第2单元 第1节 第1课时 大气圈的组成与结构（课件PPT）-【新课程学案】2025-2026学年高中地理必修第一册（鲁教版2019）

该高中地理课件聚焦大气圈的组成与垂直分层，系统讲解低层大气成分及作用、对流层至高层大气的分层依据与特点，并结合神舟十八号着陆案例，构建从基础组成到人类活动联系的学习支架，帮助学生梳理知识脉络。 其亮点在于以案例探究（如神舟十八号穿越大气层）和图表对比（分层气温、运动特征表）驱动教学，通过综合思维分析分层成因，渗透人地协调观（如南极臭氧层保护、逆温与污染扩散）。学生能提升地理实践力与问题分析能力，教师可借助结构化资料高效开展教学，增强课堂互动与知识应用。

第二单元　从地球圈层看地表环境 1 大气圈与大气运动 第一节 2 大气圈的组成与结构 第1课时 3 [课标要求]　运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。 1.运用图表等资料，说明大气圈的含义和低层大气的组成及其主要成分的作用。 2.描述大气垂直分层的划分依据及各层的主要特点。 3.利用大气的垂直分层图，说明各层大气特点的成因，并举例说明对人类活动的影响，培养综合思维能力。 素养解读 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.大气圈的组成：是由多种气体混合而形成的。 2.低层大气的组成：除_______空气外，还包括少量的______和固体杂质。[注] 知识点（一）　大气圈的组成 干洁 水汽 3.大气的主要成分及作用 氮 地球生物体内蛋白质的重要组成部分 氧 人类和动物维持_________必需的物质 二氧化碳 绿色植物进行___________的原料，调节地表温度的重要气体 水汽 成云致雨的必要条件 尘埃 可以反射太阳辐射，降低地面温度；可作为凝结核，促进云雨的形成 生命活动 光合作用 [注]辨析：大气各组成成分的比例不是固定不变的 干洁空气中各种气体所占的比例在自然状态下基本上是不变的，水汽和杂质的含量却是因时因地而异的。城市上空的雾比郊区多，就是因为城市空气中尘埃较多。 助解教材 1.划分依据：大气在垂直方向上的_______、密度及运动状况的差异。 2.大气各垂直分层的特点 （1）对流层 ①高度范围：贴近地面的大气最低层。厚度一般为_______ km，平均_____ km左右。[注1] 知识点（二）　大气圈的分层 温度 8—16 12 ②主要特征及成因 主要特征 成因 风、云、雨、雾、雪等天气现象大都发生在这一层 约占大气总质量的3/4，集中了几乎全部的水汽和固体杂质 气温随高度的增加而降低 热源来自_______ 大气______运动显著 大气上部冷，下部热 ③与人类关系：人类生活在对流层底部，与人类生活、生产的关系最为密切。 地面 对流 （2）平流层 ①范围：平流层顶部距离地面大约_____km，厚度约40 km。 ②主要特征及成因[注2] 主要特征 成因 气温随高度升高而______ 臭氧吸收太阳紫外线 大气以______运动为主 上部热，下部冷 无云雨现象，大气能见度高 水汽、悬浮固体颗粒、杂质含量少 50 升高 水平 ③与人类关系：臭氧层被誉为“__________________”；航空的理想空域。 地球生命的保护伞 （3）高层大气 位置 平流层顶以上的大气 特征 气温上层高， 下层低 上层：大气吸收波长更短的紫外线，气温随高度升高而持续上升 下层：没有臭氧吸收紫外线，气温会下降 与人类 关系 80—500 km的高空，有若干电离层能反射无线电短波，对无线电通信具有重要作用 [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]巧记：图示法记忆对流层、平流层的天气特点及成因 四层考查内容 强化关键能力 2 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回 舱在内蒙古东风着陆场成功着陆，神舟十八号 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）　地球大气垂直分层的特点分析 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.神舟十八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）期间的神舟十八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 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 ℃。 综合思维 （2）平流层 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。 （3）高层大气 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。 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。 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。 一、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，气温下降约0.6 ℃ （如图）。 探究点（二）　对流层气温变化规律的判断 系统认知 二、特殊规律——逆温现象的因果分析 1.逆温的含义：在一定条件下，对流层中出现气温随高度增加而上升的现象，称为逆温现象。 2.常见类型——辐射逆温 在晴朗无云的夜间或黎明，由于大气逆辐射较弱，地面辐射散失的热量多，近地面气温迅速下降，而高处大气层降温幅度较小，从而出现上热下冷的逆温现象。这种逆温现象在黎明前最明显，日出后逆温层自下而上消失。 3.逆温的影响 （1）不利影响：①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系。逆温使大气能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至造成交通事故。②加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面大气中的污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。 （2）有利影响：由于逆温的出现会阻碍空气对流，所以其好处有：①可以抑制沙尘暴的发生。因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。③可以把逆温现象看成一种气候资源而加以利用，主要是在一些山坡或河谷地区。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温现象一般出现在10月至次年3月，这长达半年时间内，有效提高了谷地在冬季的温度，使多年生果树越冬少受冻害等。 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。 大气稳定度是指垂直方向上大气的稳定程度。一般而言，大气温度垂直递减率（对流层大气中，海拔每上升100 m气温下降的数值）越大，大气越不稳定，对流越容易发生；反之，气温垂直递减率越小（甚至出现等温或逆温），大气越稳定，对流将会受到抑制。大气稳定度对烟流扩散有重要影响，下图示意几种常见的与大气稳定度有关的烟形。据此完成3~5题。 √ 3.图中最有利于烟流扩散的烟形是 （　　） A.熏烟形 B.波浪形 C.上扬形 D.平展形 解析：波浪形烟形上下边缘波动都较大，大气处于不稳定的条件，对流运动显著，易扩散，B正确；与波浪形相比，其他三种形态对流运动均不显著，不利于烟流扩散，A、C、D错误。 √ 4.熏烟形烟形出现时间可能是在 （　　） A.日出后 B.午后两点 C.日落后 D.午夜时分 解析：日出后，由于地面升温，低层空气被加热，使逆温层自地面向上逐渐消失，即不稳定大气从地面向上逐渐发展，而上边缘短时间内仍处于逆温层中，烟气不能向上扩散，只能强烈下沉，A正确；午后两点通常对流较强，日落后、午夜容易形成逆温层，而不是逆温开始消散，B、C、D错误。 √ 5.平展形烟形出现时 （　　） A.通常发生在大风天气 B.大气温度垂直递减率大于0.6 ℃/100 m C.不会对近地面造成严重污染 D.烟囱口可能处于逆温层中 解析：当气温垂直递减率低于0.6 ℃/100 m，对流受到抑制，大风天气不会出现，出现等温或者逆温层，烟囱口可能处于逆温层中，大气稳定，平展形烟形出现，A、B错误，D正确。平展形烟形出现时，若烟囱很低，烟气不易扩散，C错误。 四层考查内容 浸润学科素养和核心价值 3·4 一、人地协调——南极臭氧层空洞 [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：人类大量使用作为制冷剂和雾化剂的氟氯烃，是产生南极臭氧层空洞的重要原因。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的不毛之地。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 √ 一、选择题 高空气象探测气球是一种充灌氢气或氦气的气象专用气球，需要携带专用的气象探测设备升入高空。根据天空的状况不同，气球的飞行高度也不同，月平均高度在30 000 m左右。据此完成1~2题。 1.通过高空气象探测气球可以观测的气象要素有 （　　） ①降水量　②大气成分　③温度　④风向 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 解析：气象要素有气温、气压、风向、风速、湿度、降水、云量、能见度、雷暴、雾等，②错误；高空气象探测气球利用探测设备可收集大气层不同高度的气象数据，③④正确；高空气象探测气球在平流层观测，这一层大气较为稳定，降水等天气现象少，不能观测到降水量变化，①错误。综上所述，C正确，A、B、D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 2.高空气象探测气球最高可飞行到 （　　） A.平流层 B.对流层 C.电离层 D.高层大气 解析：结合所学知识并根据材料可知，高空气象探测气球的高度在30 000 m左右，所以高空气象探测气球最高可飞行到平流层，A正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 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3~4题。 气体成分 体积分数 质量分数 氮气（N2） 78% 75.52% 氧气（O2） 21% 23.15% 氩气（Ar） 0.934% 1.28% 二氧化碳（CO2） 0.033%（变动） 0.05% 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 3.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，构成生物体的基本元素 C.平流层，吸收太阳短波辐射 D.平流层，吸收地面长波辐射 解析：大气中的氮气主要存在于对流层中，是构成生物体的基本元素，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 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 4.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 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 波状云是波浪起伏的云层，一般认为形成波动的主要原因有两点：一是由于大气中存在着空气密度和气流速度不同的界面；二是由于气流越山而形成的波动（称地形波或背风波）。下图示意一位摄影师9月下旬拍摄的智利拉斯坎帕纳斯天文台上的波状云美景。据此完成5~6题。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 5.下列对波状云所处大气层的叙述正确的是 （　　） A.晴天为主，适合高空飞行 B.随高度增加温度逐渐上升 C.纬度越低，厚度越大 D.有极光和流星燃烧现象 解析：波状云所处大气层为对流层，天气复杂多变，A错误；近地面是对流层大气的直接热源，故气温随高度的增加而降低，B错误；纬度越低，气温越高，上升气流到达的高度越高，对流层厚度越大，C正确；极光和流星燃烧现象发生在高层大气，D错误。 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 6.某学校地理兴趣小组想要设计演示实验来模拟波状云的形成，需要具备的条件有 （　　） ①充沛的水汽　②稳定的大气环境　③存在逆温层　④旺盛的对流 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 解析：充沛的水汽有助于云的形成，①正确；波动气流的存在是形成波状云的基本条件，逆温层的存在，易在上层风速大、密度小，下层风速小、密度大的界面上产生波动，②错误，③正确；对流运动可以使局部空气离开平衡位置，从而形成波动气流和波状云，④正确。综上所述，C符合题意，A、B、D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 下图是某杂志刊登的北半球中纬度某地的景观图，杂志上写着“簇拥在半山腰间的朵朵白云，像凝固了一样，经久不散”，实际上是烟柱上升到一定的高度后不能继续上升，而转为水平方向向四周扩散。据此完成7~8题。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 7.此时天气最可能是 （　　） A.晴朗、大风 B.晴朗、无风 C.阴雨、大风 D.阴雨、无风 解析：由材料“簇拥在半山腰……经久不散”可判断此时为晴朗、无风的天气，B正确。 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 8.下列四图最可能正确表示此时图示区域气温垂直变化状况的是 （　　） √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：图片中烟柱上升到一定的高度后不能继续上升，而是转为由水平方向向四周扩散，说明出现了逆温现象，四幅图中只有C图能够正确表示逆温，C选项正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 探空气球是携带各类无线电探空仪器或其他电子设备升空以测定高空温度、气压、湿度等气象要素的气球。它携带的各类仪器可持续将探测到的气象数据传回地面，根据不同探测站探空气球传回的数据，可以得到低纬度、中纬度和高纬 度地区平均气温垂直分布状况 （如右图所示）。据此完成 9~11题。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 9.图中①②③三地区分别位于 （　　） A.中纬度、高纬度、低纬度 B.低纬度、中纬度、高纬度 C.高纬度、低纬度、中纬度 D.高纬度、中纬度、低纬度 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：根据所学知识可知，对流层气温随高度升高而降低，低纬度地区对流层高度高，高纬度地区对流层高度低。图中①应代表低纬度地区，③代表高纬度地区，B正确，A、C、D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 10.根据图中信息推断，下列说法正确的是 （　　） A.平流层气温随高度上升而升高 B.低纬度地区对流运动弱 C.高度>15 km处降水量大 D.高纬度地区对流层高度最高 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：结合所学知识和图示，可判断三条线随高度升高气温降低的范围为对流层，对流层上侧为平流层，平流层气温随高度上升而升高，A正确；①代表低纬度地区，对流运动较强，B错误；对流层降水量大，高度>15 km处主要为平流层和高层大气，降水量小，C错误；③代表高纬度地区，对流层高度最低，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 11.最容易出现逆温现象的是 （　　） A.①地区的对流层 B.②地区的对流层 C.③地区的平流层 D.①地区的平流层 解析：逆温是发生在对流层中的一种特殊大气现象，它打破了气温随海拔升高而降低的常规规律，C、D错误；①地区为低纬度地区，地面获得的太阳辐射多，地面辐射冷却不如②中纬度地区明显，其他类型的逆温如锋面逆温、地形逆温等在各纬度均可能出现，故最容易出现逆温现象的是②地区的对流层，B正确，A错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 二、非选择题 12.阅读图文材料，完成下列要求。（16分） 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， 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 （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。（6分） 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 参考答案：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。 解析：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 2 3 4 （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。（6分） 参考答案：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：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 2 3 4 （3）推测气象学家在上升过程中，可能遇到的危险。（4分） 参考答案：低能见度、雷暴、大雨、大雾、风切变、空中颠簸、空中积冰等。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：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 2 3 4 13.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。如图示意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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 （1）说明臭氧对平流层气温垂直变化的影响。（6分） 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 参考答案：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。 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 （2）简述山西省大气对流层中臭氧含量的变化特征。（6分） 参考答案：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。 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 （3）分析山西省大气对流层中臭氧含量季节变化的原因。（6分） 解析：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。 参考答案：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。 本课结束 $$