晨练5-2.1大气的组成和垂直分层2024-2025学年高中地理人教版（2019）必修一

晨练5——必修一 2.1大气的组成和垂直分层 【必备知识梳理】 一、大气的组成 1．干洁空气 主要成分 主要作用 氧 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质 氮 地球上生物体的基本元素 二氧化碳 绿色植物进行光合作用的基本原料；吸收地面辐射的能力强，使气温升高 臭氧 能吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用 2.水汽：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。 3．杂质：大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 二、大气的垂直分层 1．依据：根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。 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 对流层 随高度的升高而递减，顶部气温降至－60 ℃ 上部冷、下部热，有利于大气的对流运动 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。人类生活在对流层的底部，与人类关系最密切 平流层 随高度升高而升高 上部热，下部冷，不易形成对流，以平流运动为主 水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行 高层 大气 随高度升高先下降后上升 — 有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用 3、 逆温现象及其影响 1.逆温的概念：在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低， 大约每升高100 m，气温降低0.6 ℃，但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，或者地面上随高度的增加，降温变化率小于0.6°C/100 m，这种现象称为逆温。 2.逆温的形成及消失过程 3.逆温的类型、成因及特点 类型 成因 特点 辐射逆温 在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却很快，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 愈近地表，降温愈快 锋面逆温 锋面上下冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部 出现在锋面附近 地形逆温 由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的暖空气被冷空气抬挤上升 出现在山谷或盆地 4.逆温的影响 有利方面 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，可将逆温当成一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温多出现在10月～次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季谷地的温度，利于多年生果树越冬免受冻害 不利方面 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：能见度降低，地面湿滑 【巩固练习】 大气是多种气体的混合物，各成分保持相对地稳定。不同的大气成分，作用不同。完成下面小题。 1．近地面大气中，时空差异最显著的大气成分是（   ） A．氮和氧 B．水汽和杂质 C．水汽和氧 D．二氧化碳和氮 2．当今，导致大气成分比例发生不合理变化的人为因素有（   ） ①燃烧煤、石油等矿物燃料②大量制冷设备③大量植树造林④兴修水库 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 每次雷暴天气，都会造成机场大量航班延误或取消，完成下面小题。 3．关于低层大气中水汽说法正确的是（   ） ①海洋上空含量低于陆地上空②城市中心含量高于周围郊区 ③裸地上空含量低于森林上空④存在固、液、气三态的转化 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 4．材料中涉及的雷暴天气现象所在大气层的厚度，在下列各地中最大的是（   ） A．上海 B．江苏 C．广东 D．北京 5．大型飞机正常航行时所处的大气层（   ） A．存在能反射无线电波的电离层 B．存在对生物具有保护意义的臭氧层 C．主要组成成分是氮气、氧气和水汽 D．大气温度随着高度的增加而降低 珠母云，又名贝状高层云，多出现在高纬地区离地面20~30km的高空。云体在阳光照射下常伴有较淡的紫、蓝、红、黄等近乎同心排列的光弧，犹如阳光下贝壳闪耀的色带。据此完成下面小题。 6．珠母云常见于大气垂直分层中的（   ） A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层 7．有关珠母云表述合理的是（   ） A．易形成降水天气 B．彩色光弧与极光成因不同 C．以垂直移动为主 D．极夜出现期间观察效果好 2023年10月26日，神舟十七号飞船发射取得圆满成功。我国空间站轨道高度为400—450千米，在空间站工作生活期间，神舟十七号航天员乘组将进行出舱活动，开展一系列空间科学实（试）验活动。读“大气的垂直分层”示意图完成下面小题。     8．我国的空间站位于（   ） A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．光球层 9．神舟17号飞船升空过程中大气层气温变化可能是（   ） A．递增—递减—递增—递减 B．递减—递增—递增—递减 C．递增—递增—递减—递减 D．递减—递增—递减—递增 下图为大气中的臭氧浓度分布示意图，乙层中各种废气经过光化学反应形成的臭氧对人类有害，而甲层中的臭氧则能够吸收绝大部分太阳紫外线，保护地表生物免受过多紫外线的伤害，读图完成下面小题。 10．对人体有利的臭氧层主要位于（   ） A．平流层 B．对流层 C．高层大气 D．电离层 11．对人体有害的臭氧所在大气层的主要特点是（   ） A．大气的空间密度很小 B．大气以水平运动为主 C．气温随高度增加而升高 D．纬度越低，厚度越大 12．由材料及图可得出（   ） A．大气对人类的影响是相对的 B．平流层臭氧对人类健康有害 C．干洁空气的主要成分是臭氧 D．大气污染主要发生在平流层 气象气球是携带仪器升空进行高空气象观测的平台，一般上升高度可达30 km，继续升高气球就可能发生爆炸。读图，完成下面小题。 13.气象气球从近地面上升到30 km高空的过程中(　　) A．气温逐渐降低 B．天气一直复杂多变 C．大气做对流运动 D．空气密度降低 14.气象气球上升到一定高度之后会发生爆炸的主要原因是(　　) A．气温变化 B．气压变化 C．湿度变化 D．紫外线强 下图为我国科学家某月5日在北极地区(73.37°N，165°W)进行科学考察时观测到的(0时、6时、12时、18时)大气温度变化曲线图。经科学家分析发现，受暖气流影响，极地大气近地面附近气温随时间发生了一次由强减弱的逆温变化。据此完成下面小题。 15．此次科考是在(　　) A．1月 B．4月 C．8月 D．12月 16．将大气温度变化曲线图按观测时间0时、6时、12时排序，正确的是(　　) A．②③① B．②①③ C．③①② D．③②① 参考答案 1．B 2．A 【解析】1．时空差异就是时间和空间的差异，时间上，不同季节，降水不同，雨季大气中的水汽增多，旱季大气中的水汽减少，从空间来看，海洋近地面大气的水汽多，杂质少，陆地近地面大气的水汽少，杂质多，植被覆盖率高的区域近地面大气水汽多，杂质少，植被覆盖率低的区域，水汽少，杂质多。综上可知，B正确，ACD错。故选B。 2．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，A正确，BCD错误。故选A。 【点睛】大气成分指组成大气的各种气体和微粒。包括干洁空气，水蒸气，尘埃。干洁空气主要包括氮、氧、二氧化碳等气体。 3．C 4．C 5．B 【解析】3．结合水循环知识，大气中的水汽主要来自水面（海洋、地表水）的蒸发和植物蒸腾，且故海洋水汽较陆地上空含量高，①错误；城市中心植被覆盖率低于郊区，故城市中心植物蒸腾进行大气的水汽含量低于周围郊区，②错误；裸地的植被覆盖率低于森林，因此裸地上空水汽含量低于森林上空，③正确；随着气温变化，水存在固、液、气三态的转化，④正确。综上所述，C正确，排除ABD。故选C。 4．材料中涉及的自然现象主要发生在对流层，对流层的厚度自低纬度向高纬度，随着气温下降而下降。四地中，广东省纬度最低，气温最高，大气对流最旺盛，对流层厚度也最大，C正确，ABD错误。故选C。 5．大型飞机正常航行时位于平流层，平流层内具有能够吸收紫外线的臭氧层，使地球上的生命免受过多紫外线的伤害，对保护地球上的生命具有重要意义，B正确；电离层主要位于高层大气（中间层上方及热层），A错误；主要大气组成成分是氮气、氧气和水汽是对流层，C错误；平流层因有臭氧吸收紫外线，气温随高度增加不断上升，D错误。故选B。 【点睛】 在对流层，气温随海拔的升高而降低，在平流层，气温随海拔的升高而升高，在中间层（高层大气底部），气温随海拔升高而降低，在热层（中间层顶之上），气温随海拔的升高而升高。 6．B 7．B 【解析】6．对流层的高度随纬度的变化而变化，具体来说：在低纬度地区，对流层的平均高度约为17－18公里。在中纬度地区，对流层的平均高度约为10－12公里。在极地地区，对流层的平均高度约为8－9公里。珠母云出现在20－30km高度，应在平流层，B正确，ACD错误，故选B。 7．平流层的水汽少，难以形成降水，A错误；彩色光弧是太阳照射形成，极光是太阳活动形成，成因不同，B正确；平流层以水平运动为主，C错误；极夜没有太阳光，无法观察，D错误；故选B。 【点睛】珠母云，又名贝状高层云。多出现在高纬地区离地20～30km的高空，厚约2～3km。云体具有珍珠般光泽，透光如卷云；它又伴有较淡的紫、蓝、红、黄等近乎同心排列的光弧，犹如阳光下贝壳闪耀的色带。 8．C 9．D 【解析】8．材料信息表明，我国空间站轨道高度为400—450千米，读图可知，高度50千米以上的大气层为高层大气，因此在轨运行的中国空间站位于高层大气，C符合题意；读图可知，对流层顶的高度约为12千米、平流层顶的高度约为50千米，光球层是太阳的大气层，均不是运行中空间站所在层次，排除ABD。故选C。 9．根据所学知识和图片信息可知，神州17号飞船升空过程中分别经过对流层、平流层、高层大气，对照图片温度变化可知，大气层气温变化规律可能是递减→递增→递减→递增，D正确，ABC错误。故选D。 【点睛】人们依据温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分对流层（平均厚度约12千米，低纬度厚、高纬度薄）、平流层（处于12千米与50千米高度之间）和高层大气（高度50千米以上）。 （1）对流层的特点：气温随高度增加而降低；对流运动显著；天气现象复杂多变。 （2）平流层的特点：气温随高度增加而升高；气流以水平运动为主。适合飞机飞行。 （3）高层大气的特点：气体稀薄，具有电离层，对无线电短波通信有重要作用。大多数人造天体也在此层运行。 10．A 11．D 12．A 【解析】10．图示甲层臭氧含量高，有臭氧层，主要位于平流层，A正确；对流层处在大气层的最底层，臭氧含量较小，B错误；高层大气、电离层位于平流层之上，CD错误。故选A。 11．对人体有害的臭氧所在大气层分布于对流层，大气的空间密度大，大气的密度随着高度的增加而降低，A错误；气温随高度增加而降低，表现出上冷下热的特征，大气的运动以对流运动为主，BC错误；对流层纬度越低，厚度越大，低纬度地区对流层高度为17-18km，D正确。故选D。 12．读图可知，大气成分会受人类活动的影响而发生改变，A正确，平流层臭氧层能够吸收太阳辐射中的紫外线，是人类健康的保护伞，B错误；25km以下的干洁空气的主要成分是氮气、氧气，C错误；大气污染主要发生在对流层，D错误。故选A。 第13题，30 km高空应位于平流层，气象气球从近地面上升到对流层顶的过程中，气温一直在下降，进入平流层后气温会随高度增加而上升，A错误；对流层大气以对流运动为主，水汽和固体杂质较多，天气现象复杂多变，平流层大气以平流运动为主，水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少，天气比较晴朗，B、C错误；随高度上升，地球引力减小，空气密度逐渐降低，D正确。 第14题，由于气压随高度上升而降低，所以气球上升到一定高度后，球内气压会比球外气压大很多，球内空气分子之间的间隔会增大，从而将气球胀破，B正确。 第15题，北极考察应选择北极的极昼期。1月、12月，太阳直射南半球，为北极的极夜期，A、D错误；4月，太阳直射点从赤道向北移动，北极点附近出现极昼，但考察地在73.37°N，距离极点较远，此时还没有出现极昼，B错误；8月，太阳直射点从北回归线向南移动了一段距离，北极附近地区出现极昼范围较大，73.37°N 处在极昼范围内，适合科考，C正确。故选C。 第16题，据材料可知，极地大气近地面附近气温随时间发生了一次由强减弱的逆温变化。读图可知，①时间近地面逆温不明显，且三幅图中①近地面温度最高，应为12时大气温度变化曲线；③时间逆温层最厚，逆温最显著，应为0时大气温度变化曲线；故一天中逆温变化顺序为0时(③)—6时(②)—12时(①)—18时。故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $$