2 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（人教版）

该高中地理高考复习课件聚焦“大气的组成和垂直分层”核心考点，依据课程标准“分析大气组成、垂直分层及与生产生活联系”的要求，对接高考评价体系，梳理出大气成分作用、分层特点、逆温现象三大高频考点，通过近五年真题统计明确逆温影响分析占比达35%，归纳出选择（气温垂直变化）、综合（冻雨机制）等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+图表建模+素养提升”策略，如结合2021广东卷辐射逆温题，用“成因—过程—影响”图表法解析地形逆温形成，培养综合思维。特设“逆温类型对比表”和“易错点警示”（如对流层厚度与纬度关系），帮助学生掌握答题逻辑，教师可据此精准定位薄弱环节，助力高效复习冲刺。

课时11　大气的组成和垂直分层 高三总复习 人教版 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•福建厦门名校月考)无动力翼装飞行是指运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，从飞机、热气球等高处一跃而下，用肢体动作来掌控滑翔方向，用身体进行无动力空中飞行的运动，在到达安全极限的高度时，运动员将打开降落伞平稳着陆。无动力翼装飞行进入理想飞行状态后，飞行速度通常可达到200千米/小时左右，翼装飞行的滑降比约3∶1，即在每下降一米的同时前进约三米。下图示意大气温度的垂直分布情况。据此完成1～2题。 2 3 4 5 7 1 6 8 1.当运动员在中纬度30千米高空下降时，下降到对流层，滑行的水平距离约 A.18千米　　 B.33千米　　 C.48千米　　 D.57千米 中纬度对流层高度约为10～12千米；根据材料信息可知，翼装飞行的滑降比约3∶1，即在每下降一米的同时前进约三米；运动员从中纬度30千米高空下降至对流层，垂直下降高度18～20千米；根据公式：水平距离＝垂直下降高度×滑降比，则水平距离约为54～60千米，结合选项，滑行的水平距离约57千米，D正确。 √ 2 3 4 5 7 1 6 8 2.运动员在滑行过程中，与A、B层比，在C层最需要准备的是 A．防辐射衣　　 B．御寒服 C．氧气瓶　　 D．雨衣 √ A为对流层、B为平流层、C为高层大气。与A、B两层相比，C层高度更高，受太阳辐射的影响更强，需要准备防辐射衣，A项正确；注意题干关键词“与A、B两层相比”，在A层中上部以及B层气温均较低，氧气含量低，也需要准备御寒服和氧气瓶，B、C项错误；降雨属于对流层的天气现象，C层无需准备雨衣，D项错误。 2 4 5 7 1 3 6 8 (2026•山东潍坊阶段检测)飞机尾迹是飞机排出来的废气与周围环境空气混合后，水汽凝结而成的特殊云系，多发在温度－41 ℃～－60 ℃之间，也叫“尾迹云”。上图示意某日一记者在北京天安门拍摄的飞机尾迹。据此完成3～4题。 3.图中“尾迹云”所在大气层的 主要特点是 A．固体杂质少，适合航空飞行 B．臭氧含量高，下部冷上部热 C．有云雨现象，上部冷下部热 D．存在电离层，影响无线通信 √ 2 3 4 5 7 1 6 8 适合航空飞行的是平流层，平流层固体杂质少， 且下部冷上部热，大气以平流运动为主；“尾 迹云”多发在对流层(温度－41 ℃～－60 ℃， 对流层上部温度符合)，对流层固体杂质多，且 大气对流运动显著，不适合航空飞行，A错误；臭氧含量高的是平流层，不是“尾迹云”所在的对流层，B错误；对流层有云雨现象，且气温随高度升高而降低(上部冷下部热)，符合“尾迹云”所在对流层的特点，C正确；电离层存在于高层大气，不是对流层，D错误。 2 3 4 5 7 1 6 8 4.该日该区域的飞机尾迹在空中长时间不散。据此推断，当日北京 A．能见度高　　 B．风力微弱 C．湿度较小　　 D．云层密布 √ 飞机尾迹长时间不散，说明大气稳定，与能见度高关系不大，A错误；风力微弱，大气水平运动弱，不利于尾迹的扩散，所以尾迹会在空中长时间不散，B正确；若湿度较小，水汽凝结形成的尾迹不易维持，会较快消散，C错误；云层密布时，大气中水汽等条件复杂，尾迹不一定能长时间保持，且乌云密布时空气湿度大，尾迹云难以被观察到，D错误。 2 4 5 7 1 3 6 8 　　(2026•贵州六盘水阶段练习)人类活动排放的汞，主要以气态汞的形式进入大气。进入平流层的大气汞，会将汞从污染源区输送到其他地区。下图为某研究团队利用大气化学模型模拟的地球大气汞浓度的纬向平均垂直分布图。据此完成5～6题。 5.大气汞浓度小于0.08 pptv的低值 区集中分布在 A．低纬度地区对流层的顶部 B．中、高纬度地区平流层的顶部 C．低纬度地区对流层的底部 D．中、高纬度地区平流层的底部 √ 2 4 5 7 1 3 6 8 低纬度地区(赤道附近)对流层平均高度约17～18千米，中纬度地区对流层平均高度约10～12千米，高纬度地区(极地)对流层平均高度约8～9千米；平流层高度范围为自对流层顶向上至约50～55千米处；从图中可以看出，大气汞浓度小于0.08 pptv的低值区集中分布在中、高纬度地区平流层的底部，D正确；低纬度地区对流层顶部、中高纬度地区平流层顶部、低纬度地区对流层底部均不符合图中低值区分布特征，A、B、C错误。 2 4 5 7 1 3 6 8 6.热带地区的大气汞更容易进入平流层，是因为 A．对流运动强　　 B．阴雨天气多 C．陆地面积大　　 D．平均风速大 √ 热带地区气温高，对流运动强烈，大气垂直上升运动明显，使得大气汞更容易随上升气流进入平流层，A正确；阴雨天气多会把气态汞带回地面，B错误；陆地面积大、平均风速大与大气汞进入平流层关系不大(风是水平方向的气体运动)C、D错误。 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。下图示意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， 2 4 5 6 7 1 3 8 因此23日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) 　　(2025•重庆渝中名校月考)对流层顶作为对流层和平流层之间的过渡层，对平流层与对流层均有非常重要的影响。研究表明，受气候变化影响，全球对流层顶高度发生了明显改变，下图为1979～2014年对流层顶平均气压值随纬度变化趋势示意图。据此完成1～3题。 2 3 4 5 6 7 1 1.据图可知，对流层顶高度 A．全球呈下降趋势　　 B．在赤道地区最低 C．中纬度上升明显　　 D．随纬度波动振荡 √ 对流层顶高度与气压值呈负相关(气压越低，说明其高度越高)，从图中可以看出，对流层顶平均气压值在全球呈下降趋势，所以对流层顶高度在全球呈上升趋势，A错误。赤道地区因热力对流旺盛，对流层顶通常最高(对应气压最低)，B错误。中纬度地区平均气压值下降明显，表明对流层顶高度上升，C正确。图中主要体现的是对流层顶平均气压值随纬度变化的趋势，并非对流层顶高度随纬度波动振荡，D错误。 2.就季节变化来看，冬季对流层顶的气压值最高，主要因为冬季 A．低温干燥，植被覆盖率低 B．地表温度低，垂直温差小 C．供暖耗能多，热岛效应强 D．南北温差大，地表风力强 2 3 4 5 6 7 1 √ 冬季地表温度低，近地面与高空的垂直温差减小，抑制对流活动，导致对流层顶高度降低，对应气压值升高(对流层顶高度低则气压高)，B正确。低温干燥、植被覆盖率低与对流层顶气压值高没有直接的因果关系，A错误。供暖耗能多、热岛效应强主要影响城市局部气候，对全球对流层顶气压值影响不大，C错误。南北温差大、地表风力强主要影响大气的水平运动，与对流层顶气压值升高关系不大，D错误。 3.在全球气候变暖的背景下，研究发现平流层低层的臭氧含量有所减少，其影响是 A．平流层低层变暖强度减弱，对流层顶 高度增加 B．平流层低层变暖强度减弱，对流层顶 高度下降 C．平流层低层变暖强度增强，对流层顶高度增加 D．平流层低层变暖强度增强，对流层顶高度下降 2 3 4 5 6 7 1 √ 2 3 4 5 6 7 1 臭氧减少会削弱平流层低层对紫外线的吸收，导致其变暖强度减弱；平流层低层温度下降后，使得对流层受热膨胀的空气可上升到更高位置，进而使对流层顶高度增加，A正确。 　　(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 $