第一部分 第三章 课时11 大气的组成和垂直分层 大气受热过程-【优学精研】2026年高考地理一轮总复习教用word

第三章　地球上的大气 课时11　大气的组成和垂直分层　大气受热过程 学习导读 课程标准：1.运用资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。 2.运用示意图等，说明大气受热过程，并解释相关现象。 学习目标：1.结合大气组成、垂直分层特点，分析与生产和生活的联系。 2.结合相关资料，解释相关的大气自然现象的成因。 3.结合相关资料，分析大气受热过程原理在生产、生活中的应用 　　 思维导图 识记大气的组成及作用 大气组成 主要作用 干洁空气 氧气 是人类和其他生物维持　生命　活动的必需物质 氮气 是地球上生物体的基本元素 二氧化碳 绿色植物　光合作用　的基本原料；对地面　保温　 臭氧 吸收　紫外线　，使地球上的生物免遭伤害 水汽 　成云致雨　的必要条件；对地面保温 固体杂质 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 了解大气的垂直分层 1.填写出图中的大气分层：A　对流层　、B　平流层　、C　高层大气　。 2.简述A、B两层的气温变化特点及大气运动的差异。 提示：A层：气温随高度升高而递减，大气对流运动显著；B层：气温随高度升高而升高，以平流运动为主。 名师点睛 　　低纬度地区地面受热多，对流运动旺盛，因此对流层的高度高；而高纬度地区地面受热较少，对流运动较弱，所以对流层的高度低；中纬度地区则居中。 理解大气的受热过程 1.读图，填出字母的含义，完成大气的受热过程。 a　太阳辐射　，b　地面辐射　，c　大气逆辐射　，d　地面辐射　，e　大气反射　，f　大气辐射　。 2.为什么在对流层随着海拔升高，气温会降低？ 提示：因为地面辐射是对流层大气热量主要的、直接的热源，在对流层中随海拔升高，大气获得的地面辐射逐渐减少，因此气温会降低。 3.受热过程中的两种作用 （1）削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的　吸收、反射　和散射作用。 （2）保温作用：大气通过　大气逆辐射　对地面辐射损失热量的补偿作用。 4.判断：结合大气的受热过程，判断下列说法的正误。 （1）“高处不胜寒”说明地面是近地面大气的直接热源。 （　√　） （2）阴天时昼夜温差较大。（　×　） （3）南极气候寒冷，与其下垫面无关。 （　×　） 　（2024·安徽高考9～11题）如图为我国某地面观测站（47°06'N，87°58'E，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。 【探究】 （1）由题干材料分析该地面观测站的地理位置与该地气候的关系。 提示：由经纬度可知，此地位于北半球中纬度地区，属于我国的西北地区，深居内陆，气候干旱。 （2）图中显示4天中第2、3天，太阳辐射明显减小，可能是什么原因导致的？ 提示：可能出现了多云阴雨天气或沙尘弥漫天气或大雾弥漫天气，导致大气透明度较低，大气对太阳辐射的削弱作用强，因此太阳辐射明显减小。 （3）结合图文信息，说出丙曲线的变化特点，并判读其表示的内容。 提示：丙曲线夜晚为零，白天曲线变化趋势与太阳辐射相同但数值比太阳辐射小很多，可判断丙曲线是地面反射太阳辐射。 （4）图中某月1日前后连续4天的中，乙曲线的变化呈现何种特征？由此判断乙曲线代表什么？ 提示：乙曲线昼夜差异较小且太阳辐射曲线中第2、3天数值较小，说明乙曲线代表大气逆辐射。 （5）观察图中显示的连续4天的太阳辐射曲线的变化，试判断该月的昼夜长短状况。 提示：该月昼长夜短。 【应用】 结合上面的探究，回答下列问题。 （1）图中甲、乙、丙三条曲线依次表示（　B　） 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（　D　） 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（　B　） 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 1.大气受热过程中两种作用的实践应用 （1）大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多少 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）大气保温作用原理应用→分析生产、生活中的现象 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 a.我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。 b.深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。 c.华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。 （3）昼夜温差大小的分析 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 2.逆温现象分析 （1）概念：气温随高度增加而上升的现象，或者随高度的增加气温的垂直递减率小于6 ℃/km。 （2）逆温的类型、成因及特点 类型 成因 特点 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 大陆上常年均可出现，尤以冬季最强 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 越接近地表，降温越快 锋面 逆温 冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部 出现于锋面附近 地形 逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地 （3）逆温现象的形成及消失过程 （4）逆温的影响 有利 ①逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生。 ②逆温出现在高空，有利于飞机的飞行。 ③和其他天气现象一样，逆温可作为一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温出现在每年10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季河谷坡地的温度，多年生果树越冬可以免受冻害等 不利 ①逆温时大气结构比较稳定，容易加重大气污染。 ②对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。 ③对交通的影响：大气能见度降低，地面湿滑 实践一　教材链接 　　（必修第一册P35教材活动拓展迁移）月球表面昼夜温度变化要比地球表面剧烈得多，其赤道附近中午温度可达127 ℃，夜晚最低可达－183 ℃。如图为月球和地球表面的辐射过程示意。据此完成1～2题。 1.和月球相比，地球表面的辐射过程要复杂得多，主要原因是地球（　　） A.存在大气层 B.存在高级生命 C.存在液态水 D.地表形态复杂 解析：A　结合图示信息可知，地球由于有大气层的存在，存在大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用等相关过程，地球表面的辐射过程要比月球复杂得多，A正确。 2.和地球相比，月球表面白天温度要高很多，原因包括月球上在白天基本不存在（　　） ①大气吸收　②大气逆辐射　③太阳辐射　④大气反射 A.①②　　B.②③ C.③④　　D.①④ 解析：D　由于月球无大气层，月球白天不存在大气对太阳辐射的反射和吸收，到达月球表面的太阳辐射多，所以月球表面白天温度要高很多，①④正确。月球不存在大气逆辐射，但与题干信息“月球表面白天温度要高很多”关系不大，②错误。月球白天太阳辐射强烈，③错误。故选D。 实践二　活学活用 （2024·湖南岳阳模拟）气象气球可以跟踪大气不断变化的情况，用来进行最新的天气预报、气候分析，以及科学研究和国际交换等。放飞的大气球，官方名称是“高空探测气球”，它通过一根30米的棉绳携带探空仪，实时采集从地面到高空3万米左右不同高度的气压、温度、湿度、风向、风速等数据。如图示意放飞高空探测气球。据此完成3～4题。 3.高空探测气球记录的随高度升高，温度变化规律可能是（　　） A.先升高后减小 B.先减小后升高 C.一直升高 D.一直减小 解析：B　高空探测气球升高过程中，从地面到高空3万米左右高度，先经过对流层后经过平流层，所以气温随高度增加而下降，进入平流层后，随高度增加而增加，B正确。 4.关于高空探测气球经过的大气层的说法，正确的是（　　） A.对流层臭氧含量高 B.平流层天气晴朗 C.高层大气可看到流星、极光等现象 D.高层大气有若干电离层 解析：B　平流层大气作平流运动，天气晴朗，B正确；臭氧层主要集中分布在平流层中，A错误；因为探测气球主要采集从地面到高空3万米左右不同高度的气象数据，按照大气分层的高度，探测气球只经过了对流层和平流层，没有到达高层大气，C、D错误。 　　（2024·黑龙江佳木斯模拟）《齐民要术》中有文字记载：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。常预于园中，往往贮恶草生粪。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜，此时放火做煴（无焰的微火），少得烟气，则免于霜矣。”如图为大气受热过程示意图。据此完成5～7题。 5.“天雨新晴，北风寒彻”造成“是夜必霜”的主要原因是（　　） A.多雨的夜晚，云层反射地面辐射，气温降幅大 B.晴朗的夜晚，水汽含量少，大气逆辐射较弱 C.北方的冷空气，加速地面蒸发，增强地面辐射 D.雨后的夜晚，空气湿度大，吸收大气辐射较少 解析：B　多雨的夜晚，云层厚，大气逆辐射强，大气对地面的保温作用强，地面温度下降幅度小，不易成霜，A错误；晴朗的夜晚，水汽含量少，大气透明度高，大气逆辐射少，大气对地面的保温作用差，温度低，水汽容易凝结成霜，B正确；北方的冷空气，加速地面蒸发，属于潜热输送，会降低地面温度，从而减弱地面辐射，C错误；雨后的夜晚，空气湿度大，水汽多，吸收大气辐射较多，D错误。 6.“放火做煴，少得烟气，则免于霜矣”，是因为“烟气”可以（　　） A.吸收大气逆辐射，增加地面湿度 B.反射大气逆辐射，增加大气温度 C.阻挡冷空气南下，防止冻害发生 D.吸收地面辐射，增加大气逆辐射 解析：D　“放火做煴，少得烟气，则免于霜矣”的意思是在田地里面点燃微火，不久得到大量烟气，可以让庄稼免于霜冻。这是因为放火产生大量的固体杂质和二氧化碳，可以吸收地面辐射，增加大气逆辐射，减少地面辐射热量损失，起到保温作用，使作物免受冻害，D正确；地面吸收大气逆辐射，烟气不能反射大气逆辐射，也阻挡不了冷空气南下，A、B、C错误。故选D。 7.晴朗的天气昼夜温差较大，主要是因为（　　） A.②增强，③减弱 B.②增强，④减弱 C.②减弱，③增强 D.②减弱，④增强 解析：A　晴朗的天气昼夜温差较大，主要是因为白天大气对太阳辐射削弱作用比较弱，到达地面的太阳辐射②比较强。晚上大气逆辐射③弱，大气对地面的保温作用弱，返还给地面的热量少。故选A。 一、选择题 　　（2024·福建宁德一模）雨幡洞云是一种奇特的天气现象（如图），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1～2题。 1.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：B　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正确。 2.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 解析：B　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正确；太阳不是对流层大气热量的直接热源，A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，与高层大气中的电离层和平流层中的臭氧层无关，C、D错误。 　　发生上热下冷逆温现象的大气层称为“逆温层”。逆温层下限至地面的距离称逆温高度，逆温层上下限的温度差称逆温强度。银川市主城区在全年各季中均有逆温层出现。据统计，银川市2013—2015年逐月平均逆温强度和厚度如图所示。据此完成3～4题。 3.关于银川市逆温时间分布特征下列说法正确的是（　　） A.冬半年逆温强度小于夏半年逆温强度 B.7月20时逆温强度小于8时的逆温强度 C.8时逆温厚度始终大于20时逆温厚度 D.6月至10月，8时的逆温厚度持续上升 解析：C　读图，从逆温强度来看，总体变化较大，11月至次年1月（冬半年）较强，4—10月（夏半年）较弱；20时强度比8时强度大的月份有1、7、10、11月，其他几个月相反；从逆温厚度来看，8时比20时逆温层厚度大；6—7月，8—9月8时的逆温厚度保持稳定。 4.逆温现象的出现造成银川市（　　） ①缓解大气污染　②抑制沙尘暴发生　③易出现大雾天气　④减少冻害发生 A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 解析：B　根据所学知识，逆温现象发生时空气对流运动受到抑制，大气稳定，不利于污染物的扩散，加重大气污染，危害人类健康，①错误；近地面温度低，作物易发生霜冻现象，发生冻害，导致农作物减产，④错误；大气稳定，减少风力作用，有利于抑制沙尘暴，近地面温度低，水汽易凝结，易出现大雾天气，②③正确。 　　（2024·江苏泰州二模）如图为新疆南部沙漠腹地夏季晴天与沙尘日的地表温度与气温日变化示意图。据此完成5～7题。 5.图中表示晴天地表温度变化的是（　　） A.① B.② C.③ D.④ 解析：A　结合所学知识可知，大气的受热过程为太阳暖大地，大地暖大气，大气还大地，因此地面温度的变化幅度较气温大（即地面白天接受太阳辐射，温度高；夜晚辐射冷却，温度低）。晴天时，大气削弱作用和保温作用均弱，昼夜温差大；沙尘日昼夜温差较小。由图可知，①的日温差最大，其代表晴天的地表温度；②的整体温度较高，且日温差较大，因此其代表沙尘日的地表温度；③的温度变化幅度最小，其应该代表沙尘日的气温；④的温度变化较③大，其应该代表的是晴天的气温。A正确。 6.据图信息可知（　　） A.地温高于气温 B.地气温差夜晚小于白天 C.沙尘日地温变化幅度小于晴天气温变化幅度 D.地气温差沙尘日大于晴天 解析：B　结合上题可知，①为晴天的地表温度，②是沙尘日的地表温度，③是沙尘日的气温，④是晴天的气温。结合图中信息，地温在夜晚时低于气温，排除A；地气温差夜晚小于白天，B正确；沙尘日地温变化幅度大于晴天气温变化幅度，排除C；地气温差沙尘日小于晴天，排除D。 7.沙尘日的最低气温高于晴天，是因为沙尘日大气（　　） A.大气逆辐射作用强 B.白天时吸收太阳辐射作用强 C.反射作用强 D.透明度差，地面辐射强 解析：A　结合所学知识，沙尘日空气中的杂质沙尘较多，其对太阳辐射的削弱作用（吸收、反射、散射）较强，同时在晚上保温作用更明显，大气逆辐射作用强，因此沙尘日的最低气温高于晴天，A正确；白天时吸收太阳辐射作用强，沙尘日白天气温较高，最高气温较高，排除B；反射作用强和透明度差对于最低气温影响较小，排除C、D。 　　（2024·北京延庆一模）单位时间和单位面积的地表吸收的辐射能与损失的辐射能之差，称为地面净辐射。感热通量是由地温与气温差产生的热输送量。感热通量是地气热交换量的重要参数。准确测量地表感热通量对于了解大气运动以及局地气候特征的形成机制十分重要。如图为我国某城镇感热通量和净辐射量日变化。 据此完成8～9题。 8.感热通量与净辐射量（　　） A.变化趋势阴天与晴天不一致 B.白天大于夜间 C.晴天最大值出现时间一致 D.夜间净辐射晴天高于阴天 解析：B　结合图中信息可知，感热通量和净辐射量变化趋势阴天和晴天一致，在正午时刻较高；白天大于夜间；晴天时最大值出现的时间并不一致；夜间净辐射量晴天低于阴天，B正确。 9.图像表明（　　） A.晴天对流比阴天旺盛 B.白天大气吸收地面辐射少 C.阴天昼夜温差比晴天更大 D.夜间大气逆辐射比白天更强 解析：A　结合图中信息可知，晴天比阴天感热通量更高，对流运动更强，A正确；白天时感热通量较多，大气吸收的地面辐射较多，排除B；阴天昼夜温差比晴天更小，排除C；白天大气吸收地面辐射较多，白天大气逆辐射比夜晚强，排除D。 　　（2024·湖南衡阳三模）如图示意某年7月20—26日西安市和汉中市在太阳光无遮挡的开阔场地且无外界干扰下4种不同下垫面地表温度日变化。据此完成10～12题。 10.7月20—26日两市四种不同下垫面的地表温度（　　） ①日变化趋势大体一致　②变化趋势为先上升后下降　③日变化趋势基本相反　④变化趋势为先下降后上升 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 解析：A　读图对比可知，7月20—26日西安市和汉中市在太阳光无遮挡的开阔场地且无外界干扰下，两市的这四种下垫面地表温度的日变化趋势大体一致，①正确，③错误；西安与汉中经度相近，两市地方时与北京时间大约差1个小时，读图可知，一天中两市四种不同下垫面的地表温度总体变化趋势表现为先上升后下降，②正确，④错误。故选A。 11.7月20—26日两市四种下垫面中草地地表温度最低，其主要原因是草地（　　） A.地势平坦开阔 B.土层厚度较大 C.吸收太阳能多 D.地面风速较大 解析：C　首先，草地是由草本植物组成，它能够吸收大量的太阳能，并将其转化为植物生长所需要的能量，使得草地温度较低；其次，草地的草本植物之间小孔隙多，这些小孔隙能够使空气流通，从而带走热量，使草地的表面温度降低；最后，草地主要以绿色的草本植物为主，绿色能够反射更多的太阳辐射，从而降低草地的表面温度，C正确。其他三种下垫面也地势平坦开阔，A错误。材料没有提到草地地面风速较大，D错误。土层厚度较大与草地地表温度最低关系小，B错误。 12.推测7月20—26日内与两市四种不同下垫面地表温度呈正相关的是（　　） ①太阳短波辐射　②地面长波辐射　③大气辐射　④大气逆辐射 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 解析：D　读图并结合所学知识可知，地表的主要热源是太阳辐射，太阳短波辐射越强，地表获得的太阳辐射越多，地表温度越高；其次，地面的保温作用主要依靠大气逆辐射，大气逆辐射越多，地表获得的热量也越多，地表温度也越高，①④正确，②③错误。故选D。 二、非选择题 13.（2024·江西南昌二模）阅读材料，完成下列要求。 　　浙江黄岩盛产柑橘。近年来，当地农民采用矮化、稀植等新的生产技术，树高控制在2米左右，行距和株距大幅增加，植株的光照条件明显改善，提高了柑橘的产量和品质。如图表示某日黄岩甲柑橘园温度（包括气温和地温）的垂直分布情况，5时和14时气温分别是该日最低和最高气温（时间为地方时），甲柑橘园采用了新的生产技术。 （1）判断图示季节，并列举3条理由。 （2）解释图示14时甲柑橘园气温2米左右向上、向下递减的原因。 （3）乙柑橘园紧邻甲柑橘园，未采用新的生产技术。与甲柑橘园相比，分析乙柑橘园该日14时气温垂直分布的不同特点。 答案：（1）季节：夏季。理由：温度较高，地下平均温度低于地表（空气）平均温度，地方时5时日出（气温最低）。 （2）向上递减原因：树木高度2米左右，树木顶部吸收太阳（短波）辐射；树顶增温成为上方空气的直接热源，2米（树顶）以上空气获得的热量（长波辐射）向上递减。 向下递减原因：受枝叶遮挡，太阳辐射量向下递减；枝叶温度向下递减，空气获得的热量向下递减。 （3）未实施矮化，树顶高度更高，气温最高处离地面更远；植株密度更大（未实施稀植），枝叶对阳光遮挡作用更强，气温向下递减更明显。 解析：第（1）题，从图中5时和14时柑橘园的温度都超过23 ℃可知，图示季节为夏季。因为夏季我国普遍高温；地下平均温度低于地表（空气）平均温度，地表获得的太阳辐射较多，温度较高；从材料得知，5时是该日最低气温，即日出前后，说明该地昼长达14个小时左右。综上所述，图示季节为夏季。第（2）题，从大气的受热过程来看，大气对太阳短波辐射吸收较少，太阳短波辐射在透过大气到达地面的过程中，先经过柑橘园中高度为2米左右的树木，树木顶部吸收太阳（短波）辐射；树顶增温，树顶的长波辐射成为上方空气的主要、直接热源，2米（树顶）以上空气获得的热量（长波辐射）向上递减。2米以下，枝叶茂密，太阳短波辐射透过遮挡的枝叶，太阳辐射量向下递减；枝叶温度随太阳辐射量减少向下递减，空气获得的热量也向下递减。第（3）题，结合上题的分析可知，与甲柑橘园相比，乙柑橘园未实施矮化，树顶高度更高，气温最高处离地面更远；乙柑橘园未实施稀植，植株密度更大，枝叶对阳光遮挡作用更强，枝叶下太阳辐射减少的更多，气温向下递减更明显。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $