2.1大气的组成和垂直分层 导学案 2026-2027学年高一上学期人教版地理必修一

第一节　大气的组成和垂直分层 导学案 1.运用图表等资料,说出大气的物质组成及其作用。(区域认知、人地协调观) 2.利用大气的垂直分层图,说明各层大气分层的依据、特点、成因,并举例说明对人类活动的影响。(地理实践力、综合思维) 一、大气的组成 1.干洁空气主要成分中比重最大的是①　氮气　,氮是地球上生物体的基本元素。  2.氧是人类和其他生物②　维持生命活动　所必需的物质。  3.绿色植物进行光合作用的基本原料是③　二氧化碳　,其能吸收地面辐射,对地面有④　保温作用　。  4.被称为“地球生命保护伞”的大气成分是⑤　臭氧　。  二、大气的垂直分层 1.对流层:气温随高度增加而⑥　降低　,空气⑦　对流　运动显著,天气现象复杂多变。  2.平流层:气温随高度增加而⑧　升高　,大气以⑨　水平运动　为主。  3.高层大气:气温随高度增加先⑩　降低　后　升高　。  正确打√,错误打×。 1.氧气是大气中含量最多、最重要的气体。 (×) 2.臭氧层因强烈吸收红外线而对地表生物有保护作用。(×) 3.对流层、平流层的温度变化特征相似。 (×) 4.高层大气中电离层的存在影响人类的无线电通信。 (√) 《中国机长》是根据四川航空3U8633航班机组成功处置特情真实事件改编的电影。从重庆飞往拉萨的川航3U8633航班在重庆江北机场正常起飞,当飞机抵达青藏高原东南时(飞行高度9 753 m),驾驶舱的风挡玻璃突然爆裂,生死关头,英雄机组的正确处置,确保了机上全体人员的生命安全,创造了世界民航史上的奇迹。 驾驶舱的风挡玻璃爆裂时,飞机所处的大气层位置应为哪一层? 　大气的组成及其作用 情境　材料一　蛋白质是生物体的主要组成物质之一,所有蛋白质分子都含有C、H、O、N、S等元素,其中N元素的含量比较稳定,平均含量约为16%。 材料二　下图为CO2和O2作用示意图。 材料三　臭氧在常温下是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。近地面高浓度的臭氧会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织。臭氧层能过滤大部分对人体和生物有害的紫外线。图Ⅰ为臭氧浓度随高度变化图,图Ⅱ为臭氧层对紫外线的阻挡示意图。 图Ⅰ 图Ⅱ 任务1　结合材料一,概括N元素的主要作用。 答案 N元素是组成生物体的基本元素。 任务2　结合材料二,说明O2和CO2的主要作用。 答案 O2是众多生物维持生命活动所必需的物质。CO2是植物进行光合作用的重要原料;另外,它吸收地面辐射,对地面具有保温作用。 任务3　结合材料三,总结大气中臭氧浓度垂直分布的特点,并说明臭氧对生命有机体的影响。 答案 特点:臭氧浓度随高度增加先增加、再减少,最大值出现在22—27 km的高度。影响:臭氧吸收了大部分太阳紫外线,为地球上的生物提供了天然的保护屏障,也可以保护人类健康。 竞技体育与地理——培育地理实践力、 人地协调观、区域认知 情境　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。下列为埃塞俄比亚、肯尼亚的位置和地形图及我国国家级高原体育训练基地分布图。 任务1　简述埃塞俄比亚和肯尼亚两国地形的共同点。 答案 海拔高,地形以高原(山地)为主。 任务2　为什么埃塞俄比亚与肯尼亚长跑运动员成绩好? 答案 大气密度随着海拔增加而减小,所以高原地区的大气密度相对较小,每立方米空气中的氧气分子数较少,人体吸入的氧气量也相对较少。适当的缺氧环境有利于激发运动员的运动潜力。 任务3　根据表中数据总结我国国家级高原体育训练基地海拔的分布范围。为什么我国国家级高原体育训练基地没有选在更高海拔的地区? 答案 海拔的分布范围为1 900(1 800)—2 400 m。在更高海拔处训练,空气越来越稀薄,含氧量急剧下降,超过了人体的耐受力,反而使运动员的整体表现下降。 大气的组成 大气组成 含量 主要作用 干洁空气 氧 约占21% 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质 氮 约占78% 地球上生物体的基本元素 二氧 化碳 少 绿色植物光合作用的基本原料;吸收地面长波辐射,使大气增温;对地面有保温作用,二氧化碳增多会产生“温室效应” 臭氧 吸收紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害,对生物具有保护作用 其他 气体 — 水汽 很少 水汽的相变(气态、液态、固态三者的互相转变),产生了云、雨、雾、雪等一系列天气现象,并伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的温度 固体杂质 作为凝结核,是成云致雨的必要条件 人类活动对大气成分的影响 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。 　　(改编题)读干洁空气的体积分数(高度25千米以下)表,回答1~2题。 干洁 空气 甲 乙 丙 二氧 化碳 其他 气体 体积分 数/% 78.000 21.000 0.930 0.038 (变动) 0.032 1.干洁空气中的甲是(D)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.氧气 B.臭氧 C.氩气 D.氮气 2.下列关于各大气成分作用的叙述,正确的是(C)。 A.氮是生物维持生命活动所必需的物质 B.氧气是绿色植物光合作用的基本原料 C.臭氧吸收紫外线对生物具有保护作用 D.二氧化碳是地球上生物体的基本元素 解析 第1题,根据所学知识可知,干洁空气的成分按体积计算,大约是氮气占78%,氧气占21%,二氧化碳占0.038%,其他气体占0.032%,故甲为氮气。第2题,氮是地球上生物体的基本元素;氧是人类和其他生物维持生命活动的必需物质;二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料;过多的紫外线会危害生物的安全,臭氧能吸收紫外线,对生物具有保护作用。 　大气的垂直分层 情境　2022年9月,由航空工业第一飞机设计研究院研制的“启明星50”大型太阳能无人机在陕西榆林顺利完成首飞任务,该无人机巡航高度可达2万米。据了解,这款无人机是首个以太阳能为唯一动力能源的全电大型无人机平台,其利用高效、清洁、绿色、环保的太阳能,可长时间留空飞行,执行高空侦察、森林火情监测、大气环境监测、地理测绘、通信中继等任务。下图为大气垂直分层示意图。 任务1　指出甲、乙、丙分别代表的大气分层。 答案 甲为对流层,乙为平流层,丙为高层大气。 任务2　说出“启明星50”无人机以最大高度巡航时所在的大气层,并说明在该层巡航的优点。 答案 平流层。优点:大气平流运动、天气晴朗、能见度高,有利于飞行;太阳辐射强,提供丰富太阳能,有利于提供充足能源。 任务3　简述甲层大气温度的变化规律及其产生的影响。 答案 变化:气温随海拔升高而降低。影响:空气对流显著,天气复杂多变,影响人类的生产、生活。 珠峰登顶——培育地理实践力、区域认知 情境　8 848.86 m——珠穆朗玛峰最新测定的高程。这个数据是基于全球高程基准的珠穆朗玛峰雪面高程,也是中国和尼泊尔两国团队通过扎实工作并克服重重困难最终确定的。 任务1　世界最高峰的顶部位于大气垂直分层的哪一层? 答案 珠穆朗玛峰所在纬度处于中低纬度,对流层高度应在12 km左右,虽然珠穆朗玛峰高度达到8 848.86 m,但仍然处于对流层的范围。 任务2　如果同一纬度海平面温度是26 ℃,在理想情况下珠穆朗玛峰顶部温度会是多少呢? 答案 在理想情况下,每上升100 m,气温下降约0.6 ℃,如果海拔0 m的温度是26 ℃,则珠穆朗玛峰顶部的温度约为-27 ℃。 大气垂直分层 高度 气温垂直变化 空气运动 天气现象 与人类的关系 规律 原因 对流层 低纬17—18 km,中纬10—12 km,高纬8—9 km 气温随高度增加而递减,大约每升高100 m,气温降低约0.6 ℃ 地面是对流层大气主要的直接热源,离地面越远,气温越低 对流运动显著 复杂多变 人类生活在对流层底部,故与人类关系最密切 平流层 自对流层顶至50—55 km 下层气温随高度变化很小,30 km以上气温随高度增加而迅速上升 该层气温基本上不受地面影响,而靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温 以平流运动为主 天气晴朗 ①臭氧大量吸收紫外线,成为人类生存环境的天然屏障;②大气稳定,天气晴朗,能见度高,利于高空飞行 高层大气 自平流层顶以上到大气上界2 000—3 000 km 起初随高度增加而递减,后随高度增加而上升 高空有氧原子吸收太阳辐射 稳定少变 自下而上先对流、后平流 80—500 km 高空有若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用 　　中国第13次北冰洋科学考察队大洋队大气环境组的科考队员们放飞的气象探空气球,携带无线电探空仪上升至3万米高空,获取了大气层相关数据,用于分析和研究。读大气垂直分层示意图,回答1~2题。 1.探空气球在上升过程中(A)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.气压不断降低 B.气温先升后降 C.氧气浓度升高 D.水汽含量增多 2.此次气象探空气球上升至最大高度时所处的大气层(B)。 A.存在若干电离层,反射无线电波 B.气流运动较平稳,利于航空飞行 C.水汽杂质含量高,天气现象多变 D.臭氧的含量最高,大气密度最小 解析 第1题,气球在上升过程中,大气气压减小;对流层大气温度随高度增加而降低;气球在上升过程中,空气越来越稀薄,氧气浓度也会越来越低;空气中的水汽集中在对流层,当探空气球上升至平流层后,水汽含量下降。第2题,此次实验探空气球上升的最大高度为3万米,此时所在的大气层为平流层,大气以平流运动为主,气流平稳,利于航空飞行;电离层位于高层大气,高层大气空气稀薄,密度最小;氧气、杂质含量高,以及天气多变的大气层为对流层。 　逆温现象及其影响 情境　逆温现象是指随着高度增加,气温不降反升的现象,易引发雾霾等天气。2023年1月3日至5日,山西省出现雾霾天气,道路能见度大幅下降,给道路交通安全带来影响,3月5日过后雾霾逐渐消散。下图示意气温垂直分布的四种情形。 任务1　上述山西省逆温现象主要发生在大气垂直分层的哪一层? 答案 对流层。 任务2　上述逆温属于哪一种类型?除此之外,逆温还包括哪些类型? 答案 辐射逆温。除此之外,逆温还包括平流逆温、锋面逆温、地形逆温。 任务3　若图①②③④反映了这次雾霾天气的生消过程,则其先后排序是什么? 答案 ③→②→①→④。 任务4　图①②③④中,最有利于雾霾污染物扩散的是哪一情形? 答案 ④。 一、逆温现象的含义 在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,大约高度每升高1 000 m,气温降低约6 ℃。这主要是因为对流层大气的主要热源是地面,离地面越远,受热越少,气温就越低。但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,该现象称为逆温现象(如图)。 二、逆温的类型 类型发生的条件和过程出现的地区 辐射 逆温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在中高纬地区,在黎明前最强 平流 逆温当暖空气运动到冷的地面上空时,暖空气与冷地面之间不断进行热量交换,暖空气下层受冷地面影响大,气温降低较快,上层降温较慢,从而形成逆温中纬度沿海地区 锋面 逆温锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带,暖气团位于锋面上部,冷气团在下部,会形成逆温冷暖气团之间的过渡带 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,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山地、盆地和谷地 辐射逆温的生消过程如下图所示: 　　辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可能出现。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。 三、逆温现象的影响 不利 影响 出现多 雾天气 早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使大气能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至导致交通事故 加剧大 气污染 由于逆温现象的存在,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 有利 影响 抑制沙尘 暴的发生 沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动,逆温不利于沙尘扬起 　　对流层大气温度在垂直方向分布一般为“上冷下热”,但有时会受下垫面和天气状况的影响,出现“上热下冷”的现象,这种现象称为逆温。逆温对污染物的扩散有重要影响。读某地不同时段气温垂直分布图,回答1~2题。 1.对流层出现逆温时,近地面污染物不易扩散的主要原因是(D)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.人类排放污染物增多 B.逆温阻挡了空气的水平运动 C.逆温造成了空气的下沉运动 D.逆温抑制了空气的上升运动 2.单从递温带来的影响考虑,下列时段中,适合开展户外体育活动的是(C)。 A.5—7时 B.7—9时 C.13—15时 D.19—21时 解析 第1题,对流层出现逆温时,较强的逆温层气温随高度升高而升高,空气上热下冷,空气温度结构稳定,不易产生对流,近地面产生的污染物不易通过对流上升运动而扩散,从而导致空气中污染物含量上升;逆温层并不能影响人类排放污染物的多少;逆温层中大气以水平运动为主,逆温不会阻挡空气的水平运动;逆温会抑制对流运动,也包括抑制对流下沉运动,不会造成空气的下沉运动。第2题,由于逆温层的出现,近地面污染物不易扩散,空气中污染物浓度上升,影响进行户外体育活动的人们的身体健康,因此开展户外体育活动最好是在无逆温或逆温现象弱的时段。读图可知,19—21时、5—7时、7—9时这三个时段,近地面有不同厚度的逆温层存在,而13—15时的逆温层薄、高,甚至消失。因此适合开展户外体育活动的时段是13—15时。 　　现代大气的成分主要是氮气和氧气,但地球早期大气的成分却主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨。现代大气中的二氧化碳和臭氧含量很少,却起着十分重要的作用。据此回答1~2题。 1.下列有关二氧化碳和臭氧的叙述,正确的是(C)。 ①二氧化碳能够强烈吸收地面辐射,起到保温作用　②二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料　③臭氧可以大量吸收红外线而增温　④臭氧吸收紫外线,保护地球生物,被誉为“地球生命的保护伞” 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④ 2.下列城市中,对流层厚度最大的是(B)。 A.广州(23° N) B.新加坡(1° N) C.北京(40° N) D.莫斯科(55° N) 解析 第1题,二氧化碳对地面长波辐射的吸收能力较强,吸收地面辐射后,大气增温同时向外辐射长波辐射,对地面起保温作用,①正确;绿色植物进行光合作用,吸收二氧化碳,②正确;臭氧吸收紫外线,使到达地面的紫外线减少,保护地球生物,③错误,④正确。第2题,对流层的厚度取决于近地面空气对流运动达到的高度,近地面温度越高,空气上升运动越强,对流层越厚,故对流层的厚度与纬度呈负相关,纬度越低,气温越高,对流层厚度越大。 　　2023年10月26日11时14分,搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号F遥十七”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分,“神舟十七号”载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口,中国空间站位于距地面约400千米的近地轨道上。据此回答3~4题。 3.“神舟十七号”载人飞船自地面至50千米高空飞行过程中,气温变化是(C)。 A.一直降低 B.一直升高 C.先降后升 D.先升后降 4.中国空间站所在的大气层(D)。 A.天气变化剧烈 B.臭氧含量最大 C.氮气比重最大 D.处于电离状态 解析 第3题,“神舟十七号”载人飞船从地面到50千米高空飞行过程中,先经过对流层,气温随着高度升高而降低,后经过平流层,气温随高度升高而升高,故气温变化是先降后升。第4题,由材料可知,中国空间站位于400千米的高空,位于地球大气的高层大气,高层大气80—500千米的高空中,有若干电离层,处于电离状态;天气变化剧烈的是对流层;臭氧含量最多的是平流层;在低层大气中氮气比重最大。 (见《固学案》P11) (限时:45分钟) 　　地球大气又称“氮氧大气”。读地球大气圈25千米以下干洁空气的主要成分表,回答1~2题。 气体成分 体积分数% 氮气(N2) 78.000 氧气(O2) 21.000 氩气(Ar) 0.9300 二氧化碳(CO2) 0.038(变动) 1.地球大气称为“氮氧大气”是因为两者(A)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.约占干洁空气体积的99% B.是吸收地面辐射最多的气体 C.是生命活动必不可少的物质 D.在其他天体上并不存在 2.目前,大气中二氧化碳含量增加的主要原因是(B)。 ①植树造林　②大量燃烧化石燃料　③新能源公交车的逐渐普及　④森林、草原开垦成农田 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 解析 第1题,氮气和氧气是大气的主要成分,在干洁空气中,氮气和氧气约占99%,故又称地球大气为“氮氧大气”。大气主要成分除了干洁空气外,还有水汽和固体杂质,地面辐射是长波辐射,除部分透过大气射向宇宙外,大部分被大气中的水汽和二氧化碳吸收。氧是人类和其他生物维持生命活动必不可少的物质。氮气和氧气也存在于其他天体,例如火星。第2题,植物光合作用可以吸收大量二氧化碳,所以植树造林可以减小大气中二氧化碳的含量,①错误;大量燃烧矿物化石燃料会排放大量二氧化碳,导致大气中二氧化碳含量升高,②正确;与传统能源相比,新能源二氧化碳排放量少,新能源公交车普及会替换大量传统能源公交车,会使大气中二氧化碳含量降低,③错误;森林、草原的植被数量大于农田,森林、草原吸收的二氧化碳比农田多,若把森林、草原开垦成农田,会使大气中二氧化碳含量升高,④正确。 　　中国空间站的轨道高度为400—450 km,设计寿命为10年,长期驻留3人。2023年6月4日6时33分,“神舟十五号”载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆。返回舱在距地面大约10 km时会自动打开降落伞,保障其以安全速度着陆。读返回舱着陆时的照片和大气垂直分层图,回答3~5题。 3.在轨运行的中国空间站位于(D)。 A.对流层 B.平流层 C.臭氧层 D.高层大气 4.返回舱打开降落伞时所在的大气层(A)。 A.天气现象复杂且多变 B.大气以平流运动为主 C.直接热源是太阳辐射 D.温度随高度增加而增加 5.航天员在驻留期间开设“天宫课堂”,下列现象会对课堂直播造成干扰的是(C)。 A.狂风暴雨 B.极光现象 C.耀斑爆发 D.太阳辐射 解析 第3题,根据材料可知,中国空间站的轨道高度在400—450 km。据图可知,高层大气的范围在50 km以上,故其在高层大气中运行;对流层的平均高度为12 km;平流层的范围在12—50 km;臭氧层位于平流层中。第4题,根据材料可知,返回舱在距离地面大约10 km处打开降落伞,此时返回舱位于对流层,在对流层中天气现象复杂多变;平流层中大气以平流运动为主;对流层的直接热源是地面辐射;对流层大气温度随高度的增加而降低。第5题,若在航天员在开设“天宫课堂”并进行直播时,太阳耀斑爆发,则其发射的带电粒子流会干扰地球电离层,会影响无线电短波通信,从而对直播造成干扰;狂风暴雨发生在地面上,不会对直播造成影响;极光现象和太阳辐射也不会对直播造成影响。 　　(改编题)近些年来,生活在南美洲南端的伍拉斯顿群岛的许多动物视力严重退化,羊患上了白内障,野兔和鸟类几乎双目失明,渔民捕获的鱼大多数是盲鱼。当地居民外出时暴露的皮肤很快就被晒得通红,眼睛也有痒痛感。这种情况是大气层中臭氧层被破坏造成的。据此回答6~7题。 6.造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在(B)。 A.北极上空 B.南极上空 C.赤道上空 D.北大西洋上空 7.保护臭氧层的有效对策是(B)。 A.建立大范围的热带雨林自然保护区 B.积极研制新型制冷系统 C.要严格控制发达国家二氧化碳的排放量 D.各国共同行动,联合治理酸雨和汽车尾气污染 解析 第6题,臭氧层空洞在地球的两极地区均有出现,尤以南极地区最为严重。由材料可知,该地区位于南美洲南端,靠近南极地区,受南极臭氧层空洞影响,当地的环境问题严重。第7题,根据所学知识可知,保护臭氧层的有效对策是积极研制新型制冷系统,减少氟氯碳化物的排放量;建立大范围的热带雨林自然保护区,可以增加对大气中的二氧化碳的吸收,缓解全球变暖问题,与保护臭氧层无关;控制发达国家二氧化碳的排放量是应对全球变暖的举措,与保护臭氧层无关;各国共同行动,联合治理酸雨和汽车尾气污染是应对酸雨问题和光化学烟雾等大气污染的措施,与保护臭氧层无关。 　　读大气中臭氧体积分数随高度的分布示意图,回答8~9题。 8.大气中的臭氧可以(C)。 A.吸收地面短波辐射,使大气增温 B.吸收太阳长波辐射,削弱太阳辐射 C.吸收紫外线,保护地球上的生物 D.被二氧化碳分解,形成臭氧层空洞 9.臭氧体积分数最大的区域所在的大气垂直分层(A)。 A.气温随高度的升高而升高 B.气温随高度的升高先递减后递增 C.水汽、杂质多,天气多变 D.易受太阳活动干扰,影响无线电通信 解析 第8题,臭氧能吸收太阳光中的紫外线,使大气增温,同时减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用。地面辐射为长波辐射,太阳辐射为短波辐射。臭氧不会被二氧化碳分解,且臭氧层空洞主要与氟氧碳化物的使用有关。第9题,臭氧体积分数最大区域所在的大气垂直分层为平流层,平流层气温随高度的升高而升高。高层大气气温随高度的升高先递减后递增;水汽、杂质多,天气多变,为对流层的特征;高层大气易受太阳活动干扰,太阳活动干扰高层大气中的电离层,从而影响无线电通信。 　　民航喷气式飞机短途航线通常在8 km左右的高度巡航(指飞机完成起飞阶段进入预定航线后的飞行状态),长途航线通常在11 km左右的高度巡航。读地球大气垂直分层示意图,回答10~11题。 10.民航喷气式飞机巡航的位置基本上在(A)。 A.对流层顶部 B.平流层下部 C.平流层顶部 D.高层大气下部 11.保持在相似的垂直分层位置飞行,巡航高度最大的是(A)。 A.夏季低纬度航线 B.夏季高纬度航线 C.冬季低纬度航线 D.冬季高纬度航线 解析 第10题,由材料可知,民航喷气式飞机短途航线通常在8 km左右的高度巡航,长途航线通常在11 km左右的高度巡航,平均高度12 km以下为对流层,因此民航喷气式飞机巡航的位置基本上在对流层顶部。第11题,保持在相似的垂直分层位置飞行,即在对流层顶部飞行,对流层顶部的高度具有明显的时空变化。夏季气温高,低纬度气温高,对流旺盛,对流层的高度高,所以对流层顶部的高度夏季高于冬季,低纬度地区高于高纬度地区。 12.(改编题)读气温垂直变化图,回答下列问题。(22分) (1)描述A层大气高度的时空变化规律,并说明该层大气高度存在时空差异的原因。(6分) (2)指出A、B层大气的气流运动差异,并说明理由。(6分) (3)简述C层大气特征,并说明C层大气与人类的关系。(10分) 答案 (1)夏季高,冬季低;低纬度高,高纬度低。原因:对流层高度因地面温度或受热强度引发的对流强度而变化,而地面温度具有时空差异。 (2)A层大气以对流为主;B层大气以平流为主。原因:A层大气温度随高度的增加而下降,大气上冷下热,大气存在垂直对流运动;B层大气除底层变化很小外,随着高度的增加,气温上升很快,空气上热下冷,不易形成垂直对流,大气以水平运动为主。 (3)特征:位于大气外层,属于地球大气向宇宙空间过渡的层次;气压很低,大气密度很小;大气呈电离状态。关系:电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信具有重要作用;有极光现象。 解析 第(1)题,由图可知,A是对流层,温度越高,对流运动越旺盛,对流层越高,故对流层厚度随纬度升高而降低。夏季对流层厚度大于冬季;低纬地区对流层厚度大于高纬地区。第(2)题,由于大气温度变化特点不同,引起的气流运动也不同。由图可知,A是对流层,大气以对流运动为主,主要是因为大气上冷下热,利于对流;B是平流层,大气以平流运动为主,主要是因为大气上热下冷,大气稳定,不利于形成垂直对流,以平流运动为主。第(3)题,由图可知,C是高层大气,是大气的最外层,温度随高度升高先下降后升高,含有电离层;高层大气的大气密度较小,气压很低。因为含有电离层,会反射无线电短波,对无线电短波通信有重要作用;电离层有极光现象,高层大气还有流星现象。 13.地球上不断变化的大气成分和性质各异的大气分层,深刻地影响着人类活动。阅读材料,回答下列问题。(20分) 材料一　气球作为探空的工具已经被广泛使用。假设探空气球可以上升至100千米的高空,图Ⅰ为探空气球上升示意图。 图Ⅰ 材料二　图Ⅱ为大气垂直分层示意图。 图Ⅱ 材料三　大气中会出现气温随高度增加而升高的反常现象,气象学上称之为“逆温”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。 (1)近地面大气是由　　　　、　　　　、微小颗粒组成的混合物。(2分)  (2)图Ⅱ大气垂直分层中的①②③分别是　　　　、　　　　、　　　　。(3分)  (3)请在图中补绘②层气温变化曲线。该层22—27 km高度有种气体含量达到最大值,形成　　　　层,成为人类生存环境的天然屏障。(4分)  (4)某飞机起飞时,机场风雨交加,飞机起飞后,迅速作爬升运动。结合所学知识,解释其原因。(4分) (5)假设探空气球在该纬度由高空100 km处结束探测任务返回地面,其返回过程中,气温随高度的变化规律可能是(　)。(2分) A.递减→递增→递减 B.递减→递减→递增→递增 C.递增→递减→递增→递减 D.递减→递增→递减→递增 (6)探空气球在某一高度时,与基站的通信设备发生异常现象,探空气球到达该高度时可能位于(　)。(2分) A.臭氧层 B.平流层 C.对流层 D.高层大气 (7)逆温层位于图Ⅱ大气层的　　　　(填序号)。图示逆温现象从发展到消退的排序,正确的是(　)。(3分)  A.d→b→a→c B.a→c→d→b C.d→a→b→c D.c→a→b→d 答案 (1)干洁空气　水汽 (2)对流层　平流层　高层大气 (3) 臭氧 (4)平流层水汽和杂质少,天气晴朗,大气平稳,有利于航空飞行,飞机升至平流层比较安全。 (5)D　(6)D　(7)①　A 解析 第(1)题,根据所学知识可知,近地面大气成分复杂,主要是由干洁空气、水汽、微小颗粒组成的混合物。第(2)题,图中①层在12 km以下,为对流层;②层在12—50 km,为平流层;③层在50 km以上,为高层大气。第(3)题,②层为平流层,气温随高度的升高而上升,如下图: 在平流层22—27 km处臭氧含量达到了最大值,形成了臭氧层,其能够大量吸收紫外线,使射向地面的紫外线大大减少,成为人类生存环境的天然屏障,因而被形象地称为“地球生命的保护伞”。第(4)题,平流层中水汽和固体杂质含量极少,天气晴朗,大气以水平运动为主,大气稳定,有利于航空飞行,因此该飞机起飞时,机场风雨交加,飞机起飞后,迅速作爬升运动,爬升到了平流层。第(5)题,探空气球由高空100 km处结束探测任务返回地面的过程中依次经过高层大气、平流层、对流层。根据图示信息可知,高层大气随着海拔降低,气温先降低后升高;平流层随着海拔的降低,气温逐渐降低;对流层随着海拔的降低,气温逐渐升高。第(6)题,结合所学知识可知,电离层中含有大量离子和自由电子可以干扰无线电短波通信,因而探空气球与基站的通信发生异常可能出现在其到达电离层的时候;电离层主要在高层大气,且臭氧层、平流层、对流层对通信影响不大。第(7)题,逆温是指对流层大气出现了海拔越高、气温越高的现象。①层为对流层,故逆温层位于图Ⅱ大气层的①层。逆温通常由近地面开始出现,d图逆温开始显现,b图逆温层厚度增大,a图近地面最先升温,逆温开始消退,c图逆温完全消失,故图示逆温现象从发展到消退的排序是d→b→a→c。 学科网（北京）股份有限公司 $