内容正文:
第二章 地球上的大气
第一节 大气的组成和垂直分层
北京时间2024年11月4日1时24分,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在距离地面80千米时,返回舱进入“黑障”区,使返回舱暂时与地面失去联系,直到在距离地球约40千米处时出“黑障”区,返回舱与地面的联系又恢复了。“黑障”区产生的原因是什么?从“黑障”区到地面,大气性质发生了什么变化?
提示 返回舱返回地球时,与大气层剧烈摩擦产生高温和电离效应,从而产生“黑障”区。从“黑障”区到地面,大气密度增大,大气压强增大,大气温度先增大再减小再增大。
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。
学业质量标准 大气的组成 大气的垂直分层
水平1 根据资料,说出大气的组成。(综合思维) 结合图表,说出大气的垂直分层。(区域认知)
水平2 根据资料,说明大气成分的作用。(综合思维) 结合图表,说明大气垂直分层的划分依据及高度。(综合思维)
水平3 能够分析人类活动对大气成分的影响。(人地协调观) 根据资料,分析大气垂直分层的特点及与人类活动的关系。(地理实践力)
水平4 通过图表资料,探讨大气成分的时空分布及对天气的影响。(地理实践力) 结合资料,分析对流层高度时空差异的原因。(综合思维)
目录
课前自主学习
课堂主题探究
教材活动点拨
学科素养提升
课后达标检测
课前自主学习
精心准备 夯实基础
一 大气的组成
1.大气的组成
氧气
氮气
生命活动
保护
光合作用
天气变化
成云致雨
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2.人类活动对大气组成的影响
人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量,产生大气污染。
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1.判断正误。
(1)干洁空气以氧气为主。( )
(2)臭氧因吸收太阳光中的红外线而被称为“地球生命的保护伞”。( )
×
×
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2.对地面具有保温作用的大气成分是( )
A.二氧化碳
B.氧气
C.氮气
D.杂质
3.举例说明人类对大气成分的影响。
解析:二氧化碳对地面具有保温作用。
提示 燃烧煤炭等化石燃料、破坏森林使二氧化碳含量增多;使用空调等制冷设备使臭氧减少。
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二 大气的垂直分层
1.划分依据:根据温度、____________和密度,大气自下而上可以划分为________、平流层和高层大气。
运动状况
对流层
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2.大气各垂直分层的主要特点
高
层大
气
平
流层
升高
平流
航空
对
流层
递减
对流
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1.判断正误。
(1)臭氧层位于高层大气。( )
(2)平流层有利于航空飞行。 ( )
√
×
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2.随高度的升高,对流层气温( )
A.升高
B.先升高后降低
C.降低
D.先降低后升高
3.一架飞机保持在15千米的高度,由赤道飞往北京,依次会经过的大气垂直分层有哪些?
解析:在对流层,气温随高度的升高而降低。
提示 对流层、平流层。
课前自主学习
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课堂主题探究
思维探究 实践运用
大气的组成
当地时间2024年3月19日,世界气象组织在日内瓦发布了《2023年全球气候状况》报告。根据这份报告,2023年全球温室气体浓度、地表温度、海洋热量和酸化程度、海平面上升幅度、南极海冰面积和冰川消融面积等多项气候变化指标,均创下新的纪录。
课堂主题探究
据此探究下列问题:
(1)全球变暖主要与哪种大气成分增多有关?
(2)该大气成分的主要作用是什么?
(3)针对上述大气环境问题,可采取哪些有效措施?
成果展示 二氧化碳。
成果展示 光合作用的基本原料,对地面具有保温作用。
成果展示 减少化石能源的使用,发展清洁能源,减少二氧化碳排放;保护森林。
课堂主题探究
1.大气组成及其作用
大气组成 主要作用
干洁空气 主要成分 N2 生物体的基本元素
O2 维持生命活动的必需物质
微量成分 CO2 绿色植物光合作用的基本原料;吸收地面辐射的能力强,使气温升高,对地面具有保温作用
O3 吸收紫外线,使大气增温;使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害
水汽 成云致雨的必要条件,对地面具有保温作用
杂质 作为凝结核,成云致雨的必要条件
课堂主题探究
2.人类活动对大气组成的影响
课堂主题探究
下表为现代大气均质层(从地表到80 km高空)中干洁空气的组成情况。④气体在20世纪八九十年代前减少,之后有所好转。下图示意中国青海瓦里关站和美国夏威夷MLO站测得的③气体月平均浓度长期变化。据此完成(1)~(3)题。
气体 ① ② 氩气 ③ 氖气
体积分数/% 78.084 20.946 0.934 0.033 0.001 8
气体 氦气 甲烷 氪气 ④ …
体积分数/% 0.000 5 0.000 1 0.000 1 不稳定 …
课堂主题探究
(1)推测表中气体①②③④分别是( )
A.氮气、氧气、二氧化碳、臭氧
B.氧气、氮气、臭氧、二氧化碳
C.氮气、氧气、臭氧、二氧化碳
D.臭氧、二氧化碳、氧气、氮气
课堂主题探究
(2)据资料推断( )
A.①是生物维持生命活动所必需物质
B.②占干洁空气体积的比重最高
C.③是植物进行光合作用的基本原料
D.④是地球上生物体的基本元素
(3)图示③气体变化的主要原因可能是( )
①森林破坏严重 ②制冷设备的使用
③化石燃料大量使用 ④产业结构变化
A.②③ B.①④
C.①③ D.②④
课堂主题探究
类题透析 思路点拨
大气成分的判断 干洁空气中,______的体积分数最大,_______次之;臭氧和二氧化碳含量低,受人类活动的影响,二氧化碳波动_______,臭氧先减少后有所好转 _____气体的体积分数最大,_____气体的体积分数其次,_______气体波动上升;_______气体在20世纪八九十年代前减少,之后有所好转
大气成分的作用 ____是地球上生物体的基本元素,占干洁空气体积的比重最高;_____是生物维持生命活动所必需物质,__________是植物进行光合作用的基本原料
大气成分变化的原因 目前,大气成分的变化,主要受______________的影响 __________________,森林破坏,导致二氧化碳增多
[科学思维] 大气成分的分析思路
氮气
氧气
增加
①
②
③
④
氮
氧
二氧化碳
人类活动
化石燃料的燃烧
课堂主题探究
大气的垂直分层
中国空间站“天宫号”的轨道高度为400~450 km,空间站每90分钟左右即可绕地球运行一圈。2024年11月4日,载有三名航天员的神舟十八号载人飞船从“天宫号”成功返回地球家园。下图示意神舟十八号从“天宫号”返回地面的主要阶段。
课堂主题探究
据此探究下列问题:
(1)指出神舟十八号从“天宫号”返回地面时依次经过的大气层。
(2)说出神舟十八号在④点位时所在大气层的气温垂直变化和大气运动的特点,并描述该层上界高度(即层顶)随地理纬度和季节的变化规律。
(3)简述神舟十八号从③点位到④点位时大气密度、大气压强、气温的变化。
成果展示 高层大气、平流层、对流层。
成果展示 气温随高度的升高而递减;大气下热上冷,对流运动较强。对流层上界高度随纬度的升高而降低;一般而言,在中纬度地区,夏季对流层上界高度大于冬季。
成果展示 从③点位到④点位时,由平流层进入对流层,大气密度增大、大气压强增加、气温先下降后升高。
课堂主题探究
垂直分层 高度 主要特点 特点成因
对流层 低纬17~18千米,中纬10~12千米,高纬8~9千米 气温随高度的增加而递减(每升高100米,温度大约降低0.6 ℃) 地面是对流层大气主要的直接热源,离地面越近,受热越多
空气对流运动显著 该层上部冷、下部热,有利于空气对流运动
天气现象复杂多变 几乎全部水汽、杂质集中在该层,对流运动易成云致雨
课堂主题探究
平流层 对流层顶至50~55千米 下层气温随高度变化小;30千米以上随高度增加而迅速上升 该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
气流以平流运动为主 该层大气上热下冷,大气稳定
有利于航空飞行 水汽、杂质极少,云雨绝迹,能见度好
高层
大气 平流层以上的大气 气压很低,密度很小 离地面远,引力小
气温随高度的升高先降低后
升高 高层大气底部随海拔升高臭氧减少,吸收紫外线能力降低,温度降低;高层大气呈电离状态,氧原子吸收太阳紫外线,温度又持续上升
80~500千米高空有若干电离层,能反射无线电波 电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态
课堂主题探究
读大气温度随高度变化示意图,回答(1)~(2)题。
(1)从大气垂直分层看,图示大气层是( )
A.低纬对流层 B.中纬平流层
C.高纬对流层 D.低纬平流层
(2)该层大气( )
A.随高度增加,温度增幅变小
B.能大量吸收红外线辐射
C.以平流运动为主,利于航空飞行
D.强烈的太阳辐射使大气呈电离状态
课堂主题探究
类题透析 思路点拨
判断 根据高度、气温变化等判断 气温随高度的升高而______,且图示分层的最高高度为50千米,为______层;图示分层的最低高度为______千米,位于______纬地区
特点 平流层的特点 随高度升高,温度变幅________;含有臭氧,能吸收_________;以________运动为主,有利于___________;电离状态存在于___________
[科学思维] 大气垂直分层的分析思路
升高
平流
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中
增大
紫外线
平流
航空飞行
高层大气
课堂主题探究
学科素养提升
探究时事 素能突破
综合思维——大气成分变化的影响
雷阵雨过后,我们有时会闻到一股刺鼻的气味,这就是臭氧的气味。不同高度的臭氧扮演的角色各不相同,平流层臭氧阻挡高能量的紫外线辐射,扮演地球生命保护伞角色,若该层臭氧含量减少,会给人类和生态环境带来严重危害;对流层具有强氧化性和刺激性的臭氧却是一种光化学污染物。臭氧污染并非直接排放导致,它的形成有其特殊条件,在高温、日照充足、空气干燥时,臭氧与进入到大气中的氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)在阳光下“见面”,发生大气光化学反应,易生成臭氧污染。那么还有哪些大气成分的变化也会影响到人类呢?
学科素养提升
1.二氧化碳含量增加
二氧化碳含量增加会增强温室效应,使全球气候变暖,两极冰川融化,海平面上升,淹没沿海低地,减少人类生存空间。
2.氧气含量减少
适度缺氧能激发运动员的运动潜能,很多国家都设立了高原训练基地,如云南昆明的海埂训练基地。但过度缺氧就会对人体造成伤害,当空气中氧含量降至12%时,会导致人体呼吸困难;降至10%时会导致智力活动减退;降至5%时会危及生命。
学科素养提升
3.臭氧层臭氧减少
臭氧层臭氧减少会出现臭氧空洞,使到达地面的紫外线增多。紫外线对生物细胞有很强的杀伤作用,人体患皮肤癌的概率增加。
4.大气污染物增加
可吸入颗粒物:在低空湿度较大时,会严重降低能见度。进入人体肺部会堵塞局部组织,使支气管和肺泡换气功能衰减或丧失。
二氧化硫:会刺激人的呼吸系统黏膜,引起呼吸道炎症,导致过敏、癌症等疾病。
氮氧化物:会对人的眼睛、呼吸道造成刺激,引起病变。硫氧化物和氮氧化物还会导致酸雨的发生。
学科素养提升
大气中的臭氧含量具有时空差异。下图为大气中臭氧含量的纬度分布和季节变化图。据此完成1~2题。
1.下列有关臭氧含量的时空分布叙述正确的是( )
A.相同纬度南半球大于北半球
B.不同纬度从赤道向两极增加
C.从季节上看表现为春高秋低
D.相同季节北半球小于南半球
学科素养提升
解析:读图可知,相同纬度1—6月南半球小于北半球,A项错误;南、北半球臭氧含量最大值在纬度60°附近,并没有从赤道向两极增加,B项错误;北半球3—5月份高,9—11月份低,南半球9—10月份高,3—4月份低,由于南北半球的季节相反,从季节上看表现为春高秋低,C项正确;相同季节北半球大于南半球,D项错误。
学科素养提升
大气中的臭氧含量具有时空差异。如图为大气中臭氧含量的纬度分布和季节变化图。据此完成1~2题。
2.下列有关臭氧的叙述,正确的是( )
A.能吸收太阳辐射中的红外线,被称为
地球生命的保护伞
B.主要集中在地球的平流层,在天气变化
中扮演重要角色
C.臭氧含量的减少和人类向大气过量排放的二氧化碳有关
D.两极地区以及青藏高原的含量低与对流层厚度密切相关
学科素养提升
解析:臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线,被称为地球生命的保护伞,A项错误;主要集中在地球的平流层,天气变化发生在对流层,B项错误;臭氧含量的减少和人类向大气过量排放氟氯烃等气体有关,C项错误;两极地区以及青藏高原的对流层薄,平流层高度低,臭氧层破坏最为严重,D项正确。
学科素养提升
教材活动点拨
释疑教材 归纳提升
[教材第30页活动]
思路点拨 1.埃塞俄比亚和肯尼亚的地形都以高原为主,海拔约为2 000米。海拔较高,空气中氧气含量较少,有利于激发运动员的运动潜力,在海拔较低的地区进行长跑比赛,优势明显。
2.根据表中所给各地的经纬度位置在地图中逐一查找,并注意各高原的地形特点和海拔。
3.五个训练基地的海拔均在1 800~2 400米范围内。海拔过高,空气中氧气含量过少,会形成缺氧环境,不利于运动员身体健康,也不能取得理想的成绩。
教材活动点拨
[教材第31页思考]
思路点拨 1.能见度高:平流层大气中水汽和杂质等极少,天气晴朗,大气能见度高。大气运动利于飞机飞行:平流层大气以平流运动为主,飞机受力比较稳定,便于飞行员操纵驾驶,并可节省燃油消耗。其他原因:受地面影响小,受飞鸟飞行影响小。
2.利用高层大气中的电离层可以反射无线电波的特征。
教材活动点拨
课后达标检测
夯基固本 练速提能
★ ★★
大气的组成 1,2 3,4,11(3)(4)
大气的垂直分层 5,6,7,8,11(1)(2) 9,10,12
难度
题号
知识点
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
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课后达标检测
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大气本底是指全球或区域尺度范围内大气成分及其相关特性的长期平均状态和变化特征。大气本底站可以观测温室气体、气溶胶等大气成分,揭示大气运动的物理和化学过程,对提高天气预报、气候预测准确率具有重要贡献。据此完成1~2题。
1.2025年1—2月北京PM2.5累计浓度同比下降近三成,创历史同期最低,主要是因为人类活动减少了大气中的( )
A.水汽 B.杂质
C.二氧化碳 D.臭氧
解析:大气中的杂质较多,会导致PM2.5增加。北京PM2.5累计浓度同比下降,说明大气中的杂质减少,B项正确。
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大气本底是指全球或区域尺度范围内大气成分及其相关特性的长期平均状态和变化特征。大气本底站可以观测温室气体、气溶胶等大气成分,揭示大气运动的物理和化学过程,对提高天气预报、气候预测准确率具有重要贡献。据此完成1~2题。
2.为保证观测数据的准确性,大气本底站选址需要( )
A.靠近交通线,方便物资的运输
B.远离地形复杂的山区
C.靠近污染源,便于收集污染数据
D.远离人类活动密集区
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课后达标检测
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解析:大气本底站测量的大气成分既相对稳定、混合均匀,又远离人为排放的直接影响,可反映温室气体浓度变化,捕捉气候变化的微小信号。想获取高质量的观测数据就要远离人类活动密集区,保证所观测的大气较为“清洁”,D项正确;靠近交通线,交通运输会造成大气污染,使观测数据受影响,A项错误;远离地形复杂的山区,人类活动密集,大气污染物多,使观测数据受影响,B项错误;大气本底站选址要远离污染源,减少污染源对观测数据的干扰,C项错误。
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臭氧可以分为“好”臭氧和“坏”臭氧。臭氧的好坏取决于其所处的位置。“好”臭氧组成臭氧层,存在于平流层;通常情况下,机动车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物,在强烈阳光照射下会生成“坏”臭氧,近地面高浓度臭氧形成臭氧污染,会危害人体健康和生态环境。臭氧污染曾是济南市区主要的大气污染形式,但经过多年治理,近年来已大大改善。下图示意济南市20年前不同季节近地面臭氧平均浓度的日变化。据此完成3~4题。
3.“好”臭氧可以( )
①使大气增温 ②保护地球生命
③进行光合作用 ④维持生命活动
A.①② B.①③
C.②③ D.①④
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解析:结合所学知识可知,平流层中的臭氧层可以吸收紫外线,放出热量,使大气增温,①正确;平流层中的臭氧层可以吸收紫外线,减少到达地面的紫外线,保护地球生命,②正确;光合作用与臭氧无关,③错误;臭氧无法维持生命活动,④错误。故选A项。
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臭氧可以分为“好”臭氧和“坏”臭氧。臭氧的好坏取决于其所处的位置。“好”臭氧组成臭氧层,存在于平流层;通常情况下,机动车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物,在强烈阳光照射下会生成“坏”臭氧,近地面高浓度臭氧形成臭氧污染,会危害人体健康和生态环境。臭氧污染曾是济南市区主要的大气污染形式,但经过多年治理,近年来已大大改善。下图示意济南市20年前不同季节近地面臭氧平均浓度的日变化。据此完成3~4题。
4.20年前济南市近地面臭氧浓
度随时间的变化特点,正确的是( )
A.白天较夜间波动小
B.秋季明显小于其他季节
C.春夏季大于秋冬季
D.最值出现时间季节差异大
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解析:由图可知,该市0:00—8:00臭氧浓度波动较小,9:00—20:00臭氧浓度波动较大,故白天较夜间臭氧浓度波动大,A项错误;该市秋季臭氧浓度的日变化明显大于冬季,B项错误;从季节变化看,春季和夏季的浓度较高,秋季和冬季的浓度较低,C项正确;四季中,该市臭氧浓度最小值均大约出现在6:00左右,最大值均大约出现在14:00左右,故最值出现的时间大致相同,D项错误。
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雨幡洞云是一种奇特的天气现象(右图),薄薄的云层出现一个空洞,一缕缕“云丝”似乎从洞中心部分落下,犹如“空中水母”。专家解释,这是由于大气层中存在低于0 ℃而仍然保持液态的过冷液滴,受飞机飞行产生扰动而产生云洞。据此完成5~6题。
5.雨幡洞云位于大气垂直分层中的( )
A.平流层 B.对流层
C.中间层 D.逸散层
解析:根据材料可知,雨幡洞云是云层的一种,云层分布在水汽和尘埃较多、垂直运动明显的对流层,B项正确。
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雨幡洞云是一种奇特的天气现象(右图),薄薄的云层出现一个空洞,一缕缕“云丝”似乎从洞中心部分落下,犹如“空中水母”。专家解释,这是由于大气层中存在低于0 ℃而仍然保持液态的过冷液滴,受飞机飞行产生扰动而产生云洞。据此完成5~6题。
6.发生雨幡洞云的云层温度较低,是由于( )
A.距离太阳较远
B.距离地面较远
C.距臭氧层较远
D.距电离层较远
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解析:雨幡洞云现象发生于对流层,对流层的直接热量来源是地面辐射,雨幡洞云的云层温度较低说明距离热量来源较远,故判断距离地面较远,B项正确;太阳不是对流层大气热量的直接热源,A项错误;臭氧层分布于平流层,电离层分布于高层大气,雨幡洞云发生于对流层,与高层大气以及平流层中的臭氧层无关,C、D两项错误。
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2023年7月26日,中国科学考察队在北冰洋放飞探测气球至约三万米的高空,对大气温度、湿度等特征进行观测。据此完成7~8题。
7.探测气球上升过程,测得的气温( )
A.逐渐降低 B.逐渐升高
C.先降后升 D.先升后降
解析:由所学知识可知,对流层平均厚度为12千米,对流层顶至50~55千米为平流层,由材料可知,在北冰洋放飞探测气球至约三万米(即30千米)的高空,说明其运动时是从对流层到平流层。对流层气温随海拔升高而降低,平流层气温随海拔升高而升高,因此,探测气球上升过程,测得的气温先降低,后升高,C项正确。
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2023年7月26日,中国科学考察队在北冰洋放飞探测气球至约三万米的高空,对大气温度、湿度等特征进行观测。据此完成7~8题。
8.升高至最大高度时,探测气球周边大气可能( )
A.出现雾霾 B.臭氧含量高
C.高度电离 D.对流强烈
解析:由上题分析可知,升高至最大高度时位于平流层,大气稳定,天气晴朗,不会出现雾霾,A项错误;大气中90%以上的臭氧存在于平流层,且臭氧主要集中于平流层22~27千米高度处,B项正确;高层大气中有电离层,存在高度电离,C项错误;对流层下热上冷,对流强烈,平流层以平流运动为主,D项错误。
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大气边界层是靠近地球表面、受地面摩擦阻力影响的大气层区域。大气流过地面时,地面上各种粗糙物体会使大气流动受阻,这种摩擦阻力随高度的增加而逐渐减弱,达到某一高度后便可忽略,此高度称为大气边界层高度。下图示意我国南海区域不同季节大气边界层高度日变化情况。据此完成9~10题。
9.大气边界层所在的大气层为( )
A.对流层
B.平流层
C.臭氧层
D.高层大气
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解析:由材料可知,大气边界层是靠近地球表面、受地面摩擦阻力影响的大气层区域,由图可知,我国南海区域大气边界层高度为500~700米,故大气边界层所在的大气层为对流层,A项正确。
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大气边界层是靠近地球表面、受地面摩擦阻力影响的大气层区域。大气流过地面时,地面上各种粗糙物体会使大气流动受阻,这种摩擦阻力随高度的增加而逐渐减弱,达到某一高度后便可忽略,此高度称为大气边界层高度。下图示意我国南海区域不同季节大气边界层高度日变化情况。据此完成9~10题。
10.我国南海区域大气边界层高度的变化特征为( )
A.夏季最低
B.冬季最高
C.正午前后最低
D.日出前后最高
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解析:读图可知,我国南海区域冬季大气边界层最高,春季最低,A项错误,B项正确;一日内往往正午前后大气边界层厚度较大,日出前后最小,C、D两项错误。
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二、综合题(共2小题,共50分)
11.阅读图文材料,完成下列要求。(22分)
(1)说明该气体浓度随高度的变化特点。(6分)
目前的大气成分是地球长期演化的结果,但随着海拔上升,各组成成分会有不同的变化。如图示意干洁空气中某气体浓度随高度的变化。
答案:在0~15千米高度,含量较低;15~35千米高度,含量较高;在大约22~23千米高度处,含量达到最高。
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(2)图示气体最可能是___________(填气体名称),该气体集中分布的地带被称为________。(4分)
(3)该气体成分减少,使射向地面的________增多,对人体健康的危害主要是什么?(6分)
(4)该气体成分减少,在两极地区会形成___________,请提出防治该问题的措施。(6分)
答案:皮肤癌、白内障发病率增加;危害人类健康,破坏人体的免疫系统。
臭氧(或O3)
臭氧层
臭氧层
臭氧层空洞
答案:使用新型制冷设备,减少氟氯烃的排放,积极寻找替代品;加强国际合作。
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解析:第(1)题,读图可知,海拔15千米以
下,含量较低;海拔15千米以上,含量迅速增加,到海拔22千米处,含量达到最高;海拔22~35千米,含量减少。第(2)题,据图可知,图示气体在15~35千米处浓度较大。结合所学知识可知,该高度为臭氧集中地带,所以图示气体为臭氧;在15~35千米的大气层中形成臭氧层。
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第(3)题,根据上题分析可知,该气体为臭氧,能大量吸收太阳辐射中的紫外线,减少到达地面的紫外线;臭氧含量降低,容易形成臭氧层空洞;过量紫外线到达地面,容易危害人体健康,导致皮肤癌等疾病的患病率提高。第(4)题,臭氧层空洞主要是由于人类大量使用氟利昂等氟氯烃化合物引起的。因而治理臭氧层空洞的主要措施有减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧物质的排放;积极研制新型的制冷系统,积极寻找替代品;由于臭氧层空洞属于国际性环境问题,因而各国要共同行动,加强国际合作。
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12.阅读图文材料,完成下列要求。(28分)
(1)空难多数发生在飞行的_____________阶段,主要原因是什么?(6分)
空难,指飞机等在飞行中发生故障、遭遇自然灾害或其他意外事故所造成的灾难。由于不可抗拒的原因或人为因素造成的飞机失事,并由此带来灾难性的人员伤亡和财产损失。如图为大气的垂直分层示意图。
答案:起飞或降落阶段,飞机处于对流层中,对流层大气对流旺盛,天气多变,容易发生空难。
起飞或降落
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(2)图中的________(填代号)层适合航空飞行,主要原因是什么?(10分)
(3)甲层的气温在垂直方向上分布有何特点?该层的厚度随纬度如何变化?为什么?(8分)
(4)在丙层中,部分地区温度可达数千摄氏度,可飞行器却不会被烧毁,为什么?(4分)
答案:平流层的气温下低上高,空气难以对流,大气以水平运动为主,飞机飞行时不会上下颠簸;平流层少水汽和尘埃,天气晴朗少变,能见度高,利于飞机飞行。
答案:对流层的气温随高度增加而降低。变化:对流层的厚度随纬度增高而降低。原因:低纬地区大气受热多,气温高,空气对流旺盛,所以高度大;高纬地区受热少,对流较弱,所以高度小。
答案:高层大气中空气稀薄,航天飞行器从中吸收和与之摩擦产生的热量有限。
乙
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解析:第(1)题,在大气垂直分层中,对流层
因对流运动显著,天气现象复杂多变,因此不利
于飞机飞行,而且常因天气的极端变化给飞行安
全带来威胁,故空难多发生在起飞或降落阶段,
这一阶段处于对流层中。第(2)题,平流层的气温
下低上高,空气对流弱,大气运动以水平运动为
主,气流平稳,飞机飞行时不会上下颠簸;平流层少水汽和尘埃,天气晴朗,大气透明度高,利于飞机飞行。
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第(3)题,对流层中,气温随着高度的升高而逐渐降低。由于地面受到太阳辐射加热后,再通过对流层向上传导热量,而高空的空气较为稀薄,导致其温度相对较低。由于低纬度地区受太阳辐射影响更大,气温较高,空气上升的热量更多,导致对流层相对较厚。而高纬度地区由于太阳照射角度较小,因此受热较少,对流相对较少,对流层相对较薄。第(4)题,在高层大气中,空气的密度非常低,因此空气的热量传递能力也相应降低。在高层大气中,航天器与大气之间的碰撞和摩擦产生的热量受到空气稀薄的影响,热量的传递速率会降低。这使得航天器的外表温度升高,但并不会达到烧毁的程度。
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