1 大单元3 1 课时11 大气的组成和垂直分层（课件PPT）-【金版新学案】2027年高考地理高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

该高中地理高考复习课件聚焦“大气的组成和垂直分层”专题，依据课程标准“运用图表分析大气组成、垂直分层及与生产生活联系”的要求，系统梳理低层大气组成作用、垂直分层特点及逆温现象等核心考点，结合2021广东卷、2023浙江选考等真题，明确逆温成因与影响等高频考点分布，归纳图表分析、成因判断等常考题型，体现高考备考的针对性。 课件亮点在于“真题情境+核心素养”的深度融合，如以澳大利亚野火积雨云状烟柱为情境，运用综合思维剖析逆温形成条件，结合辐射逆温过程图培养地理实践力。通过“成因分类+影响利弊”答题模板，帮助学生掌握逆温现象分析技巧，教师可依托课时测评精准把握学情，助力学生高效冲刺高考。

课时11　大气的组成和垂直分层 高三总复习　广东专版 大单元三 地球上的大气与大气的运动 课程 标准 运用图表等资料，分析大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。 04 03 考向探究　能力提升 课时测评 02 知识拓展　教考衔接 主干梳理　强基固本 01 内容索引 主干梳理　强基固本 返回 1.低层大气的组成及作用 教材归纳 组成 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所必需的物质 二氧化碳 绿色植物进行光合作用的基本原料；吸收地面辐射，使气温升高 臭氧 吸收太阳光中的紫外线，对生物具有保护作用 水汽 产生云、雨、雾、雪等天气现象 杂质 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 2.大气的垂直分层 (1)分层依据：大气在垂直方向上的温度、运动状况和密度的差异。 (2) 各层特点及与人类活动的关系 分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系 对 流 层 低纬： 17～18 km 中纬： 10～12 km 高纬： 8～9 km 气温随高度的升高而递减 地面是对流层大气主要的直接热源 人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最密切 空气对流运动显著 该层上部冷、下部热 天气现象复杂多变 该层集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质；对流运动易成云致雨 分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系 平流 层 自对流层顶部至50～55 km高空 气温随高度升高而升高 在22～27 km范围内，形成臭氧层，它可以吸收大量太阳紫外线，使大气增温 平流运动适合航空飞行；臭氧层有保护地球生命的作用 大气以平流运动为主 该层大气上热下冷，大气稳定 无云雨现象，能见度好 水汽、杂质含量很少，气流平稳 分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系 高层 大气 平流层以上的大气 气温随高度增加先下降后上升 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，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升 80～500 km的高空有若干电离层，对无线电通信有重要作用 空气密度很小 距地面远，受到的引力小 1.填图：在下图中填写低层大气的主要组成成分。 预习检测 干洁 氧 氮 2.连线：将低层大气的组成成分与作用连线。 3.绘图：在下图补绘平流层气温随高度变化曲线。 答案：绘图略(气温随高度升高而升高)。 　　2025年11月3日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将遥感四十六号卫星发射升空。读大气垂直分层示意图，完成4～5题。 4.运载火箭上升过程中，途经大气层的温度变化为 A．递减→递增→递减 B．递增→递减→不变 C．递增→递减→递增→递减 D．递减→递增→递减→递增 √ 图中①为对流层，②为平流层，③为高层大气。据图可知，在对流层，海拔越高，气温越低；在平流层，海拔越高，气温越高；在高层大气，随着海拔升高，气温先递减后递增。所以运载火箭上升过程中，途经大气层的温度变化趋势为递减→递增→递减→递增，D正确。 5.图示①层大气 A．主要成分为氢、氧 B．赤道地区厚度较薄 C．顶部空气密度较大 D．大气对流运动显著 √ 图示①层为对流层，主要组成成分是氮气和氧气，A错误；对流层的厚度受地面温度影响较大，赤道地区地面温度高，对流运动旺盛，对流层厚度大，B错误；空气密度随高度的升高而递减，C错误；对流层上部冷下部热，大气对流运动显著，D正确。 返回 知识拓展　教考衔接 返回 【高考情境知识解读】 积雨云状烟柱［2025•安徽卷］ 材料信息　2020年1月1日前后，澳大利亚东南部发生大面积高强度森林野火，引发强烈上升气流，在一定的天气形势下，烟尘上升至对流层顶附近，形成积雨云状烟柱。 知识解读　积雨云状烟柱是一种特殊的气象现象，通常由强烈上升气流(如野火引发的热力对流)将烟尘推至对流层顶附近形成，其外观类似积雨云，但主要成分为烟尘颗粒。其形成条件有：(1)强对流活动，需地面温度最高时段(如正午前后)以驱动烟尘上升，此时空气受热膨胀，垂直运动最旺盛；(2)野火强度，足够强度的野火是必要条件，若火势弱，则无法产生足够的上升气流；(3)大气稳定性，不稳定层结(如湿度高或锋面活动)可能促进烟柱形成，但若大气整体稳定，垂直运动受抑制，烟尘难以上升。 【大学教材知识拓展】 1.大气层结：大气中温度和湿度随高度的分布状况，即垂直分布状况，称为大气层结。通常情况下，大气层结的温度分布特征决定了大气内部空气块的垂直运动；大气层结中的湿度分布特征决定了运动中的空气块是否会发生水相变化，进而产生云、雾、降水等各种天气现象。 2.气温直减率：在对流层中，每上升单位距离气温的降低值，称为气温直减率。它因时、因地、因高度而不同，对流层大气平均约为0.6 ℃/100 m。 3.大气层结是否稳定，主要取决于气温直减率 不稳定层结的大气，气温直减率很大，垂直运动强烈，如强对流天气的产生。稳定层结的大气，气温直减率很小，甚至等于零或小于零，抑制垂直运动，容易出现大气污染。 返回 考向探究　能力提升 返回 1.逆温现象的表现分析 一般情况下，气温随海拔升高而降低，高度每升高1 000米，气温下降约6 ℃，但有时会出现气温随海拔升高而上升的现象，即出现逆温现象(如下图B、C之间)。 考点　逆温现象及其影响 核心突破 根据成因可分为辐射逆温、平流逆温、锋面逆温和地形逆温等，如下表。 类型 示意图 成因 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 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 锋面逆温 冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部 地形逆温 夜间，由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，从而出现温度的倒置现象 2.辐射逆温的产生、消失过程分析   (1)图a为正常气温垂直分布情况。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(图b)。 (2)随着地面冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达到最强(图c)。 (3)日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快升温，逆温层便逐渐自下而上消失(图d、e)。 辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现。夏季夜短，逆温层较薄，消失较快；冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。 3.逆温的影响 有利 影响 逆温的出现阻碍空气对流，可以抑制沙尘暴的发生 逆温出现在高空，有利于飞机的飞行 逆温可以提高冬季谷地的温度，果树越冬可以免受冻害等，如伊犁河谷 不利 影响 对环境 逆温时，大气比较稳定，加重大气污染 对天气 容易产生大雾等不利天气 对交通 能见度降低，地面湿滑 　　(2021•广东卷，节选)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1～2题。 1.冬季易加强辐射逆温的地形是 A．山峰　　 B．平原　　 C．谷地　　 D．丘陵 真题研析 【思维可视化示例】 √ 2.黄河源地区辐射逆温出现的时间和天气状况是 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 【思维可视化实践】 √ 　　(2023•浙江6月选考，节选)贵州中西部地区冬季多出现水平能见度小于1千米的锋面雨雾，雾区位于锋线附近。下图为贵州某次锋面雨雾发生过程中，大致呈纬向分布的三个测站测得的能见度变化图。这次雨雾形成的气象条件是西南气流沿锋后弱冷平流爬升，形成弱降水。雨雾随锋面缓慢东移消亡。据此完成下题。 3.本次锋面雨雾出现时，雾区地面以上气温垂直变化最接近的是 √ 结合材料可知，锋面附近上方为暖气团，锋面下方为冷气团，所以锋面附近出现逆温现象，然后向高空气温随海拔的增加而上升，A正确；锋面下方为暖气团，不会出现逆温，B、D错误；逆温出现在锋面附近，而不是锋面上方，锋面上方为冷气团，C错误。 返回 课 时 测 评 返回 【全体达标练】 (1－8小题，每小题3分，共24分) 　　(2026·广东八校联盟高三质检)大气湍 流是一种不规则的大气运动，其稳定性通 常用Ri来描述。Ri是浮力项(因辐射产生的 热力因素)和切变项(因风切变产生的动力因 素)的比值。浮力项越大，说明大气层结稳 定性越好；切变项越大，说明大气中风速 切变越强。Ri>1出现的频率越小，越有利 于大气边界层(直接受地面影响的对流层底部)发展。如图为北京观测站春季和冬季浮力项、切变项和Ri>1频率的分布曲线示意图。据此完成1～2题。 2 3 4 5 7 1 6 8 1．与冬季相比，北京春季利于大气边界层发展，主要是因为春季 A．日照较短 B．降水量大 C．气温回升 D．风速较小 √ 2 3 4 5 7 1 6 8 结合材料“Ri＞1出现的频率越小， 越有利于大气边界层发展”及北京春 季气候特点分析。春季日照比冬季长 (冬季昼短)，且日照短不利于大气吸 收辐射增温(与利于边界层发展矛盾)， A错误。北京春季降水少(温带季风气 候，春季干旱)，B错误。春季气温回 升，地面辐射增强，热力因素变化使Ri＞1出现频率降低(结合材料，Ri 2 3 4 5 7 1 6 8 ＞1出现的频率小利于大气边界层发 展)。气温回升导致浮力项、切变项 等变化，利于大气边界层发展，C正 确。北京春季多大风，风速不小，且 风速小会使切变项小，Ri值变化可能 不利于大气边界层发展(与材料切变 项越大，风速切变越强，Ri>1出现的 频率小利于大气边界层发展关联)，D错误。 2 3 4 5 7 1 6 8 2．冬季大气边界层分布特征对北京天气的主要影响是 A．气温升高 B．降水增加 C．风力增强 D．雾霾增多 √ 2 4 5 7 1 3 6 8 结合材料及冬季大气特点(稳定度、 污染物扩散)分析。冬季Ri＞1出现的 频率高，大气边界层发展弱，不会导 致气温上升，A错误。大气边界层发 展弱，垂直对流弱，不利于水汽上升 凝结，降水不会增加，B错误。冬季 边界层发展弱，说明风速切变弱(切变 项小)，风力不会增强(风力与切变项、风速相关，边界层弱时风力弱)，C错误。冬季Ri＞1出现的频率高(不利于大气边界层发展)，大气垂直对流弱，污染物(如雾霾)不易扩散，易导致雾霾增多，D正确。 2 4 5 7 1 3 6 8 　　(2025·广东清远二模)雨幡是雨滴在下落过程中由于不断蒸发，而在云层底部形成丝缕状悬垂物，它随风飘荡，形似旗幡(如图)。在有雨幡的云层之下，雨滴(雪)蒸发(升华)吸热，有时会引发局地性强气流运动。据此完成3～4题。 3．雨幡出现时，近地面的天气特征是 A．高温、干燥　　B．高温、湿润 C．低温、干燥　　D．低温、湿润 √ 结合材料“雨幡是一些云层降雨在落向地面的途中蒸发”可知，云层下方气温较高，空气干燥，促进了水滴在空中的蒸发，从而形成雨幡现象。故选A。 2 3 4 5 7 1 6 8 4．雨幡会威胁飞机飞行安全，是因为雨幡下部可能形成 A．上升气流 B．下沉气流 C．水平气流 D．辐合气流 √ 雨幡现象中的雨滴在云下蒸发时由于吸热，导致周边温度较低，这样会产生一些低温气团，这些低温气团会在空气中下沉，形成下沉气团，下沉气流会威胁飞机飞行安全，造成危险，B正确，A错误；强下沉气流在近地面附近为强辐散气流，C、D错误。故选B。 2 4 5 7 1 3 6 8 　　(2026·广东揭阳月考)对流层逆温是下冷上热的现象，逆湿就是下湿上干的现象。如图为塔克拉玛干沙漠2010年9月至2011年8月流沙前缘近地面2.0米与0.5米高度之间的温度和湿度差值曲线。读图，完成5～6题。 5．2010年9月至2011年8月，有关当 地逆温、逆湿现象说法正确的是 A．9月开始出现逆温现象 B．10月开始出现逆湿现象 C．逆温强度冬季大于夏季 D．逆湿现象夏季比冬季更加明显 √ 2 4 5 7 1 3 6 8 根据材料信息和所学知识可知，逆温是 下冷上热。当逆温现象发生时，2.0 m高 处的温度与0.5 m高处的温度差值为正， 差值越大，逆温现象越明显。读图可知， 10月开始出现逆温现象，A错误。逆温 强度冬季大于夏季，C正确。逆湿是下湿上干的现象，当逆湿现象发生时，2.0 m高处的相对湿度与0.5 m高处的相对湿度差值为负，差值越大，逆湿现象越明显。读图可知，8月开始出现逆湿现象，B错误。逆湿现象冬季比夏季更加明显，D错误。故选C。 2 4 5 7 1 3 6 8 6．流沙前缘的逆温、逆湿现象会 A．促进植物生长 B．加速流沙扩展 C．增加区域降水 D．加剧风力侵蚀 √ 根据材料信息及所学知识，逆温是下冷上热，逆湿是下湿上干。逆湿有利于大气中水汽渗入土壤，提高土壤含水量，促进植物生长，A正确。同时逆温不利于空气的对流运动，大气稳定性增加，风力较弱，减轻风力侵蚀，不利于流沙扩展，B、D错误。逆温导致空气对流减弱，不利于水汽凝结成云致雨，C错误。故选A。 2 4 5 6 7 1 3 8 　　(2026·河北衡水部分学校三调)气象学上将冷空气在山谷或盆地底部汇集的现象称为冷湖。如图示意2023年2月23～24日我国北方某峡谷冷湖出现前后大气温度随海拔的变化。据此完成7～8题。 7．该次冷湖现象最大值出现在 A．23日23：00 B．23日19：00 C．23日17：00 D．24日8：00 √ 2 4 5 6 7 1 3 8 正常情况下，在对流层，海拔越高，气温越低，空气对流运动显著；读图可知，23日17：00该地大气温度随海拔的变化比较正常，空气对流运动正常，冷空气没有在山谷或盆地底部汇集，还未出现冷湖现象；23日19：00，在海拔2 100～2 500米之间，海拔越高，气温越高，即已经出现了上热下冷的逆温层，逆温层的出现会阻碍上下层空气的对流运动，导致冷空气不易扩散，在山谷或盆地底部汇集，因此23日 2 4 5 6 7 1 3 8 19：00已经形成了冷湖现象；23日23：00，地面至2 500米之间，有逆温层，即逆温层扩大到了地表，逆温范围达到最大值，冷空气在地表堆积达到最大值，即冷湖现象最大值；24日8：00近地面温度相较于之前高，近地面至2 000米逆温消失，冷湖效应已经减弱；综上可知，该次冷湖现象最大值出现在23日23：00，A正确。 2 4 5 6 7 1 3 8 8．该次冷湖形成和消散的方向分别是 A．自上而下，自上而下 B．自上而下，自下而上 C．自下而上，自下而上 D．自下而上，自上而下 √ 结合上题分析，23日19：00，海拔1 900～2 500米之间出现了逆温层，引发冷湖效应；23日23：00，地面至2 500米之间有逆温层，即逆温层扩大到了地表，导致冷湖现象增强，表明冷湖效应是自上而下形成的；24日8：00，逆温层处于海拔2 200～2 500米，即地面至2 200米之间的逆温层消失；24日10：00，逆温层全部消失，冷湖效应消散；可见，冷湖效应消散的方向是自下而上。综上可知，B正确。 2 4 5 6 7 1 3 8 2 3 4 5 6 7 1 【学霸加餐练】 (1－6小题，每小题3分，共18分) 　　(2026·广东部分学校月考)大气边界层位于对流层中下部，是地球表面与大气之间水热、能量交换的重要空间。地面受热之后，通过热量传导、促进对流等形式加厚大气边界层。在河西走廊某气象站的观测表明，该地大气边界层在5月达到最厚；大气边界层增厚导致浮尘容纳的空间增大，沙尘多发，而浮尘的增加又会导致大气边界层厚度减小，从而实现自我调节。据此完成1～3题。 2 3 4 5 6 7 1 √ 5月气温回升快，降水少，蒸发旺盛，土壤干燥，地面升温更快，更易加厚大气边界层，C正确；与6月相比，太阳高度较小，温度较低，由材料可知，气温低，对流弱，大气层边界薄，A错误；河西走廊夏季降水更加频繁，平均风速转小，B、D错误。故选C。 1．与6～7月相比，该地5月大气边界层更厚，主要因为 A．太阳高度较小 B．降水更加频繁 C．土壤较为干燥 D．平均风速较小 2 3 4 5 6 7 1 2．浮尘增多导致大气边界层厚度减小，主要因为 A．太阳辐射削弱 B．地面辐射增强 C．大气辐射增强 D．地表反射减弱 √ 浮尘通过反射、散射、吸收削弱到达地面的太阳辐射，抑制地面增温，抑制了大气的对流运动，抑制大气边界层的加厚，A正确；地面辐射增强，气温升高，对流旺盛，大气边界层厚度增厚，B错误；浮尘通过反射、散射、吸收削弱到达地面的太阳辐射，导致大气吸收的地面辐射降低，大气辐射也减弱，C错误；地表反射减弱，地表吸收的增强，大气吸收的地面辐射增强，大气的对流强，大气层边界变厚，D错误。故选A。 2 3 4 5 6 7 1 3．推测世界上大气边界层最厚的区域为 A．西欧平原 B．格陵兰冰盖 C．塔里木盆地 D．撒哈拉沙漠 √ 撒哈拉沙漠纬度低，太阳辐射强，地面干燥，比热容小，升温快，对流旺盛，大气边界层最厚，D正确；西欧平原、格陵兰冰盖、塔里木盆地都没有撒哈拉沙漠气温高，对流运动较撒哈拉沙漠弱，大气层边界没有撒哈拉沙漠厚，A、B、C错误。故选D。 　　(2025•山东德州开学考试)大气本底观测是指对充分混合均匀的大气成分平均状态进行的观测，记录大气的微量变化，最大限度“还原”大气的本来面目。南极是全球气候变化的敏感区，2024年12月1日，我国南极中山国家大气本底站正式业务运行，该站位于东南极大陆的拉斯曼丘陵，依海而建(下图)。据此完成4～6题。 4.中山大气本底站选址在南极大陆的主要原因是 A．下垫面较为单一　　 B．位置偏远安全性好 C．气候季节变化小　　 D．远离大气污染源 2 3 4 5 6 7 1 √ 2 3 4 5 6 7 1 南极大陆的下垫面相对单一，但这并不是选址的主要原因，大气本底观测更关注的是大气的成分和状态，而非下垫面的特征，A错误；安全性虽是一个考虑因素，但在大气本底观测中，更关注的是大气的成分和状态，且南极大陆自然条件恶劣，安全性不具有优势，B错误；南极的气候虽然相对稳定，但其季节变化仍然显著，特别是气温和光照条件，C错误；大气本底观测需要记录大气的微量变化，最大限度“还原”大气的本来面目，南极大陆远离人类活动区域，大气受污染程度极低，因此是进行大气本底观测的理想地点，D正确。 5.对中山大气本底站空气采样数据异常影响最大的是 A．气温　　 B．气压　　 C．风速　　 D．湿度 2 3 4 5 6 7 1 √ 在南极这样的极端气候条件下，气温并不是影响空气采样数据异常的主要因素，A错误；气压的变化对大气成分的影响相对较小，B错误；风速是影响空气流动和混合的重要因素，在南极，强风可能会带来其他地区的大气成分，从而影响空气采样数据的准确性，C正确；南极气候相对干旱，湿度影响小，D错误。 6.建设中山大气本底站的主要意义是 A．开发新资源　　 B．应对气候变化 C．提升国际影响力　　 D．保障国家安全 2 3 4 5 6 7 1 √ 大气本底观测并不是为了开发新资源，而是为了监测和了解大气的成分和状态，A错误；大气本底观测是监测气候变化的重要手段之一，通过对大气成分和状态的持续监测，可以为应对气候变化提供科学依据和数据支持，B正确；提升国际影响力并非其主要意义，C错误；大气本底观测与国家安全无直接关联，D错误。 7.(18分) (2025•湖南名校联合体联考)阅读图文材料，完成下列要求。 　　云顶温度能够决定水成物的初始相态，若云顶温度低于－10 ℃，水成物初始相态为固态，若云顶温度大于－10 ℃且小于0 ℃则为过冷水。研究表明云顶温度、暖层(大于0 ℃的逆温层)和次冻结层(小于0 ℃的冷层)的强度和厚度均是冻雨形成的关键气象因子。根据大气温度垂直分布和云顶温度，提出了冻雨形成的两种机制——“冰相机制”和“过冷暖雨机制”。冷暖气团交汇有利于冻雨的形成。下图示意冻雨形成的“冰相机制”(a)和“过冷暖雨机制”(b)。 2 3 4 5 6 7 1 (1)简述两种冻雨形成机制中的大气温度垂直分布的异同特征。(6分) 答案：共同点：从上到下存在“冷—暖—冷”的三层垂直结构；地面温度均小于0 ℃；均存在逆温层和次冻结层。不同点：“冰相机制”存在暖层，“过冷暖雨机制”无暖层。 2 3 4 5 6 7 1 (2)分析“冰相机制”冻雨的形成过程。(6分) 答案：由于云顶温度低于－10 ℃，水成物初始相态为雪花或冰晶；逆温层为暖层，当雪花或冰晶下落到逆温层时会完全融化形成雨滴；当雨滴降落到次冻结层时，因温度低于0 ℃，形成冻雨。 2 3 4 5 6 7 1 (3)简述冻雨形成的必要大气温度条件。(6分) 答案：需要有冷暖气团交汇形成的逆温层；逆温层下部需要有温度小于0 ℃的次冻结层。 2 3 4 5 6 7 1 返回 谢 谢 观 看 课时11　大气的组成和垂直分层 $