18 第一部分 第三章 第一讲 大气的组成和垂直分层(含逆温)-【名师导航】2027年高考地理一轮总复习教师用书（人教版）

该高中地理高考复习讲义围绕大气组成、垂直分层及逆温核心考点，按“组成物质—分层特点—逆温现象”逻辑架构知识体系，通过知识图谱梳理、深度思考拓展、真题案例精讲、分层作业巩固四环节，帮助学生系统掌握大气与人类活动的联系，突破逆温成因及影响等难点。 资料采用表格对比法呈现各层大气特点及逆温类型，结合澳大利亚野火烟柱等真题案例培养综合思维，通过“成因分析—影响评价”环节渗透人地协调观。设置基础到综合的分层练习，配合即时反馈，助力学生高效提升图表解读和问题解决能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第一讲　大气的组成和垂直分层(含逆温) 课程标准 运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。 知识图谱 学习目标 1．结合图表资料，说出大气的组成物质及其主要作用。 2．结合图表资料，说明各层大气的特点、成因，并举例说明对生产和生活的影响。 3．结合材料，理解逆温的形成及影响。 1．低层大气的组成 大气组成 主要作用 干洁空气 氧气 氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质 氮气 氮是地球上生物体的基本元素 二氧化碳 绿色植物进行光合作用的基本原料；吸收地面辐射的能力强，使气温升高 臭氧 吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用 水汽 水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象；直接影响地面和大气的温度 杂质 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 深度思考：简述人类活动对大气的影响。 提示：人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。如：人类大量排放氟氯烃使臭氧减少；城市中人类生产、生活比较密集，导致大气中的杂质增多；人类燃烧化石燃料(如煤炭、石油等)，使大气中的二氧化碳增多。 2．大气的垂直分层 (1)划分依据：大气从地面向上温度、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 与人类活动的关系　 对流层 低纬：17～18 km高纬：8～9 km平均：12 km 气温随高度的升高而递减 地面辐射是低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 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 臭氧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 高层大气 自平流层顶部到2 000～3 000 km的高空 气温随高度升高先下降后上升 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 逆温 (1)概念 对流层气温随高度增加而上升的现象，或者随高度的增加而气温的垂直递减率小于6 ℃/ km。如下图所示B、C之间。 (2)逆温的类型及成因 根据其成因可分为辐射逆温、平流逆温、锋面逆温和地形逆温等。 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 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 (3)辐射逆温的形成过程 ①图a为对流层正常气温垂直分布状况。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随着地面辐射冷却的加剧，逆温层逐渐向上扩展，黎明时达到最强 (图c)。 ③日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便自下而上逐渐消失(图d)，最终恢复正常(图e)。 (4)逆温的影响 有利 ①阻碍了空气对流，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10月至次年3月，长达半年，有效地提高了冬季谷地的温度，越冬果树可以免受冻害等 不利 ①逆温出现时大气结构比较稳定，不利于污染物扩散，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：能见度降低，地面湿滑 (2025·安徽卷)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。下图表示该区域野火强度与积雨云状烟柱高度随时间变化情况。据此完成(1)～(2)题。 (1)1月1日—3日没有产生积雨云状烟柱，其原因最可能是(　　) A．野火强度低 B．大气湿度高 C．野火持续时间短 D．大气较为稳定 (2)积雨云状烟柱突破对流层顶，将使得(　　) A．平流层气温骤降 B．平流层强降雨增加 C．大气中CO2含量减少 D．烟尘扩散范围增大 本题组主要培养学生的要素综合、时空综合能力。 关键信息 信息1：1月1日前后 信息2：澳大利亚东南部 信息3：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 信息4：该区域野火强度与积雨云状烟柱高度随时间变化情况 调用知识 大气的垂直分层及其主要特点 信息解读与逻辑推理 第(1)题，信息4→1月1日—3日野火强度有波动，但整体较高→野火持续时间较长；信息3→积雨云状烟柱的产生需要强烈的上升气流和一定的天气形势，而1月1日—3日野火强度呈现规律性的波动→天气较晴朗，大气较为稳定 第(2)题，信息3→对流层之上是平流层，大气以平流运动为主→积雨云状烟柱突破对流层顶，进入平流层→受大气水平运动影响，烟尘扩散范围将增大；平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温→积雨云状烟柱不能使平流层气温骤降 平流层水汽含量很少→基本无云雨现象 积雨云状烟柱进入平流层→平流层中CO2含量增加 【尝试解答】　(1)D　(2)D (2025·宁德模拟)雨幡洞云是一种奇特的天气现象(下图)，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 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 1．B　2．B　[第1题，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。第2题，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，与高层大气和平流层无关，C、D错误。] (2025·温州期末)神舟十八号载人飞船采用快速返回方案，在145千米高度开始自由滑行，约100千米高度再入大气层，约10千米高度开伞减速。2024年11月4日1时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆。据此完成3～4题。 3．对神舟十八号飞船开伞后经过的主要大气层特征，描述正确的是(　　) A．主要的大气成分为氧气 B．大气以平流运动为主 C．密度随高度升高而升高 D．大气的对流运动显著 4．神舟十八号飞船返回时，与东风着陆场气温垂直变化最接近的是(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D 3．D　 4．A　[第3题，地球低层大气的主要成分是氮气和氧气，并非只有氧气，A错误。大气以平流运动为主是平流层的特征，飞船在约10千米高度开伞减速，此高度处于对流层，大气以对流运动为主，B错误。越高的地方大气受地球引力作用越小，大气越稀薄，因此大气密度随高度升高而降低，C错误。对流层中地面受热不均，热空气上升，冷空气下沉，形成对流运动，飞船在约10千米高度开伞减速时处于对流层，所以大气的对流运动显著，D正确。第4题，飞船返回时开伞高度约10千米，处于对流层，东风着陆场位于内蒙古，其所在区域大气层垂直气温变化符合对流层和平流层的正常变化规律。A图中近地面到12千米左右气温随高度升高而降低，12～50千米左右气温随高度升高而升高，符合对流层和平流层的气温垂直变化特征，且内蒙古11月初近地面气温一般低于0 ℃，A正确，B、C、D错误。] (2025·深圳期末)对流层某段高度出现气温随高度增加而升高的现象称为逆温现象。近年来，成都平原近地面大气中氮氧化合物、固体颗粒物含量较高。下图为成都2月15日逐时气温剖面图。据此完成5～6题。 5．当日出现逆温现象的时段是(　　) A．0：00—2：00 B．6：00—8：00 C．12：00—14：00 D．18：00—20：00 6．逆温现象出现时，成都(　　) A．对流强烈 B．风速增大 C．污染加剧 D．温度降低 5．D　6．C　[第5题，图中5 ℃等温线在18：00—23：00时段发生了弯曲变形，造成在海拔2 000米上下出现温度随高度升高而升高的现象，形成了逆温，D正确。第6题，当逆温发生时，大气对流受阻，风速减小，不利于污染物扩散，大气污染程度加剧，A、B错误，C正确；该现象出现时已进入夜晚，大气污染加剧造成大气吸收地面辐射增多，保温作用增强，温度上升，且图中该时段近地面气温较其他时间高，D错误。] 课时数智作业(十三)　大气的组成和垂直分层(含逆温) (建议用时：30分钟，分值：60分) 一、选择题(共14小题，每小题3分，共42分，每个小题只有一个选项符合题目要求。) (2025·福州期末)目前世界公认平原运动员进行高原训练的最佳海拔为1 800～2 400米。下表示意不同海拔与海平面的含氧量比。据此完成1～3题。 海拔/m 0 1 000 2 000 3 000 4 000 含氧量比/% 100 89 78 70 61 1．上表体现的大气垂直分层规律是(　　) A．大气温度随海拔升高而降低 B．大气密度随海拔升高而降低 C．不同海拔的大气成分差异大 D．氧气浓度随海拔升高而升高 2．平原运动员进行高原训练，与海平面的含氧量比应尽量接近(　　) A．100% B．90% C．80% D．70% 3．除了考虑含氧量外，海拔4 000米以上进行体育训练的不利大气环境特点还有(　　) A．二氧化碳浓度较大 B．紫外线较强 C．有害气体杂质较多 D．阴雨天较多 1．B　2．C　3．B　[第1题，表格示意不同海拔与海平面的含氧量比，没有涉及温度，A错误；随着海拔升高，地球引力减小，含氧量比下降，氧气浓度降低，密度降低，B正确；大气是混合物，随着海拔升高，大气成分基本稳定，C错误；氧气浓度随海拔升高而降低，D错误。第2题，目前世界公认平原运动员进行高原训练的最佳海拔为1 800～2 400米，表格中海拔2 000米，含氧量比为78%，C正确。第3题，海拔高，空气稀薄，二氧化碳浓度较小，A错误；海拔4 000米以上，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用较弱，紫外线较强，B正确；随着海拔升高，空气稀薄，有害气体杂质也会减少，C错误；阴雨天气与海拔无直接关系，故阴雨天气不一定较多，D错误。] (2025·喀什期末)读图，完成4～6题。 4．下列关于图中甲层的叙述正确的是(　　) A．集中了几乎全部水汽和杂质 B．空气稀薄，有利于高空飞行 C．主要靠大气对太阳辐射的吸收增温 D．气流以平流运动为主 5．关于图中内容叙述错误的是(　　) A．与人类生产生活关系最密切、天气现象复杂多变的是甲层 B．甲层大气密度小，气压低 C．飞机一般在乙层飞行，通常所说的臭氧层存在于乙层 D．流星、极光等自然现象多出现在丁层 6．下列关于乙层的叙述正确的是(　　) A．大气可以成云致雨 B．大气以水平运动为主，不利于飞机航行 C．大气主要靠臭氧吸收太阳光中的红外线增温 D．大气中水汽和杂质含量很少，能见度好 4．A　5．B　 6．D　[第4题，图中甲层分布在大气圈的最底层，为对流层，集中了几乎全部水汽和杂质，A正确；空气稀薄，有利于高空飞行的是乙平流层，B错误；主要依靠大气对地面辐射的吸收增温，C错误；气流以对流运动为主，D错误。第5题，甲层为对流层，与人类生产生活关系最密切，天气现象复杂多变，A正确，不符合题意；甲对流层大气密度大，气压高，B错误，符合题意；乙层为平流层，飞机一般在平流层飞行，通常所说的臭氧层存在于平流层，C正确，不符合题意；流星、极光等自然现象多出现在丁层，D正确，不符合题意。第6题，乙层为平流层，大气中水汽和固体杂质含量少，能见度好，而且大气以水平运动为主，不利于成云致雨，有利于飞机航行，A、B错误，D正确；大气主要靠臭氧吸收太阳光中的紫外线增温，C错误。] (2025·海淀期末)探空气球的主要功能是搭载探测仪器到高空进行大气要素测量，气球一般上升到距地面30～40千米后自行炸裂。图a为科研人员放飞某大气成分探测气球，图b为探测的大气成分浓度垂直变化。读图，完成7～8题。 7．探空气球自行炸裂，主要是因为上升过程中大气层(　　) A．气温逐渐降低 B．水汽含量减少 C．气压逐渐降低 D．固体杂质减少 8．探测的大气成分(　　) A．浓度随高度的升高而降低 B．可吸收大量太阳紫外线 C．是植物光合作用的基本原料 D．是成云致雨的必要条件 7．C　8．B　[第7题，探空气球自行炸裂，主要是气球内外气压差导致的。上升过程中海拔越高空气越稀薄，气压越低，C正确；气温降低、水汽减少、固体杂质减少不会直接导致探空气球炸裂，A、B、D错误。第8题，从图b中可以看出，该大气成分浓度随高度的升高大致先升高后降低，A错误；在20～25千米处为高值区，结合所学知识可知，该高度为平流层中的臭氧层，可推测探测的大气成分为臭氧，臭氧可大量吸收太阳紫外线，B正确；二氧化碳是植物光合作用的基本原料，C错误；水汽和杂质是成云致雨的必要条件，D错误。] (2025·重庆主城期末)谚语“天上钩钩云，地上雨淋淋”说的是看到天上有钩状云，这两天就会下雨。钩钩云在气象上叫钩卷云，它是一种丝缕结构的高云，呈白色，云体很薄，云丝往往平行排列，向上的一头有小钩或小簇，下有较长的拖尾，常分散出现。据此完成9～10题。 9．钩卷云所在大气层的气温变化为(　　) A．随海拔升高而降低 B．随海拔升高而升高 C．随海拔升高先升高后降低 D．随海拔升高先降低后升高 10．利于钩卷云形成的条件(　　) A．上暖下冷，促进对流 B．太阳辐射强，光照效果佳 C．水汽充足，杂质众多 D．大气稳定，保持钩状形态 9．A　 10．D　[第9题，钩卷云属于高云，一般位于对流层上部。在对流层中，随着海拔升高，气温逐渐降低，因此钩卷云所在的大气层气温变化是随海拔升高而降低，A正确。第10题，钩卷云是一种高空薄云，为了保持其钩状形态，需要大气层较为稳定，使云体不容易被扰动，D正确；对流运动强，不利于钩卷云的形成，A错误；太阳辐射强，对流运动强烈，不利于钩卷云的形成，B错误；水汽充足，杂质较多，利于形成低云，不利于高云的形成，C错误。] (2025·浙江钱塘联盟期中)2024年6月25日，“嫦娥六号”返回器以高速进入地球大气层，在高度约120 km处实施初次气动减速，下降至约60 km高度后，返回器被弹起，之后返回器再次向下运动，实施二次气动减速，最后成功着陆。下图为“嫦娥六号”返回路径示意图。据此完成11～12题。 11．在初次气动减速时，“嫦娥六号”经过了(　　) ①平流层　②高层大气　③电离层　④臭氧层 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 12．返回器在距地表50 km高空降落至地面的过程中，经历的气温变化是(　　) A．持续降低 B．先降低，后升高 C．持续升高 D．先升高，后降低 11．C　12．B　[第11题，根据所学知识可知，依据温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分对流层、平流层和高层大气，从地面至约12 km高度为对流层，12 km至50 km高度为平流层，50 km以上为高层大气。图文信息表明，“嫦娥六号”返回器在距地面约120 km处高速进入地球大气层，实施初次气动减速，因此此时位于高层大气，高层大气的上层即为电离层，②③正确；臭氧层位于平流层之中，高度不超过50 km，因此“嫦娥六号”初次进入大气层进行减速时不经过臭氧层，①④错误。第12题，返回器在距地表50 km降落至地面过程中，大致经过了大气的平流层和对流层，平流层的气温随高度降低而降低，对流层的气温随高度降低而升高，因此返回器在距地表50 km降落至地面过程中气温的变化是先降低，后升高，B正确。] (2025·河源阶段练习)“雾”和“霾”是对流层中两种不同的天气现象：“雾”是空气中水汽凝结而成的悬浮在空中的微小水滴；“霾”是空气中悬浮着大量的烟、尘等微粒而形成的浑浊现象。为减轻“雾霾”影响，2013年以来全国打响了“蓝天保卫战”，取得显著成效。据此完成13～14题。 13．“霾”的主要组成物质是大气中的(　　) A．氮气 B．氧气 C．杂质 D．水汽 14．以下四幅图中，气温变化特征最有利于“雾霾”扩散的是(　　) A　　　　　　　　　　　B　 C　　　　　　　　　　　D　 13．C　 14．B　[第13题，“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杂质，C正确。第14题，B图气温随海拔增加而降低，符合对流层的一般特点，无异常，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；A、C、D图中存在逆温现象，都不利于“雾霾”扩散。B正确。] 二、非选择题(共1小题，共18分。) 15．(2025·晋城期末)阅读图文材料，完成下列要求。(18分) 对流层是地球大气圈的最底层，该层大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动。下图为南极陆地某地区1月份(当地夏季)和7月份(当地冬季)低层大气平均温度随高度变化图。 (1)与1月份相比，简述7月份当地大气垂直气温变化特点。(6分) (2)说出1月份该地区对流层的大致厚度，并说明判断理由。(6分) (3)分析7月份该地区2.1 km以下大气结构是否稳定，并说明原因。(6分) [解析]　第(1)题，与1月份相比，7月份近地面气温远低于1月份，且7月份在近地面到2.1 km的高空出现大气下冷上热的现象，说明出现逆温层；与1月份相比，7月份中高层大气温度随高度上升而逐渐降低，其中在2.1 km到5 km之间的高度，大气迅速降温。第(2)题，据所学知识可知，对流层气温随高度的上升而降低，据图示信息可知，1月份该地区在8.5 km以下，气温随高度上升而下降，而在8.5 km以上，气温随高度上升而上升，据此判断当地1月份对流层高度的顶部在8.5 km处，8.5 km以上是平流层。第(3)题，7月份在近地面到2.1 km的高空出现逆温层，下冷上热不利于大气对流运动，大气对流运动变弱，大气以水平运动为主，由于对流运动微弱，大气结构较为稳定。 [答案]　(1)7月份近地面气温低于1月份；近地面大气下冷上热，出现逆温层；中高层大气温度随高度上升而逐渐降低。 (2)8.5 km。 理由：对流层气温随高度的上升而降低；8.5 km处气温达到最低，然后升高，可判断8.5 km处大致是该地区对流层和平流层的分界线。 (3)大气结构较为稳定。 原因：2.1 km以下形成逆温层，大气对流运动变弱；大气以水平运动为主，大气结构较为稳定。 学科网（北京）股份有限公司 $