3.1 大气的组成与垂直分层(分层作业)地理湘教版必修第一册
2026-07-27
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 地理 |
| 教材版本 | 高中地理湘教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 大气的组成与垂直分层 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 大气的组成与垂直分层 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.19 MB |
| 发布时间 | 2026-07-27 |
| 更新时间 | 2026-07-27 |
| 作者 | 小行星_033770927 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58977046.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
该同步练习以“基础-素养-高考”三级分层设计为核心,通过梯度化题型覆盖大气组成、垂直分层、逆温现象等知识点,融合新情境与真题演练,实现从概念巩固到综合应用的进阶,适配新授课知识内化与能力培养需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础达标练|大气组成、垂直分层、逆温现象单一知识点|以选择题为主,如大气成分作用、分层特点判断,夯实教材核心概念,体现区域认知|
|素养提升练|多知识点综合应用|结合火流星、云吸等新情境,设计图表分析题(如气温垂直变化曲线),培养综合思维与地理实践力|
|高考实战练|核心考点真题再现|选取广东、上海等高考真题,如探空气球辐射量变化、逆温天气状况分析,强化教考衔接与人地协调观|
内容正文:
第三章 地球上的大气
第一节 大气组成与垂直分层(分层作业)
目录
01基础达标练:立足教材,夯实根基
知识点01 大气的组成
知识点02 大气的垂直分层
知识点03 逆温现象
02素养提升练:聚焦素养,拓展思维
03高考实战练:溯源真题,融通教考
►知识点一:大气的组成
1.大气中能够吸收太阳紫外线,保护地球生命的是( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.臭氧
下表为低层大气组成成分表(体积百分比前五位)据此完成下面小题。
成分
体积百分比(%)
备注
氮气
78.084
大气中最丰富的气体
甲
20.948
支持呼吸和燃烧
氩气
0.934
稀有气体,惰性
乙
0.0315
温室气体,随人类活动略有上升
氖
0.001818
稀有气体
2.除了表格中的气体以外,低层大气的组成还包括( )
①水汽②杂质③太阳辐射④生物
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
3.甲、乙分别代表的气体是( )
A.氧气、二氧化碳 B.臭氧、氧气
C.氧气、臭氧 D.二氧化碳、氧气
4.澄城县近年推进“蓝天保卫战”,监测显示PM2.5浓度显著下降。大气中除氮气、氧气外,还含有少量二氧化碳、臭氧、水汽及悬浮颗粒物。下列关于大气成分的说法正确的是( )
A.干洁空气中氧气占比约78% B.臭氧主要分布在平流层,吸收紫外线
C.二氧化碳是大气中含量最多的温室气体 D.PM2.5属于干洁空气的组成部分
随着人类社会的发展,人类也在改变着大气的成分,进而引发了环境问题。据此完成下面小题。
5.近些年来,随着“霾”天气现象出现频率越来越高,导致空气质量逐渐恶化。霾出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的( )
A.干洁空气成分 B.水汽比重 C.固体杂质含量 D.有害气体成分
6.下列现象主要与大气成分中水汽多少相关的是( )
A.全球变暖 B.旱灾频发 C.臭氧层变薄 D.酸雨加重
►知识点二:大气的垂直分层
2022年5月4日至6日,我国科考队完成了珠峰地区大气含氧垂直探空实验,实验共放飞了十次探空气球,最高一次气球飞升至距地面39.1千米的空中。本次探空实验获取的实验数据,对研究青藏高原大气的演变规律起到非常重要的作用。下图为刚放飞的氦气探空气球和大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。
7.甲层大气的特点说法正确的是( )
A.水汽杂质少且能见度高 B.其根本热源是地面辐射
C.气温随高度增加而增加 D.天气现象复杂多变
8.探空气球最高飞升至( )
A.对流层 B.平流层 C.电离层 D.高层大气
2024年10月,我国跳伞运动员在美国田纳西州完成12991.43米高空跳伞极限挑战。这是国产自研降落伞装备首次突破万米以上的高空跳伞。下图为大气的垂直分层示意图。据此完成下面小题。
9.由图可知,此次跳伞的起点,位于地球大气层中的( )
A.对流层 B.平流层 C.臭氧层 D.高层大气
10.跳伞中自动气温记录仪显示的气温值总趋势( )
A.逐渐降低 B.先升后降 C.逐渐升高 D.先降后升
下图为某地区某时大气密度、气温和臭氧等要素的垂直变化图,图中甲乙丙丁代表相关要素变化曲线。据此完成下面小题。
11.表示气温变化的曲线是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
12.大气垂直分层中①所在层( )
A.天气现象多变 B.臭氧浓度较高 C.适宜高空飞行 D.大气平流运动
2025年5月24日一名滑翔伞爱好者在祁连山飞行时被上升气流吸至海拔8598米,据此完成下面小题。
13.该滑翔伞爱好者被上升气流吸至海拔8598米所在的大气层( )
A.血氧含量较高 B.水汽杂质多,天气复杂多变
C.大气以水平运动为主 D.有电离层,能反射无线电波
14.该月份,下列城市上空对流层厚度从大到小的排列,依次是( )
①海口 ②北京 ③漠河 ④上海
A.①②③④ B.③②④① C.②④①③ D.①④②③
►知识点三:逆温现象
在某些天气条件下,近地面大气温度随高度升高而增加,即出现逆温现象。下图示意气温垂直分布的4种情形。据此完成下面小题。
15.有关大气对流层的主要特点不包括( )
A.大气直接热源来自地面 B.空气运动以平流方向为主
C.云雾、雨雪等天气现象多 D.大气密度随高度增加而减小
16.图中没有出现逆温现象的是( )
A.① B.② C.③ D.④
“雾”和“霾”是对流层中两种不同的天气现象:“雾”是近地面空气中悬浮的微小水滴或冰晶组成的天气现象;“霾”是空气中悬浮着大量的烟、尘等微粒而形成的浑浊现象。据此完成下面小题。
17.“霾”的主要组成物质是大气中的( )
A.杂质 B.二氧化碳 C.氮气 D.水汽
18.下面所示四幅图中,气温变化特征最有利于驱散“雾霾”的是( )
A.A B.B C.C D.D
在对流层大气中,气温在垂直方向上的分布一般表现为“上冷下热”,但偶尔也会出现“上热下冷”的现象,人们将之称为逆温。图所示为兰州市某时刻对流层大气的气温垂直分布状况。据此,完成下面小题。
19.下列关于图中分层①、②、③的叙述,正确的是( )
A.①层大气随海拔升高气温也升高
B.②层大气气温随海拔升高而降低
C.③层大气气温随海拔升高而升高
D.②层大气出现“上热下冷”的现象
20.下列有关对流层大气的说法,正确的是( )
A.有臭氧层的分布 B.以垂直运动为主
C.以平流运动为主 D.太阳辐射是直接热源
21.逆温的出现,不利于近地面大气污染物的扩散,因为逆温会导致( )
A.大气的运动加快 B.大气中臭氧含量减少
C.大气的对流减弱 D.大气中氧气含量增加
(新情境·火流星)2025年5月28日,广东茂名夜空出现一颗火流星,其残体最终坠落地面。下图为大气垂直分层示意图。完成下面小题。
22.火流星从出现到残体坠落地面的过程中,途经的大气层特点是( )
A.甲层气温逐渐降低 B.乙层对流逐渐增强
C.丙层气压逐渐升高 D.甲层密度逐渐降低
23.甲层与人类关系最密切,是因为该层( )
A.天气现象复杂多变 B.处于高度电离状态
C.富含臭氧提供保护 D.利于民航客机飞行
(新情境·三达山生雾)逆温现象是大气层中温度随高度增加而升高的现象,逆温常导致云南省三达山山坡后半夜出现大雾天气。下图示意三达山南坡生雾前后气温的垂直变化多日平均状况。据此完成下面小题。
24.与生雾前相比,生雾后逆温层( )
A.变厚 B.变薄 C.上移 D.下移
25.推测三达山南坡多逆温的原因是( )
①山风下沉 ②谷风上升 ③地面辐射冷却 ④寒潮过境
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
(新情境·“云吸”)2025年5月24日上午11时,一位滑翔伞爱好者,在祁连山借助山谷风进行无动力滑翔训练过程中突遭“云吸”(积雨云底的强烈上升气流),被动抬升至8000多米。在该爱好者的操控下,滑翔伞最终出云脱险并安全降落。图1为该滑翔伞爱好者遭遇“云吸”抬升后的场景图,图2为大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。
26.该爱好者被“云吸”抬升后,所在的大气层为( )
A.平流层 B.高层大气 C.电离层 D.对流层
27.该爱好者遭遇云吸过程中,经历的现象有( )
①气温先冷后热②发梢水汽凝结③目视条件变差④气压逐渐升高
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
(新情境·“协和之子”飞机)“协和之子”飞机将助力人类的航空旅行方式重回超音速时代,该飞机在中纬度1.6万米高空接近两倍音速巡航,图中Ⅲ-1、Ⅲ-2为大气垂直分层中同一分层的不同海拔的区域。完成下面小题。
28.“协和之子”所飞行的大气层特征( )
A.人类生活的主要区域 B.地球生命的保护伞
C.无线通信有重要作用 D.极光现象发生区域
29.“协和之子”巡航飞行于( )
A.I B.Ⅱ C.Ⅲ-1 D.Ⅲ-2
(新情境·混翅鲎(hòu)化石)2021年9月29日,科研人员在我国华南地区发现了生活于4.3亿年前的海生无脊椎动物—混翅鲎(hòu)化石,并将这一新属新种命名为秀山恐鲎,相关研究成果以封面论文的形式发表于国际学术期刊《科学通报》。据此完成下列小题。
30.秀山恐鲎生存的地质年代是( )
A.元古宙 B.古生代 C.中生代 D.新生代
31.秀山恐鲎生存的地质年代( )
A.气候冷暖交替 B.叠层石开始出现 C.重要成铁时代 D.形成联合古陆
32.该化石发现地我国华南地区与东北地区相比,大气层结构( )
A.对流层高度更高 B.航空飞行高度更低
C.大气对流更弱 D.臭氧层高度更低
(新情境·贝母云)贝母云是常出现在高纬地区距地面10~25千米高空的特殊云系,云体呈宽阔平滑的片状或层状,常伴有珍珠般的光泽。下图为爱尔兰某地出现的贝母云景观。据此完成下面小题。
33.贝母云所在大气层( )
A.天气现象复杂多变 B.随高度升高气温降低
C.处于高度电离状态 D.臭氧吸收大量紫外线
34.贝母云保持宽阔平滑且移动缓慢的主要原因是( )
A.地表升温致对流旺盛 B.水汽充足并持续凝结
C.大气稳定且平流为主 D.大气稀薄且温度偏低
(新情境·马蹄云)“马蹄云”因形状得名,属于积云的一种特殊形态,因水平方向上的积云遇上垂直方向上的强烈对流空气而形成,马蹄云开口朝下,因气流快速上升,通常很快会消失。下图为某地马蹄云景观图。完成下面小题。
35.马蹄云出现概率最大的时间是( )
A.夏季午后 B.冬季午后
C.夏季清晨 D.秋季傍晚
36.马蹄云所处大气层的特点是( )
A.臭氧含量最大 B.空气密度最小
C.没有固体杂质 D.水汽含量较大
37.阅读图文材料,完成下列要求。
2026年1月2日8时,我国气象工作者在海南海口市和吉林省长春市两地的国家高空气象观测站同时施放搭载北斗探空仪的探空气球,两探空气球均在30km高空自行爆裂。如图为在海口市施放的探空气球在Ⅰ、Ⅱ层大气上升过程中检测到的气温垂直变化数据统计,该地平流层顶部海拔高度为50km,图中①②③④中的其中一点为该地平流层顶部的气温。
(1)指出在海南海口市施放的探空气球在Ⅰ层大气上升过程中检测到的空气密度和气压的总体变化。
(2)在图中用平滑的实线绘制出海口市上空30—50km高度的气温变化曲线,并说出图中Ⅱ和Ⅲ层气温随高度升高的总体变化趋势。
(3)若长春和海口两探空气球上升速度一致,试推测探空气球先到达对流层顶的城市,并说明理由。
38.阅读图文材料,完成下列要求。
臭氧污染指的是近地面臭氧浓度过高,对人体健康和生态环境造成危害的一种现象。近地面的臭氧主要来自机动车尾气、石油化工废气等污染源,其中大量氮氧化物和挥发性有机物在太阳辐射下发生光化学反应,产生臭氧,从而造成臭氧污染。下图为2022年我国某地冬、夏两季臭氧小时浓度和太阳辐射时均值变化图。
(1)甲、乙两图中表示夏季的是____图,判断依据是我国夏季时太阳直射____半球,太阳高度较高,白昼时间较____,获得太阳辐射较____,臭氧浓度较____。①、②两条曲线中表示太阳辐射的是____,臭氧浓度峰值出现时间较太阳辐射峰值出现时间____。
(2)描述该地臭氧浓度的日变化。
(3)为治理臭氧污染,请列举两项该地政府减少机动车尾气排放的具体措施。
39.阅读图文材料,完成下列要求。
2025年5月24日,一名滑翔伞爱好者在祁连山滑翔飞行时被“云吸”至海拔8598米的高空后生还的消息引发关注。从气象学角度看,“云吸”是指滑翔伞上升过程中误入积雨云底部被气流“卷入”高空的现象。专家介绍,积雨云是在热力作用下形成的发展旺盛的云体,云内水汽含量极高,会让大气运动变得更加剧烈。下左图为祁连山地理位置图,下右图为积雨云景观图。
(1)请推测积雨云内部大气运动方向,并简要说明水汽能加剧这种大气运动的原因。
(2)结合祁连山所处纬度及大气垂直分层的相关知识,判断该滑翔伞爱好者到达的8598米高空所属的大气圈层,并说明判断理由。
(3)为避免遭遇“云吸”,滑翔爱好者一天中应避开哪个时间段飞行,并进行原因分析。
40.阅读图文材料,完成下列要求。
地球大气的组成成分是地球长期演化的结果,研究表明陆生植物规模的变化是大气中氧气和二氧化碳含量变化的主要原因。石炭纪被称为“煤炭时代”,当时全球气候温暖湿润,蕨类、裸子植物等陆生植物在陆地上广泛分布,形成了大规模的森林和沼泽。下图示意显生宙以来大气中氧气和二氧化碳含量比例的变化。
分别指出早古生代、晚古生代以及中生代地球大气中氧气含量的变化特点,并推测石炭纪大气中氧气含量高、二氧化碳含量低的主要原因。
(2023·广东卷·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)。据此完成下面小题。
41.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
42.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
(2022·上海卷·高考真题)43.2022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·上海卷·高考真题)44.探空气球可直接测量并实时传回30km高空的气象数据,假设在下列各地同时释放探空气球,并以同样的速度上升,最先测得平流层数据的是( )
A.海口(20°N) B.广州(23°N) C.上海(31°N) D.哈尔滨(45°N)
(2021·广东卷·高考真题)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4000多米,冬季辐射逆温现象多发。据此完成下面小题。
45.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
46.黄河源地区辐射逆温常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
47.黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于( )
A.锋面气旋多 B.下沉气流盛行 C.准静止锋强 D.热力对流强盛
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第三章 地球上的大气
第一节 大气组成与垂直分层(分层作业)
►知识点一:大气的组成
【答案】1.D
【答案】2.A 3.A
【答案】4.B
【答案】5.C 6.B
►知识点二:大气的垂直分层
【答案】7.D 8.B
【答案】9.B 10.D
【答案】11.C 12.A
【答案】13.B 14.D
►知识点三:逆温现象
【答案】15.B 16.A
【答案】17.A 18.B
【答案】19.B 20.C
【答案】19.D 20.B 21.C
【答案】22.C 23.A
【答案】24.B 25.C
【答案】26.D 27.C
【答案】28.B 29.A
【答案】30.B 31.D 32.A
【答案】33.D 34.C
【答案】35.A 36.D
【答案】37. (1)空气密度减小;气压降低。
(2)绘图如下,用平滑曲线连接图中的②⑤两点。
变化趋势:气温随高度升高而升高。
(3)长春。理由:对流层高度在低纬度为17—18km,在中纬度为11—12km;长春市的对流层厚度比海口市的对流层厚度小。
【答案】38. (1) 甲 北 长 多 高 ① 滞后
(2)变化:臭氧浓度日变化呈单峰型,早晨浓度较低,随太阳辐射增强逐渐升高,午后达到峰值,随后逐渐下降,夜间维持较低水平。
(3)措施:推广新能源汽车,减少传统燃油车使用;发展公共交通,倡导绿色出行;实行限行限号政策,控制机动车总量;加强机动车尾气检测与治理,淘汰老旧车辆。
【答案】39. (1)大气运动状况:内部强烈上升。
原因:气流上升过程中,水汽凝结,释放热量,进一步加剧气流上升。
(2)对流层。
依据:祁连山位于中纬度,中纬度地区对流层顶部的高度约10~12千米;大气有强烈的上升运动,符合对流层大气运动状况。
(3)避开时段:午后。
原因:正午午后太阳辐射强,地面升温快,对流旺盛,易形成积雨云。
【答案】40.
早古生代:氧气含量低且变化较小。
晚古生代:氧气含量迅速增加。
中生代:氧气含量先降低后升高,整体高于早古生代。
石炭纪大气中氧气含量高、二氧化碳含量低的主要原因:当时全球气候温暖湿润,蕨类、裸子植物等陆生植物在陆地上广泛分布,植物通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气,且大量植物遗体被埋藏后形成煤炭,减少了二氧化碳的含量。
【答案】41.A 42.C
【答案】43. B
【答案】44. D
【答案】45.C 46.D 47.B
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第三章 地球上的大气
第一节 大气组成与垂直分层(分层作业)
目录
01基础达标练:立足教材,夯实根基
知识点01 大气的组成
知识点02 大气的垂直分层
知识点03 逆温现象
02素养提升练:聚焦素养,拓展思维
03高考实战练:溯源真题,融通教考
►知识点一:大气的组成
1.大气中能够吸收太阳紫外线,保护地球生命的是( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.臭氧
【答案】D
【详解】氧气主要参与生物呼吸作用,对紫外线吸收能力弱,A说法错误。
氮气是大气主要成分,但不具备吸收紫外线的功能,B说法错误。
二氧化碳主要吸收地面长波辐射(红外线),对紫外线吸收作用微弱,C说法错误。
臭氧能强烈吸收太阳紫外线,减少到达地面的辐射量,保护地球生物,D符合题意。
下表为低层大气组成成分表(体积百分比前五位)据此完成下面小题。
成分
体积百分比(%)
备注
氮气
78.084
大气中最丰富的气体
甲
20.948
支持呼吸和燃烧
氩气
0.934
稀有气体,惰性
乙
0.0315
温室气体,随人类活动略有上升
氖
0.001818
稀有气体
2.除了表格中的气体以外,低层大气的组成还包括( )
①水汽②杂质③太阳辐射④生物
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
3.甲、乙分别代表的气体是( )
A.氧气、二氧化碳 B.臭氧、氧气
C.氧气、臭氧 D.二氧化碳、氧气
【答案】2.A 3.A
【详解】2.据所学知识可知,水汽是低层大气的重要组成部分,参与天气变化,故①符合题意;杂质(如尘埃、盐粒等)是大气组成成分之一,影响能见度和凝结核形成,故②符合题意;太阳辐射是能量形式,非大气组成成分,故③不符合题意; 生物不属于大气组成,故④不符合题意。①②正确,排除BCD项, 故本题选A。
3.据表格及所学知识可知,甲体积百分比为20.948%,且支持呼吸和燃烧,符合氧气特征;乙体积百分比为0.0315%,属于温室气体,符合二氧化碳特征,故A正确;臭氧体积百分比极低(约0.000004%),与甲体积百分比20.948%不符,故B错误;臭氧体积百分比(约0.000004%)与乙体积百分比0.0315%不匹配,故C错误; 二氧化碳体积百分比为0.0315%,氧气体积百分比为20.948%,故D错误。A正确, 故本题选A。
4.澄城县近年推进“蓝天保卫战”,监测显示PM2.5浓度显著下降。大气中除氮气、氧气外,还含有少量二氧化碳、臭氧、水汽及悬浮颗粒物。下列关于大气成分的说法正确的是( )
A.干洁空气中氧气占比约78% B.臭氧主要分布在平流层,吸收紫外线
C.二氧化碳是大气中含量最多的温室气体 D.PM2.5属于干洁空气的组成部分
【答案】B
【详解】干洁空气中氮气占比约78%,氧气占比约21%,A错误;
臭氧主要分布在平流层,能吸收太阳紫外线,保护地球生物,B正确;
大气中含量最多的温室气体是水汽,二氧化碳是人类活动产生温室效应的主要气体,C错误;
PM2.5属于悬浮颗粒物,是大气污染物,不属于干洁空气(干洁空气由氮、氧、氩等气体组成),D错误。
随着人类社会的发展,人类也在改变着大气的成分,进而引发了环境问题。据此完成下面小题。
5.近些年来,随着“霾”天气现象出现频率越来越高,导致空气质量逐渐恶化。霾出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的( )
A.干洁空气成分 B.水汽比重 C.固体杂质含量 D.有害气体成分
6.下列现象主要与大气成分中水汽多少相关的是( )
A.全球变暖 B.旱灾频发 C.臭氧层变薄 D.酸雨加重
【答案】5.C 6.B
【解析】5.霾,也称阴霾、灰霾,是指大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象。霾的核心物质是空气中悬浮的细颗粒物(PM2.5),属于固体杂质,C正确,BD错误;干洁空气指的是去除水汽和固体微粒以外的整个混合气体,A错误。故选C。
6.大气中水汽减少导致降水减少,形成旱灾,B正确;全球变暖的原因是人类大量排放二氧化碳等温室气体,A错误;臭氧层变薄的原因是人类大量排放氟氯烃,C错误;酸雨加重的原因是人类大量排放硫氧化物和氮氧化物,D错误。故选B。
►知识点二:大气的垂直分层
2022年5月4日至6日,我国科考队完成了珠峰地区大气含氧垂直探空实验,实验共放飞了十次探空气球,最高一次气球飞升至距地面39.1千米的空中。本次探空实验获取的实验数据,对研究青藏高原大气的演变规律起到非常重要的作用。下图为刚放飞的氦气探空气球和大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。
7.甲层大气的特点说法正确的是( )
A.水汽杂质少且能见度高 B.其根本热源是地面辐射
C.气温随高度增加而增加 D.天气现象复杂多变
8.探空气球最高飞升至( )
A.对流层 B.平流层 C.电离层 D.高层大气
【答案】7.D 8.B
【详解】7.甲大气层为对流层,对流层几乎集中了大气中的全部水汽和固体杂质,多云雾,能见度较低,A错误;
对流层大气的根本热源是太阳辐射,B错误;
对流层大气温度随高度降低,C错误;
云雾降水及猛烈风暴均发生在对流层内,天气现象复杂多变,D正确。
8.材料指出探空气球最高一次气球飞升至距地面39.1千米的空中,因此探空气球穿过了对流层,进入平流层(平流层的高度约为12千米-50千米),并未进入高层大气,因此最高飞入平流层,B正确,ACD错误。
2024年10月,我国跳伞运动员在美国田纳西州完成12991.43米高空跳伞极限挑战。这是国产自研降落伞装备首次突破万米以上的高空跳伞。下图为大气的垂直分层示意图。据此完成下面小题。
9.由图可知,此次跳伞的起点,位于地球大气层中的( )
A.对流层 B.平流层 C.臭氧层 D.高层大气
10.跳伞中自动气温记录仪显示的气温值总趋势( )
A.逐渐降低 B.先升后降 C.逐渐升高 D.先降后升
【答案】9.B 10.D
【详解】9.中纬度对流层厚度约10-12千米,平流层范围从对流层顶到约50-55千米。此次跳伞地点位于中纬度,高度约13千米,处于平流层底部,因此跳伞起点位于平流层,B正确;对流层顶部约12千米,起点高于对流层,A错误;臭氧层主要位于平流层中下部,跳伞的起点高度低于臭氧层,C错误;高层大气指平流层以上的大气,高度远高于此次跳伞高度,D错误。故选B。
10.平流层气温随高度升高而升高,对流层气温随高度升高而降低。跳伞时,开始在平流层,随着高度降低,气温降低;进入对流层后,随着高度继续降低,气温逐渐升高,因此气温总趋势为先降后升,D正确;逐渐降低、逐渐升高、先升后降均不符合大气垂直气温变化规律,A、B、C错误。故选D。
下图为某地区某时大气密度、气温和臭氧等要素的垂直变化图,图中甲乙丙丁代表相关要素变化曲线。据此完成下面小题。
11.表示气温变化的曲线是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
12.大气垂直分层中①所在层( )
A.天气现象多变 B.臭氧浓度较高 C.适宜高空飞行 D.大气平流运动
【答案】11.C 12.A
【详解】11.根据所学知识,对流层平均厚度为12千米左右(不同纬度有差异,高纬度8-9千米,中纬度10-12千米,低纬度17-18千米),对流层气温随高度上升而降低,对流层以上为平流层(从对流层顶到50千米左右),气温随高度上升而上升,图示高度到35千米左右,所以应从对流层到平流层,气温应先降低后升高,C正确,A、B、D错误。故选C。
12.从图中可知①所在层为对流层。对流层集中了几乎全部的水汽和杂质,天气现象复杂多变,A正确;臭氧浓度较高的是平流层中的臭氧层,B错误;适宜高空飞行的是平流层,因为平流层大气以平流运动为主,大气稳定,C、D错误。故选A。
2025年5月24日一名滑翔伞爱好者在祁连山飞行时被上升气流吸至海拔8598米,据此完成下面小题。
13.该滑翔伞爱好者被上升气流吸至海拔8598米所在的大气层( )
A.血氧含量较高 B.水汽杂质多,天气复杂多变
C.大气以水平运动为主 D.有电离层,能反射无线电波
14.该月份,下列城市上空对流层厚度从大到小的排列,依次是( )
①海口 ②北京 ③漠河 ④上海
A.①②③④ B.③②④① C.②④①③ D.①④②③
【答案】13.B 14.D
【详解】13.祁连山位于中纬度地区,对流层的平均厚度约为12千米,8598米仍处于对流层。对流层随高度增加气温降低,氧气含量减少,血氧含量较低,A错误;对流层集中了大气中大部分水汽和杂质,天气现象复杂多变,B正确;对流层大气以对流运动(垂直运动)为主,C错误;电离层位于高层大气,D错误。故选B。
14.对流层厚度由地面温度决定,温度越高厚度越大。5月我国气温大致由南向北递减,海口纬度最低,气温最高,对流层最厚;上海纬度较低,温度较高,对流层厚度次之;北京纬度偏北,温度较低,对流层厚度较薄;漠河纬度最高,气温最低,对流层最薄。因此排序为①>④>②>③,D正确,ABC错误。故选D。
►知识点三:逆温现象
在某些天气条件下,近地面大气温度随高度升高而增加,即出现逆温现象。下图示意气温垂直分布的4种情形。据此完成下面小题。
15.有关大气对流层的主要特点不包括( )
A.大气直接热源来自地面 B.空气运动以平流方向为主
C.云雾、雨雪等天气现象多 D.大气密度随高度增加而减小
16.图中没有出现逆温现象的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】15.B 16.A
【详解】15.对流层大气温度的直接热源来自地面,故气温上部冷下部热,空气运动以对流方向为主,B符合题意,A不符合题意;对流层包含了大气中几乎全部的水汽和杂质,云雾、雨雪等天气现象多见,大气密度随高度的增加而减小,CD不符合题意。故选B。
16.因为近地面大气层的直接热源是地面辐射,对太阳辐射的吸收很少,所以近地面大气层气温随着海拔的升高而降低。出现逆温现象时,近地面大气温度随高度升高而增加。读图可知,四幅图中,只有①图中气温随着海拔的升高而下降,没有逆温现象,A正确,BCD错误。故选A。
“雾”和“霾”是对流层中两种不同的天气现象:“雾”是近地面空气中悬浮的微小水滴或冰晶组成的天气现象;“霾”是空气中悬浮着大量的烟、尘等微粒而形成的浑浊现象。据此完成下面小题。
17.“霾”的主要组成物质是大气中的( )
A.杂质 B.二氧化碳 C.氮气 D.水汽
18.下面所示四幅图中,气温变化特征最有利于驱散“雾霾”的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】17.A 18.B
【详解】17.结合材料信息可知,“霾”是空气中悬浮着大量的烟、尘等微粒而形成的浑浊现象,因此“霾”的主要组成物质是大气中的颗粒物,A正确;二氧化碳、氮气和水汽,都是气态物质,BCD错误。故选A。
18.B图气温随海拔高度增加而降低,符合对流层的一般特点,没有逆温现象存在,对流运动活跃,空气流通性较好,有利于污染物扩散;ACD图中存在逆温现象,只是厚度位置有所差异,B正确,ACD错误。故选B。
在对流层大气中,气温在垂直方向上的分布一般表现为“上冷下热”,但偶尔也会出现“上热下冷”的现象,人们将之称为逆温。图所示为兰州市某时刻对流层大气的气温垂直分布状况。据此,完成下面小题。
19.下列关于图中分层①、②、③的叙述,正确的是( )
A.①层大气随海拔升高气温也升高
B.②层大气气温随海拔升高而降低
C.③层大气气温随海拔升高而升高
D.②层大气出现“上热下冷”的现象
20.下列有关对流层大气的说法,正确的是( )
A.有臭氧层的分布 B.以垂直运动为主
C.以平流运动为主 D.太阳辐射是直接热源
21.逆温的出现,不利于近地面大气污染物的扩散,因为逆温会导致( )
A.大气的运动加快 B.大气中臭氧含量减少
C.大气的对流减弱 D.大气中氧气含量增加
【答案】19.D 20.B 21.C
【详解】19.读图可知,①层大气随海拔升高气温降低,A错误; ②层大气气温随海拔升高而升高,B错误;③层大气气温随海拔升高而降低,C错误;②层大气出现“上热下冷”的现象,D正确;故选D。
20. 对流层因气温随海拔升高而降低,以垂直运动为主,B正确;有臭氧层的分布和以平流运动为主是平流层的特点,AC错误;地面辐射是对流层的直接热源,D错误;故选B。
21.逆温是温度随海拔升高而升高,大气的对流减弱,大气稳定不利于近地面大气污染物的扩散,A错误,C正确;与大气中臭氧含量减少与大气中氧气含量增加无关,BD错误;故选C。
(新情境·火流星)2025年5月28日,广东茂名夜空出现一颗火流星,其残体最终坠落地面。下图为大气垂直分层示意图。完成下面小题。
22.火流星从出现到残体坠落地面的过程中,途经的大气层特点是( )
A.甲层气温逐渐降低 B.乙层对流逐渐增强
C.丙层气压逐渐升高 D.甲层密度逐渐降低
23.甲层与人类关系最密切,是因为该层( )
A.天气现象复杂多变 B.处于高度电离状态
C.富含臭氧提供保护 D.利于民航客机飞行
【答案】22.C 23.A
【详解】22.首先明确大气分层图中甲为对流层(0--12km),乙为平流层(12--50km),丙为高层大气(50km以上),火流星坠落路径为从高层大气向地面移动,即丙→乙→甲→地面。甲为对流层,气温随高度降低而升高;火流星穿过甲层时高度逐渐降低,气温逐渐升高,A错误。
乙为平流层,气温随高度升高而升高,大气以平流运动为主,对流运动弱,B错误。
气压随高度降低而升高,火流星在丙层下降过程中高度逐渐降低,气压逐渐升高,C正确。
大气密度随高度降低而增大,火流星穿过甲层时高度降低,密度逐渐增大,D错误。
23.甲为对流层,是贴近地面的大气层,集中了大气几乎全部的水汽和杂质,对流运动显著,所有风云雨雪等天气现象都发生在此层,因此与人类关系最密切,A正确。
高度电离的电离层位于高层大气(丙层),B错误。
富含臭氧、吸收紫外线提供保护是平流层(乙层)的特征,C错误。
气流平稳、利于民航飞行是平流层(乙层)的特征,D错误。
(新情境·三达山生雾)逆温现象是大气层中温度随高度增加而升高的现象,逆温常导致云南省三达山山坡后半夜出现大雾天气。下图示意三达山南坡生雾前后气温的垂直变化多日平均状况。据此完成下面小题。
24.与生雾前相比,生雾后逆温层( )
A.变厚 B.变薄 C.上移 D.下移
25.推测三达山南坡多逆温的原因是( )
①山风下沉 ②谷风上升 ③地面辐射冷却 ④寒潮过境
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】24.B 25.C
【详解】24.逆温层定义:气温随高度升高而升高的大气层段。
对比两条曲线:生雾前逆温底部约100m、顶部约500m;生雾后逆温底部升至接近200m处,顶部仍为500m,逆温层上界保持稳定,下界抬高,逆温层变薄,B正确,ACD错误。
25.该地后半夜出现逆温,说明是地形逆温(山风下沉)和辐射逆温(地表辐射冷却)共同造成,夜晚山坡冷却快,冷空气沿山坡下沉堆积谷底,谷底近地面降温、上层空气温度更高,形成地形逆温;夜间地面辐射散热快,近地面大气快速降温,高空大气降温慢,形成辐射逆温,①③正确;
谷风上升是白天现象,谷风会破坏逆温,②错误;
寒潮过境属于大范围降温,不是山坡频繁出现逆温的常规原因,④错误。
(新情境·“云吸”)2025年5月24日上午11时,一位滑翔伞爱好者,在祁连山借助山谷风进行无动力滑翔训练过程中突遭“云吸”(积雨云底的强烈上升气流),被动抬升至8000多米。在该爱好者的操控下,滑翔伞最终出云脱险并安全降落。图1为该滑翔伞爱好者遭遇“云吸”抬升后的场景图,图2为大气垂直分层示意图。据此完成下面小题。
26.该爱好者被“云吸”抬升后,所在的大气层为( )
A.平流层 B.高层大气 C.电离层 D.对流层
27.该爱好者遭遇云吸过程中,经历的现象有( )
①气温先冷后热②发梢水汽凝结③目视条件变差④气压逐渐升高
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】26.D 27.C
【详解】26.大气层自下向上依次为对流层、平流层、高层大气。中纬度对流层平均厚度为10~12km,对流层顶高度在中纬度约为10~12km。该爱好者被抬升到8000多米(即8km),仍未超过对流层厚度范围,因此所在大气层是对流层,D正确,BC错误。
电离层位于高层大气,C错误。
27.“云吸”是从近地面向高空抬升,整个抬升过程都位于对流层。
对流层气温随海拔升高而降低,抬升过程气温持续降低,不会出现“先冷后热”,①错误;
抬升过程气温不断降低,水汽遇冷容易在发梢凝结,②正确;
该过程位于积雨云内部,云雾浓度大,能见度低,目视条件变差,③正确;
海拔越高,大气气压越低,抬升过程气压逐渐降低,④错误。
(新情境·“协和之子”飞机)“协和之子”飞机将助力人类的航空旅行方式重回超音速时代,该飞机在中纬度1.6万米高空接近两倍音速巡航,图中Ⅲ-1、Ⅲ-2为大气垂直分层中同一分层的不同海拔的区域。完成下面小题。
28.“协和之子”所飞行的大气层特征( )
A.人类生活的主要区域 B.地球生命的保护伞
C.无线通信有重要作用 D.极光现象发生区域
29.“协和之子”巡航飞行于( )
A.I B.Ⅱ C.Ⅲ-1 D.Ⅲ-2
【答案】28.B 29.A
【详解】28.大气垂直分层从近地面到高空依次为对流层、平流层、高层大气。中纬度对流层平均厚度约10-12km,题干中飞机飞行高度为1.6万米=16km,因此飞机飞行在平流层。
人类生活的主要区域是对流层,A错误。
平流层中的臭氧层能吸收紫外线,保护地球生命,被称为“地球生命的保护伞”,B正确。
对无线通信起重要作用的电离层位于高层大气,C错误。
极光现象发生在高层大气,D错误。
29.温度随海拔升高而降低为负相关(虚线框),温度随海拔升高而升高为正相关(实心框)。对流层气温随海拔升高而降低,呈负相关,因此Ⅱ为对流层。平流层气温随海拔升高而升高,呈正相关,因此I为平流层。高层大气气温随海拔升高先降低后升高,既有正相关也有负相关,因此Ⅲ-1、Ⅲ-2属于高层大气。飞机飞行在平流层,平流层对应图中Ⅰ层,A正确,BCD错误。
(新情境·混翅鲎(hòu)化石)2021年9月29日,科研人员在我国华南地区发现了生活于4.3亿年前的海生无脊椎动物—混翅鲎(hòu)化石,并将这一新属新种命名为秀山恐鲎,相关研究成果以封面论文的形式发表于国际学术期刊《科学通报》。据此完成下列小题。
30.秀山恐鲎生存的地质年代是( )
A.元古宙 B.古生代 C.中生代 D.新生代
31.秀山恐鲎生存的地质年代( )
A.气候冷暖交替 B.叠层石开始出现 C.重要成铁时代 D.形成联合古陆
32.该化石发现地我国华南地区与东北地区相比,大气层结构( )
A.对流层高度更高 B.航空飞行高度更低
C.大气对流更弱 D.臭氧层高度更低
【答案】30.B 31.D 32.A
【详解】30.古生代距今5.41亿年-2.52亿年,题干中秀山恐鲎生活在4.3亿年前,正好处于古生代的时间范围内,B正确。
元古宙为5.41亿年之前,中生代为2.52亿年-6600万年前,新生代为6600万年前至今,均不是秀山恐鲎生存的地质年代,ACD错误。
31.秀山恐鲎生存的地质年代是古生代,古生代形成了联合古陆,D正确。
气候冷暖交替是新生代第四纪的特征,A错误。
叠层石主要形成于元古宙(前寒武纪),B错误。
前寒武纪是地球上重要的成铁时代,C错误。
32.对流层厚度随纬度升高而降低,纬度越低,气温越高,对流运动越旺盛,对流层高度越大。华南纬度低于东北,气温更高,对流更强,对流层高度更高,A正确、C错误。
航空飞行多位于平流层,华南对流层顶高度更高,适合航空飞行的高度也更高,B错误。
臭氧层位于平流层,低纬度平流层整体高度更高,臭氧层高度也更高,D错误。
(新情境·贝母云)贝母云是常出现在高纬地区距地面10~25千米高空的特殊云系,云体呈宽阔平滑的片状或层状,常伴有珍珠般的光泽。下图为爱尔兰某地出现的贝母云景观。据此完成下面小题。
33.贝母云所在大气层( )
A.天气现象复杂多变 B.随高度升高气温降低
C.处于高度电离状态 D.臭氧吸收大量紫外线
34.贝母云保持宽阔平滑且移动缓慢的主要原因是( )
A.地表升温致对流旺盛 B.水汽充足并持续凝结
C.大气稳定且平流为主 D.大气稀薄且温度偏低
【答案】33.D 34.C
【详解】33.天气现象复杂多变主要发生在对流层,A错误;
高纬地区的对流层厚度约8~9千米,而贝母云位于10~25千米高空,属于平流层。平流层中的臭氧能大量吸收紫外线,而且气温随高度升高而增加,B错误,D正确;
处于高度电离状态的是高层大气(如电离层),C错误。
34.对流旺盛发生在近地面的对流层,A错误;
平流层水汽极少,B错误;
根据云层所在高度可知,贝母云位于平流层,该层大气稳定、以水平运动(平流)为主,因此云体宽阔平滑、移动缓慢,C正确;
大气稀薄和温度偏低并非其形态保持宽阔平滑的主要原因,D错误。
(新情境·马蹄云)“马蹄云”因形状得名,属于积云的一种特殊形态,因水平方向上的积云遇上垂直方向上的强烈对流空气而形成,马蹄云开口朝下,因气流快速上升,通常很快会消失。下图为某地马蹄云景观图。完成下面小题。
35.马蹄云出现概率最大的时间是( )
A.夏季午后 B.冬季午后
C.夏季清晨 D.秋季傍晚
36.马蹄云所处大气层的特点是( )
A.臭氧含量最大 B.空气密度最小
C.没有固体杂质 D.水汽含量较大
【答案】35.A 36.D
【详解】35.由材料可知,马蹄云因水平方向上的积云遇上垂直方向上的强烈对流空气而形成,四个选项中,夏季午后气温最高,大气对流最强烈,马蹄云出现概率最大,A正确。
36.臭氧含量最大在平流层,并非对流层,A错误;
空气密度最小在高层大气,对流层大气密度偏大,B错误;
对流层含有尘埃等固体杂质,是凝结核来源,C错误;
云由水汽凝结形成,因此马蹄云所在对流层水汽含量较大,D正确。
37.阅读图文材料,完成下列要求。
2026年1月2日8时,我国气象工作者在海南海口市和吉林省长春市两地的国家高空气象观测站同时施放搭载北斗探空仪的探空气球,两探空气球均在30km高空自行爆裂。如图为在海口市施放的探空气球在Ⅰ、Ⅱ层大气上升过程中检测到的气温垂直变化数据统计,该地平流层顶部海拔高度为50km,图中①②③④中的其中一点为该地平流层顶部的气温。
(1)指出在海南海口市施放的探空气球在Ⅰ层大气上升过程中检测到的空气密度和气压的总体变化。
(2)在图中用平滑的实线绘制出海口市上空30—50km高度的气温变化曲线,并说出图中Ⅱ和Ⅲ层气温随高度升高的总体变化趋势。
(3)若长春和海口两探空气球上升速度一致,试推测探空气球先到达对流层顶的城市,并说明理由。
【答案】(1)空气密度减小;气压降低。
(2)绘图如下,用平滑曲线连接图中的②⑤两点。
变化趋势:气温随高度升高而升高。
(3)长春。理由:对流层高度在低纬度为17—18km,在中纬度为11—12km;长春市的对流层厚度比海口市的对流层厚度小。
【详解】(1)Ⅰ层为对流层,随着海拔升高:空气密度减小。因为大气质量主要集中在低层,海拔越高,空气越稀薄,单位体积内的空气质量越少;气压降低。气压本质上是单位面积上空气柱的重量,海拔升高,空气柱变短,重量减轻,气压随之降低。
(2)平流层因臭氧吸收紫外线增温,整体呈现 “气温随高度升高而升高” 的趋势。绘图:用平滑曲线连接图中②和⑤两点,即可表示平流层(30—50km)的气温变化。
(3)对流层厚度存在纬度差异,低纬度(海口)对流层厚度为 17—18km,中纬度(长春)对流层厚度为 11—12km。长春的对流层厚度比海口薄,在上升速度一致的情况下,长春的探空气球会先到达对流层顶。
38.阅读图文材料,完成下列要求。
臭氧污染指的是近地面臭氧浓度过高,对人体健康和生态环境造成危害的一种现象。近地面的臭氧主要来自机动车尾气、石油化工废气等污染源,其中大量氮氧化物和挥发性有机物在太阳辐射下发生光化学反应,产生臭氧,从而造成臭氧污染。下图为2022年我国某地冬、夏两季臭氧小时浓度和太阳辐射时均值变化图。
(1)甲、乙两图中表示夏季的是____图,判断依据是我国夏季时太阳直射____半球,太阳高度较高,白昼时间较____,获得太阳辐射较____,臭氧浓度较____。①、②两条曲线中表示太阳辐射的是____,臭氧浓度峰值出现时间较太阳辐射峰值出现时间____。
(2)描述该地臭氧浓度的日变化。
(3)为治理臭氧污染,请列举两项该地政府减少机动车尾气排放的具体措施。
【答案】(1) 甲 北 长 多 高 ① 滞后
(2)变化:臭氧浓度日变化呈单峰型,早晨浓度较低,随太阳辐射增强逐渐升高,午后达到峰值,随后逐渐下降,夜间维持较低水平。
(3)措施:推广新能源汽车,减少传统燃油车使用;发展公共交通,倡导绿色出行;实行限行限号政策,控制机动车总量;加强机动车尾气检测与治理,淘汰老旧车辆。
【详解】(1)甲、乙两图中表示夏季的是甲图。判断依据是:我国夏季时太阳直射北半球,太阳高度较高,与乙图相比,甲图白昼时间较长,近地面获得太阳辐射较多。“大量氮氧化物和挥发性有机物在太阳辐射下发生光化学反应,产生臭氧”,因此臭氧浓度较高。 ①、②两条曲线中表示太阳辐射的是①,因为一天中太阳辐射在当地正午前后最强,对应图中①曲线在正午前后数值最大;臭氧浓度峰值出现时间较太阳辐射峰值出现时间晚(滞后),这是因为近地面的臭氧主要来自大量氮氧化物和挥发性有机物在太阳辐射下发生光化学反应,这个过程需要一定时间。
(2)从甲、乙两图可以看出,该地臭氧浓度的日变化特征为:臭氧浓度日变化明显,整体呈单峰状,早晨浓度较低;日出后,随着太阳辐射增强,臭氧浓度逐渐升高,在午后达到峰值;之后随着太阳辐射减弱,臭氧浓度逐渐降低,夜间维持在一个较低的水平。
(3)该地政府减少机动车尾气排放的具体措施可从源头控制、过程优化、政策调控、末端监管等角度说明。优化能源结构与车辆类型,大力推广新能源汽车,减少传统燃油车的使用比例,从源头降低氮氧化物和挥发性有机物的排放;完善公共交通与出行方式,大力发展公共交通系统,提高市民绿色出行的比例;加强交通管理与政策调控,实施机动车限行、限号等措施,合理控制市区机动车总量和高峰时段车流量;严格尾气检测与监管,对超标车辆责令限期维修或淘汰高排放、老旧机动车。
39.阅读图文材料,完成下列要求。
2025年5月24日,一名滑翔伞爱好者在祁连山滑翔飞行时被“云吸”至海拔8598米的高空后生还的消息引发关注。从气象学角度看,“云吸”是指滑翔伞上升过程中误入积雨云底部被气流“卷入”高空的现象。专家介绍,积雨云是在热力作用下形成的发展旺盛的云体,云内水汽含量极高,会让大气运动变得更加剧烈。下左图为祁连山地理位置图,下右图为积雨云景观图。
(1)请推测积雨云内部大气运动方向,并简要说明水汽能加剧这种大气运动的原因。
(2)结合祁连山所处纬度及大气垂直分层的相关知识,判断该滑翔伞爱好者到达的8598米高空所属的大气圈层,并说明判断理由。
(3)为避免遭遇“云吸”,滑翔爱好者一天中应避开哪个时间段飞行,并进行原因分析。
【答案】(1)大气运动状况:内部强烈上升。
原因:气流上升过程中,水汽凝结,释放热量,进一步加剧气流上升。
(2)对流层。
依据:祁连山位于中纬度,中纬度地区对流层顶部的高度约10~12千米;大气有强烈的上升运动,符合对流层大气运动状况。
(3)避开时段:午后。
原因:正午午后太阳辐射强,地面升温快,对流旺盛,易形成积雨云。
【详解】(1)结合所学知识,大气中的水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,小水滴和小冰晶与尘埃等混合漂浮在空中就形成了可见的各种美丽的云,上升运动和充足的水汽是形成云的重要条件。结合材料信息可知,积雨云中心部位云层深厚,向外缘逐渐变薄直至消失,说明中心气流上升运动强烈,而外围气流下沉。气温随海拔升高而降低,水汽随大气上升,当水汽遇冷凝结成水时,会释放热量,这些释放的热量加热了周围的空气,使得空气进一步被抬升。
(2)结合所学知识,在垂直方向上,从地面到高空,大气分层自下而上依次为对流层、平流层和高层大气。对流层集中了几乎全部的水汽和杂质,上升运动强烈,多云雨现象,图片中厚厚的积雨云说明滑翔伞爱好者到达的8598米高空所属的大气圈层为对流层。对流层平均高度为12千米,一般来说,在低纬度地区(赤道附近),对流层顶的平均高度为17~18千米;在中纬度地区,平均高度为10~12千米;而在极地地区,平均高度则为8~9千米。图中纬度显示祁连山位于中纬度,中纬度地区对流层顶部的高度约10~12千米,滑翔伞爱好者到达的8598米高空符合对流层的高度。
(3)结合材料信息可知,“云吸”是指滑翔伞上升过程中误入积雨云底部被气流“卷入”高空的现象。积雨云是在热力作用下形成的发展旺盛的云体,是空气强烈的对流运动所致。一天中,太阳辐射最强为正午时,而从太阳辐射最强,到地面辐射最强,直到气温最高还需要一段时间,故一天中地面温度最高、气温最高值一般出现在午后。所以,积雨云多出现在午后,为规避“云吸”现象,一天中滑翔爱好者们应避开的时间段是午后强对流时段。
40.阅读图文材料,完成下列要求。
地球大气的组成成分是地球长期演化的结果,研究表明陆生植物规模的变化是大气中氧气和二氧化碳含量变化的主要原因。石炭纪被称为“煤炭时代”,当时全球气候温暖湿润,蕨类、裸子植物等陆生植物在陆地上广泛分布,形成了大规模的森林和沼泽。下图示意显生宙以来大气中氧气和二氧化碳含量比例的变化。
分别指出早古生代、晚古生代以及中生代地球大气中氧气含量的变化特点,并推测石炭纪大气中氧气含量高、二氧化碳含量低的主要原因。
【答案】
早古生代:氧气含量低且变化较小。
晚古生代:氧气含量迅速增加。
中生代:氧气含量先降低后升高,整体高于早古生代。
石炭纪大气中氧气含量高、二氧化碳含量低的主要原因:当时全球气候温暖湿润,蕨类、裸子植物等陆生植物在陆地上广泛分布,植物通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气,且大量植物遗体被埋藏后形成煤炭,减少了二氧化碳的含量。
【详解】据图可知,早古生代(寒武-志留):曲线平缓,数值稳定在15%-20%之间,说明生物产氧能力有限,低于现今21%的水平。晚古生代(泥盆-二叠):曲线陡峭上升,突破现今水平,峰值接近35%。这对应了陆生植物登陆并繁盛的时期。中生代(三叠-白垩):曲线出现明显波动,三叠纪中期降低,后期升高,但整体数值仍高于早古生代。石炭纪大气中氧气含量高、二氧化碳含量低的主要原因:当时气候温暖湿润,适宜生物繁衍,蕨类、裸子植物等陆生植物大规模广泛分布;这些植物通过光合作用,从大气中吸收二氧化碳,并释放出氧气;植物规模越大,这一过程越剧烈,导致氧气在大气中累积,二氧化碳被消耗;大量植物死亡后的遗体并未完全腐烂分解,这些遗体被迅速埋藏,在地质作用下形成了煤炭,减少了二氧化碳的含量。
(2023·广东卷·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)。据此完成下面小题。
41.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
42.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
【答案】41.A 42.C
【详解】41.由图b可知,此时长沙位于晨线西侧,处于夜半球,而太阳以电磁波的形式向外传递能量,夜半球处于背对太阳状态,近地面无法接收到太阳辐射,因此近地面太阳辐射接近于零,CD错误;此时长沙位于晨线附近,随着海拔的升高,接收到太阳辐射的区域逐渐增加,太阳辐射应呈现增加的趋势,B错误,A正确。故选A。
42.大气削弱作用原理太气对太阳辐射的削弱作用主要表现为:吸收、散射、反射。白昼期间气球逐渐上升的过程中,海拔逐渐升高,大气变稀薄,空气中的尘埃分子减少,对太阳短波辐射的削弱作用变弱,故白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随着海拔的升高而增多,C正确;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,与CO2量减少、空气温度降低、人类干扰减小关系不大,ABD错误。故选C。
(2022·上海卷·高考真题)43.2022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
【答案】B
【详解】由所学知识可知,对流层内气温随海拔升高而降低,平流层内气温随海拔升高而升高。神舟返回舱返回过程中依次经过平流层和对流层,海拔降低,故温度应先降低后升高,B正确,ACD错误,故选B。
(2021·上海卷·高考真题)44.探空气球可直接测量并实时传回30km高空的气象数据,假设在下列各地同时释放探空气球,并以同样的速度上升,最先测得平流层数据的是( )
A.海口(20°N) B.广州(23°N) C.上海(31°N) D.哈尔滨(45°N)
【答案】D
【详解】平流层位于对流层以上。若同时释放探空气球,并以同样的速度上升,最先测得平流层数据的地点应该是对流层厚度最小的地点。对流层高度因纬度而不同,在低纬度地区平均高度为17~18千米,在中纬度地区平均为10~12千米,高纬度地区平均为8~9千米;对流层厚度规律大致是从低纬度向高纬度减小。因此同时释放探空气球,并以同样的速度上升,纬度最高的城市对流层厚度小,最先测得平流层数据,哈尔滨(45°N)纬度最高,最先测得平流层数据,D正确。ABC错误。故选D。
(2021·广东卷·高考真题)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4000多米,冬季辐射逆温现象多发。据此完成下面小题。
45.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
46.黄河源地区辐射逆温常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
47.黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于( )
A.锋面气旋多 B.下沉气流盛行 C.准静止锋强 D.热力对流强盛
【答案】45.C 46.D 47.B
【详解】45.冬季在谷地或盆地形成辐射逆温的时候,由于坡地近地面空气冷却,冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地,则可加强因辐射冷却作用而形成的逆温效应,C正确。山峰被周围大气包围,山峰与大气的接触面小,大气的交换频繁,山峰地面温度降低对周围大气影响较小,不易形成逆温,A错误。平原地形平坦开阔,冬季易受冷空气影响而多大风,大气流动性强,不易形成逆温,B错误。丘陵海拔较低,地形起伏平缓,空气流动性也较强,不易形成逆温,D错误。故选C。
46.黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低,近地面气温低,一天中日出之前气温最低,晴朗无风,空气流动性差,近地面大气易受冷地面的影响,D正确;日落前后、正午时刻地面温度较高,近地面大气气温较高,AB错误;浓云迷雾,大气逆辐射强,地面不易强烈辐射冷却,C错误。故选D。
47.黄河源地区冬季地面温度低,气流冷却下沉,下沉气流盛行,地面冷空气堆积,导致辐射逆温多发,B正确;锋面气旋、准静止锋均多上升气流,容易形成降水,而逆温出现时大气较稳定,AC错误;冬季气温低,热力对流弱,D错误。故选B。
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