第3章 第10讲 大气的组成与垂直分层（Word教参）-【优化指导】2026年高考地理一轮复习高中总复习·第1轮（中图版2019）

第10讲　大气的组成与垂直分层 课标要求 依标看考 依考定教 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。 (2023·北京卷·T18)运用区域分布图，结合大气污染物黑炭，说明大气的组成与垂直分层和地理环境要素间的关系，以及与生产生活的联系。 ①结合实例，说明大气组成和垂直分层特点及其与生产生活的联系。 ②运用图示并结合实例，分析逆温现象及其影响。 ———[必考知识·拓教材]——— 1．水汽 大气中的水汽主要来源于水面蒸发和植物蒸腾，特别是海洋蒸发。 大气中的水汽是唯一能发生相变的大气成分。水汽能强烈吸收和放出长波辐射能，在气态水、液态水、固态水三者的互相转变过程中，伴随着热量的吸收(蒸发)和释放(凝结)。当大气中的水汽凝结成液体微滴或者凝华成冰晶时就形成了云。如果这些小颗粒变得足够大，它们就以雨、雪等形式降落，因此，水汽在天气变化、大气能量转换及大气与地面的能量交换中起着重要作用。 2．气压和氧气浓度随海拔的变化 气压和氧气浓度随着海拔的升高会逐渐降低，当人们到达高海拔区特别是海拔4 000米以上地区时，容易产生高原反应。进入高海拔区时，采取循序渐进的方式，让身体有个适应过程，会降低高原反应发生的概率。 ———[真题探源·扣教材]——— (2022·上海卷)2022年4月16日9时，神舟返回舱在依次经过平流层和对流层的时候温度的变化，描述正确的是(　　) A．持续升高 B．先降低后升高 C．持续降低 D．先升高后降低 B　解析：由所学知识可知，对流层内气温随海拔升高而降低，平流层内气温随海拔升高而升高。神舟返回舱返回过程中依次经过平流层和对流层，海拔降低，故温度应先降低后升高，B正确，A、C、D错误，故选B。 (1)探源教材：必修第一册教材P44 平流层内温度随着高度的增加而升高，到离地面约50千米处达到最高值。 (2)教考连线 【教】运用教材关于对流层和平流层垂直方向温度变化⇨【考】解释神舟返回舱所经历的温度变化现象。 1．大气的组成 (1)干洁空气 组成成分 主要作用 氮气 含量最多的气体。氮元素是生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的组成部分 氧气 含量仅次于氮气的气体，是众多生物生命活动必需的物质 二氧化碳 植物进行光合作用的重要原料；对地面具有保温作用 臭氧 能吸收太阳辐射中的紫外线，使地面上的生物免受紫外线伤害 (2)水汽和固体杂质 ①水汽：影响天气变化的重要因素；提高人类生活的舒适度。 ②固体杂质(尘埃)：反射太阳辐射，降低地面温度和大气能见度；作为凝结核，促进云雨的形成；影响人的呼吸系统，损害人体健康。 (3)临时组成成分：气溶胶和污染气体。 2．大气的垂直分层 (1)依据：大气在垂直方向上的物理性质和运动状况。 (2)垂直分层 ①在下图框中填出对流层平均高度，并补绘平流层气温变化曲线。 答案： ②各层特征比较 垂直分层 气温变化 大气运动 与人类关系 对流层 随高度增加而递减 对流运动显著 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层 平流层 随高度增加而升高 以平流运动为主 臭氧层被称为“地球生命的保护伞”；适合航空飞行 高层大气 随高度增加，先降后升 — 电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用 考向　利用大气的组成和垂直分层解释地理现象 (经典真题·浙江卷)氧化亚氮(N2O)在百年尺度内的增温效应是等量二氧化碳的近300倍。农田是氧化亚氮的第一大排放源。据此完成(1)～(2)题。 (1)氧化亚氮具有增温效应，主要是因为(　　) A．大气辐射总量增加 B．大气吸收作用增强 C．地面辐射总量增加 D．地面反射作用增强 (2)农田排放的氧化亚氮，主要来源于(　　) A．作物生长时的排放 B．大气中氮气的转化 C．秸秆燃烧时的产生 D．生产中氮肥的施用 (1)B　(2)D　解析：第(1)题，类比二氧化碳可知，氧化亚氮具有更强的吸收地面长波辐射的能力，从而使大气增温，B正确。第(2)题，本题需注意农田的独特性，农业生产中氮肥在农田的施用是有别于其他土地利用类型的，是农田排放的氧化亚氮的主要来源；农田与其他土地利用类型在作物(属植物)、大气方面并无明显差异，秸秆燃烧的影响时间短。 1．利用大气的组成解释地理现象 (1)二氧化碳(CO2) CO2→吸收长波辐射(地面辐射)→升温的同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。 (2)臭氧(O3)和氧原子(O) ①高层大气中的O→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O3→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．利用大气垂直分层的特点解释地理现象 (1)对流层中的天气多变、飞机颠簸 (2)平流层为天气稳定的飞机航空空域 (3)电离层与无线电通信 (2024·北京西城期末)读下面北半球1月和7月下层大气气温(℃)随纬度和高度的变化图，完成(1)～(2)题。 (1)关于对流层气温分布规律的叙述，正确的是(　　) A．顶部，南北温差夏季大于冬季 B．从底到顶的温差，各纬度7月小于1月 C．顶部，纬度越高，气温越低 D．从底到顶，气温垂直递减率相同 (2)形成对流层顶高度变化规律的主要原因是(　　) A．纬度越高，昼长越短 B．高纬度地区的臭氧含量更高 C．从底到顶的温差，随纬度增加而减少 D．纬度越低，近地面气温越高，对流运动越弱 (1)A　(2)C　解析：第(1)题，读图可知，在对流层顶部，夏季低纬气温在－60 ℃以下，高纬气温在－40 ℃左右，南北温差较大；而冬季高纬和低纬气温均在－60 ℃以下，南北温差较小，因此对流层顶部，南北温差夏季大于冬季，A正确；从图中可以看出，从底到顶的温差，7月大于1月，B错误；对流层顶部，气温大致相同，C错误；从底部至顶部，气温垂直递减率增加，D错误。故选A。第(2)题，由图可知，低纬度对流层较厚，对流层内大气温度在水平方向的差异和在垂直方向上的递减，是造成对流运动强弱的两个主要原因。低纬地区受热多，气温高，空气对流旺盛，对流运动到达的高度大，对流层顶高；高纬地区受热少，对流较弱，对流运动所到达的高度小，对流层顶低。因此从底到顶的温差，随纬度增加而减少是形成对流层顶高度变化规律的主要原因，C正确；纬度越高，夏半年昼长越长，A错误；对流层顶高度与对流运动有关，与臭氧含量无关，B错误；纬度越低，近地面气温越高，对流运动越强，D错误。故选C。 (2025·浙江绍兴期末)2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在酒泉(100°E，40°N)着陆，返回舱进入大气层时速度达数千米每秒，在离地面约10 000米的高度打开降落伞减速。完成(3)～(4)题。 (3)返回舱打开降落伞时最有可能处在(　　) A．对流层 B．平流层 C．臭氧层 D．高层大气 (4)返回舱从打开降落伞到着陆的过程中(　　) A．气温先升后降 B．气温上升 C．气压下降 D．气压先降后升 (3)A　(4)B　解析：第(3)题，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、平流层和高层大气。其中对流层的厚度在低纬地区约为17～18千米，中纬度地区约为10～12千米，高纬度地区约为8～9千米。酒泉位于中纬度地区，返回舱在离地面约10 000米的高度打开降落伞，因此最有可能处在对流层，A正确，B、C、D错误。故选A。第(4)题，返回舱从打开降落伞到着陆的过程中，始终处于对流层，对流层气温随海拔升高而降低，因此在着陆过程中，随着海拔的降低，气温不断升高，A错误，B正确；海拔越高，气压越低，因此着陆过程中气压不断升高，C、D错误。故选B。 小主题(6)　逆温 ——横向关联点：地面辐射、锋、风、山谷风 (经典真题·广东卷)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)～(3)题。 (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 (2)黄河源地区逆温辐射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 (3)黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于(　　) A．锋面气旋多 B．下沉气流盛行 C．准静止锋强 D．热力对流强盛 (1)C　(2)D　(3)B　解析：第(1)题，谷地地势较低，冬季时山坡上的冷空气下沉到谷底堆积，谷底暖空气被抬升，加剧逆温的强度。故选C。第(2)题，辐射逆温是由于地面强烈辐射冷却而形成，故当地面温度最低时，辐射逆温最显著。而一天中温度最低的时间是日出之前。故选D。第(3)题，黄河源地区冬季气温低，多下沉气流，地面温度昼夜差别大，辐射逆温多发。故选B。 1．逆温的概念 正常情况下，对流层温度上冷下暖，海拔每升高100米，气温大约下降0.6℃。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。 2．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 由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，从而出现温度倒置的现象 3.辐射逆温现象的形成及消失过程 (1)图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气也随之降温。离地面越近，降温越多；离地面越远，降温越少，因而形成了自地面开始的逆温(图b)。 (2)随着地面辐射冷却的加剧，逆温层逐渐向上扩展，黎明时达到最强(图c)。 (3)日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便自下而上逐渐消失(图d)，最终恢复正常气温(图e)。辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现，夏季夜短，逆温层较薄，消失较快；冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。 4．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，产生了众多影响。 有利影响 逆温的出现阻碍空气对流，可以抑制沙尘暴的发生 逆温出现在高空，有利于飞机的飞行 逆温可当成一种气候资源加以利用。例如，伊犁河谷逆温出现在10月至次年3月，有效地提高了冬季谷地的温度，果树越冬可以免受冻害等 不利影响 对环境 逆温时，大气比较稳定，加重大气污染 对天气 容易产生大雾等不利天气 对交通 能见度降低，地面湿滑，产生的浓雾使大气能见度降低，给人们的出行带来不便，使交通事故的发生概率增加 下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。据此完成(1)～(2)题。 (1)下列图中最容易出现此景象的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ (2)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，利于成云致雨 (1)D　(2)C　解析：第(1)题，根据材料可知，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异常现象，③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，C错误；②显示烟囱口处在逆温层之中，空气垂直对流受阻碍，不会产生该现象，B错误；④图中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正确；①图中显示烟囱未超过逆温层，A错误。故选D。第(2)题，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错误；逆温不会产生污染物，它会阻碍空气的垂直对流运动，妨碍污染物、水汽凝结物的扩散， 影响空气质量，B错误；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正确；逆温抑制对流运动，不利于成云致雨，D错误。故选C。 [课时作业(十)见P449] 学科网（北京）股份有限公司 $$