第1部分 第3单元 第1讲 大气的组成、垂直分层及受热过程-【名师带你过关】2026-2027学年高考地理一轮复习

专题三　大气的运动 第1讲　大气的组成、垂直分层及受热过程 大气的组成与垂直分层 知识点1 大气的组成 (1)干洁空气 ①氧气:氧是人类和其他生物维持　　　　所必需的物质。  ②氮气:氮是地球上　　　　的基本元素。  ③　　　　: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。  ④臭氧:吸收太阳光中的　　　,使大气增温;减少到达地面的紫外线,对　　　　具有保护作用。  (2)水汽和杂质 ①　　　　:成云致雨的必要条件;直接影响地面和大气的温度。  ②杂质:作为　　　　,是成云致雨的必要条件。  知识点2 大气的垂直分层 (1)依据:大气从地面向上　　　　、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 高纬: 　  　 km  平均: 12 km 气温随高度的升高而　　  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　　　运动显著  该层上部冷、下部热 天气现象复杂多变 该层集中了整个大气质量的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　  　 km高空  气温随高度升高而  　  　　　吸收大量太阳紫外线,使大气增温  平流运动适合　　　　;臭氧层有保护地球生命的作用  大气以　　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 气温随高度增加先　　　后　　　  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　　　,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)逆温现象 逆温:指在一定条件下,对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温,甚至是气温随高度的增加而升高的现象。 正常情况下,海拔每升高100米气温下降0.6℃,但在不同地点及不同时间,可能会小于0.6℃或大于0.6℃(其中小于0.6℃情况为逆温)。 逆温的重要特征判断——“上暖下冷” (2)逆温的形成与消亡过程 逆温的生消过程——近地面先发生,后逐步向上发展,近地面先结束。无论其形成还是结束都是从近地面开始的。 (3)逆温的类型 ①辐射逆温 晴朗无云的夜间或黎明,由于大气逆辐射较弱,地面辐射散失热量多,离地面越近降温越快,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强,日出后逆温层自下而上消失。这种逆温在中高纬地区大陆上都能发生,尤以冬季最强,特别是在沙漠地区经常出现。 ②平流逆温 当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时,底层空气因受下垫面的影响迅速降温,上层空气因距离较远,降温较少,于是产生逆温。该逆温现象多出现在中纬度沿海地区。比如,冬季从海而来的气团平流到陆地较冷的下垫面上。或是秋季空气由低纬地区平流到高纬地区时,都有可能产生平流逆温。 ③地形逆温 常发生在山地、盆地和谷地中。夜晚,由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象,称为地形逆温。如天山北坡从12月至次年2月在近地层会存在一层深厚的逆温层,它的形成主要是由于冷空气受阻积累,在形成的“冷空气湖”上有较暖的空气层。天山北坡的逆温层厚度至少有1 500米,在南坡只有700米。这种冬季逆温层在青藏高原东部和北部边缘是普遍存在的。 ④锋面逆温 对流层中,暖空气移动到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面。暖气团位于锋面之上,冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上,若锋面上下暖冷空气的温差较大,便形成逆温。由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的,逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。因此逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有时会形成冻雨等一些恶劣性天气。锋面逆温层离地的高度与观测点相对于锋线的位置有关,距地面锋线越近,逆温层的高度越低;反之越高。 类型 发生的条件 出现的地区 辐射 逆温 经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面有效辐射很强,近地面大气层气温迅速下降,而高处大气层降温较慢 中高纬度大陆冬季黎明前最强 平流 逆温 暖空气水平移动到冷的地面或气团上 中纬度沿海地区 地形 逆温 主要由地形造成,由于山坡散热快,冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖空气被较冷的空气抬挤上升 盆地和谷地中夜间 锋面 逆温 锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著 锋面活动地区 (4)逆温的影响 ①有利影响:阻碍空气对流,抑制沙尘暴的发生;逆温出现在高空,可减弱对流,飞机飞行不易颠簸;可当成一种气候资源加以利用,如在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年之久,有效地提高了冬半年坡地的温度,利于多年生果树越冬。 ②不利影响 成雾 早晨易出现多雾天气,降低大气能见度,影响人们的出行,甚至出现交通事故 大气污染 逆温使空气垂直对流受阻,近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康,如果位于盆地内,污染将会更加严重 航空 低空逆温造成的多雾天气不利于飞机起降 考向1 通过“大气的组成和垂直分层”考查“区域认知” 　　对流层是地球大气最靠近地面的一层,对流层高度与近地面的受热程度相关。下图为1979至2008年华北地区对流层高度变化趋势图,据此完成1~2题。 1.1979年至2008年,华北地区 (　　) A.空气的对流运动减弱 B.对流层顶高度年际变化明显减小 C.对流层高度呈波动上升趋势 D.对流层传向高层大气的能量增大 2.下列关于华北地区对流层高度变化趋势的成因及影响,叙述正确的是 (　　) A.对流层高度总体变化趋势反映气候变冷 B.利于生物繁育,生物多样性增加 C.导致华北地区变得湿润,利于农业增产 D.矿物燃料使用和植被破坏等是其变化的主要成因 考向2 通过“逆温”考查“综合思维” 　　逆温层是指在某一特定高度范围内,气温随着高度的增加而升高的现象。下表示意我国西北地区三个城市夏季0 ℃层高度与逆温强度。据此完成3~4题。 地区 夏季0 ℃层 高度/m 夏季0 ℃层 高度以下 逆温强度/℃ 夏季0 ℃层高 度以上逆温 强度/℃ 新疆库车 4 665 2.54 0.7 青海西宁 5 044 0.46 0.36 陕西汉中 5 148 0.88 0.23 注:当地面气温上升至0 ℃以上时,在高空中会出现0 ℃层,此时0 ℃层所对应的海拔就是气象学上的0 ℃层高度;逆温强度是逆温层顶部和底部的温差。 3.影响表中三地夏季0 ℃层高度差异的主要因素是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　 A.纬度　 B.海拔 C.夏季风　 D.人类活动 4.夏季0 ℃层高度以下逆温强度比0 ℃层高度以上逆温强度强的原因是 (　　) A.夏季白天地面温度较高 B.夜间地面辐射冷却 C.大气结构稳定 D.大气逆辐射强 大气受热过程 知识点 大气受热过程原理 (1)能量来源 ①大气最根本的能量来源:太阳辐射 ②近地面大气主要直接热源:地面辐射 (2)三大环节 名称 参与辐射 直接热 量来源 具体过程 太阳暖大地 太阳辐射 太阳辐射 大部分太阳辐射穿过大气射到地面,地面吸收后增温 大地暖大气 地面辐射 地面辐射 地面增温后以长波辐射的形式向大气传递热量,大气吸收后增温 大气还大地 大气逆辐射 大气辐射 大气增温后形成大气辐射,其中大气逆辐射射向地面,对近地面大气热量起补偿作用。 【拓展】 ①物体温度越低,辐射波长越长,因此太阳辐射为短波辐射,地面辐射、大气辐射和大气逆辐射为长波辐射。 ②地面长波辐射,除少部分透过大气射向宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收,使大气增温。 ③在相同条件下,物体温度越高,其辐射越强。就某一地区而言,地方时12时,太阳辐射最强;地方时13时,地面温度最高,地面辐射最强;地方时14时,大气温度最高,大气辐射(包括大气逆辐射)最强。 (3)两大作用 ①大气对太阳辐射的削弱作用 表现形式:　　　、　　　和散射。  削弱强度:对流层大气基本上不能直接吸收　　　　的能量。  吸收:大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少,大部分可见光能够透过大气射到地面。平流层大气中的臭氧(O3),主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。对流层大气中的水汽(H2O)和二氧化碳(CO2)等,主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。 反射:云层越低、越厚,云量越多,反射越强,云的反射作用最为显著。 散射:当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散,这种现象称为大气的散射。空气分子或微小尘埃散射作用最为显著。大气散射有时无选择性,有时具有选择性。大气散射无选择性时,如树荫下以及室内没有太阳光直接照射也能看到光亮;阴雨天没有见到太阳依然有光亮;高纬度地区的白夜现象;晨昏蒙影;曙光和暮光等。大气对太阳辐射的散射作用具有选择性。其散射强度与入射光的波长的四次方成反比。入射光的波长越短越容易被散射,波长越长,越不容易被散射(穿透性强)。 蓝紫光最易被散射,红黄光最不易被散射。 【案例】红橙色的朝霞;火红色的晚霞;蔚蓝色的天空;红绿灯原理等。 大气对太阳辐射的削弱作用随纬度、时间而变化: 随纬度变化:纬度越低,太阳高度越　　　,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,到达地面的太阳辐射越　　　　;纬度越高,太阳辐射被大气削弱得越多,到达地面的太阳辐射越少。  随时间变化:正午太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,辐射作用越强;反之,被大气削弱得越多,辐射作用越弱。 作用 形式 参与作用的大气成分 被削弱的光线 作用和特点 吸收 臭氧(平流层) 水汽、二氧化碳(对流层) 紫外线 红外线 对可见光吸收得很少,故太阳辐射不是对流层大气主要的直接热源。 反射 云层(作用最显著)、尘埃(较大颗粒) 全部光线 云层越低、越厚,云量越多,反射越强。 反射没有选择性,因而反射光呈白色。 散射 空气分子、微小尘埃 有选择性,可见光中波长较短的蓝紫光 晴朗的天空呈蔚蓝色 较大颗粒的尘埃等 无选择性,各种波长的太阳辐射 阴天的天空呈灰白色 ②大气对地面的保温作用 大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。大气逆辐射越　　　　,大气保温作用越强,与大气中CO2和水汽含量有关。如月球上因基本没有大气,晚上温度低至-183 ℃,月球表面温度远低于地球表面。  【案例】全球气候变暖与温室气体(主要是CO2)剧增有关;深秋至第二年早春季节,霜冻多出现在晴朗的夜晚;秋冬季节燃烧稻草、秸秆等制造烟雾防霜冻;利用温室大棚生产反季节蔬菜等。 影响大气削弱作用的因素:a.天气—阴雨天气,云雾多,大气的反射作用强,大气削弱作用强;b.大气洁净度—大气洁净度高,散射少,大气削弱作用弱。c.干燥度—大气湿度越大,大气的削弱作用越强。 影响大气保温作用的因素:a.天气—阴雨天气,云雾多,大气保温作用强;b.大气的洁净度—大气杂质越多,空气越浑浊,大气保温作用越强;c.干燥度—大气湿度越大,所吸收和辐射的热量越多,大气保温作用越强。 ③大气的两个作用同步变化 大气两种作用的实践应用 大气的削弱作用可以减少到达地面的太阳辐射,降低近地面温度 大气的保温作用􁀅大气辐射把大部分热量还给地面,对地面起到保温作用 (1)大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多寡 ①高海拔地区(如青藏高原地区) 地势高空气稀薄大气的削弱作用弱太阳能丰富 ②内陆地区(如我国西北地区) 气候较为干旱晴天多、阴雨天气少 太阳能丰富大气的削弱作用弱 ③湿润内陆盆地(如四川盆地) 气候较湿润 盆地地形􁀆雨天气多,污染物不易扩散,空气密度大􁀅气的削弱作用强􁀅阳能缺乏(2)大气保温作用原理应用→分析生产、生活现象 ①解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 温室气体排放增多大气吸收地面辐射增多大气逆辐射增强,保温作用增强气温升高,全球变暖 ②分析农业实践中的一些现象 我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜;深秋农民利用秸秆燃烧制造烟雾以预防霜冻;华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。 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 考向1 通过“大气受热过程原理的应用”考查“地理实践力” 　　(2026·广东·模拟预测)大气0 ℃层高度,是指自由大气温度为0 ℃的高度。研究发现,大气0 ℃层高度与地面温度呈显著正相关。专家预测,2020至2100年青藏高原夏季大气0 ℃层高度表现为升高趋势。下图示意青藏高原夏季大气0 ℃层高度的空间分布。据此完成1~3题。 1.影响夏季大气0 ℃层高度在青藏高原分布最高区域的主要原因是 (　　) A.纬度低,海拔高,太阳辐射强 B.地处内陆地区,降水少,多晴天 C.纬度高,海拔高,气温高 D.干旱地区植被稀少,地面吸收强 2.大气0 ℃层高度与地面温度呈显著正相关的主要原因是大气热量 (　　) A.主要来源于太阳辐射 B.主要来自大气逆辐射 C.主要来自地表冰雪反射 D.主要来自地面辐射 3.2020至2100年青藏高原夏季大气0 ℃层高度升高后,下列环境变化可能的是 (　　) A.冰川面积扩大 B.冻土深度加深 C.长远来看生物多样性增加 D.长期而言黄河源头水量减少 考向2 通过“大气对地面的保温作用”考查“区域认知” 　　(2024·广东·模拟预测)研究表明,水汽充足、微风及大气稳定有利于雾的形成。有雾时,海面能见度大大降低,对轮渡的运行影响很大。下图示意1975至2009年广东省南澳岛大雾出现次数与月份、气温的关系。据此完成4~6题。 4.南澳岛大雾 (　　) ①季节变化明显　②开始出现时气温一般在28 ℃左右　③水汽多源于暖海水面的水分蒸发　④由强冷空气促成 A.①③　 B.②④ C.①②　 D.③④ 5.促使南澳岛大雾消散的直接原因是 (　　) A.大气逆辐射增强 B.地面辐射增强 C.大气逆辐射减弱 D.太阳辐射增强 6.连续多日的大雾,导致南澳岛 (　　) A.航行更加安全 B.作物光合作用效果好 C.生态环境更好 D.昼夜温差减小 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题三　大气的运动 第1讲　大气的组成、垂直分层及受热过程 考点一　大气的组成与垂直分层 知识梳理 1.(1)①生命活动　②生物体　③二氧化碳　④紫外线　生物 (2)①水汽　②凝结核 2.(1)温度　(2)8~9　递减　对流　50~55　升高　平流　臭氧　航空飞行　下降　上升　电离层 考向预测 1.C　2.D　第1题,1979年至2008年,华北地区对流层高度线性趋势趋于增加,说明对流活动趋于旺盛,A错误;对流层顶高度年际变化加大,没有明显减小的表现,B错误;据图可知,对流层高度呈波动上升趋势,C正确;对流层高度增加,说明近地面气温升高,大气保温作用增强,滞留能量增加,对流层向高层大气传输的能量减少,D错误。故选C。第2题,华北地区对流层高度趋于增加,对流强度增加,说明对流层升温,说明气候在变暖,A错误;全球变暖会导致原有生态系统短时间内改变,并不利于大多生物繁育,B错误;气候变暖导致中纬度蒸发加剧,华北地区气候变得干旱,C错误;矿物燃料使用和植被破坏使二氧化碳等温室气体增加,导致大气逆辐射增强,使得对流层温度升高,空气对流作用增强,使对流层顶高度升高,D正确。故选D。 3.A　4.B　第3题,三个城市中,汉中市夏季0 ℃层高度最高,西宁市次之,库车市最低,由所学知识可知,汉中市纬度最低,西宁市次之,库车市纬度最高。由此可知,随着纬度的增加,0 ℃层高度降低,纬度是影响表中三地夏季0 ℃层高度差异的主要因素,A正确;西宁位于我国地势第一级阶梯,海拔明显高于汉中,但是0 ℃层的高度比汉中还要低,因此海拔不是主要影响因素,B错误;库车与西宁均深居内陆,几乎不受夏季风影响,C错误:人类活动对底层大气温度有一定程度影响,对高度较高的0 ℃层的气温几乎无影响,D错误。故选A。第4题,夏季白天太阳辐射强,夜间地面辐射冷却,地面的热量散失导致近地面气温迅速下降,而上层大气受地面辐射影响小,温度下降速度较慢,导致夏季0 ℃层高度以下逆温强度大。夏季0 ℃层高度以上受地面辐射影响小,不利于逆温的发生,逆温强度相对较弱,B正确;夏季白天地面温度较高,则近地面大气温度较高,不利于逆温现象产生,A错误;大气结构稳定是逆温现象的结果,C错误;大气逆辐射强,则大气的保温作用强,近地面气温偏高,不易形成逆温现象,D错误。故选B。 考点二　大气受热过程 知识梳理 1.(3)①吸收　反射　太阳辐射　大　多　②强 考向预测 1.A　2.D　3.D　第1题,青藏高原纬度相对较低,太阳高度较大,地面获得的太阳辐射较多,同时,青藏高原海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射强,地面吸收太阳辐射后升温,地面辐射增强,使得近地面大气升温,导致大气0 ℃层高度升高,A正确;地处内陆地区,降水少,多晴天,主要影响的是昼夜温差,对大气0 ℃层高度整体升高的影响不如纬度和海拔因素大,且整体来看分布最高区域降水相对较多、阴雨天也相对较多,B错误;河谷地带海拔低、气温高,但河谷地带在青藏高原中南部所占面积有限,不能很好地解释分布最高区域整体大气0 ℃层高度最高的现象,C错误;干旱地区植被稀少,地面吸收强,只是局部的一些特点,无法从宏观上解释分布最高区域整体大气0 ℃层高度最高的现象,D错误。故选A。第2题,太阳辐射是短波辐射,大气对太阳辐射直接吸收很少,所以大气热量主要来源不是太阳辐射,A错误;大气逆辐射是大气射向地面的辐射,主要作用是保温,不是大气热量的主要来源,B错误;地表冰雪反射的是太阳辐射,难以被大气直接吸收,不是大气热量的主要来源,C错误;地面吸收太阳辐射后升温,以地面长波辐射的形式向外释放热量,大气对地面长波辐射吸收能力很强,所以大气热量主要来自地面辐射,地面温度越高,地面长波辐射越强,大气获得热量越多,大气0 ℃层高度越高,二者呈显著正相关,D正确。故选D。第3题,青藏高原夏季大气0 ℃层高度升高,意味着地面温度也在升高,冰川会因温度升高而融化,冰川面积应缩小,A错误;地面温度升高,冻土会因受热而融化,冻土深度会变浅,B错误;温度升高可能导致一些物种的生存环境改变,甚至灭绝,长远来看生物多样性可能减少,C错误;地面温度升高,冰川融化加速,短期内黄河源头水量可能增加,但长期来看,随着冰川面积缩小,冰川融水补给减少,黄河源头水量会减少,D正确。故选D。 4.A　5.B　6.D　第4题,由材料可知,南澳岛大雾主要出现在2~4月,集中出现在冬春季节,夏秋季节较少,季节变化较大,①正确;南澳岛大雾开始出现在14 ℃左右,集中出现在17 ℃~26 ℃,消散于28 ℃,②错误;南澳岛周围海域广阔,暖海水面的水分蒸发,不断扩散到冷空气层内,水汽受冷凝结成雾,达到过饱和状态,最终形成大雾,③正确;当强冷空气过境时,近地面风力大,气压较高,不利于雾的形成,④错误。综上所述,A正确,B、C、D错误。故选A。第5题,日出后太阳辐射出现并不断增强,使地表温度回升,地面辐射增强,气温上升直至趋近28 ℃,大雾逐渐消散。B正确;太阳辐射增强不是大雾消散的直接原因,D错误;与大气逆辐射关系不大,A、C错误。故选B。第6题,受大雾影响,白天大气对太阳辐射的削弱作用加大,气温下降;夜间大雾能够增强大气逆辐射,保温作用强,气温较高,昼夜温差减小,D正确;连续大雾天气,会影响航行安全,A错误;连续大雾天气,会极大减少日照时间,光照较弱,雾天低温、高湿,导致作物光合作用效果差,对作物生长危害很大,生态环境不一定会更好,B、C错误。故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $