第3章 课时11 大气的组成和垂直分层、大气受热过程-【衡中学案】2027年高考地理一轮总复习学案（人教版）

第三章地球上的大气 课时11大气的组成和垂直分层、大气受热过程 课标要求：1.运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，并理解其与生产和生活的联系。2.运用示意图等。 说明大气受热过程原理，并解释相关现象。 研清教材·固县础 一、大气的组成和垂直分层 二 大气的受热过程 1.大气的组成 氧—生物维持 所必需 A 射向宇宙空间 的物质 干洁 大气吸收 低层空气 氮—生物体的基本成分 气吸收 二氧化碳 的基本原料 大气 面 臭氧—吸收太阳光中的 地面受热增温 保持地面温度 水汽)天气变化的重要角色 1.大气的能量来源 杂 (1)根本来源：A 2.大气的垂直分层 (2)直接热源：B (1)划分依据：温度、运动状况和密度等。 2.受热过程 (2)大气各垂直分层的主要特点 (1)地面受热：太阳辐射透过大气射到地面， 垂直分层 主要特点 038 使 _0 高度因纬度而异；气温随高度的升高而 (2)大气受热： 以长波辐射的形式向大 对流层 运动显著；天气现象复杂 气传递热量，使 多变 3.大气的作用 (1)对太阳辐射的削弱作用：大气层中水汽、C02、 气温随高度升高而 ；气流以平流运动为 平流层 主；天气晴朗，大气能见度 适 云层、尘埃等对太阳辐射具有 、散 合 射作用。 (2)对地面的保温作用：C 对近地面 空气稀薄；随高度的增加，气温先降低后升高；含 大气热量起补偿作用。 高层大气 有若干 ,能反射无线电波 4.主要影响：影响着大气的热状况 制约着大气的运动状态。 考教衔接·明方向 结合教材必修一P34大气受热过程及图2.9考查 太阳辐射 学生对基础知识的理解，高三复习应加强对基础知识 1.3181.4551.6321.729 (卡/平方厘米·分)》 的识记与掌握。 (2025·浙江6月选考)其他条件相同情况下，在青 导致四地太阳辐射随海拔高度产生差异的主要因素 藏高原四地观测太阳辐射与海拔高度之间的关系， 是 ( 结果如下表。完成下题。 A.大气逆辐射 B.地面反射与吸收 地点 ① ② ③ ④ C.地面长波辐射 海拔高度（米） 22003700 50006325 D.大气反射、吸收与散射 深化整合·提素能 考点一大气的组成和垂直分层 研析典题 ②平流层中的03→吸收波长较短的紫外线→升 温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物 例口科所阳双利用往运式探定气球，在长沙观测 免受紫外线伤害。 站(2807N,11217'E)收集了四个不同时刻释 (3)水汽 放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息（下 ①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。②水汽 图)。据此完成下题。 温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等 天气现象的发生。 (4)杂质 309 ② 25 0-0 ①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水。 ②尘埃物质→削弱太阳辐射→大气能见度降低。 0 2.人类活动对大气成分的影响 20 01 燃烧矿 大气中二氧化 危害人 15 物燃料 碳含量增加 体健康 ① 10 0-0 类 大气中臭氧总 影响生 有 量减少 污 存环境 害气 ④ 染 0 400600800100012001400 广泛使用 排 200 大气中氯氟 电冰箱、 碳化物含量 影响生 太阳短波辐射量(Wm) 空调 增加 态系统 039 这次探测结果显示，白昼期间气球接收到的太阳 3.大气污染的主要原因分析 短波辐射量随高度增加而增多，是因为随高度增加 (1)自然因素 ①气象因素 A.C02量减少 B.空气温度降低 风速小，污染物不易扩散；大风天气，利于污 C.大气越稀薄 D.人类干扰越小 风速 染物扩散 【思路导引】 逆温天气出现时，空气对流运动受阻，污染气 信息获取 知识调动 气温 体不易扩散而大量积聚 白昼期间气球逐渐上升的 湿度 般而言，湿度越低，污染越重 过程中，海拔逐渐升高，大 ②地形因素：山间盆地、谷地以及三面环山的地 气变稀薄，空气中的尘埃分 文字信息：白昼期间气球接 区，大气污染物受地形阻碍，不易扩散，加剧污染。 子减少，对太阳短波辐射的 收到的太阳短波辐射量随 (2)人为因素 高度增加而增多 削弱作用变弱，故白昼期间 ①人口因素：一般人口集聚度越高，经济活动越频 气球接收到的太阳短波辐 繁，环境污染越重。 射量随着海拔的升高而 ②经济因素：第二产业比重越高，对环境的压力越 增多 大，空气质量越差；以煤炭为主的能源结构会加重大气 污染。 归纳导学 ③技术进步可以提高能源利用效率和环境管理水 平，从而降低大气污染，提高空气质量 1.利用大气的组成解析地理现象 4.利用大气垂直分层的特点解释地理现象 (1)二氧化碳 (1)对流层中的天气多变、飞机颠簸。 C0,→吸收长波辐射（地面辐射）→升温同时释放 热能→射向地面的热量→保温作用。 热量来 气温 对流运动 飞机 对 自地面 下热上冷 显著 (2)氧原子和臭氧 近 ①高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线 地面 水汽与尘埃集中 天气复杂多变 →升温使大气电离→形成电离层。 (2)平流层天气稳定，为飞机航空空域。 对环境 逆温时，大气比较稳定，加重大气污染 热量来 气温 以水平运 航空 容易产生大雾等不利天气 离 影 对天气 自臭氧 下冷上热 动为主 空域 平流层 响对交通 能见度降低，地面湿滑 地面高 水汽与尘埃极少 天气稳定 对点训练 (3)电离层与无线电通信。 喜向1 大气的组成和垂直分层 空气高度 反射 读大气温度随高度变化示意图。回答1~2题。 电离层 地面极 电离状态 无线电短波 高度km) 无线电 高 太阳活动强烈 扰动电离层 通信中断 50 【知识拓展】 逆温现象及其影响 (1)逆温的类型及成因 12 气温（℃） 类型 示意图 成因 1.从大气垂直分层看，图示大气层是 地面辐射冷却，在晴 A.低纬对流层 B.中纬平流层 朗无云或少云的夜 辐射 C.高纬对流层 D.低纬平流层 5℃ 十射逆温层 晚，地面辐射冷却 逆温 10℃ 底部气涅下降 2.该层大气 ( 5 快，离地面越近，降 0℃ 温越快 A.随高度增加，温度增幅变小 B.能大量吸收红外线辐射 0℃ 暖空气水平移动到 暖空气 C.以平流运动为主，利于高空飞行 平流 冷的地面或水面上， D.强烈的太阳辐射使大气呈电离状态 逆温 -10℃ 40 而发生的冷接触 平谏漠层底部气温下降 作用 奢问2逆温现象 (2026·郑州模拟)每年5~8月，南美洲圣地亚哥 冷暖气团温度差异 (33.5S,70.6°W)易出现垂直方向温差异常现象，悬 锋面 显著，暖气团位于锋 浮颗粒物污染较严重。下图为圣地亚哥大气监测塔记 逆温 面上部 录的悬浮颗粒物污染严重的连续三日30m与2m温 差（指30m的温度-2m的温度）变化示意图。据此完 由于山坡散热快，山 成3~4题。 坡上的冷空气沿山 地形 一悬浮颗粒物污染严重区·一周边悬浮颗粒物污染较轻区 坡下沉到谷底，从而 逆温 出现温度的倒置 现象 高度 高度 高度 高度 高度 06 第一天 第二天 第三天 3.悬浮颗粒物污染最严重的是 ( 气温 气温 气温 气温 气温 A.第1天6时 B.第2天6时 正常气温 出现逆温 逆温加厚逆温逐渐消失气温恢复正常 C.第2天21时 D.第3天12时 (2)逆温的影响 4.5~8月圣地亚哥30m和2m的温差异常主要是因 逆温的出现阻碍空气对流，可以抑制沙尘暴的发生 为 () 有 逆温出现在高空，有利于飞机的飞行 ①太阳辐射较弱 ②对流运动较强 ③冷空气堆积 影 逆温可当成一种气候资源加以利用。例如，伊犁河谷逆 在低空（④受副热带高压控制 响 温出现在10月至次年3月，有效地提高了冬季谷地的温 A.①② B.①③ 度，果树越冬可以免受冻害等 C.②④ D.③④ 考点二大气受热过程 研析典题 例面来机-斗会南有西风成的达香季#共冠是响 ②有效辐射为下垫面向上长波辐射与大气逆辐射的差值 →概念 士长波辐射(L↑)又大气逆辐射(L↓) 上长波辐射(L↑)及其上大气逆辐射(L)的月平均变化。据此 1300 完成(1)~(2)题 热带李风气候~1200 (1)与7~9月相比，2~4月西双版纳热带季雨林林冠层之 1100 上的大气逆辐射值较低，主要是因为2~4月期间 00( A.降水较多 B.云雾较少 90(0 C.地表植被覆盖度较低 D.正午太阳高度角较大 800 273456789101172 (2)根据有效辐射变化可知，一年中该地热带季雨林的林冠 月份 层 24月降木较少， 林冠层的长波辐射 A.表面的温度保持恒定 元雾日数少，天气 与大气逆辐射差值 以晴朗为主，故此 在夏李较冬李小，林 B.热量主要来自大气层 林冠之上的大气 冠层有效辐射夏李 C.各月都是其上表层大气的冷源 逆辐射软弱 小于冬李 D.夏季对大气加热效果小于冬季 (1)大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能 归纳导学 的多寡 047 1.大气的受热过程 ①高海拔地区（如青藏高原地区） 短波辐射◇长波辐射 地势高→空气稀薄 大气的削 太阳能丰富 太阳 射向宇宙空间 射向宇宙空间 弱作用弱 大气上界 分 ②内陆地区（如我国西北地区） 大气 图 太 气候较 晴天多，阴 大气的削 太阳能 辐 射 地面吸收 为千旱 雨天气少 弱作用弱 丰富 ASANNSNSNSNNSNNSS ③湿润内陆盆地（如四川盆地） 太阳暧大地→大地暖大气大气还大地 气候较湿润 阴雨天气多，污染 大气的 太阳 大部分太！地面增温后形成地天气增温后形成大气 物不易扩散，空气 →削弱作→能缺 阳辐射到！面长波辐射，大部辐射，其中向下的部 盆地地形 中尘埃、杂质多 用强 乏 达地面， 分地面长波辐射的：分称为大气逆辐射， 地面吸收：热量被大气吸收，：它把大部分热量还给 (2)大气保温作用原理的应用→分析生产、生活 :后增温使大气增温 地面 现象 热量 米源 太阳 地面 大气 ①解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响 2.大气受热过程的原理应用 温室气 大气吸收 大气逆辐射 气温升高， 大气的削 可以减少到达地面的太 体排放 地面辐射 增强，保温 全球气候 两 增多 增多 作用增强 变暖 弱作用 阳辐射，降低近地面温度 种 ②分析农业实践中的一些现象 作 大气逆辐射把大部分热 我国北方地区利用温室大棚生产 用 大气的保 量还给地面，对地面起到 温室大糊 反季节蔬菜 温作用 保温作用 燃烧秸秆 深秋农民燃烧秸秆制造烟雾预防 霜冻 华北地区早春农民覆盖地膜进行 覆盖地膜 农作物种植 (3)昼夜温差大小的分析 对点训练 ①大小 晴朗的天气条件下，白天大气的 塔克拉玛干沙漠腹地沙垄广泛发育。下图表示观 测期高大沙垄高点和低点的气温日变化，沙垄高点和 天气状况 削弱作用和夜晚大气的保温作用 低，点相对高差49m。据此完成5~6题。 都弱→昼夜温差大 20 地势高→大气稀薄→白天大气 地势高低 的削弱作用和夜晚大气的保温作 用都弱→昼夜温差大 ·沙垄高点 。-沙垄低点 下垫面的比热容大→增温和降 下垫面性质 温速度都慢→昼夜温差小，如海 1216 2024(时) 洋的昼夜温差一般小于陆地 地方时 ②应用举例 5.与沙垄高点相比，沙垄低点 在干旱、半干旱地区种植西瓜时，在原有土地上增 A.全天气温均较低 B.日平均气温较低 铺砂砾层，西瓜的产量、质量显著提高。砂砾层对西瓜 C.气温日较差较小 D.夜晚降温较慢 6.观测期间 生长自然条件的改善作用：减少水分的蒸发；白天增温 A.6时，因高差较大，沙垄高点和低点温差大 快，夜晚冷却快，增大土壤日温差，利于瓜果糖分的积 B.上午，因太阳辐射逐渐增强，沙垄低点增温加快 累；有效减少（风沙等造成的）土壤养分流失。 C.15时，因地面辐射较强，沙垄区气温高 D.夜晚，因大气逆辐射强，沙垄高点气温较高 温馨提示：复习至此，请完成练案[11] 课时12 热力环流 042 课标要求：运用示意图等，说明热力环流原理，并解释相关现象。 研清教材·固县础 热力环流 (1)B地受热，空气膨胀上升，近地面空气密度减 1.概念：由于地面 而形成的空气环流。 小，形成 ;高空空气聚集，密度增大，形成 2.形成过程 (2)A、C两地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密 等压面 度增大，形成 ;两地高空空气密度减小，形 成 (3)水平运动：在同一水平面上，空气由 冷却 受热 冷却 A B 流向 考教衔接·明方向 结合必修一教材P37案例及图2.12“热力环流示 C.表层土壤干岛效应增强 意”的理解，考查生活中的地理现象及解决问题的能力 D.植物垂直分层更加明显 (2025·广东卷)城市地下热岛效应是指城区地下 2.能够减轻城市地下热岛效应的有效举措是(） 环境温度高于郊区地下环境温度的现象。与地表城市 ①加大城区基础设施建设力度②增加城区不透水 热岛效应相比，城市地下热岛效应研究更关注城区地 下温度变化及其对城市环境产生的影响。据此完成 层面积③多种植冠层郁闭度高的植物④加强城 1~2题。 区绿地斑块连通 1.城市地下热岛效应增强可导致城区 A.①② B.①④ A.土壤的碳储存能力提高 C.②③ D.③④ B.园林绿化养护成本降低知，7月22日太阳直射点约位于20N,5月22日太阳 直射点也是位于20°N。6月22日一7月22日两地正 午太阳高度都增大，差值不会增大，①错误：3月21 日一3月30日期间，甲地正午太阳高度大于乙地，随 着太阳直射点北移，甲地正午太阳高度不断增大，而 乙地正午太阳高度不断减小，所以甲、乙两地正午太 阳高度差一直增大，②正确：5月22日一6月22日两 地正午太阳高度都变小，差值不会增大，③错误；12月 16日一12月22日甲地太阳高度变小，乙地正午太阳 高度变大，且甲地正午太阳高度小于乙地，甲乙两地 正午太阳高度差变大，④正确。故选C。 深化整合·提素能 考点 研析典题 例：(1)D(2)B 对点训练 考向1 1.A2.B第1题，由图示信息及所学知识可知，此时 北京时间是14时，由树影可知，当地是正午12点，根 据地方时计算公式所求地方时=已知地方时±4分钟/ 度×经度差。所求地在东，“±”号取“+”号，反之取“-” 号；经度差：同在东经或西经，用减法；一个东经，一个 西经，用加法；利用公式推导，所求地经度=120°-(14 -12)×15°=90°E。故选A。第2题，由图示信息及所 学知识可知，正午太阳高度角计算公式：H=90°-纬度 差，当太阳直射点与所求地在同一半球时，用减法；当 太阳直射点与所求地在不同半球时，用加法。我国 33N某地春分日的正午太阳高度=90°-(33°-0°)= 57°，利用数学知识an57°=树高/树影，树高=1.54× 10=15.4米，故选B。 3.D4.C第3题，从小区平面图看，选项中的④⑥栋 靠近湖泊，能欣赏湖景：①③栋离湖泊远，不符合欣赏 湖景的要求，排除A、B;我国位于北半球，夏季太阳从 东北升起、西北落下，下午太阳主要在西边天空，④栋 在大楼的西端，夏季“西晒”对卧室影响大，排除C; ⑥栋在大楼的东端，“西晒”对卧室影响小，D正确。 故选D。第4题，联系已学可知，北半球最短楼间距取 决于冬至日南楼的正午影长。根据正午太阳高度角 计算公式可知，Z市冬至日H=90°-(30°+23°26)= 36°34'：要保证②栋底楼全年正午时刻都能被阳光照 射，此时楼间距、楼高和正午太阳光线构成直角三角 形，其中楼高为直角边，楼间距为另一直角边，正午太 阳高度角的正切值anH=南楼楼高/楼间距，已知楼 高约24米，则楼间距=南楼楼高/anH=24/0.74≈ 32.4米，最接近33米，C正确，排除A、B、D。故选C。 44 素养培优·补短板 典图判读1 1.B2.A第1题，根据材料可知，先民根据当地全年 日出方位的变化修建该古观象台。根据所学知识可 知，不同季节太阳日出方位不同。因此，先民利用陶 寺古观象台，从观测点通过夯土柱间狭缝观测日出方 位，从而确定季节、节气，以便安排农耕，B正确。从材 料中无法得知观象台具有计算太阳高度、测量昼夜长 短和计时的功能，A、C、D错误，故选B。第2题，根据 材料可知，当日出阳光从夯土柱间第7个缝隙入射到 观测点时全球昼夜等长。根据所学知识可知，全球昼 夜等长时为春、秋分日，此时日出正东。因此，当先民 在观测点从夯土柱间第7个缝隙看到日出时，太阳位 于正东方位，A正确，B、C、D错误。故选A。 第三章地球上的大气 课时11大气的组成和垂直分层、大气受热过程 研清教材·固基础 一、1.生命活动光合作用紫外线 2.递减对流升高好航空飞行电离层 二、1.太阳辐射地面辐射 2.地面增温地面大气增温 3.吸收反射大气逆辐射 4.温度分布和变化 考教衔接·明方向 D大气逆辐射属于长波辐射，主要影响的是地面保 温，与属于短波辐射的太阳辐射到达地面的强度无直 接关系，A错误；题目强调“其他条件相同”，地面反射 与吸收差异较小，且海拔变化主要影响大气而非地 面，B错误；地面长波辐射是地面向外辐射热量，与太 阳辐射的接收无关，C错误；海拔升高会导致大气愈加 稀薄，大气反射、吸收与散射作用减弱，大气对太阳辐 射的削弱作用减弱，使更多太阳辐射到达地面，D正 确。故选D。 深化整合·提素能 考点一 研析典题 例1：C 对点训练 1.B2.C第1题，大气垂直分层分为对流层、平流层 和高层大气，对流层随纬度不同厚度不同，低纬度上 界为17~18km,中纬度为10~12km,高纬度上界为 8~9km;平流层气温随高度上升而增加。观察图可 知，该层下界为12km,气温随高度上升而增加，应为 40 中纬度平流层，综上所述，B正确，A、C、D错误。故选 B。第2题，根据气温线变化，随高度增加，温度增幅 变大，A错误；该层为平流层，分布有臭氧，可吸收太阳 紫外线短波辐射，B错误；高层大气受强烈的太阳辐射 影响呈电离状态，D错误；平流层以平流运动为主，利 于飞机飞行，C正确。故选C。 3.C4.B第3题，由图可知，图示大部分时间30m与 2m温差为正，即出现温差异常的逆温现象，不利于污 染物扩散，悬浮颗粒物污染较严重。四个时刻相比， 第2天21时30m与2m温差最大，逆温强度最明显， 悬浮颗粒物污染最严重，C正确，排除A、B、D。故选 C。第4题，由图可知，5~8月圣地亚哥30m和2m 的温差异常主要表现为强逆温。此时为南半球冬季， 太阳辐射较弱，地面热量亏损，温度较低，对流较弱， ①正确，②错误；夜晚，近地面降温快，冷空气因密度 大，堆积在低空，使近地面的气温低于上空气温而逆 温，③正确；5~8月气压带风带北移，圣地亚哥位于 33.5S大陆西岸，此时受西风带控制，④错误。综上 分析，①③正确，故选B。 考点二 研析典题 例2：(1)B(2)D 对点训练 5.B6.C第5题，据图示信息可知，在0~8时沙垄低 点比沙垄高点气温低，在8~17时左右沙垄低点比沙 垄高点气温高，在17~24时沙垄低点比沙垄高点气温 低，A错误；沙垄低点与沙垄高点一天中的最高气温相 近，但沙垄低点一天中的最低气温远低于沙垄高点， 说明沙垄低点的日平均气温较低，且气温日较差较 大，B正确，C错误；夜间沙垄低点的气温曲线下降幅 度更大，说明沙垄低点的夜间降温较快，D错误。故选 B。第6题，沙垄高点和低点相对高差49m,一般来说 对流层每上升1000米气温下降6℃，而仅49米的高 差不可能在6时沙垄高点与低点温差近9℃，A错误； 上午沙垄低点因沙垄的阻挡而受太阳辐射较沙垄高 点少，B错误；地面辐射最强时一般是在14时左右，而 大气热量的主要来源是地面辐射，据图示信息可知沙 垄气温整体都在14~15时达到最高，所以推断15时 是因地面辐射较强，沙垄区气温高，C正确；沙垄所在 的塔克拉玛干沙漠腹地气候极其干旱，天气以晴朗为 主，夜间的大气逆辐射弱，D错误。故选C。 课时12热力环流 研清教材·固基础 1.冷热不均 2.低气压高气压低气压高气压低气压高气 压低气压高气压高气压低气压高气压区 低气压区 考教衔接·明方向 1.C2.D第1题，城市地下热岛效应是指城区地下温 度高于郊区地下温度的现象，土壤温度升高会加速有 机质分解，降低碳储存能力，A错误；地下温度高加剧 土壤水分蒸发，植物需更多灌溉，养护成本上升，B错 误；地下热岛效应导致表层土壤水分蒸发加快，湿度 降低，干岛效应增强，C正确；植物垂直分层主要受光 照和湿度影响，与地下温度关联较小，D错误。故选 C。第2题，加大城区基础设施建设可能增加地下热 源，加剧热岛效应，①错误；增加城区不透水层面积会 减少水分下渗，阻碍散热，②错误；冠层郁闭度高的植 物可遮阴降温，减少地表热量传递至地下，③正确；连 通绿地斑块能增强生态调节功能，促进热量扩散， ④正确，综上，D正确，A、B、C错误。故选D。 深化整合·提素能 考点 研析典题 例：(1)D(2)B 对点训练 1.A2.D3.C第1题，白天太阳辐射强，地面接收太 阳辐射后增温，由于下垫面性质不同（如洱海和周边 陆地热力性质差异)，地面受热不均会导致空气垂直 对流运动加强，使得大气不稳定，A正确；来自洱海的 风挟带水汽含量多，主要影响的是空气的湿度等，大 气不稳定主要是由于空气的垂直运动强烈，B错误；植 被蒸腾作用强主要影响局部小气候的湿度等，对大气 温度有一定调节作用，但蒸腾作用强并不能直接引发 强烈的空气垂直运动，C错误；山谷风在白天会加强空 气的垂直运动，白天山坡升温快，空气上升，山谷空气 上升较慢，形成谷风，这会使大气不稳定，而不是垂直 上升运动少，D错误。故选A。第2题，夜间陆地降温 快，气温低，气压高，风从陆地吹向湖泊，应该是陆风； 同时，夜间山谷气温高于山坡，风从山谷吹向山坡，是 山风。所以夜间应该是陆风与山风叠加，A、B错误： 大理古城位于洱海西侧，陆风为西风，大理古城西部 海拔较高，山风为偏西南风，因此夜间陆风与山风叠 加形成的风向以西风和西南风为主，C错误，D正确。 故选D。第3题，大气稳定度由稳定转为不稳定时，空 气垂直对流运动加强。湖陆风主要是受湖陆热力差 异影响，当陆地升温快时，空气上下交换加剧，会带动 湖陆风向陆地延伸，A错误，C正确；水汽相态变化对 湖陆风的扩展方向影响较小，湖陆风的扩展主要受湖 陆热力差异和空气垂直运动的影响，B错误；湖陆热力