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(共30张PPT)
第二章
地球上的大气
第一节　大气的组成和垂直分层
内容索引
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 了解大气的组成。
2. 了解大气的垂直分层，说出各大气层的特点。
3. 了解大气各垂直分层对人类活动的影响。
活 动 方 案
活动一：阅读下列材料，了解大气的组成[学生用书P27]
材料一　地球大气是指地球外围的空气层，是地球自然环境的重要组成部分，与人类的生存息息相关。通常把从地面到1 000～1 400 km高度内的气层作为地球大气层的厚度，其中大气总质量的98.2%集中在30 km以下。
大气的主要成分为氮、氧、氩、二氧化碳、水等，组成比例因时因地而异，其中以二氧化碳变动率最大。大气密度是不均匀的，海平面附近的密度最大，往上密度渐小，大气约50%集中在海拔5.6 km内。
材料二　2025年3月，全球大气CO2浓度均值达到430 ppm(ppm为百万分之一)的历史峰值，比工业化前水平高50%以上，为数百万年以来最高值。全球温室气体浓度的攀升与全球人类生产生活的增加密不可分。
1. 根据教材及以上材料完成大气的组成及作用表。
大气组成 主要作用
干洁空气 主要成分 N2 氮是生物体的基本______
O2 氧是维持生物生命活动所必需的______
微量成分 CO2 绿色植物光合作用的_________，对地面具有______作用
O3 吸收_______，使地球上的______免遭过量紫外线的伤害
水汽 成云致雨的______条件，对地面具有______作用
固体杂质 成云致雨的______条件
元素
物质
基本原料
保温
紫外线
生物
必要
保温
必要
2. 近百年来，全球大气中的二氧化碳含量不断上升的原因是什么？有什么后果？
【答案】原因是人类大量燃烧化石燃料(释放大量二氧化碳)，改变土地利用的方式(毁林，减少森林吸收二氧化碳的量)。　其后果是全球大气的温室效应增强，全球气候变暖，冰川融化，海平面上升，破坏全球生态系统，危及人类的生存。
3. 地球原始大气的主要成分有水蒸气、氢气、氨气、甲烷、硫化氢、二氧化碳等，原始大气没有氧气，那目前大气中的氧气从何而来？
【答案】绿色植物的光合作用吸收二氧化碳并释放氧气。
活动二：了解大气垂直分层及不同层次的特点[学生用书P28]
1. 大气自下而上依次大致可以分为哪几个层次？分层的依据是什么？
【答案】对流层、平流层、高层大气。　依据是大气在垂直方向上温度、运动状况和密度的差异。
自地面向上，大气层可以延伸到数千千米的高空。根据人造卫星的探测资料，在2 000～3 000km的高空，大气的密度已经与星际空间的密度非常接近，这个高度可以看作是地球大气的上界。右图为“大气垂直分布图”(如右图所示)。
2. 填写下表，总结大气不同层次的特点。
大气分层 高度范围 特点 与人类关系
气温向上变化特点 空气运动特点
高层大气 平流层顶至 ___________km 先____后____ ______能反射无线电波
平流层 对流层顶至
_________km 随高度增加而______ 以______运动为主 臭氧吸收大量______，保护地球的生命；利于高空____
对流层 低纬顶部：
________km 高纬顶部：
________km 随高度增加而____ _______运动强烈 ______现象复杂多变
2000～3000
下降
上升
电离层
50～55
递增
水平
紫外线
飞行
8～9
17～18
递减
对流
天气
3. 分析对流层顶的高度随纬度变化的原因，并结合活动一材料说明对流层云、雨等天气现象较多的原因。
【答案】纬度越低，近地面的温度越高，对流层气流对流幅度越大，因此对流层厚度越大，层顶高度较高。
对流层集中了大气中几乎全部的水汽、杂质，另外该层气温上冷下热，对流运动显著，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨。
4. 请说出平流层中的臭氧层有“地球生命的保护伞”之称的原因，并讨论人类应怎样保护臭氧层。
【答案】在平流层22～27 km范围内大气含有大量的臭氧，其吸收紫外线，使地球上的生命免受过多的紫外线伤害。　保护措施：限制生产和使用消耗臭氧层的物质。
温馨提示　臭氧层空洞
臭氧层空洞是大气平流层中臭氧浓度最小处，是臭氧层缺失处。其形成的主要原因是人类大量使用的氯氟烷烃化学物质(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)在大气对流层中不易分解，当其进入平流层后受到强烈紫外线照射，分解产生氯游离基，氯游离基同臭氧发生化学反应，使臭氧浓度减少，从而造成臭氧层的严重破坏。
【知识拓展】逆温现象
在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约每升高100 m，气温降低0.6 ℃，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，或者随高度的增加，降温变化率小于 0.6 ℃/100 m，这种现象称为逆温。
逆温现象在一定程度上可以抑制沙尘暴的发生，对飞机的飞行也十分有利，也可应用于谷物种植，提高产量及质量，但大多数时候会带来显著的大气污染。
检 测 反 馈
一、 单项选择题
“神舟十九号”载人飞船于2024年10月30日凌晨发射升空，并于2025年4月30日返回地球。据此完成1～2题。
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1. 下列图片中能正确反映返回舱在返回过程中所经历的大气环境的是(　　)
【解析】图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层分别对应对流层、平流层和高层大气，臭氧层位于海拔15～35km处，位于平流层中，并且平流层气温随海拔的升高而升高，对流层气温随海拔升高而降低，在对流层顶部气温降至-60℃左右，C正确，A、B、D错误。
【答案】 C
A B C D
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2. 下列关于上题中Ⅰ、Ⅱ层大气的叙述，不正确的是(　　)
A. 返回舱在Ⅰ层时可能会出现颠簸
B. Ⅰ层的厚度随着纬度降低而增厚
C. Ⅱ层能见度好，有利于高空飞行
D. Ⅱ层的直接热量来源是地面
【解析】Ⅰ层为对流层，温度随海拔的升高而降低，所以对流运动强烈，飞船受气流影响有时会出现颠簸现象，A不符合题意；Ⅰ层为对流层，低纬度对流层厚度较厚，高纬度较薄，随着纬度降低而增厚，B不符合题意；Ⅱ层为平流层，大气运动以平流运动为主，因此天气晴朗，能见度好，有利于高空飞行，C不符合题意；Ⅱ层是平流层，该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温，D符合题意。
【答案】D
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30～40km后自行炸裂。图1示意科研人员放飞某大气成分探测气球(如左下图所示)，图2示意探测的大气成分浓度垂直变化(如右下图所示)。读图完成3～4题。
图 1
图 2
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【解析】探空气球自行炸裂，主要是由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气球炸裂，A、B、D错误。
【答案】C
3. 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
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4. 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. 是植物光合作用基本原料 D. 是成云致雨的必要条件
1
【答案】B
【解析】读图可知，该成分浓度随高度的升高大致先升高后降低，A错误；在20～25 km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，臭氧可大量吸收紫外线，B正确；二氧化碳是植物光合作用基本原料，C错误；水汽和杂质是成云致雨的必要条件，D错误。
2024年端午节当天，一场雷雨过后，北京城区北部的居民在午后观测到了奇异且壮观的乳状云(如下图1所示)。乳状云通常出现在雷雨云的下方，其形成主要与上升气流和下沉气流的相互作用有关。图2示意大气的垂直分层(如下图所示)。据此完成5～6题。
图 1
图 2
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5. 出现乳状云的大气层是(　　)
A. ① B. ② C. ③ D. ④
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【解析】根据材料并结合所学知识可知，对流层大气对流运动旺盛，多云雨现象，乳状云应出现在对流层，①位于近地面，气温随海拔升高而降低，为对流层，A正确；②位于对流层顶部至50 km高空处，气温随海拔升高而升高，为平流层，③④为高层大气，B、C、D错误。
【答案】A
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6. 乳状云(　　)
A. 易形成晴朗天气 B. 空气密度小，呈电离状态
C. 只存在水平运动 D. 低纬度地区分布高度较高
1
【答案】D
【解析】结合材料可知，乳状云主要由对流作用形成，故形成过程中以垂直运动为主，且通常会形成降雨天气，A、C错误；空气密度小、呈电离状态是电离层大气的特征，B错误；乳状云形成于对流层，低纬度地区大气对流强烈，对流层分布高度高，乳状云的分布高度也相应更高，D正确。
下图为“某地大气温度随高度变化示意图”(如下图所示)。读图完成7～8题。
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7. 该图示意的大气垂直分层属于(　　)
A. 对流层 B. 平流层 C. 电离层 D. 臭氧层
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【答案】A
【解析】读图可知，该图示意的大气垂直分层的顶部离地面高度约10km，已知对流层平均厚度约为12km，由此可判断该图示意的大气垂直分层属于对流层，A正确；平流层海拔高度约12～50km，高层大气海拔在50km以上，臭氧层位于平流层之中，因此与图示大气层高度不同，B、C、D错误。
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8. ②高度范围气温分布特征最可能导致(　　)
A. 对流作用增强 B. 太阳辐射增多
C. 气流水平运动减慢 D. 污染气体扩散受限
1
【答案】D
【解析】据图可知，②区域气温随高度升高而升高，空气上热下冷，对流作用减弱，A错误；②区域气温分布特征与太阳辐射增多关系不大，B错误；②区域气温随高度升高而升高，不利于对流运动，则大气以水平运动为主，因此不会导致水平运动减慢，C错误；②区域气温随高度升高而升高，不利于对流运动，近地面的污染空气很难向上扩散，使得污染气体扩散受限，近地面大气污染物质的浓度上升，D正确。
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二、 综合题
9. 阅读图文材料，完成下列问题。
目前的大气成分是地球长期演化的结果，但随着海拔上升，各组成成分会有不同的变化。下图示意干洁空气中某气体浓度随高度的变化(如下图所示)。
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(1) 目前25 km以下干洁空气的组成成分中，含量最大的是_________
(填气体名称)，该气体组成元素对地球生命的意义是__________________
____________。
(2) 图示气体最可能是___________(填气体名称)，该气体集中在15～35 km 的大气层中，形成__________。
(3) 近年来，图示气体在南北极上空的含量明显下降，试分析该现象对人类健康所造成的不利影响。
【答案】臭氧能大量吸收太阳紫外线，大气中臭氧含量下降，易造成臭氧层空洞，过量紫外线辐射会危害人类健康，增加皮肤癌和白内障等疾病的患病率。
氮气(或N2)
基本成分
臭氧(或O3)
氮是地球上生物体的
臭氧层
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10. 阅读图文材料，完成下列问题。
北京时间2024年11月4日1时24分，“神舟十八号”载人飞船返回舱在东风着陆场(41°N，100°E)成功着陆。下图示意地球大气垂直分层(如下图所示)。
1
(1) 描述图中②大气层的主要特征。
【答案】气温随高度的增加而升高；空气以水平运动为主；天气晴朗，大气透明度好。
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(2)说出东风着陆场所在地对流层的大致高度。
【答案】10～12 km。
(3) 如何将太阳活动可能造成的不利影响降到最低程度。
【答案】气温随着高度的降低而出现降低—升高—降低—升高的变化。　理由：④层吸收更短波长的极紫外线和X射线，气温随海拔降低而降低；③层是高层大气层的底层，由于没有臭氧吸收紫外线，气温随海拔降低而上升；在②层，臭氧吸收紫外线，气温随海拔降低而下降；在①层，地面是近地面大气的直接热源，气温随海拔降低而上升。
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第二章
地球上的大气
第二节　大气受热过程和大气运动
第1课时　大气的受热过程及大气对地面的保温作用
内容索引
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 通过示意图，说明大气的受热过程，并能解释自然现象。
2. 理解大气保温作用及相关原理的实际应用。
活 动 方 案
活动一：理解大气对太阳辐射的削弱作用及近地面大气增温过程[学生用书P32]
材料一　近地面大气增温过程经历了“太阳暖大地”与“大地暖大气”两个过程，如下图所示。
材料二　如果把到达地球大气上界的太阳辐射作为100%计算，其中约19%被大气吸收，约34%被大气和地面、云层等反射回宇宙空间，最后被地球表面吸收的约占47%。由于低纬度地区单位面积所获得的太阳辐射较集中，太阳经过大气层的路程短，被大气削弱的量少，所以到达地面的太阳辐射由低纬度向两极递减。
1. 从材料中可知，大气对太阳辐射削弱作用的表现有哪些？分别说出大气中对太阳辐射具有吸收和反射作用的主要成分。
【答案】吸收和反射。　臭氧吸收紫外线，水汽、二氧化碳吸收红外线。云层和尘埃对太阳辐射具有反射作用。
2. 图中的短波辐射与长波辐射各代表什么？到达地表的太阳辐射是如何转变为近地面大气的能量的？
【答案】短波辐射是指太阳辐射，长波辐射是指地面辐射。　太阳辐射大部分到达地表，被地面吸收，地面增温，地面长波辐射能力增强，近地面大气吸收绝大部分地面长波辐射，导致近地面大气增温。
3. 从图中可知，近地面大气的直接热源主要来自哪里？试用该原理解释“高处不胜寒”。
【答案】地面辐射。　距离地面越远，获得的热量越少。
【易错辨析】大气的直接热源和根本热源一样。
【答案】提示：错误。大气的直接热源是地面辐射，大气的根本热源是太阳辐射。
温馨提示　太阳辐射的波长与大气的削弱作用
(1) 当紫外线(波长0.01～0.40 μm)经过大气层时，几乎完全被上层大气吸收，绝大部分被臭氧层吸收。
(2) 当可见光(波长0.40～0.76 μm)经过大气层时，波长较短的蓝色光等被大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面。
(3) 当红外线(波长大于0.76 μm)经过大气层时，对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光。
活动二：理解大气保温作用的原理[学生用书P33]
材料一　因地球大气对太阳短波辐射基本透明，而对地表长波辐射强烈地选择吸收，大气吸收了长波辐射，同时又释放长波辐射，其中一部分逸向太空，另一部分又返回地表和低层大气，从而使有大气存在时地表的实际温度高于无大气存在时地表的平均温度。大气层的这种增温作用即为大气效应。根据辐射平衡理论，若把地球看作黑体，在没有大气存在时由斯特藩—玻尔兹曼定律计算的地表平均温度为255 K，但实际测量的地面温度平均为15 ℃左右(约288 K)。
材料二　大气保温过程经历了“大地暖大气”与“大气还大地”两个过程，如下图1所示。
图 1
1. 根据你的理解，完善“大气受热过程示意简图”(如下图2所示)。
【答案】
图 2
2. 运用大气保温原理解释下列地理现象。
(1) 据图描述“玻璃温室”的保温过程与 “火焰车”形成的原因。
图 3 玻璃温室示意图
图 4 “火焰车”车内温度可达60℃
【答案】温室里的玻璃顶和玻璃窗，能让太阳短波辐射透射进来，使室内温度升高，地面辐射的长波辐射却很难穿透玻璃，从而使热量保存在温室中。　太阳短波辐射能穿透汽车透射进来，但车内长波辐射却不能透射出去，导致车内温度较高，形成“火焰车”。
(2) 根据大气受热原理，解释晴天气温日较差比阴天大的原因。根据该原理解释新疆瓜果特别甜的原因。
【答案】晴天，云层较少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，白天温度上升快，晚上大气逆辐射弱，大气对地面的保温作用弱，温度下降快，故日较差较大。　新疆地处内陆，降水稀少，大气中云量少，白天植物的光合作用强，晚上气温低，糖分积累多，所以新疆瓜果特别甜。
【案例分析】中国自古是一个农业大国，但各地自然资源禀赋差异显著，中国农民通过各种方式改良水、热、土等自然条件，实现农业稳产、高产，在实现自身温饱的同时，也提高了经济收入，为实现全面建成小康社会贡献了“农民智慧”。下列图片示意我国农民结合当地实际情况，采取各种方式进行的农业生产活动(如下列图片所示)。
铺设地膜
铺设反光膜
塑料大棚
铺设鹅卵石
1. 地膜覆盖是一种现代农业技术，进行地膜覆盖栽培可以获得早熟增产的效果，其效应表现在______、______、______、______等方面。
2. 在我国华北地区，在果树下铺设反光膜的主要作用是__________
_______________________。
3. 塑料大棚在全国各地到处可见，因为其存在，我们在过年期间也能吃到新鲜的草莓，其主要原理是______________________________。
4. 葡萄的糖分越高，制造出的葡萄酒酒精度越高，也就越可口，葡萄生长过程中，特别是成熟期的光照和昼夜温差与其糖分积累呈正相关。在葡萄架下铺设鹅卵石对葡萄的生长有何影响？
【答案】保持土壤水分；鹅卵石白天增温快，夜间降温也快，增大气温日较差，有利于糖分积累。
保温
增温
保湿
保肥
光照，增强果树光合作用
反射太阳
增强保温作用，改善热量条件
检 测 反 馈
一、 单项选择题
月球表面昼夜温度变化要比地球表面剧烈得多，其赤道附近中午温度可达127 ℃，夜晚最低可达－183 ℃。下图为“月球和地球表面的辐射过程示意图”(如下图所示)。据此完成1～2题。
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1. 和月球相比，地球表面的辐射过程要复杂得多，主要原因是地球(　　)
A. 存在大气层 B. 存在高级生命 C. 存在液态水 D. 地表形态复杂
【解析】结合图示信息可知，地球由于有大气层的存在，存在大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用等相关过程，地球表面的辐射过程要比月球复杂得多，A正确；与地球存在高级生命、地球存在液态水以及地表形态复杂等关系不大，B、C、D错误。
【答案】 A
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2. 和地球相比，月球表面白天温度要高很多，原因包括月球上在白天基本不存在(　　)
①大气吸收　②大气逆辐射　③太阳辐射　④大气反射
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【解析】由于月球无大气层，所以月球白天不存在大气对太阳辐射的反射和吸收，到达月球表面的太阳辐射多，所以月球表面白天温度要高很多，①④正确；月球不存在大气逆辐射，但与题干信息“月球表面白天温度要高很多”关系不大，②错误；月球白天太阳辐射剧烈，③错误。
【答案】D
长期以来地球的热量收支保持平衡。图1为“地面和大气热量收支简图”(到达地球大气上界太阳辐射为100，如左下图所示)，图2为“南京市1月31日至2月3日气温预报图”(如右下图所示)。据此完成3～4题。
图 1
图 2
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【解析】阴雨天气云层多，气温日较差小。图中信息显示，2月2日气温日较差最小，C正确。
【答案】C
3. 南京出现阴雨天气可能性最大的日期是(　　)
A. 1月31日 B. 2月1日 C. 2月2日 D. 2月3日
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4. 阴雨天气出现时(　　)
A. ①较弱 B. ②较强 C. ③较强 D. ④较弱
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【答案】C
【解析】阴雨天气出现时，大气吸收的太阳辐射④增多，D错误；云层反射①较多，到达地面的太阳辐射②减少，A、B错误；大气逆辐射③增多，C正确。
[2025扬州期中]《齐民要术》有一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子，天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。”图1为“大气受热过程示意图”(如左下图所示)，图2为“某葡萄园景观图”(如右下图所示)。据此完成5～6题。
图 1
图 2
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5. “天雨新晴，是夜必霜”对此解释合理的是(　　)
A. ①减少 B. ②增多 C. ③减少 D. ④增多
1
【解析】“天雨新晴，北风寒彻”造成“是夜必霜”的主要原因是晴天白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，夜晚大气对地面的保温作用③弱，故白天蒸发旺盛，水汽充足，夜晚温度低，水汽凝结形成霜，C正确；夜晚无到达地面的太阳辐射①，而不是减少，A错误；②表示大气接收的地面辐射，④表示散失到宇宙中的地面辐射，②④增多，但都不会直接导致霜形成，B、D错误。
【答案】C
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6. 果农在葡萄园地面铺设鹅卵石的目的是(　　)
A. 增加太阳辐射 B. 减小地面辐射
C. 增加大气辐射 D. 增加昼夜温差
1
【答案】D
【解析】鹅卵石比热容较小，升温和降温幅度大，铺设鹅卵石可以增加昼夜温差，有利于葡萄有机质的积累，提高品质，D正确；铺设鹅卵石不能增加到达地面的太阳辐射，A错误；白天鹅卵石增温快，可以增加地面辐射，B错误；铺设鹅卵石会影响昼夜温差，夜间大气温度更低，大气辐射会减弱，C错误。
[2024连云港期中]地膜覆盖(如下图所示)是一种现代农业生产技术，进行地膜覆盖栽培一般都可获得早熟增产的效果。据此完成7～8题。
图 12
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7. 我国华北地区在春播时进行地膜覆盖，可有效提高地温，保障了农作物的正常发芽生长，其主要原理是(　　)
A. 减弱了地面辐射 B. 增强了大气逆辐射
C. 增强了太阳辐射的总量 D. 增强了对太阳辐射的吸收
1
【答案】A
【解析】我国北方春播时地温较低，地膜覆盖，太阳短波辐射可以穿越薄膜，使地面增温，而地面长波辐射却很少能穿越薄膜，减少了地面辐射的散失，A正确；由于地膜直接覆盖在地表上，地面与地膜之间的空间很小，里面的空气不足以形成大气逆辐射，B 错误；地膜表面会反射部分太阳辐射，应该是减少了太阳辐射，降低了地面对太阳辐射的吸收，C、D 错误。
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8. 山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖银色反光地膜，其主要的作用是(　　)
A. 减弱地面辐射，保持地温 B. 反射太阳辐射，降低地温
C. 反射太阳辐射，增加光效 D. 吸收太阳辐射，增加地温
1
【答案】C
【解析】反光地膜作用是“反光”，应该是反射太阳辐射，且夏季气温高，不用增加地温，A、D错误；反射太阳辐射，对保持水分影响不大，B错误；在我国山东胶东地区大力发展苹果种植，果农夏季在苹果树下覆盖银色反光地膜，其主要作用是反射太阳辐射，增加底部的光照，增加光效，使苹果受光均匀，着色更加均匀，C正确。
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二、 综合题
9. 读图1、图2(如下列图片所示)，完成下列问题。
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图 1
图 2
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1
(1) 从波长长短的角度来说，图1中，①为______辐射。
(2) 晴朗的天空呈蔚蓝色，主要是由于大气削弱作用中的____作用。
(3) 图2中，B层的气温垂直变化规律是__________________，原因是____________________________，风、云、雨、雪等复杂多变的天气现象多发生在图2中的____(填字母)层。
(4) 近年来，全球气候变暖的趋势越来越引起人们的关注，请结合本节内容谈谈为什么开发利用新能源能够减缓全球气候变暖。
【答案】使用新能源，可以减少二氧化碳的排放，减少二氧化碳对地面辐射的吸收，同时减弱大气逆辐射。
短波
随海拔上升而升高
散射
该层中的臭氧吸收紫外线增温
A
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10. 某校地理研究性学习小组针对晴天和阴天的气温日变化情况进行了观测，并绘制了“气温日变化曲线图”(如下图1所示)。读图完成下列问题。
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图 1
图 2
甲 乙 丙 丁
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1
(1) 图1的A、B两条曲线中，表示阴天时气温变化的是____，并说明理由。
【答案】阴天云层较厚，大气对太阳辐射的削弱作用强，白天温度上升慢，晚上大气逆辐射强，温度下降慢，气温日较差小。
(2) 图2表示的情景中，昼夜温差最大的是____图，并分析其原因。
【答案】晴朗的白天，大气对太阳辐射的反射、吸收作用少，到达地面的太阳辐射多，气温高；晴朗的夜晚，大气的保温作用弱，气温低，再加上陆地的比热容小，升温、降温快，故丙图昼夜温差最大。
(3) 请利用所学原理分析“霜重见晴天，霜打红日晒”的天气现象形成的原因。
【答案】这两句都说明下霜后晴天的概率很大。霜重说明气温低，大气逆辐射弱，大气透明度高，因此下霜后为晴天。
B
丙
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第二章
地球上的大气
第二节　大气受热过程和大气运动
第2课时　大气热力环流及大气的水平运动——风
内容索引
学习目标
活动方案
检测反馈
学 习 目 标
1. 了解热力环流形成的原因，结合实例说明热力环流形成的过程。
2. 理解大气的水平运动，能准确画出各地的风向。
活 动 方 案
活动一：了解热力环流形成的根本原因和过程[学生用书P37]
1. 【观察实验】
材料准备：略大一点的废弃纸盒，点燃的蚊香(或香烟)，冰块等。
实验步骤：
①将略大(如50 cm×40 cm×20 cm)的废弃包装纸盒，正面去掉，留下其他5个面，横放在桌上，让盒子开口的那面正对观察者。
②关上门和窗，在纸盒内一端放入点燃的蚊香(或香烟)，另一端放上冰块。
③观察蚊香(或香烟)烟雾的运动情况。
请同学们说说所观察到的实验现象并说明原因。
【答案】现象：观察到蚊香(或香烟)烟雾上升、沿纸盒内顶面运动、在冰块上方下沉、在纸盒底面运动。
原因：点燃的蚊香(或香烟)处温度高，空气上升，纸盒底面形成低气压，纸盒顶面形成高气压；冰块处，温度低，空气下沉，纸盒底面形成高气压，纸盒顶面形成低气压；同一水平面上，气流由高气压流向低气压。
2. 气压为单位面积所承受的空气柱的重量，等压线(面)为气压值相等的点相连所形成的线(面)。图1示意某地海平面至上空12 km大气气压变化情况(如左下图所示)。思考并完成下列问题。
图 1
图 2
(1) 随着海拔增加，气压会发生怎样的变化？
【答案】海拔越高，气压越低。
(2) ①假设图2此时地表性质均一，受热均匀，大气处于稳定状态，同一水平面气压值大小如何？
【答案】同一水平面气压相等。
②请在图2上绘制出不同高度上的等压线，并说出这些等压线之间的关系。
【答案】图略。　等压线之间互相平行。
(3) ①假设图2此时地面受热不均，A点受热，B、C点遇冷，根据物理上热胀冷缩的原理，大气先会发生怎样的运动？请用箭头绘制这三点之间的大气运动方向。
【答案】垂直运动。如下图所示。
②此时同一高度上A′、B′、C′三点处的气压值将发生怎样的变化？大小还相等吗？
【答案】A′变大，B′、C′变小。　大小不相等。
③此时A′、B′、C′之间水平方向的大气会发生怎样的运动，请用箭头绘制这三点之间的大气运动方向。
【答案】如下图所示。
④近地面A、B、C三点气压值发生怎样的变化？这三点之间的水平方向的大气会发生怎样的运动，请用箭头绘制大气运动方向。
【答案】A变小，B、C变大。　如下图所示。
⑤此时等压线会如何变化？请在图2上绘制出近地面A、B、C附近和高空A′、B′、C′附近的等压线。
【答案】如下图所示。
⑥比较此时A、B、A′、B′四点气压大小和气温的高低。
【答案】气压：B>A>A′>B′。　气温：A>B>A′>B′。
活动二：总结热力环流形成过程[学生用书P38]
1. 热力环流形成过程
地面_____不均(大气运动的根本原因)→大气_____方向的运动→同一水平面出现_____差异→大气_____方向的运动。
2. 规律总结
(1) 高空的气压高低与地面相反，高空等压面与地面呈_____分布。
(2) 等压面凸起的地方是____压区，等压面下凹的地方是____压区。
(3) 高压、低压是针对同一水平面而言的。同一水平面高气压的值____(填“大”或“小”)于低气压的值，但不同高度上的高压数值不一定比低压数值大，只能遵循高度越____，气压值越____的判断原则。
冷热
垂直
气压
水平
相反
高
低
大
高
小
3. 尝试画出热力环流示意图(如下图所示)，标出高低、气压，绘制高空、近地面等压线。
【答案】如答图所示。
答图
【易错辨析】(1) 等温面和等压面弯曲的方向一定相反。
【答案】不一定。相同热力条件下是的，等温面与等压面凸出方向相反，热低压、冷高压。
(2) 气流一定是由高压流向低压的。
【答案】不一定。只有在同一水平面上，气流（空气）才一定由高压流向低压。
活动三：探究热力环流实例[学生用书P39]
从上面的学习中我们已经得知，只要产生了冷热差异，就会有热力环流产生。找出下列图片的冷热源位置，画出各箭头方向（代表气流运动），使之形成完整的热力环流图。
1. 城市风
市区与郊区之间的热力环流图
答图
(1) 城市产生“热岛效应”的原因有哪些？其实城市不仅是“热岛”，同时还是“雨岛”，请问雨从何而来？
【答案】城市中心区建筑密集，人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活、生产向大气释放的废热较多，使得城市中心区气温一般比周围郊区高。　城市中心区较郊区温度高，且城区空气中杂质较多，气流上升，易成云致雨。
【易错辨析】城市一定是“热岛”“雨岛”。
【答案】提示：错误。也有可能是“冷岛”“干岛”。“冷岛”：城市上空尘埃颗粒物多，大气对太阳辐射削弱作用强。“干岛”：城市地面硬化后，地表水难以下渗，城市存储的水变少。
(2) 如若要建一火电厂，右上图中A、B哪一处比较合适？
【答案】B处。
(3) 有人建议在A处建设绿化带，你认为是否可行？理由是什么？
【答案】可行。　绿化带可吸烟滞尘，减弱噪声，改善生态环境。
2. 海陆风
【答案】
图 1
图 2
(1) 如若电视剧需要一女主角面向大海，长发向后飘逸的镜头，请问是选择在白天还是在夜晚拍摄？为什么？
【答案】白天。　白天陆地气温高，形成低压，海洋气温低，形成高压，风由海洋吹向陆地。
(2) 分析海陆风对海滨地区气温的调节作用。
【答案】白天来自海洋的风比较凉爽湿润，对海滨地区能够起到降温的作用；夜晚来自陆地的风比较温热干燥，对海滨地区能够起到增温的作用；海陆风共同作用使海滨地区的气温日较差较小。
(3)图2为“一天内白天和夜晚的海陆间的热力环流图”（如右上图所示），假如是夏季和冬季，那么沿海地区的海陆风又是如何呢？
【答案】夏季，陆地增温快，形成低压，海洋增温慢，形成高压，风由海洋吹向陆地。冬季，陆地温度低，形成高压，海洋温度高，形成低压，风由陆地吹向海洋。
3. 山谷风
【答案】
(1)根据大气受热过程，解释白天山坡温度比山谷高的原因。
【答案】同一海拔高度，白天山坡上空空气距离地面近，获得热量多，温度较高。山谷上空空气距离地面远，获得热量少，温度较低。
三国后期，诸葛亮北伐中原，六出祁山。一次将司马懿父子困于葫芦谷中，遍山燃起大火，欲将其烧死，不料一场大雨将大火浇灭，司马父子得以顺利逃生。
(2) 根据热力环流知识，解释司马父子在葫芦谷得以顺利逃生的原因。
【答案】山谷燃起大火，导致气流上升，易成云致雨。
温馨提示　赤壁火更大，为什么周瑜和诸葛亮成功了？考虑地形的影响。赤壁位于湖北，地处长江中下游平原；而葫芦谷是山谷，且两侧还被诸葛亮堵死了，热量无处可去，只能上升，成云致雨。
活动四：分析大气的水平运动——风[学生用书P40]
受力状况 风向 风压规律 图示
只受水平气压梯度力影响 与等压线垂直 由高压指向低压
受水平气压梯度力和地转偏向力影响 风向最终与等压线平行 在北半球背风而立，高压在右边，低压在左边。南半球反之
受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响 风向与等压线斜交 在北半球背风而立，高压在右后方，低压在左前方。南半球反之
1. 力是矢量，既有大小，又有方向，请问水平气压梯度力的大小由什么决定？方向如何？如何在等压线图中绘制水平气压梯度力？
【答案】单位距离气压差。　方向由高压指向低压。　高压指向低压且与等压线垂直。
2. 地转偏向力与风向是什么位置关系？高空受水平气压梯度力和地转偏向力共同作用，风向与等压线是什么位置关系？
【答案】垂直。　平行。
3. 近地面大气在运动过程中受哪几个力的作用？最终的风向与等压线是什么位置关系？
【答案】摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力。　斜交。
4. 根据所学知识，画出下列各地的风向。
北半球高空
北半球近地面
南半球近地面
南半球高空
【答案】如图所示。
北半球高空
北半球近地面
南半球近地面
南半球高空
【易错辨析】等压线越密集，风力越大。
【答案】提示：不一定。同一幅等压线图中，等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大。如果是不同地图则不一定，需要考虑比例尺与等压距。
温馨提示　风向一定是由高压指向低压的，北半球向右偏，南半球向左偏。注意是近地面还是高空。因此根据风向的偏转可以判断南、北半球。
检 测 反 馈
一、 单项选择题
2024年10月3日，台风“山陀儿”在我国台湾高雄沿海登陆。下图示意10月4日某时我国局部地区的海平面气压分布（如下图所示）。据此完成1～2题。
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1. 据图判断乙地的风向为(　　)
A. 东南风 B. 西南风 C. 东北风 D. 西北风
【解析】结合所学知识可知，风向主要由水平气压梯度力、摩擦力和地转偏向力决定。读图可知，此时，乙地的水平气压梯度力方向（由高气压处指向低气压处，与当地等压线垂直）大致由北向南，在地转偏向力和摩擦力影响下，顺着水平气压梯度力方向右偏30°～45°，形成东北风，因此此时乙地的风向为东北风，C正确。
【答案】 C
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2. 图中四地风速最大的是(　　)
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【解析】结合所学知识可知，在等压线分布图中，等压线疏密决定水平气压梯度力的大小，水平气压梯度力的大小决定风速的大小。图中显示，甲、乙、丙、丁四地中，丙地等压线最密集，水平气压梯度力最大，风速也相应最大，C正确。
【答案】C
[2025常州期末]下图为“热力环流示意图”（a、b曲线表示等压面，如下图所示）。读图完成3～4题。
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1
【解析】结合所学知识可知，a等压面在②处向上弯曲，是因为②处温度低，空气冷却收缩下沉，在②处不断堆积，气压升高；而③处等压面向下弯曲，是因为③处温度高，空气受热膨胀上升，因而气压降低。根据等压面判读规则，等压面向上凸的地方为高压区，向下凹的地方为低压区，因此②处气压高于③处，B正确；在b等压面处，①处位于等压面上部，④处与等压面重合，根据等压面判读规则，同一地区，高空和近地面气压高低相反，等压面凹凸方向相反，即①处为低压区，④处为高压区，因此④处气压高于①处，C错误；同时根据近地面气压高于高空气压的规律，①④两处气压低于②③两处气压，A、D错误
【答案】B
3. 图中气压大小的比较，正确的是(　　)
A. ①>② B. ②>③ C. ①＞④ D. ④>③
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4. 图中气流运动的方向，正确的是(　　)
A. ②→① B. ①→④ C. ③→④ D. ③→②
1
【答案】C
【解析】根据所学知识可知，温度高的区域空气受热膨胀上升，温度低的区域空气冷却收缩下沉。图中③处温度高，空气受热上升运动，在高空处④处不断堆积，C正确；④地的空气向四周扩散，部分空气向①处运动，B错误；在①处近地面受低温影响，空气冷却下沉，并在②处不断堆积，A错误；②处空气在近地面又向四周扩散，部分空气向③处运动，D错误。
[2025盐城期中]下图为“实际大气中的风向图”（如下图所示）。读图完成5～6题。
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5. 图中①②③④表示水平气压梯度力的是(　　)
A. ① B. ② C. ③ D. ④
1
【解析】水平气压梯度力与等压线垂直，方向从高压指向低压，①②③④中符合上述特征的为①，A正确。
【答案】A
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6. 据图中信息判断，下列说法正确的是(　　)
A. 此图呈现的区域位于北半球
B. M、N两点附近风力较大的为M地
C. ④为摩擦力，只改变风向不改变风速
D. ③为地转偏向力，既改变风向又改变风速
1
【答案】A
【解析】读图可知，①②③④分别代表水平气压梯度力、风向、地转偏向力和摩擦力。相对于水平气压梯度力，图中风向右偏，为北半球，A正确；同一幅图中，等压线越密，水平气压差越大，风速越大，图中N地附近等压线密集，因此风力较大，B错误；摩擦力既改变风向又改变风速，C错误；地转偏向力只改变风向不改变风速，D错误。
穿堂风也叫过堂风，是气象学中一种空气流动的现象，是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。图1为“穿堂风示意图”（如左下图所示），图2为“我国某地区传统民居景观图”（如右下图所示）。据此完成7～8题。
图 1
图 2
2
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7. 穿堂风形成的地理原理类似于(　　)
A. 温室效应 B. 臭氧增温 C. 热力环流 D. 阳伞效应
1
【答案】C
【解析】穿堂风利用的是石质地面和山林的比热容差异，从而使得地面受热不均产生空气的流动，运用的是“热力环流”的原理，C正确。
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8. 图1中石质地面在增强穿堂风中的主要作用是(　　)
A. 增加地面的平整度，便于通风 B. 减少下渗，增强湿度
C. 降低夜晚庭院温度，便于纳凉 D. 增强房屋前后的温差
1
【答案】D
【解析】石质地面比热容小，白天增温快，夜间降温快，增加房屋前后的温差，因此增强了穿堂风，D正确；增加地面平整度不是增强穿堂风的主要作用，A错误；若主要目的在于增加湿度，则会减小房屋前后的昼夜温差，不利于增强穿堂风，B错误；石质地面有利于降低夜晚庭院温度，便于纳凉，但是穿堂风是指利用房屋前后温差造成气压差，从而形成建筑物之间的风，C错误。
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二、 综合题
9. 下图为“某等高面与等压面关系示意图”（如下图所示）。读图完成下列问题。
1
(1) 图中①～⑤点中，气压相等的有　　　，海拔相等的是　　　，气压最高的是　　，气压最低的是　　。
①②③
②④⑤
④
⑤
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(2) 用箭头画出图中热力环流。
【答案】如下图所示。
水平气压梯度力
(3) A、B两地中，气压较高的是　　，气温较高的是　　。
(4) 造成A、B两地之间空气运动的直接原因是　　　　　　　　，根本原因是　　　　　　　　　。
A
B
近地面冷热不均　
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10. 阅读图文材料，完成下列问题。
绿洲是沙漠中具有水草的绿地，科研人员在对我国甘肃某绿洲进行观测时发现，在天气稳定的状态下，会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。下图示意该绿洲和附近沙漠某日地表温度的变化（如下图所示）。
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(1) 在下图中用“→”绘制该日绿洲与周边沙漠之间的热力环流示意图。
1
【答案】按照顺时针的方向画图即可。如下图所示。
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(2) 说出图中A点此时的风向，并分析其形成原因。
【答案】风向：偏南风（或西南风）。　形成原因：由于绿洲地区气温低于邻近沙漠，空气下沉，近地面形成高压；沙漠地区空气上升，近地面形成低压。因此A地的风从绿洲吹向沙漠，在地转偏向力的作用下，形成偏南风。
(3) 判断该热力环流强度最弱的时间，并说明理由。
【答案】北京时间6时前后最弱。　理由：北京时间6时前后沙漠和绿洲的温差最小。
(4) 简述沙漠、绿洲间热力环流对沙漠地区气候的影响。
【答案】绿洲和沙漠之间进行热量交换，可以降低沙漠地区的温度；绿洲和沙漠之间进行水汽交换，可以增加沙漠地区的湿度；绿洲具有减小风力的作用。
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