2026届高考地理一轮复习大气组成与垂直分层学案

该高中地理导学案系统覆盖大气组成与垂直分布、大气受热过程等高考核心考点，以低层大气组成、逆温现象、垂直分层、受热过程为主线，结合地理现象解释与原理应用，通过问题导向任务和概念辨析引导学生自主构建层次分明的知识网络。 特色在于自主学习支持与综合思维培养，设“易错易混”模块辨析核心概念，“知识补丁”补充湿度术语，真题演练分考点整合近年高考题。通过逆温类型对比表、大气受热原理应用表格等工具，学生可自主诊断薄弱环节，教师依托学情数据精准指导，提升复习实效。

大气的组成和垂直分布 班级_______ 姓名________ 小组________ 知识点01 大气的组成 一、低层大气的组成 大气成分 作用 干洁空气 氮气 氮是地球上生物体的基本成分 氧气 氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需物质 CO2 绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用 臭氧 吸收太阳紫外线，保护地球生物（少量紫外线具有杀菌作用） 水汽 产生天气现象 杂质 凝结核，是成云致雨的必要条件 二、大气成分的来源或变化 1.水汽： （1）来源：地面水体的蒸发 （2）分布特点： 空间：在水平方向上，海洋上空高于陆地上空，湿润地区上空高于干旱地区上空；在垂直方向上，自地面向高空逐渐减少。 时间：在地面水源充足的条件下，空气中能容纳的水汽（即绝对湿度），与大气温度成正相关。我国大部分地区夏季空气湿度大于冬季，但是新疆等干旱地区却相反，夏季气温高，蒸发量大，降水量少，地面提供空气湿度小，虽然空气能容纳的水分变多，但是没水可容纳，所以虽然气温高，但是空气湿度仍然很低。 【知识补丁】 绝对湿度：指的是每立方米湿空气中所含水蒸气的质量，即水蒸气密度，单位为g/m³ 。 饱和湿度 ：饱和湿度是表示在一定温度下，单位容积空气中所能容纳的水汽量的最大限度。超过饱和湿度，将会有一部分水汽凝结成液体水。 相对湿度：绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比。 规律：饱和水汽压与气温呈成正相关。但是水汽压和相对湿度不一定，例如，新疆夏季相对湿度低，冬季相对湿度大。 2.杂质： （1）来源： 自然：沙尘暴、火山喷发。 人为：汽车尾气、工业废气、化石燃料燃烧。 （2）时空分布特点：近地面大气中，陆上多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季。 3.二氧化碳增多：原因化石燃料燃烧；植被破坏；导致全球变暖。 易错易混 利用大气的组成解释地理现象 1、二氧化碳 二氧化碳→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→返还地面的热量→起到保温作用（过多引起温室效应）。 2、臭氧和氧原子 1）高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。 2）平流层中的臭氧→吸收紫外线→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侵害。 3、水汽 水汽→遇冷→水蒸气凝结形成小水珠→形成雾或降水（是降水形成的必须环节）。 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。 三、大气环境对人体健康的影响 大气环境 主要来源 对人体健康的影响 大 气 污 染 物 可吸 入颗 粒物 工业企业、生活炉灶、采暖锅炉、交通运输 在低空湿度大时，会严重降低大气能见度；进入人体肺部会对局部组织有堵塞作用，使细支气管和肺泡的换气功能丧失 二氧 化硫 工业企业、小型锅炉、民用煤炉 对人的呼吸系统黏膜具有刺激，易引起呼吸道急性和慢性炎症，有致敏、促癌作用 氮氧 化物 工业企业、交通运输 NO,、NO会造成大气严重污染，也会对人的眼睛、呼吸道造成刺激，引起过敏或病变 氧气含量 对流层、平流层 科学研究发现适当缺氧环境利于激发运动员的运动潜力，但当空气中氧含量过低，会导致人体呼吸困难，甚至危及生命 紫外线 太阳辐射 紫外线具有极强的杀菌作用；适当照射紫外线能防止患佝偻病；超强紫外线会灼伤皮肤，患皮肤癌的概率会增加 四、大气现象 一、逆温现象及其影响 1. 逆温的含义：在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，每升高100米，气温约下降0.6 ℃，其主要原因是对流层大气的热量主要来源于地面长波辐射，离地面越远，受热越少，气温就越低。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，称为逆温现象。 2. 逆温的类型及成因 类型 示意图 发生的条件和过程 出现的地区 辐射逆温 在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气层也随之降温。离地面越近降温越快，离地面越远降温越慢，因而形成了自地面开始的逆温 中高纬度地区，黎明 前最强 平流逆温 当暖空气运动到冷的地面上空时，暖空气与冷地面之间不断进行热量交换，暖空气下层受冷地面影响大气温降低较快，上层降温较慢，从而形成逆温 中纬度沿海地区 锋面逆温 锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带，暖气团位于锋面上部，冷气团在下部，会形成逆温 冷暖气团之间的 过渡带 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，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象，即地形逆温 山地、盆地和谷地 3. 辐射逆温的形成与消失过程 A.晴朗无云的夜晚，地面很快冷却，接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，下冷上热，出现逆温； B.随着地面辐射冷却加剧，逆温层向上扩展，黎明前逆温层最厚； C.日出后，太阳辐射增加，地面开始增温，逆温自下而上逐渐消失。 4. 逆温的影响 不利影响：易出现雾：早晨多雾多与逆温有关，使能见度降低，地面湿滑影响交通出行 加剧大气污染：逆温阻碍空气对流运动，不利于污染物扩散。 影响航空：若逆温出现在低空，多雾天气影响飞机起降。 有利影响：影响航空：若逆温出现在高空，空气对流减弱，利于飞机平稳飞行。 逆温的出现阻碍了空气对流，抑制沙尘暴 农业生产：有利于山腰处果树越冬，减轻冻害。 五、雾和霾 （1）雾和霾的异同点： 名称 成分 能见度 出现时间 雾 小水滴或冰晶 <1km 晴朗的夜晚和清晨 霾 大量微小尘粒、烟粒或盐粒 <10km 一天中任何时间 （2）雾的形成条件 ①充足水汽②降温③凝结核④稳定天气状况（逆温、无风、封闭地形、下沉气流） （3）雾霾天气对我们生活会产生的影响：①危害人体健康；②影响生活出行；③影响交通通行。 3.降水的条件：①充足的水汽②杂质（凝结核）③遇冷凝结 知识点02 大气的垂直分层 1）划分依据：大气垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。 2）各层特点： 分层 高度 气温垂直变化 大气运动状况 与人类的关系 对流层 低纬度17—18km，中纬度10—12km，高纬度8—9km。 夏季厚，冬季薄 随高度增加而递减且海拔每升高100 m，气温约下降0.6 ℃（所以对流层大气直接热源是地面） 对流运动（下热上冷，大气不稳定） 天气现象复杂多变 平流层 对流层顶到50—55km 随海拔升高气温升高（主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温，所以平流层大气热源是太阳） 水平运动（下冷上热，大气稳定） 下层的臭氧层吸收紫外线使温度升高，且天气现象少见，。利于飞机飞行（原因：大气平稳；水汽杂质少，能见度高，天气晴朗） 高层大气 平流层顶到2000—3000km 随海拔升高气温先降低再升高 又称电离层，电离层反射无线电短波，影响无线电短波通信。 出现极光、流星 宇宙飞船、人造卫星飞行在此层 知识点03 大气的受热过程 （1）两个来源 ①大气最重要的能量来源：A太阳辐射。 ②近地面大气主要的、直接的热源：B地面辐射。 （2）两大过程 ①地面的增温：大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。 ②大气的增温：地面被加热，并以长波辐射的形式向大气传递热量。 （3）两大作用 ①大气削弱作用：大气层中水汽、CO2、云层、尘埃等对太阳辐射具有吸收（有选择性）、反射（无选择性）、散射（有选择性）作用。 ②大气保温作用：地面辐射经过大气时，几乎全部被对流层中的水汽和二氧化碳所吸收，使得大气增温，并产生了大气辐射，其中射向地面的部分为C大气逆辐射，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。 （4）主要影响：大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化，影响着大气的运动。 大气受热三大过程总结 【答案】太阳辐射(短波)；地面辐射(长波)；大气辐射(长波)；大气逆辐射 易错易混 大气的作用 1、 大气对太阳辐射的削弱作用：反射作用最强，吸收作用最弱 反射作用 表现 云的反射作用最为显著，云层越低、越厚、云量越多，反射作用越强 空气中较大颗粒的尘埃越多，反射作用越强 特点 大气对太阳辐射的反射没有选择性，反射光呈白色 作用 削弱了到达地面的太阳辐射，夏天白天多云时，白天的气温相对来说不会太高。地面性质与反射：新雪最强。 散射作用 表现 当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分便以这些质点为中心，向四面八方弥散。 作用 使一部分太阳辐射不能到达地面 散射有选择性。蓝、紫色光最容易被散射，晴朗的天空呈蔚蓝色。天空呈灰白色是因为太阳光被较多尘埃和雾粒散射的缘故。 阴面的教室或树荫下天空仍然明亮 吸收作用 特点 大气对太阳辐射的吸收具有选择性 臭氧：主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线 水汽和二氧化碳：主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线 大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少。太阳辐射能量集中在可见光波段，大气对可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气到达地面上。所以（对流层）大气的直接热源是地面辐射。 作用 削弱了到达地面的太阳辐射 散射： · 日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？（晨昏蒙影-暮曙光）日出前和日落后太阳光虽然不能直接照射到地面，但可以射到地球的大气层。高空大气能够对太阳起散射作用，从而引起晨昏蒙影。 · 为什么日出日落的时候天空是红橙色的呢？（太阳越接近地平线,朝霞、晚霞的颜色就越红）日出前太阳高度角小，太阳辐射通过大气的路径长，大气对太阳辐射散射作用强，可见光中的蓝紫光被散射，透下来的光线中波长较长的红光和橙光较多，因此天空被染成红色。 · 为什么宇航员看到的太空是黑色的，而我们看到的天空是蔚蓝色的？在太空中，缺少大气的散射作用。而在地球上，波长较短的蓝、紫色光最容易被空气分子所散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。 影响到达地面的太阳辐射多少的因素有哪些①纬度因素②日照时数(白昼长短)③海拔高低④天气状况 2、大气对地面的保温作用： 温度高低与波长长短关系：温度高，辐射最强部分波长短。太阳辐射波长小于地面辐射和大气辐射。地面吸收太阳辐射而增温。大气把地面辐射的绝大部分吸收（地面辐射为长波辐射，主要被水汽和二氧化碳吸收）。又以大气逆辐射的形式把能量返还地面，补偿地面损失的热量。 3、全球的热量平衡 1）多年平均来看，地球（地面和大气）热量收支平衡，因此全球气温稳定。人类活动使热量收支失去平衡，可能导致全球气候变暖。 2）全球气候变暖影响及人类减缓地球变暖的措施：①冰川融化（特别是南极大陆），海平面上升；②海拔较低的平原地区和一些岛国，将被淹没。南太平洋岛国图瓦卢是第一个因全球气候变暖而受到影响的国家。 易错易混 大气受热过程原理及实践应用 1. 大气削弱作用原理的应用——分析某地区太阳能的多寡 · 高海拔地区（如青藏高原地区）：青藏高原的海拔高度，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，太阳辐射强，所以太阳能丰富。 · 内陆地区（如我国西北地区）：沙漠地区晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用小，气温高，太阳能丰富；夜晚大气对地面的保温作用弱，气温低，昼夜温差大。 · 湿润内陆盆地（如四川盆地）：地形封闭，阴雨天气多，气候湿润，污染物不易扩散，空气密度大，大气对太阳辐射的削弱作用强，太阳能能缺乏。 2. 大气保温作用原理的应用→分析生产、生活现象 （1）解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 （2） 分析农业实践中的一些现象 我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜 塑料薄膜或玻璃和大气一样，太阳辐射可以进入，但地面辐射和大气辐射不能出去，从而起保温作用，可延长农作物生长时间 深秋农民燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻 人造烟幕能增强①空气中的尘埃、二氧化碳的含量，②二者吸收地面辐射，③从而增强大气逆辐射，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。 农民利用地膜覆盖进行农作物种植 白地膜 透光；地温回升快；减少水分蒸发 黑地膜 不透光；减少水分蒸发；白天有降温作用；抑制杂草生长 反光膜 果树下铺膜，提高地面反射，使果实接受更多的太阳辐射，增加着色度 果园中铺沙或鹅卵石 减少土壤表层水分蒸发；表面粗糙，减少土壤侵蚀；减少地面辐射散失热量；砂石间隙大，增加下渗；增大气温日较差，有利于作物糖分积累；砂石风化可以为植物生长提供微量元素。 · 地膜-减少地面辐射的散失。地膜--保水，保温，保土，保肥 · 为什么一些地方遮挡黑色尼龙网？黑色尼龙网对太阳辐射吸收能力强，可以有效的阻挡太阳辐射，即增加了大气对太阳辐射的削弱作用（减少树木的水分蒸腾，保持水分，利于成活。 · 黑地膜特点：黑色地膜透光率只有1%～3%，由于它几乎不透光，杂草不能发芽和进行光合作用，因而除草效果显著。黑地膜在阳光照射下，本身增温快、湿度高，但传给土壤的热量较少，故增温作用不如透明膜，夏季白天还有降温作用。 · 白地膜特点：白地膜接近透明地膜，透光率有40%。它主要用于平铺覆盖，可较好解决透明地膜覆盖草害严重的问题。 · 反光地膜---反射太阳辐射，增加光效提高农作物产量及色泽。 （3） 根据大气受热过程原理分析昼夜温差大小 天气状况 晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大 地势高低 地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大 下垫面性质 下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地 · 仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？月球：白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高。夜间，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面，使气温不致降得过低地球：白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高。夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低 · 运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”现象？新疆地处内陆，气候干旱，晴天多，云量少。白天大气的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高，出现“午穿纱”的现象；晚上大气的保温作用弱，地面损失热量多，至清晨近地面气温达到最低，故有“早穿皮袄”的现象。 · 在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？晴朗的夜晚天空水汽、云含量少，大气逆辐射弱，地面热量散失多，所以多霜冻。 · 为什么多云的夜晚要比晴朗的夜晚温暖些？多云的夜晚大气逆辐射强，保温作用强；晴朗夜晚大气逆辐射较弱，热量容易散失。 · 沙漠地区（晴天）为什么气温日较差大？沙漠地区晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用小，气温高；夜晚大气对地面的保温作用弱（特别是大气逆辐射弱），气温低。 · 同一气象条件下，陆地和海洋谁的昼夜温差更大？海洋的比热容要比陆地大，陆地的昼夜温差更大 · 利用大气的热力作用，解释青藏高原太阳辐射强但气温低的原因。 太阳辐射强的原因：①纬度较低，正午太阳较大，光线被削弱的路径短，太阳辐射强②海拔高，空气稀薄，大气洁净，大气的削弱作用弱，太阳辐射强③多晴朗天气，日照时间长，太阳辐射强 气温低的原因：①青藏高原海拔高，空气稀薄，大气直接吸收的地面辐射较少②海拔高，空气稀薄，大气保温作用弱，热量易散失③海拔高，地面有大面积冰雪覆盖，对太阳辐射的反射率高，地面吸收的太阳辐射少，传递给大气的热量少，气温低 【答题角度指引】 一、太阳辐射与日常生活——我国北方地区树木刷白漆 初冬时节，我国北方地区很多城市道路两侧的树木都被刷上白漆。树木涂白是指用涂白剂(主要成分是生石灰和硫黄等)将树干涂成白色，一般涂刷至距地面1.1—1.5米的高度。 【思考】分析树木涂白可以保护树木，减少树皮皲裂的原因。 【答案】树木涂白可以反射太阳光，减少树干吸收的太阳辐射，使得树干白天气温较低，减小白天与夜间的温差，从而减少树皮皲裂，起到保护树木的作用。 杀菌、防止病菌感染，杀虫、防虫，减少病虫害的发生；美化作用；树木刷白后会反光，方便夜间行路。 二、有效辐射 有效辐射为下垫面向上长波辐射与大气逆辐射的差值。地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差称为有效辐射。 地面有效辐射的大小主要决定于地面温度、空气温度、湿度以及云层等状况。 一般地，在其他条件相同时，地面温度越高，地面辐射越强，地面有效辐射也越大;气温越低，空气湿度越小，云量越少时，大气逆辐射越弱，有效辐射越强，地面损失热量越多。 云对有效辐射有很大的影响，在多云的夜晚，地面有效辐射少，损失热量少，地面降温少，清晨的最低温度不会太低。在无云的夜晚正好相反，地面降温大，清晨最低温度就越低。因此，农业生产上常用人工熏烟方法，制造烟幕，减少地面有效辐射，预防霜冻。 三、大气散射辐射 大气散射辐射的强弱与太阳高度、大气透明度有关。光束通过不均匀媒质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播，从侧向也可以看到光的现象，叫作光的散射。 （1）散射原理及应用 （2） 大气散射辐射的强弱与太阳高度角呈正相关，与大气透明度呈负相关。 （2023·广东·高考真题）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）。据此完成下面1-2小题。 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 3．（2022·上海·高考真题）2022年4月16日9时，神舟返回舱在一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 （2021·浙江·高考真题）飞机飞过暖锋前缘晴朗的天空时，其排出的水汽常凝结成白色云带。这种云带能较长时间存在，人们常以此来预报暖锋的到来。下图为某时刻某区域等压线分布图。完成下面4-5小题。 4．飞机尾部凝结的云带能较长时间存在的主要原因是（   ） A．受强紫外线照射 B．处在逆温层之中 C．处在强烈对流中 D．受冷锋云系挤压 5．符合甲地沿线剖面天气系统分布的是（   ） A．① B．② C．③ D．④ 6．（2025·浙江·高考真题）其他条件相同情况下，在青藏高原四地观测太阳辐射与海拔高度之间的关系，结果如下表。完成问题。 地点 ① ② ③ ④ 海拔高度（米） 2200 3700 5000 6325 太阳辐射（卡/平方厘米·分） 1.318 1.455 1.632 1.729 导致四地太阳辐射随海拔高度产生差异的主要因素是（   ） A．大气逆辐射 B．地面反射与吸收 C．地面长波辐射 D．大气反射、吸收与散射 （2024·安徽·高考真题）如图为我国某地面观测站（47°06'N，87°58'E），海拔561m）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。据此完成下面7-9小题。 7．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 8．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 9．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 （2022·浙江·高考真题）大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城市大气散射辐射日变化图。完成下面10-11小题。 10．有关该城市大气散射辐射强弱的叙述，正确的是（   ） ①夏季大于冬季②郊区大于城区③冬季大于夏季④城区大于郊区 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 姓名： 班级： 组号： 分数： 1. 、2. 、3. 、4. 、5. 、 6. 、7. 、8. 、9. 、10. 、 ( 2 ) ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $