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2024届高考地理知识讲解与同步训练：大气的组成和垂直分层
一、知识讲解
大气的组成
一、低层大气的组成:
干洁空气、少量水汽和固体杂质。
二、干洁空气的组成
氮气、氧气、二氧化碳、臭氧等
三、大气的成分及作用:
1. 氧：人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
2. 氮：地球上生物体的基本元素
3. 二氧化碳：绿色植物进行光合作用的基本原料,吸收地面辐射能力强,使气温升高
4. 臭氧：强烈吸收太阳光中的紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,被誉为“地球生命的保护伞”
5. 水汽和杂质：成云致雨的必要条件,影响大气的变化
四、人类活动对大气组成的影响:
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。
大气的垂直分层
一、划分依据
大气在垂直方向上的温度、密度和运动状况的差异。
二、大气垂直分层示意图
1.对流层
Ⅰ.高度:对流层的高度因纬度而异。低纬度地区为17—18千米,高纬度地区仅为8—9千米。
Ⅱ.特征
A.气温随高度升高而降低。大约每上升1 000米温度降低6 ℃。
B.空气以对流运动为主。
C.天气现象复杂多变。
2.平流层
Ⅰ.范围:对流层顶部至50—55千米的高空。
Ⅱ.特征
A.气温随海拔升高而升高。这是因为平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线,使大气增温。
B.空气以平流运动为主。
C.无云雨现象,能见度好。
Ⅲ.臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害,被称为“地球生命的保护伞”。
3.高层大气
Ⅰ.范围:平流层以上的大气。
Ⅱ.特征
A.自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温先随海拔升高而降低,随后,由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度随海拔升高持续上升。
B.存在电离层,能反射无线电波。
C.空气密度很小。
二、同步训练
下图示意北半球某地大气垂直分层示意图，读图完成1－2题。
1．该地可能位于（ ）
A．赤道附近 B．极地附近 C．低纬地区 D．中纬地区
2．关于大气垂直分层表述正确的是（ ）
A．大气中被誉为“地球生命保护伞”的臭氧层位于甲层
B．乙层大气主要的直接热源是地面
C．丙层天气晴朗适宜航空飞行
D．云雨雾雪等天气现象都发生在甲层
“25万美元一张票！想去太空遨游吗？”2018年12月13日英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”，最终达到海拔82.7千米的高度。随后下降，几分钟后落回地面。下图为大气垂直分层及高度、温度和气压的变化图。据此完成3－5题。
3．飞船下降过程中气温变化的规律可能是（ ）
A．递减→递增→递减 B．递增→递减→递增
C．递增→递减→递增→递减 D．递减→递增→递减→递增
4．飞船探测到水汽集中在（ ）
A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层
5．大气中含量虽很少，但却是影响天气变化的重要物质是（ ）
A．二氧化碳和臭氧 B．氩和氖
C．水汽和尘埃 D．氮和氧
对我国甘肃某绿洲观测发现，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。下图呈现该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化。据此完成6－8题。
6．图示观测时段内（ ）
A．正午绿洲和沙漠长波辐射差值最大 B．傍晚绿洲降温速率大于沙漠
C．凌晨绿洲和沙漠降温速率接近 D．上午绿洲长波辐射强于沙漠
7．导致绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的主要原因是绿洲（ ）
①白天温度低 ②蒸发(腾)多 ③空气湿度大 ④大气逆辐射强
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
8．这种现象最可能发生在（ ）
A．1~2月 B．4~5月 C．7~8月 D．10~11月
某年10月14日，奥地利人鲍姆加特纳乘坐氦气球从39千米的高空勇敢地跳下，开始了人类历史上最高的自由落体运动。读大气垂直分层示意图，完成9－10题。
9．关于大气垂直分层对应正确的是（ ）
A．①—对流层 B．②—电离层
C．③—平流层 D．④—臭氧层
10．鲍姆加特纳在降落过程中，气温（ ）
A．逐渐升高 B．逐渐降低
C．先降低再升高 D．先升高再降低
奥地利“坠落人”菲利克斯·鲍姆加特纳，在美国墨西哥州罗斯维尔地区乘坐太空舱升空。约3小时后，他上升至39千米高空。随后，他从那里跳下，4分钟后才打开降落伞，成为第一个自由落体速度超音速的人。据此完成11－13题。
11．菲利克斯·鲍姆加特纳开始起跳的位置位于（ ）
A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层
12．菲利克斯·鲍姆加特纳降落到地表的过程中，大气温度的变化情况是（ ）
A．先升后降 B．先降后升 C．-直上升 D．-直下降
13．菲利克斯·鲍姆加特纳自由落体过程中，他面临的威胁有（ ）
①低温②高压③强辐射④缺氧
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
2017年8月28日，遥感卫星17号从酒泉发射升空。据此回答14－15题。
14．下列图示能正确反映遥感卫星17号在升空过程中经历的大气环境状况的是（ ）
A． B．
C． D．
15．下列有关Ⅰ、Ⅱ层可能出现的现象描述不正确的是（ ）
A．飞机在Ⅰ层飞行有时会出现颠簸现象
B．飞机在Ⅱ层飞行时，飞行员常感觉是万里无云
C．在Ⅰ层中有时会出现气温随高度增加而上升现象
D．在Ⅱ层中沐浴阳光时不会损伤皮肤
2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器成功发射升空。12月17日凌晨，“嫦娥五号”携带月壤返回地球并安全着陆。下图为“嫦娥五号”返回路线示意图。完成16－17题。
16．“嫦娥五号”升空过程中依次经过的大气层是（ ）
A．对流层、平流层、高层大气 B．高层大气、平流层、对流层
C．平流层、对流层、高层大气 D．对流层、高层大气、平流层
17．“嫦娥五号”返回途中，可能发生的现象是（ ）
A．甲－乙段出现雷雨天气 B．乙－丙段出现了臭氧层
C．丙－丁段空气对流显著 D．丁－戊段空气密度增大
气球作为探空的工具已经被广泛使用，如下图所示，一探空气球由地面上升至100千米处，据其可能探测到的现象，完成18－20题。
18．探空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是(　　）
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
19．探空气球探测到水汽集中的层次是(　　）
A．对流层 B．平流层
C．中间层 D．热层
20．探空气球在某一高度时，其与基站的通讯设备发生异常现象，该层可能是 (　　）
A．臭氧层 B．电离层 C．对流层 D．热层
二、综合题
21.读气温垂直变化图，完成下列各题。
(1)图中a、b、c、d四条曲线中，正确反映地球大气温度随高度变化的是________。判断依据是_______________________________。
根据A层大气气温随高度的变化特点，可知该层大气的直接热源是________。
(2)风、云、雨、雪等天气现象集中于________层(填字母)，原因是___________________________________________________________________。
(3)人类目前利用平流层最主要的方式是________，原因是__________________________________________________________________。
(4)B层和C层D处大气温度随高度增加而升高，分析其增温原因的异同。
相同点：_________________________________________。
不同点：________________________________________。
22．阅读下列材料，回答下列问题。
地球火山活动会向大气层释放大量气体和火山灰颗粒，强烈喷发时喷发物可以进入平流层，迅速扩散至全球并持续存在几个月甚至数年，对地球环境的演化产生深远影响。科学家重点研究了地球最近三次强烈的火山活动，发现这几次活火山喷发物对对流层温度的影响不太相同。其中1980年圣海伦火山的喷发物主要以火山灰为主，而1982年埃尔奇冲火山和1991年的皮纳图博火山的喷发物除了火山灰外，还有大量的二氧化硫气体和水蒸气（二者在大气层中结合后会形成浓密的硫酸颗粒云层）。如图1示意某观测站观测到的相对于1970年（图中0值）的净太阳辐射变化，图2示意地球大气层及气温垂直分布。
（1）说明火山喷发物在平流层迅速扩散并持续存在时间长的原因。
（2）分析埃尔奇冲和皮纳图博火山爆发后，对到达地面太阳辐射的影响大于圣海伦火山的原因。
白垩纪是地球历史上最温暖的时期之一，许多科学家认为当时的火山活动向大气层释放了大量的二氧化碳，现今发现蕴藏丰富煤炭资源的地层也大都形成在这个时期。
（3）推测白垩纪时期全球火山的活动特征。
（4）说明白垩纪火山活动对白垩纪地层中形成丰富煤炭的促进作用。
1．D 2．D3．B 4．A 5．C6．C 7．A 8．C9．A10．C11．B12．B13．C14．C15．D16．A17．D18．D 19．A 20．B
21.(1)b　近地面气温在20 ℃左右　地面
(2)A　上部冷、下部热，空气对流运动显著，且水汽和杂质多，容易成云致雨
(3)航空飞行　该层大气中水汽和杂质很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行
(4)相同点：都是大量吸收紫外线使得大气增温
不同点：前者吸收的是波长较长的紫外线，后者是吸收波长较短的紫外线
22.（1）火山喷发物质量轻，体积小，容易长期悬浮在大气层中；平流层大气以平流运动为主（垂直运动不明显），风速快，利于火山喷发物迅速扩散至全球：平流层大气水汽少，火山喷发物不易与水汽结合形成降水降落到地面。
（2）埃尔奇冲火山和皮纳图博火山爆发后形成浓密的硫酸颗粒云层质量小，高度更高，在大气层中持续悬浮的时间更长，对太阳辐射的反射作用更强。
（3）白垩纪全球的火山活动特征是火山分布广；爆发的规模大（或强烈）；爆发次数频繁（数量多、或活跃）。
（4）火山爆发释放了大量的二氧化碳，二氧化碳增加造成严重的温室效应（造成气温升高），二氧化碳含量升高促进植物光合作用加强，植物生长迅速，森林大量繁殖，（森林茂密）后期森林植被等残体在地势低洼处堆积，被掩埋在地层深处逐渐演变成为煤炭。

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