第3章 第6讲 大气的组成与垂直分层及大气的受热过程(教用Word)-【赢在微点·顶层设计】2026年高中地理高考一轮总复习

第三章　地球上的大气 第6讲　大气的组成与垂直分层及大气的受热过程 课标解读 知识导图 1.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。(例:2023广东卷,10题) ❶基础性考法,厘清大气组成和垂直分层的特点及对人类的影响 2.运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。(例:2024安徽卷,9~11题) ❷要求学生理解并准确表达出大气的受热过程、能量辐射形式转化及大气的两大作用,体现综合性的考查 ❸要求学生观察自然现象和进行生产生活实践,运用相关地理原理服务生产生活,体现创新性的考查 梳理必备知识 　 一、大气的组成和垂直分层 1.大气的主要组成成分及作用。 低层大气主要是由①干洁空气、水汽和杂质三部分组成。 组成成分 在地理环境中的作用 干洁空气 (1)氮气和氧气合占总体积的99%,②氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质,③氮是地球上生物体的基本元素 (2)二氧化碳和臭氧含量少。二氧化碳是绿色植物进行④光合作用的基本原料。臭氧能够吸收⑤紫外线,对生物具有⑥保护作用 水汽 水的相变,产生云、雨、雾、雪等天气现象 杂质 作为⑦凝结核,是成云致雨的必要条件 　　2.大气的垂直分层。 字母 名称 温度变化 A ⑧对流层 气温随高度升高而⑨递减 B 平流层 气温随高度升高而⑩升高 C 高层大气 随高度增加,气温先降低再升高 二、大气的受热过程 1.能量来源:太阳辐射。 2.受热过程。 (1)太阳辐射在穿过大气的过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。 (2)到达地球表面的太阳辐射,被地面吸收和反射,地面因吸收太阳辐射而增温,又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。 (3)近地面大气吸收地面长波辐射以后,又以对流、传导等方式层层向上传递能量。 (4)地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,对流层大气的热量主要也是来源于此。 3.大气对地面的保温作用。 (1)对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。 (2)大气在增温的同时,也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。 (3)大气逆辐射把热量传给地面,一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。 大气的削弱作用和保温作用影响因素 影响大气削弱作用的因素:①天气——阴雨天气,云雾多,大气的反射作用强,大气削弱作用强;②大气洁净度——青藏高原,海拔高,大气稀薄,大气洁净度高,散射少,大气削弱作用弱。③干燥度——大气湿度越大,大气的削弱作用越强。 影响大气保温作用的因素:①天气——阴雨天气,云雾多,大气保温作用强;②大气的洁净度——大气杂质越多,空气越浑浊,大气保温作用越强;③干燥度——大气湿度越大,所吸收和辐射的热量越多,大气保温作用越强。 【思考】　影响气温日较差的因素有哪些? 答案　纬度高低、地势高低、天气状况、下垫面性质等。 突破关键能力 关键能力1　大气的组成和垂直分层 　 【例1】　(2023·广东卷)2019年5月28日,某科研团队利用往返式探空气球,在长沙观测站(28°07'N,112°17'E)收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息(图a)。图b为其中某一时刻对应的太阳光照示意图(阴影部分代表黑夜)。据此完成(1)~(2)题。 (1)在图a中,符合图b示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是(　　) A.①　　　　B.②　　　　C.③　　　　D.④ (2)这次探测结果显示,白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多,是因为随高度增加(　　) A.CO2量减少 B.空气温度降低 C.大气越稀薄 D.人类干扰越小 【析题导思】 命题考向 本题以探空气球升空过程中太阳辐射量的变化为情境,考查大气垂直分布特点及昼夜现象对太阳辐射的影响 获取和解 读信息 [图]　图b中长沙位于晨线以西,近地面为黑夜;图a中①曲线在近地面太阳短波辐射为0 调动和运 用知识 夜半球处于背对太阳状态,近地面无法接收到太阳辐射,因此近地面太阳辐射接近于0 大气在垂直方向上,随海拔的升高,大气逐渐稀薄,尘埃等物质逐渐减少,对太阳辐射的削弱作用减弱,因此白天太阳短波辐射随高度的增加而增多 【答案】　(1)　A　　(2)　C　  一、大气的垂直分层 垂直 分层 高度范围 主要特点 与人类关系 对流层 因纬度而异: 低纬17~18千米 中纬10~12千米 高纬8~9千米 ①气温随高度的升高而递减(地面是其主要、直接的热源) ②空气对流运动显著 ③天气现象复杂多变 ①与人类关系最为密切,人类就生活在对流层的底部 ②各种天气现象发生在对流层 平流层 自对流层顶部至50~55千米高空 ①气温随高度增加而上升(臭氧吸收大量紫外线增温) ②气流以平流运动为主 ①臭氧吸收大量太阳紫外线(臭氧层被称为“地球生命的保护伞”) ②气流平稳,有利于高空飞行 高层大气 平流层以上的大气 ①气压很低,密度很小 ②在80~500千米的高空有若干电离层 电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用 二、雨的形成条件 三、逆温现象 1.一般情况下,对流层的气温是随着海拔的升高而降低,每升高100米气温降低0.6 ℃,即气温垂直递减率为0.6 ℃/100 m。 2.在一定条件下,对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温,甚至是气温随高度的增加而升高的现象,称为逆温。 (1)逆温现象的形成及消失过程。 　　(2)逆温对地理环境的影响。 成雾 早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故 大气 污染 由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康 对航空 造成 影响 逆温多出现在低空,多雾天气对飞机起降带来不便。如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为大气以平流运动为主,飞行中不会有较大颠簸 特训1　大气的组成和垂直分层 　　(2025·云南昆明模拟)北京时间2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的运载火箭于甘肃酒泉发射升空。下图示意大气的垂直分层。据此完成1~2题。 1.神舟十九号载人飞船运载火箭在发射过程中(D) A.气压一直在升高 B.气压经历降低—升高—降低—升高 C.气温一直在升高 D.气温经历降低—升高—降低—升高 解析　根据材料可知,神舟十九号载人飞船运载火箭在发射过程中,依次经过对流层、平流层、高层大气。在对流层,随着高度升高,气温逐渐降低。进入平流层后,气温随高度升高而升高。继续上升到高层大气,气温先随高度升高而降低,然后又随高度升高而升高。综上所述,气温经历降低—升高—降低—升高,D项正确,C项错误;对流层的气压随着高度升高而降低,平流层的气压同样随高度增加而降低,但降低的幅度相对对流层较小。高层大气的气压也很低。高层大气气压极低,随高度变化较为复杂,A、B两项错误。故选D。 2.火箭发射过程中经过的各大气层特点正确的是(B) A.①—臭氧含量最大 B.②—气流以平流运动为主 C.③—利于高空飞行 D.④—天气现象复杂多变 解析　根据所学知识可知,对流层中臭氧含量极少,臭氧主要分布在②平流层,A项错误;②平流层的气流以平流运动为主,适合飞机飞行,B项正确、C项错误;对流层天气现象复杂多变,而④高层大气中的空气稀薄,水汽和杂质极少,天气现象相对简单,D项错误。故选B。 特训2　逆温现象 　　(2021·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3~5题。 3.冬季易加强辐射逆温的地形是(C) A.山峰 B.平原 C.谷地 D.丘陵 解析　根据材料可知,冬季在谷地或盆地形成辐射逆温的时候,由于坡地近地面空气冷却,冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地,则可加强因辐射冷却作用而形成的逆温效应,C项正确;山峰被周围大气包围,山峰与大气的接触面小,大气的交换频繁,山峰地面温度降低对周围大气影响较小,不易形成逆温,A项错误;平原地形平坦开阔,冬季易受冷空气影响而多大风,大气流动性强,不易形成逆温,B项错误;丘陵海拔较低,地形起伏平缓,空气流动性也较强,不易形成逆温,D项错误。故选C。 4.黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是(D) 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 解析　根据材料可知,黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低,近地面气温低,一天中日出之前气温最低,晴朗无风,空气流动性差,近地面大气易受冷地面的影响,D项正确;日落前后、正午时刻地面温度较高,近地面大气气温较高,A、B两项错误;浓云密雾,大气逆辐射强,地面不易强烈辐射冷却,C项错误。故选D。 5.黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于(B) 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 解析　根据材料可知,黄河源地区冬季地面温度低,气流冷却下沉,下沉气流盛行,地面冷空气堆积,导致辐射逆温多发,B项正确;锋面气旋、准静止锋均多上升气流,容易形成降水,而逆温出现时大气较稳定,A、C两项错误;冬季气温低,热力对流弱,D项错误。故选B。 关键能力2　大气的受热过程 　 【例2】　(2024·安徽卷)如图为我国某地面观测站[(47°06'N,87°58'E)❶,海拔561 m]某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。据此完成(1)~(3)题。 (1)图中甲、乙、丙三条曲线依次表示(　　) A.地面长波辐射、地面反射太阳辐射、大气逆辐射 B.地面长波辐射、大气逆辐射、地面反射太阳辐射 C.大气逆辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射 D.大气逆辐射、地面长波辐射、地面反射太阳辐射 (2)观测期间该地(　　) ①第1天晴朗无云　②第2天地面吸收的太阳辐射量最大　③第3天比第4天大气透明度低 ④可能经历了降水过程 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ (3)该时段可能为(　　) A.4月1日前后 B.6月1日前后 C.10月1日前后 D.11月1日前后 【析题导思】 命题考向 本题以某观测站某月连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的观察结果为情境,考查大气受热过程 获取和解 读信息 [文]　由❶可知该地位于新疆 [图]　甲曲线辐射通量较高,乙曲线辐射通量变化较小,辐射通量较小,丙辐射通量最小,且与太阳辐射变化一致(白天有,晚上无),可判断甲为􀀁地面长波辐射,乙为大气逆辐射,丙是地面反射太阳辐射;第1天太阳辐射出现两个峰值,说明可能有云层遮挡阳光;第2、3两天太阳辐射弱,说明大气削弱作用强,云层较厚,可能经历降水过程,地面吸收太阳辐射少;第4天太阳辐射较强,推测可能为晴天,大气透明度较高;每日太阳辐射长于12小时,为夏半年 调动和运 用知识 地面长波辐射≈大气逆辐射+射向宇宙空间的地面辐射,故地面长波辐射高于大气逆辐射;新疆6月降水较多,4月降水少 【答案】　(1)　B　　(2)　D　　(3)　B　  一、基本原理 1.大气受热过程。 　　2.大气的热力作用。 二、原理应用 1.大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多寡。 (1)高海拔地区:(如青藏高原地区)。 (2)内陆地区:(如我国西北地区)。 (3)湿润内陆盆地:(如四川盆地)。 2.大气保温作用的应用。 (1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响。 (2)分析农业实践中的一些现象。 ①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。 ②深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。 ③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。 ④干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石,不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累,等等。 三、影响气温的因素 纬度高低 通过太阳高度、昼长、太阳辐射量等影响气温、气温日较差,年较差(低纬度地区气温日、年较差小于高纬度地区) 地形地势 阴坡/阳坡,海拔高度 海陆位置 距海远近,大陆性/海洋性 洋流 暖流:增温增湿;寒流:降温减湿 天气状况 云雨多的地方气温日、年较差小于云雨少的地方 下垫面 地面反射率(冰雪反射率大,气温低);绿地气温日、年较差小于裸地 人类活动 热岛效应、温室效应等 (中图版必修1——P47) 日出或日落时分,太阳高度角小,太阳光要穿过一层比正午时更厚的大气层,大部分蓝色光线已经被散射掉了,剩下主要包括红色和橙色的可见光。所以天空看起来是橙红色,绚丽多彩。 研究表明大规模火山喷发会导致气候变冷,据此回答下列问题。 (1)想一想,为什么火山喷发后的颗粒物使日出和日落时的太阳变得更红? (2)大规模的火山喷发会导致全球气候变冷,其原理是什么? 答案　(1)火山喷发出的大量的灰尘(及热气体和水蒸气)进入大气层,日出和日落,由于太阳光线是斜射过来的,穿过的大气层路程长,太阳辐射中波长短的部分被灰尘、气体分子和杂质等大量散射,只有波长长的红光能够透过,因此看到的太阳更红。 (2)大规模的火山喷发会导致大量尘埃进入大气层(甚至平流层),长久不降落;尘埃对太阳辐射的削弱作用(主要是反射作用)强,因此到达地表的太阳辐射大幅减少,地表接受太阳辐射减少,大气获得地面辐射减少,气温降低,全球气候变冷。 特训3　大气对太阳辐射的削弱作用 　　当地时间2023年11月10日7时18分,印度尼西亚杜科诺火山喷发,火山灰柱最高处距峰顶约700 m。下图分别为火山喷发及大气受热过程示意图。据此完成6~7题。 6.火山灰所处的大气层的热量直接来自(B) A.①　　　　B.②　　　　C.③　　　　D.④ 解析　根据材料可知,印度尼西亚位于低纬,低纬地区的对流层平均高度为17~18千米。由材料可知,火山灰柱最高处距峰顶约700 m,加上山峰的高度也不会超过17千米,故火山灰所处的大气层为对流层,其热量直接来自地面辐射。根据右图可知,②为地面辐射,B项正确;①为太阳辐射,③为大气逆辐射,④为大气辐射,A、C、D三项错误。故选B。 7.火山灰在当地空中飘浮期间,最可能导致(D) A.连续性暴雨 B.太阳辐射增强 C.大气逆辐射减弱 D.昼夜温差减小 解析　根据所学知识可知,火山灰在当地空中飘浮期间,会削弱太阳的辐射,太阳辐射减弱,使白天气温不会太高,夜晚大气逆辐射增强,温度不会太低,昼夜温差减小,D项正确,B、C两项错误;不会导致出现连续性暴雨,A项错误。故选D。 特训4　大气对地面的保温作用 　　(2025·四川成都模拟)“黑冰”是在无降雨、降雪情况下,特殊的局地天气、地理条件使水汽直接在柏油路面凝华而成的透明薄冰,道路柏油的颜色能从中透出,造成冰面与道路融为一体呈黑色。据此完成8~9题。 8.在冬季,“黑冰”最易形成的时段是(B) A.上午 B.后半夜 C.前半夜 D.下午 解析　根据材料可知,黑冰形成的关键是空气中的水汽遇到低温的柏油路面时凝结,柏油路面温度越低越有利于形成黑冰,夜间由于失去了太阳辐射热源,地面持续降温,前半夜和后半夜都在降温,但后半夜累积降温幅度更大,路面温度更低,更有利于形成黑冰,B项正确、C项错误;白天受太阳辐射影响,地面热量较高,不易形成黑冰,A、D两项错误。故选B。 9.与路面相比,桥面更易形成“黑冰”,主要是因为桥面(C) ①散热速度快　②对流作用强　③大气逆辐射弱　④空气湿度大 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 解析　根据材料可知,与陆面相比,桥梁路面(桥面)是架空的,四周流动的空气容易带走热量,散热速度更快,导致桥面温度更低,水汽易凝结形成“黑冰”,①正确;由上题分析可知,“黑冰”最易形成的时段是后半夜,桥梁散热速度更快,降温更快,温度更低,对流作用弱,②错误;桥面和路面接受的大气逆辐射几乎无差别,③错误;桥面空气湿度大,气温降低,水汽易凝结,形成黑冰,④正确,综上所述,C项正确,A、B、D三项错误,故选C。 特训5　影响气温的因素 　　(2025·河北模拟)每年5月下旬,印度各地会出现高温热浪天气,其中首都新德里5月下旬平均可达40.7 ℃。今年,新德里的气温又创新高。观测数据显示,当地时间2024年5月28日,气温达49.9 ℃,5月29日,气温飙升至52.3 ℃,破有记录以来的最高水平。据此完成10~11题。 10.一般每年5月下旬,印度各地出现高温天气的主要原因是(B) A.东北季风势力增强,干燥度指数高 B.多晴朗天气,地面获得太阳辐射多 C.雨季未到,植物蒸腾量大增 D.河湖干涸,沙尘暴活动频繁 解析　根据材料可知,印度大部分位于10°N~20°N之间,5月份太阳直射点北移到该区域附近,印度大部分地区正午太阳高度增高,白昼变长,太阳辐射强度增强;5月份位于雨季来临前,降水少,天气晴朗,大气对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射强,地面辐射增强,从而引发高温天气,B项正确;东北季风主要出现在冬半年,5月基本没有,A项错误;雨季未到,植物体内水分少,植物蒸腾量不会大增,C项错误;沙尘暴活动频繁会遮挡阳光,降低温度,D项错误。故选B。 11.2024年5月下旬,新德里气温异常升高的叠加因素有(C) ①湿岛效应　②焚风效应　③热岛效应　④盆地效应 A.①② B.③④ C.②③ D.①④ 解析　根据材料可知,新德里是印度首都,热岛效应导致新德里气温异常升高,③正确;来自中亚的干热气团从海拔更高的阿富汗突然沉降到地势更低的印度,形成焚风效应,加剧高温天气,②正确;湿岛效应利于缓解高温,①错误;新德里位于恒河平原,不是盆地,④错误。综上所述,C项正确,A、B、D三项错误,故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $$