第二章 地球上的大气 第一节 大气的组成和垂直分层（导学案）2026-2027学年高一上学期地理人教版必修一

2026级学案《2.1大气的组成和垂直分层》 高一地理组 狠抓基础知识 提高课堂效率 注重思维提升 注重解题能力 第二章 地球上的大气 第一节 大气的组成和垂直分层 【新课标要求】 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 【学习目标】 ⑴ 人地协调观：理解大气的存在对人类活动的影响，尤其是对流层和平流层、电离层与人类活动的关系，树立人类与环境相互协调、走可持续发展道路的观念和意识。 ⑵综合思维：利用地理资料分析说明大气的成分变化与人类活动的关系以及大气环境问题的产生原因。 ⑶区域认知：能运用图表掌握大气圈层的空间结构。 ⑷地理实践力：通过地理读图分析，分析大气垂直分层中各层的气温特征，理解各层气温变化的原因，并能联系实际知道全球气温上升与人类活动的关系；培养读图、阅读和概括能力。 知识点 一、大气的组成 问题1：低层大气（25千米以下）的主要成分包括那些？ 问题:2：读下图结合教材P28，整理出干洁空气的体积分数和作用。 问题3：阅读教材P29，总结水汽和杂质的主要作用。 问题4：自主阅读教材P29“案例——大气中二氧化碳含量的变化与人类活动”，回答下面问题。 1 描述图中二氧化碳体积分数变化趋势。 2 是什么原因导致了这种变化？ 3 会造成什么影响？ 4 主要的应对措施是什么？ 问题5：大气成分变化与人类活动 20世纪70年代，科学家发现南极地区上空的臭氧量下降严重，出现了“南极臭氧洞”。“南极臭氧洞”是一种形象的说法，指的是在南极地区上空出现了全球臭氧量最低值（低于全球臭氧平均值的30%~40%），相对于其他地区来说，就像是一个空洞。2006年，“南极臭氧洞”面积已经超过北美洲的面积（图1 南极臭氧洞）。 臭氧层破坏可能引起一系列不利于人类的气候生物效应，这种情况已经受到人们的广泛关注。据科学家研究，大气中的臭氧含量每减少1％，到达地面的太阳紫外线辐射就增加2％。过量的紫外线辐射会增加人的皮肤癌患病率，还会引发白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病。 注：多布森单位（Dobson Unit，简称 DU）是用来度量大气中臭氧柱尺度的单位。 1个多布森单位等于在标准大气压状态下千分之一厘米臭氧层的厚度。当臭氧层厚度低于220个多布森单位时，臭氧层便出现空洞。 ⑴臭氧对人类有什么作用？ ⑵什么原因导致臭氧层的破坏？ ⑶臭氧层的破坏有什么危害？ ⑷人类该采取什么措施来保护臭氧层？ 问题6：P30活动 了解大气含氧量减少对人体产生的影响 大气中氧气含量对人体健康至关重要。科学研究发现，适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地（表 2.1）。 表 2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标 ⑴在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？ ⑵在中国地图（地图册或教学挂图）上找到表 2.1 所列的高原训练基地的位置。 ⑶目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔 1 800—2 400 米。表 2.1 中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？参照表 2.2 推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 表 2.2 不同海拔与海平面的含氧量比 知识点 二、大气的垂直分层 问题1：读下图，指出ABC大气层的名称和划分依据。 问题2：对流层在大气圈的哪一个部位？这个层大气的质量和密度如何？水汽和杂质含量如何？大气中的污染物主要集中在哪一个层？ 问题3：对流层的厚度在不同季节和不同纬度地区是否一样？对流层厚度时空分布规律如何？原因是什么？ 问题4：把对流层的厚度随纬度变化标记在下面的图上并解释产生纬度差异的原因。 问题5：对流层的气温随高度的升高产生怎样的变化？对流层的顶部温度多少？形成这种特征的原因是什么？（据教材P32和下图回答） 问题6：对流层大气运动的特征是什么？产生这种运动的原因是什么？ 问题7：对流层的天气情况如何？产生这种天气现象的原因是什么？ 问题8：对流层与人类关系如何？ 问题9：平流层的气温随高度的升高产生怎样的变化？形成这种特征的原因是什么？（据教材P32和下图回答） 问题10：平流层大气运动的特征是什么？产生这种运动的原因是什么？ 问题11：平流层的天气情况如何？产生这种天气现象的原因是什么？ 问题12：平流层与人类关系如何？ 问题13：读下图，指出高层大气的范围？把高层大气可以分为几个层？分别有哪几个层？ 问题14：中间层的气温随高度的升高产生怎样的变化？中间层的顶界温度多少？形成这种特征的原因是什么？中间层的大气运动什么运动为主？原因是什么？ 问题15：电离层的高度有多少千米？为什么称为电离层？电离层有什么作用？ 【自主构建知识框架】 第一节 大气的组成和垂直分层参考答案 一、大气的组成 1.水汽；杂质；干洁空气 2. 体积分数：氮气：78%；氧气：21%；氩气：0.93%；二氧化碳：0.038%（变动） 作用：氮气：①生物体的基本元素；②可充入土壤，是植物氮肥的来源； 氧气：①生物呼吸必需；②参与有机物氧化分解；③燃烧作用离不开氧气； 氩气：惰性气体，大气中不参与生物活动； 二氧化碳：①植物光合作用原料；②吸收地面长波辐射，具有保温效应（温室效应） 臭氧：强烈吸收太阳紫外线，保护地球上生物；近地面臭氧是污染物；高浓度集中在平流层 3.水汽和杂质是天气变化的主角 ⑴水汽 ①相变成云致雨：水汽的三态变化（蒸发、凝结、凝华），产生云、雨、雾、雪等天气现象。 ②调节气温：水汽能吸收地面长波辐射，对地面有保温作用；水汽相变伴随吸热、放热，影响大气温度。 ③含量时空变化大：随纬度、海陆、季节改变。 ⑵固体杂质（尘埃等） ①凝结核：水汽要附着在杂质上，才能凝结成云滴、雨滴，是成云致雨的必要条件。 ②削弱太阳辐射：反射、散射太阳光，降低到达地面的太阳辐射。 ③过多会造成雾霾、大气污染。 4⑴①1740‑1860 年（工业革命早期）：二氧化碳体积分数较低，增长十分缓慢，小幅平缓上升。 ②1860‑1960 年：二氧化碳体积分数持续上升，增速加快。 ③1960 年之后：曲线斜率明显变大，二氧化碳体积分数快速、加速增长，上升幅度显著增大。 ⑵自然因素（占比很小）：火山喷发、海洋释放等自然过程也会排放 CO₂，但近 200 年快速上升主要不是自然原因，是人类活动主导。 ①工业革命以来，人类大量燃烧煤、石油、天然气等化石燃料，排放大量二氧化碳； ②森林被大量砍伐，植被吸收二氧化碳的能力减弱； ⑶①加剧温室效应，造成全球气候变暖；②冰川融化，海平面上升，威胁沿海地区； ③降水格局改变，干旱、洪涝等极端气象灾害增多； ④海洋酸化，破坏海洋生态，生物多样性减少。 ⑷减少排放：①②③；增加吸收：④；国际合作：⑤ ①调整能源结构，开发利用清洁能源，减少化石燃料的燃烧； ②提高能源利用率，节能减排；③调整产业结构，降低高耗能产业比重； ④植树造林、退耕还林还草，保护森林，增加对二氧化碳的吸收； ⑤加强国际合作；倡导低碳生活。 5. ⑴能够吸收太阳辐射中的紫外线，保护地球上的人类和生物免受过多紫外线的伤害，被称为地球生命的保护伞。 ⑵人类生产生活大量排放氟氯烃（氟利昂）等物质；这类物质上升到平流层，在紫外线作用下释放氯原子，通过链式反应大量消耗臭氧，造成臭氧层破坏。 ⑶①到达地面的紫外线辐射增强，危害人体健康，增加皮肤癌、白内障患病概率； ②伤害动植物，抑制农作物生长，造成减产； ③破坏海洋生态系统，危害浮游生物，降低生物多样性。 ⑷①减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧物质的排放；②研发新型制冷剂；③加强国际合作。 6⑴共同地形特点：埃塞俄比亚、肯尼亚都位于东非高原，地形以高原为主，海拔高。 成绩优异的原因：两地海拔高，空气稀薄，大气含氧量较低。当地居民长期生活在轻度缺氧环境，身体得到适应，心肺功能更强，体内红细胞数量更多，携氧能力强。当到平原地区参赛时，氧气充足，身体优势充分发挥，所以中长跑成绩突出。 ⑵榆中：甘肃；多巴：青海；海埂、呈贡：云南 ⑶判断海拔：榆中 1996m、多巴 2366m、海埂 1888m、兴隆 2118m、呈贡 1906m，全部在 1800‑2400 米最佳训练海拔范围内。 更高海拔训练效果差的原因：由表 2.2 可知：海拔越高，大气含氧量越低。 海拔过高时，含氧量过低，氧气供应不足，会造成人体缺氧严重，身体机能下降，容易疲劳，甚至损伤身体健康，无法开展训练，达不到理想训练效果。 知识点 二、大气的垂直分层 1. A：对流层（0‑12km 左右）；B：平流层（12‑50km 左右）；C：高层大气（50km 以上） 划分依据:温度、运动状态和密度 2. ⑴位置：对流层是大气圈的最底层，紧贴地面。低纬度约 17‑18km，中纬度约 10‑12km，高纬度约 8‑9km。 ⑵大气质量、密度 ①质量：集中了大气圈3/4 的大气质量。 ②密度：密度最大，越靠近地面空气密度越大（受地球引力，气体大多聚集底层）。 ⑶水汽和杂质：对流层集中大气几乎全部的水汽和固体杂质。水汽来自地面蒸发、蒸腾；杂质来自地面扬尘、人类排放等。 ⑷污染物分布：大气中的污染物主要集中在对流层。 原因：人类活动在地表，污染物向上扩散主要局限在对流层；对流层对流运动，污染物大多在此层混合。 3.对流层厚度随纬度、季节不同，厚度不同。 ⑴空间（纬度）分布规律：低纬度厚，高纬度薄；低纬度（赤道附近）：17‑18 km 中纬度：10‑12 km；高纬度（两极）：8‑9 km 原因：对流层厚度取决于对流运动强弱。低纬度地区太阳辐射强，地面受热多，空气对流旺盛，对流能够上升到很高，对流层厚；高纬度地面获得太阳辐射少，气温低，对流弱，对流层薄。 ⑵时间（季节）分布规律：同一地区：夏季厚，冬季薄 原因：夏季地面接收太阳辐射多，地面温度高，对流运动强烈，对流层厚度大；冬季地面冷，对流弱，对流层厚度变小。 4. 绘图文字描述，你可以直接照着画： ⑴绘图: ⑵纬度差异的原因（考试标准答案） 对流层厚度由空气对流运动强弱决定，对流强弱取决于地面获得太阳辐射多少。 ①低纬度（赤道）：太阳高度大，地面获得太阳辐射多，地面温度高，空气对流运动旺盛，对流能够上升很高，对流层厚度大（17‑18km）。 ②高纬度（两极）：太阳高度小，地面获得太阳辐射少，地面气温低，空气对流弱，空气上升高度有限，对流层薄（8‑9km）。 ③中纬度热量居中，对流强度中等，厚度介于二者之间。 5. 气温变化规律：随高度升高，气温降低:大致每升高 1000 米，气温下降约 6℃（气温垂直递减率）。 ①对流层顶部温度 赤道地区对流层顶约 17‑18km，顶部气温大约 ‑80℃； 中纬度对流层顶约 10‑12km，顶部约 ‑50℃； 高纬度对流层顶 8‑9km，顶部约 ‑45℃。 总结：对流层顶部温度大多在零下四五十摄氏度，赤道对流层顶温度最低。 ②成因 对流层大气的直接热源是地面长波辐射，不是太阳辐射。 太阳辐射大部分透过大气到达地面，地面吸收之后放出地面长波辐射加热近地面大气。 越往高处，离地面越远，能吸收到的地面辐射越少，所以气温随高度上升而下降。 6.⑴运动特征：以对流运动（垂直方向空气升降运动）为主。近地面空气受热上升，高空冷空气下沉，产生强烈的垂直对流。 ⑵形成原因：①对流层大气直接热源是地面长波辐射，近地面离地面近，受热多，空气升温，空气受热膨胀，密度变小，空气上升； ②高空离地面远，气温低，空气冷却收缩，密度变大，空气下沉； ③冷热不均，造成空气垂直方向的升降，形成对流运动。 7. ⑴天气情况：云、雨、雾、雪、雷电等几乎全部的天气现象都发生在对流层，天气现象复杂多变。 ⑵产生原因：对流层集中了大气中几乎全部的水汽和固体杂质，水汽和杂质是成云致雨的必要物质条件。 ⑶对流层对流运动显著：近地面热空气上升，空气上升过程中，随海拔升高气温不断降低，水汽冷却凝结，依附固体杂质，形成云；进一步发展就会产生雨、雪等天气。 8. ①人类就生活在对流层底部，对流层和人类关系最为密切。 ②云、雨、雪、雷电等绝大多数天气现象都发生在对流层，风霜雨雪直接影响人类的生产、生活（农业、交通、日常生活都受天气影响）。 ③对流层含有几乎全部水汽，为人类提供降水，供给陆地淡水资源。 ④人类排放的废气、污染物大多集中在对流层，易产生雾霾、大气污染等环境问题，直接影响人体健康。 9. ⑴气温变化规律：气温随高度升高而升高（随海拔增加，温度上升）。 ⑵形成原因（核心考点）：平流层中存在臭氧层，臭氧可以大量吸收太阳辐射中的紫外线，获得热量，使大气增温。海拔越高，臭氧吸收的紫外线越多，温度就越高。 0.⑴特征：平流层大气以水平（平流）运动为主，大气稳定。 ⑵原因：平流层气温随高度升高而升高，大气上热下冷，抑制了空气的垂直对流，所以以水平运动为主。 11.⑴天气：平流层天气晴朗，几乎无云雨现象。 ⑵原因：①平流层以水平运动为主，缺少空气对流上升的条件；②水汽和固体杂质极少，缺乏成云致雨的物质。 12. ①平流层大气稳定、天气晴朗，适宜飞机高空飞行； ②层内的臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球上的人类与生物； ③臭氧层遭到破坏，会导致到达地面紫外线增多，危害人类健康和生态环境。 13. ⑴范围：自平流层顶（大约 50 千米）以上到大气上界（2000‑3000km），统称为高层大气。 分层（教材划分）：高层大气自下而上分为：中间层、热层、散逸层。 ⑴中间层：50 km～85 km 左右。气温随高度升高而降低，上部冷下部热，对流运动显著。 ⑵热层（电离层主要位于此）：85 km～600 km 左右。气温随高度增加迅速上升；空气高度电离，形成电离层，可以反射无线电短波，对无线电通信意义重大。 ⑶散逸层：600 km 以上至大气上界。空气极其稀薄，大气质点容易脱离地球引力向外散逸。 14. ①气温变化：气温随高度升高而降低。 ②层顶温度：约‑80℃~‑90℃，为大气层低温区。 ③成因：该层臭氧极少，吸收紫外线能力弱，高度越高获得热量越少，气温降低。 ④大气运动：以对流运动为主。 ⑤运动原因：气温下热上冷，利于空气垂直对流运动。 15. ①高度：约 60‑1000 千米（主要分布在热层）。 ②得名原因：太阳的紫外线、X 射线将大气分子电离，产生大量离子与自由电子，因此称为电离层。 ③作用：可以反射无线电短波，利于地球上的远距离无线电通信。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026级学案《2.1大气的组成和垂直分层》 高一地理组 狠抓基础知识 提高课堂效率 注重思维提升 注重解题能力 第二章 地球上的大气 第一节 大气的组成和垂直分层 【新课标要求】 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 【学习目标】 ⑴ 人地协调观：理解大气的存在对人类活动的影响，尤其是对流层和平流层、电离层与人类活动的关系，树立人类与环境相互协调、走可持续发展道路的观念和意识。 ⑵综合思维：利用地理资料分析说明大气的成分变化与人类活动的关系以及大气环境问题的产生原因。 ⑶区域认知：能运用图表掌握大气圈层的空间结构。 ⑷地理实践力：通过地理读图分析，分析大气垂直分层中各层的气温特征，理解各层气温变化的原因，并能联系实际知道全球气温上升与人类活动的关系；培养读图、阅读和概括能力。 知识点 一、大气的组成 问题1：低层大气（25千米以下）的主要成分包括那些？ 1.水汽；杂质；干洁空气 问题:2：读下图结合教材P28，整理出干洁空气的体积分数和作用。 2. 体积分数：氮气：78%；氧气：21%；氩气：0.93%；二氧化碳：0.038%（变动） 作用：氮气：①生物体的基本元素；②可充入土壤，是植物氮肥的来源； 氧气：①生物呼吸必需；②参与有机物氧化分解；③燃烧作用离不开氧气； 氩气：惰性气体，大气中不参与生物活动； 二氧化碳：①植物光合作用原料；②吸收地面长波辐射，具有保温效应（温室效应） 臭氧：强烈吸收太阳紫外线，保护地球上生物；近地面臭氧是污染物；高浓度集中在平流层 问题3：阅读教材P29，总结水汽和杂质的主要作用。 3.水汽和杂质是天气变化的主角 ⑴水汽 ①相变成云致雨：水汽的三态变化（蒸发、凝结、凝华），产生云、雨、雾、雪等天气现象。 ②调节气温：水汽能吸收地面长波辐射，对地面有保温作用；水汽相变伴随吸热、放热，影响大气温度。 ③含量时空变化大：随纬度、海陆、季节改变。 ⑵固体杂质（尘埃等） ①凝结核：水汽要附着在杂质上，才能凝结成云滴、雨滴，是成云致雨的必要条件。 ②削弱太阳辐射：反射、散射太阳光，降低到达地面的太阳辐射。 ③过多会造成雾霾、大气污染。 问题4：自主阅读教材P29“案例——大气中二氧化碳含量的变化与人类活动”，回答下面问题。 1 描述图中二氧化碳体积分数变化趋势。 ⑴①1740‑1860 年（工业革命早期）：二氧化碳体积分数较低，增长十分缓慢，小幅平缓上升。 ②1860‑1960 年：二氧化碳体积分数持续上升，增速加快。 ③1960 年之后：曲线斜率明显变大，二氧化碳体积分数快速、加速增长，上升幅度显著增大。 2 是什么原因导致了这种变化？ ⑵自然因素（占比很小）：火山喷发、海洋释放等自然过程也会排放 CO₂，但近 200 年快速上升主要不是自然原因，是人类活动主导。 ①工业革命以来，人类大量燃烧煤、石油、天然气等化石燃料，排放大量二氧化碳； ②森林被大量砍伐，植被吸收二氧化碳的能力减弱； 3 会造成什么影响？ ⑶①加剧温室效应，造成全球气候变暖； ②冰川融化，海平面上升，威胁沿海地区； ③降水格局改变，干旱、洪涝等极端气象灾害增多； ④海洋酸化，破坏海洋生态，生物多样性减少。 4 主要的应对措施是什么？ ⑷减少排放：①②③；增加吸收：④；国际合作：⑤ ①调整能源结构，开发利用清洁能源，减少化石燃料的燃烧； ②提高能源利用率，节能减排； ③调整产业结构，降低高耗能产业比重； ④植树造林、退耕还林还草，保护森林，增加对二氧化碳的吸收； ⑤加强国际合作；倡导低碳生活。 问题5：大气成分变化与人类活动 20世纪70年代，科学家发现南极地区上空的臭氧量下降严重，出现了“南极臭氧洞”。“南极臭氧洞”是一种形象的说法，指的是在南极地区上空出现了全球臭氧量最低值（低于全球臭氧平均值的30%~40%），相对于其他地区来说，就像是一个空洞。2006年，“南极臭氧洞”面积已经超过北美洲的面积（图1 南极臭氧洞）。 臭氧层破坏可能引起一系列不利于人类的气候生物效应，这种情况已经受到人们的广泛关注。据科学家研究，大气中的臭氧含量每减少1％，到达地面的太阳紫外线辐射就增加2％。过量的紫外线辐射会增加人的皮肤癌患病率，还会引发白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病。 注：多布森单位（Dobson Unit，简称 DU）是用来度量大气中臭氧柱尺度的单位。 1个多布森单位等于在标准大气压状态下千分之一厘米臭氧层的厚度。当臭氧层厚度低于220个多布森单位时，臭氧层便出现空洞。 ⑴臭氧对人类有什么作用？ ⑴能够吸收太阳辐射中的紫外线，保护地球上的人类和生物免受过多紫外线的伤害，被称为地球生命的保护伞。 ⑵什么原因导致臭氧层的破坏？ ⑵人类生产生活大量排放氟氯烃（氟利昂）等物质；这类物质上升到平流层，在紫外线作用下释放氯原子，通过链式反应大量消耗臭氧，造成臭氧层破坏。 ⑶臭氧层的破坏有什么危害？ ⑶①到达地面的紫外线辐射增强，危害人体健康，增加皮肤癌、白内障患病概率； ②伤害动植物，抑制农作物生长，造成减产； ③破坏海洋生态系统，危害浮游生物，降低生物多样性。 ⑷人类该采取什么措施来保护臭氧层？ ⑷①减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧物质的排放；②研发新型制冷剂；③加强国际合作。 问题6：P30活动 了解大气含氧量减少对人体产生的影响 大气中氧气含量对人体健康至关重要。科学研究发现，适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地（表 2.1）。 表 2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标 ⑴在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？ ⑴共同地形特点：埃塞俄比亚、肯尼亚都位于东非高原，地形以高原为主，海拔高。 成绩优异的原因：两地海拔高，空气稀薄，大气含氧量较低。当地居民长期生活在轻度缺氧环境，身体得到适应，心肺功能更强，体内红细胞数量更多，携氧能力强。当到平原地区参赛时，氧气充足，身体优势充分发挥，所以中长跑成绩突出。 ⑵在中国地图（地图册或教学挂图）上找到表 2.1 所列的高原训练基地的位置。 ⑵榆中：甘肃；多巴：青海；海埂、呈贡：云南 ⑶目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔 1 800—2 400 米。表 2.1 中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？参照表 2.2 推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 表 2.2 不同海拔与海平面的含氧量比 ⑶判断海拔：榆中 1996m、多巴 2366m、海埂 1888m、兴隆 2118m、呈贡 1906m，全部在 1800‑2400 米最佳训练海拔范围内。 更高海拔训练效果差的原因：由表 2.2 可知：海拔越高，大气含氧量越低。 海拔过高时，含氧量过低，氧气供应不足，会造成人体缺氧严重，身体机能下降，容易疲劳，甚至损伤身体健康，无法开展训练，达不到理想训练效果。 知识点 二、大气的垂直分层 问题1：读下图，指出ABC大气层的名称和划分依据。 1. A：对流层（0‑12km 左右）；B：平流层（12‑50km 左右）；C：高层大气（50km 以上） 划分依据:温度、运动状态和密度 问题2：对流层在大气圈的哪一个部位？这个层大气的质量和密度如何？水汽和杂质含量如何？大气中的污染物主要集中在哪一个层？ 2. ⑴位置：对流层是大气圈的最底层，紧贴地面。低纬度约 17‑18km，中纬度约 10‑12km，高纬度约 8‑9km。 ⑵大气质量、密度 ①质量：集中了大气圈3/4 的大气质量。 ②密度：密度最大，越靠近地面空气密度越大（受地球引力，气体大多聚集底层）。 ⑶水汽和杂质：对流层集中大气几乎全部的水汽和固体杂质。水汽来自地面蒸发、蒸腾；杂质来自地面扬尘、人类排放等。 ⑷污染物分布：大气中的污染物主要集中在对流层。 原因：人类活动在地表，污染物向上扩散主要局限在对流层；对流层对流运动，污染物大多在此层混合。 问题3：对流层的厚度在不同季节和不同纬度地区是否一样？对流层厚度时空分布规律如何？原因是什么？ 3.对流层厚度随纬度、季节不同，厚度不同。 ⑴空间（纬度）分布规律：低纬度厚，高纬度薄；低纬度（赤道附近）：17‑18 km 中纬度：10‑12 km；高纬度（两极）：8‑9 km 原因：对流层厚度取决于对流运动强弱。低纬度地区太阳辐射强，地面受热多，空气对流旺盛，对流能够上升到很高，对流层厚；高纬度地面获得太阳辐射少，气温低，对流弱，对流层薄。 ⑵时间（季节）分布规律：同一地区：夏季厚，冬季薄 原因：夏季地面接收太阳辐射多，地面温度高，对流运动强烈，对流层厚度大；冬季地面冷，对流弱，对流层厚度变小。 问题4：把对流层的厚度随纬度变化标记在下面的图上并解释产生纬度差异的原因。 4. 绘图文字描述，你可以直接照着画： ⑴绘图: ⑵纬度差异的原因（考试标准答案） 对流层厚度由空气对流运动强弱决定，对流强弱取决于地面获得太阳辐射多少。 ①低纬度（赤道）：太阳高度大，地面获得太阳辐射多，地面温度高，空气对流运动旺盛，对流能够上升很高，对流层厚度大（17‑18km）。 ②高纬度（两极）：太阳高度小，地面获得太阳辐射少，地面气温低，空气对流弱，空气上升高度有限，对流层薄（8‑9km）。 ③中纬度热量居中，对流强度中等，厚度介于二者之间。 问题5：对流层的气温随高度的升高产生怎样的变化？对流层的顶部温度多少？形成这种特征的原因是什么？（据教材P32和下图回答） 5. 气温变化规律：随高度升高，气温降低:大致每升高 1000 米，气温下降约 6℃（气温垂直递减率）。 ①对流层顶部温度 赤道地区对流层顶约 17‑18km，顶部气温大约 ‑80℃； 中纬度对流层顶约 10‑12km，顶部约 ‑50℃； 高纬度对流层顶 8‑9km，顶部约 ‑45℃。 总结：对流层顶部温度大多在零下四五十摄氏度，赤道对流层顶温度最低。 ②成因 对流层大气的直接热源是地面长波辐射，不是太阳辐射。 太阳辐射大部分透过大气到达地面，地面吸收之后放出地面长波辐射加热近地面大气。 越往高处，离地面越远，能吸收到的地面辐射越少，所以气温随高度上升而下降。 问题6：对流层大气运动的特征是什么？产生这种运动的原因是什么？ 6.⑴运动特征：以对流运动（垂直方向空气升降运动）为主。近地面空气受热上升，高空冷空气下沉，产生强烈的垂直对流。 ⑵形成原因：①对流层大气直接热源是地面长波辐射，近地面离地面近，受热多，空气升温，空气受热膨胀，密度变小，空气上升； ②高空离地面远，气温低，空气冷却收缩，密度变大，空气下沉； ③冷热不均，造成空气垂直方向的升降，形成对流运动。 问题7：对流层的天气情况如何？产生这种天气现象的原因是什么？ 7. ⑴天气情况：云、雨、雾、雪、雷电等几乎全部的天气现象都发生在对流层，天气现象复杂多变。 ⑵产生原因：对流层集中了大气中几乎全部的水汽和固体杂质，水汽和杂质是成云致雨的必要物质条件。 ⑶对流层对流运动显著：近地面热空气上升，空气上升过程中，随海拔升高气温不断降低，水汽冷却凝结，依附固体杂质，形成云；进一步发展就会产生雨、雪等天气。 问题8：对流层与人类关系如何？ 8. ①人类就生活在对流层底部，对流层和人类关系最为密切。 ②云、雨、雪、雷电等绝大多数天气现象都发生在对流层，风霜雨雪直接影响人类的生产、生活（农业、交通、日常生活都受天气影响）。 ③对流层含有几乎全部水汽，为人类提供降水，供给陆地淡水资源。 ④人类排放的废气、污染物大多集中在对流层，易产生雾霾、大气污染等环境问题，直接影响人体健康。 问题9：平流层的气温随高度的升高产生怎样的变化？形成这种特征的原因是什么？（据教材P32和下图回答） 9. ⑴气温变化规律：气温随高度升高而升高（随海拔增加，温度上升）。 ⑵形成原因（核心考点）：平流层中存在臭氧层，臭氧可以大量吸收太阳辐射中的紫外线，获得热量，使大气增温。海拔越高，臭氧吸收的紫外线越多，温度就越高。 问题10：平流层大气运动的特征是什么？产生这种运动的原因是什么？ 10.⑴特征：平流层大气以水平（平流）运动为主，大气稳定。 ⑵原因：平流层气温随高度升高而升高，大气上热下冷，抑制了空气的垂直对流，所以以水平运动为主。 问题11：平流层的天气情况如何？产生这种天气现象的原因是什么？ 11.⑴天气：平流层天气晴朗，几乎无云雨现象。 ⑵原因：①平流层以水平运动为主，缺少空气对流上升的条件；②水汽和固体杂质极少，缺乏成云致雨的物质。 问题12：平流层与人类关系如何？ 12. ①平流层大气稳定、天气晴朗，适宜飞机高空飞行； ②层内的臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球上的人类与生物； ③臭氧层遭到破坏，会导致到达地面紫外线增多，危害人类健康和生态环境。 问题13：读下图，指出高层大气的范围？把高层大气可以分为几个层？分别有哪几个层？ 13. ⑴范围：自平流层顶（大约 50 千米）以上到大气上界（2000‑3000km），统称为高层大气。 分层（教材划分）：高层大气自下而上分为：中间层、热层、散逸层。 ⑴中间层：50 km～85 km 左右。气温随高度升高而降低，上部冷下部热，对流运动显著。 ⑵热层（电离层主要位于此）：85 km～600 km 左右。气温随高度增加迅速上升；空气高度电离，形成电离层，可以反射无线电短波，对无线电通信意义重大。 ⑶散逸层：600 km 以上至大气上界。空气极其稀薄，大气质点容易脱离地球引力向外散逸。 问题14：中间层的气温随高度的升高产生怎样的变化？中间层的顶界温度多少？形成这种特征的原因是什么？中间层的大气运动什么运动为主？原因是什么？ 14. ①气温变化：气温随高度升高而降低。 ②层顶温度：约‑80℃~‑90℃，为大气层低温区。 ③成因：该层臭氧极少，吸收紫外线能力弱，高度越高获得热量越少，气温降低。 ④大气运动：以对流运动为主。 ⑤运动原因：气温下热上冷，利于空气垂直对流运动。 问题15：电离层的高度有多少千米？为什么称为电离层？电离层有什么作用？ 15. ①高度：约 60‑1000 千米（主要分布在热层）。 ②得名原因：太阳的紫外线、X 射线将大气分子电离，产生大量离子与自由电子，因此称为电离层。 ③作用：可以反射无线电短波，利于地球上的远距离无线电通信。 【自主构建知识框架】 分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系 对流层 低纬： 中纬： 高纬： 平流层 高层大气 第一节 大气的组成和垂直分层参考答案 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $