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第三讲
地球上的大气
湘教版（2019）高中地理总复习
课标要求：
　　1.5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。
1.6运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。
知识梳理：大气的组成
1．大气：指包围地球的空气，是多种气体的混合物。
2．低层大气
(1)干洁空气的成分和作用
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}成分
作用
氮气
地球上生物体的基本成分
氧气
①人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质；②参与有机物的燃烧、腐败和分解过程
二氧化碳
绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用
臭氧
强烈吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害
知识梳理：大气的组成
(2)水汽
①分布
②作用：产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。
(3)杂质
①分布：在近地面大气中，陆地多于海洋，城市多于农村，冬季多于夏季。
②作用
知识梳理：人类活动对CO2等温室气体的影响
（1）二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化(主要是毁林)。
①化石燃料燃烧，会释放二氧化碳。
②森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量。
（2）CO2增加的影响：
导致全球气候变暖，进而导致冰川融化，海平面上升，淹没沿海低地。
知识梳理：雾和霾
共同点：
1.形成条件：
①凝结核（固体杂质）；②大气层结稳定（如：对流运动弱、风小等）；
2.影响：能见度下降。
不同点：
雾是水汽凝结现象（雾的形成需要有大量的水汽，且遇冷）;一般多发于晴朗的夜晚和清晨，当白天太阳升起，气温升高，雾就会消散。霾是大量杂质集合现象，为大气污染状态（多为PM2.5的颗粒物），可在一天中的任何时间出现。
雾霾天气对我们生活会产生的影响：
①危害人体健康。②影响生活出行。③影响交通通行。
知识梳理：大气的垂直分层
1．依据：大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
知识梳理：大气的垂直分层
2.大气的垂直分层
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分层
高度范围
主要特点
特点成因
与人类的关系
对流层
低纬：17～18千米中纬：10～12千米高纬：8～9千米
气温随高度的增加而降低(每升高100米，气温大约降低0.6℃)
地面是对流层大气的直接热源
人类生活在对流层底部，与人类关系最密切
空气对流运动显著
该层上部冷，下部热
天气现象复杂多变
几乎全部的水汽、杂质集中在该层，对流运动易成云致雨
平流层
从对流层顶至50～55千米
气温随高度增加而增加
该层中的臭氧强烈吸收太阳紫外线
人类生存环境的天然屏障，利于航空飞行
以水平运动为主
该层大气上热下冷，大气稳定
天气晴朗
水汽、杂质少，气流平稳
高层大气
平流层以上
大气密度极小
距地面远，受到引力小
电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用
知识梳理：逆温现象
1.定义：逆温——对流层下部，气温随高度升高而增强的现象。
2.成因：由于大气上热下冷，阻碍空气对流运动，大气稳定。
3.影响：
（1）不利影响：
①多雾天气。早晨多雾天气大多与逆温有关，大雾使大气能见度降低，影响出行，甚至出现交通事故。
②加剧大气污染。空气对流运动受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。
（2）有利影响：抑制沙尘暴的发生。
沙尘暴的发生条件：大风、沙尘、强对流天气。
知识梳理：大气对太阳辐射的削弱作用

{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}作用
作用特点
参与作用的大气成分
被削弱的辐射
形成的自然现象
反射作用
无选择性
云层、较大颗粒的尘埃
各种波长的太阳辐射
夏季多云的白天，气温不太高
散射作用
有选择性
空气分子、颗粒微小的尘埃
波长较短的蓝、紫色光
晴朗天空呈蔚蓝色
无选择性
颗粒较大的尘埃等
各种波长的太阳辐射
阴天、黎明天空呈灰白色
吸收作用
有选择性
臭氧、水汽、二氧化碳
紫外光、红外光
—
知识梳理：晨昏蒙影
1.晨昏梦影：在日出之前（黎明）和日没之后（黄昏）的一段时间，天空仍然明亮，处于半光明状态，这段时间，既不是真正的白昼，也不是真正的黑夜，是昼夜交替的过渡时期。天文学称之为晨昏梦影。

2.晨昏蒙影形成的原因：
晨昏蒙影是由大气散射引起的，日出前和日落后太阳光虽然不能直接照射到地面，但可以到达地球的大气层，高层大气能对太阳辐射起散射作用，从而引起晨昏蒙影。
知识梳理：大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
影响因素：
1.太阳高度。低纬度地区、正午，太阳高度大，经过大气路程短，削弱少，太阳辐射强；高纬度地区、早晚，太阳高度小，经过大气路程长，削弱多，太阳辐射弱。
2.海拔。海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多。
3.天气。晴天温度高，阴天温度低。晴天云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温高。阴天云量多，大气对太阳辐射的削弱强，气温低。
知识梳理：大气对地面的保温作用

1、大气逆辐射【大气增温，产生大气辐射；一部分射向宇宙空间，一部分返还给地面，对地面起保温作用】
2、大气吸收（大气中的CO2和H2O吸收来自地面辐射）【地面是大气的直接热源。地面吸收太阳辐射后增温；产生地面辐射，波长较长；小部分射入宇宙空间外，绝大部分（75%-95%）被对流层中的水汽、二氧化碳吸收】
3、地面辐射【太阳辐射经过大气的削弱作用后到达地表；一部分被地面反射；一部分被地面吸收；吸收部分再次转化为地面辐射，波长较长】
知识梳理：大气对地面的保温作用

知识梳理：大气受热过程的影响因素
(1)大气成分
①大气中的云层、较大颗粒的尘埃对太阳辐射具有反射作用，云量大，尘埃多，反射作用强。
②大气中的二氧化碳、水汽等对地面辐射具有吸收作用。大气中的二氧化碳、水汽含量大，对地面辐射的吸收作用大。
③大气中的二氧化碳、水汽、云量等也会影响大气逆辐射。
(2)地面状况：地面是近地面大气的直接热源，地面状况的差异影响大气受热过程，进而影响气温状况。一般规律：颜色越浅的物体，其反射作用就越强(反射太阳辐射越多)，吸收就越弱，地面辐射越弱；颜色越深的物体，其反射作用就越弱(反射太阳辐射越少)，吸收就越强，地面辐射越强。例如，对太阳辐射的反射率：新雪＞冰＞沙土＞草地。
知识梳理：用大气受热原理解释地理现象
1.高处不胜寒。
2.秸秆燃烧
3.霜冻，多出现在晴朗的夜晚
4.玻璃温室
答案提示：地面是对流层大气的直接热源，离地面越远温度越低。
答案提示：燃烧秸秆增加烟雾，二氧化碳等，增强大气逆辐射，提高温度。
答案提示：晴朗的夜晚，大气保温作用弱，地面辐射降温快。
答案提示：太阳短波辐射可以穿过玻璃，进入温室内;地面吸收转化为地面长波辐射，无法穿过玻璃，大气逆辐射增强。
知识梳理：用大气受热原理解释地理现象
5.在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？

6.在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？
7.夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。

答案提示：因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻。
答案提示：人造烟幕能增强大气逆辐射，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。
答案提示：白天多云，对太阳辐射的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强。
知识梳理：用大气受热原理解释地理现象
8.为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？
9.日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？
10.青藏高原日较差大的原因

答案提示：正午太阳高度大，穿过路程短，蓝光被散射，因而天空呈蓝色；
早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射掉，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光。
答案提示：大气对太阳辐射的散射作用。
答案提示：由于海拔高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多；夜晚大气的保温作用弱，地面散失的热量多。
知识梳理：用大气受热原理解释地理现象
11.全球变暖的原因
12.温室大棚的原理

答案提示：大气中二氧化碳含量的增多（燃烧大量的矿物燃料和植被的破坏），导致大气的保温作用增强，从而导致温度的升高。
答案提示：利用一些特殊的建筑材料使太阳短波辐射进来，不让地面长波辐射出去，从而达到保温的目的。
知识梳理：热力环流的形成过程

①A地受热，近地面空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；D处空气聚集，密度增大，气压比同一水平面上周围地区的气压高，形成高气压。
②B、F地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；C、E处空气密度减小，形成低气压。
③水平运动：在同一水平面上，空气由高气压区流向低气压区。
知识梳理：等压面图的判读方法
等压面是空间气压值相等的点组成的面，等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状况，等压线图表示气压的水平分布状况。
(1)在同一地点不同海拔上，海拔越高，气压越低。如图PA>PE。
(2)在近地面，气温越高，气压越低；气温越低，气压越高。如图PA (3)无论是低空还是高空，高压区等压面都向高空凸起，低压区等压面都向低空凹陷，即“凸高凹低”。
知识梳理：海陆风

①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键
②影响与应用
海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。
知识梳理：山谷风

①成因分析——山坡的热力变化是关键
②影响与应用
山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。
知识梳理：城市热岛环流

①成因分析——
②影响与应用
一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置在下沉距离之外。
思维导图：大气的组成

思维导图：大气的垂直分层

思维导图：大气的受热过程

思维导图：大气热力环流

典例探究：
2020年12月17日凌晨1时33分，嫦娥五号返回器在距地面高度约120公里处，高速进入地球大气层，实施两次气动减速后，降至距地面约10公里高度时打开降落伞，在预定区域平稳着陆。历经23天，嫦娥五号闯过多个难关成功携带月球样品——月壤返回地球，完成了这次意义非凡的太空之旅。下图是大气垂直分层示意图。据此完成下列小题。
1.嫦娥五号返回器从距地面120公里到安全落地，闯过的最大难关是（ ）
A．耐受近-200℃的低温
B．极光引发“磁暴”
C．积雨云产生剧烈颠簸
D．高温穿过大气层
答案提示：从图可知，大气层的最低温度不低于－100度，A错误。极光不会产生“磁暴”，B错误。积雨云相对稳定，不会产生剧烈颠簸，C错误。穿过大气层，与大气摩擦产生高温，容易使返回器损害，D正确，故选D。
典例探究：
2020年12月17日凌晨1时33分，嫦娥五号返回器在距地面高度约120公里处，高速进入地球大气层，实施两次气动减速后，降至距地面约10公里高度时打开降落伞，在预定区域平稳着陆。历经23天，嫦娥五号闯过多个难关成功携带月球样品——月壤返回地球，完成了这次意义非凡的太空之旅。下图是大气垂直分层示意图。据此完成下列小题。
2.月壤是覆盖在月球表面上的一层细腻的沙土层，由月岩崩解形成。月壤（ ）
A．与地球土壤成分相似
B．缺乏有机质成分
C．成因之一为月面昼夜温差大
D．形成于风力沉积
答案提示：由于月球表面没有大气层，故月球的昼夜温差比地地球大得多，由材料可知，表层的沙土是月岩崩解成，这与昼夜温差大，风化作用有很大关系，C正确，D错误。月岩的环境与地球环境不同，土壤成分差异大，A错误。有机质与成土母质有一定关系，因此月岩含有有机质，B错误。故选C。
典例探究：
撒哈拉沙漠全年炎热干旱，昼夜温差大。读“大气受热过程示意图”。完成下面小题。
3.撒哈拉全年炎热，原因是图中的（ ）
A．a强b弱 B．a强e弱
C．b强c强 D．e强b弱
答案提示：读图可知，图中a、b、c、d、e分别表示到达地面的太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射、大气对太阳辐射的削弱作用。撒哈拉为热带沙漠气候 ，全年炎热干旱，晴天多，云量少，大气对太阳辐射的削弱作用（e）弱，到达地面的太阳辐射（a）强，地面温度高，地面辐射（b）强，大气吸收能量多，因此气温高，全年高温炎热，由此判断，B正确，AD错误；撒哈拉地区晴天多，云量少，大气逆辐射（c）弱，C错误。故选B。
典例探究：
下图为不同地区大气热力环流示意图。据此完成下面小题。
4.图中符合大气热力环流原理的是（ ）
A①③ B．②③ C．②④ D．①④
答案提示：白天，山坡升温快，气流上升，山谷气温低，气流下沉，吹谷风，故②对；城市中心气温高，气流上升，郊区气温低，气流下沉，故④对。夜晚，裸地降温快，气流下沉，森林气温相对较高，气流上升，故①错；白天，陆地升温快，气流上升，海洋气温低，气流下沉，故③错。C正确。故选C。
典例探究：
下图为不同地区大气热力环流示意图。据此完成下面小题。
5.图④中市区与郊区之间布局有工业区，则城市风对市区环境的影响是（ ）
A．增温增湿 B．加重污染
C．净化空气 D．降温减湿
答案提示：结合地理知识可知，城市常年高于郊区气温，因此图中城市气流上升，郊区气流下降，从而形成城市与郊区之间的热力环流。材料中市区与郊区之间布局有工业区，因此城市风会加剧污染，B对，C错；城市风无法对当地的气候造成影响，AD错。故选B。
典例探究：
下图为不同地区大气热力环流示意图。据此完成下面小题。
6.如果图④中该城市热岛环流的空间半径为10～15千米,根据可持续发展的要求,该城市建设的工业卫星城应该距离城市（ ）
A．16~18千米 B．10~15千米
C．12~13千米 D．5~6千米
答案提示：结合所学知识可知卫星城应该建在城市热力环流圈半径范围以外的地方（即15千米之外），以避免城市热力环流带来的污染物污染卫星城的环境，A正确，可知BCD错误。故选A。
典例探究：
7．读“大气对地面的保温作用图”,完成下列各题
（1）图中字母代表的箭头含义分别是:A__,F__,I__。?
解析：据图可知，图中A来自大气的上界，表示的是太阳辐射，F是由地面指向大气，表示的是地面辐射，I由大气指向地面，表示的是大气逆辐射。?
答案提示：太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射
典例探究：
7．读“大气对地面的保温作用图”,完成下列各题
（2）从数量上看,A>D的原因是__。?图中I的作用是__。?
解析：太阳辐射经过大气层时，通过大气的吸收、反射、散射，被大气削弱了一部分，所以从数量上看A>D。?图中I是大气逆辐射，其作用是补充了地面损失的热量，也就是起到了保温的作用。?
答案提示：大气的削弱作用 补偿地面损失的热量
典例探究：
7．读“大气对地面的保温作用图”,完成下列各题
（3）比较晴天与阴天的气温日较差的大小:___。原因是__。?
解析：晴天白天大气的削弱作用弱，增温快，晚上大气的保温作用弱，降温快，日较差大，而阴天云层厚，白天对太阳辐射的削弱作用强，增温慢，晚上云层对地面的保温作用强，降温慢，日较差小。
答案提示：晴天大,阴天小 晴天:白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,温度高;夜晚大气逆辐射弱,温度低,温差大。阴天:白天大气对太阳辐射的削弱作用强,温度不高;晚上大气逆辐射强,温度不低,故温差较小
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