度约为12千米,顶部气温在-70 ℃左右,排除①,②正确。故选B。第4题,平流层中含有臭氧,臭氧主要吸收紫外线,臭氧主要分布在平流层,因此平流层中温度随海拔高度的上升而增加。故选C。第5题,“天问一号”进入绕火星轨道,脱离了地月系,因火星是太阳系的行星,仍然在太阳系、银河系和可观测宇宙内。故选A。
6.A 7.D 8.B 第6题,读图可知,中国空间站有太阳能板,可知其运行所需要的能量主要来自宇宙空间的太阳能。故选A。第7题,读图2及结合已学知识,B层为平流层,大气稳定,以晴天为主,适合航空飞行,而A层为对流层,该层上部冷、下部热,有利于空气对流运动,对流运动旺盛,具有复杂多样的天气现象,A错误;B层为平流层,气温随高度增加而增加,B错误;C层为高层大气,高层大气有电离层,能反射无线电短波,D正确;平流层臭氧含量高,能大量吸收紫外线,被喻为“地球生命的保护伞”,C错误。故选D。第8题,读材料可知,中国空间站其在轨运行高度为400~450公里,所在大气层为高层大气,距离地球远,空气稀薄,舱外空气密度低,气压小,B符合题意;出舱活动在接近真空、大气(极其稀薄)的宇宙环境中进行,故需要应对失重、强辐射、高温带来的威胁,A、C、D不符合题意。故选B。
9.(1)中 对流层厚度为12 km。
(2)如下图所示:
臭氧 臭氧
(3)平流层水汽和杂质少,天气晴朗,大气平稳,有利于航空飞行,飞机升至平流层比较安全。
[真题体验]
1.A 2.C 第1题,由图示可知,图中A层为对流层,B层为平流层。因此火箭发射过程中,经过的大气层A为对流层。第2题,B层为平流层,该层气温随高度的升高而升高,主要是由于该大气层臭氧吸收紫外线而导致升温,A、D正确,不符合题意;由于上暖下冷,无法形成对流,因此以平流运动为主,B正确,不符合题意;反射无线电短波是高层大气的主要特征,C错误,符合题意。故选C。
学科网(北京)股份有限公司
$$