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一 轮 复 习
大气的垂直分层\大气受热过程
DL
课标要求
1.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。
本讲主要考察学生对大气垂直分层和大气受热过程的掌握。能够数量的运用相关理论分析地理现象的合理性。本知识点既有基础知识的考察，也有对考生综合能力提升的要求。尤其是大气受热过程的原理运用与气温及逆温，属于高考考察的主要方向，需要考生引起注意。
综合思维:能够掌握大气分层的特征，理解大气受热过程中两种作用的原理运用。
区域认知:能运用图表掌握大气圈层的空间结构并分析不同区域大气受热过程的差异性地理实践:能够运用大气受热过程的原理，分析生产生活中的地理现象。
（2022辽宁，14—16,9分）为保障2022北京冬奥会顺利进行,气象部门提前在云顶和古杨树赛场建立自动观测气象站。图1示意云顶赛场甲、乙气象站和古杨树赛场丙、丁气象站的位置。图2为各气象站2019年1—3月平均气温的日变化图。据此完成下面三题。
1. 据图可知( )
A. 白天古杨树赛场比云顶赛场最高气温低 B. 傍晚云顶赛场比古杨树赛场降温速率快
C. 夜间气温随海拔高度的增加而降低 D. 古杨树赛场比云顶赛场昼夜温差大
D
2. 丙气象站夜间气温低是由于( )
A. 冷空气聚集多 B. 水汽蒸发强 C. 海平面气压低 D. 降水量较大
A
（2022辽宁，14—16,9分）为保障2022北京冬奥会顺利进行,气象部门提前在云顶和古杨树赛场建立自动观测气象站。图1示意云顶赛场甲、乙气象站和古杨树赛场丙、丁气象站的位置。图2为各气象站2019年1—3月平均气温的日变化图。据此完成下面三题。
3. 古杨树赛场夜间气温的垂直变化多出现在天气图中的 ( )
A. 等压线稀疏区 B. 气旋大风区 C. 等压线低值中心 D. 气旋降水区
A
大气的成份
低层大气各组成成分的作用
组成成分 作 用
干 洁 空 气 氮
氧
二氧化碳
臭氧
水汽
固体杂质
地球上生物体的基本元素
人类和其他生物维持生命活动必需的物质
植物光合作用的原料，调节地表的温度
能够强烈吸收太阳辐射中的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。
水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件，固体杂质是凝结核，促成水汽的凝结。
大气的成份
大气成分的适量或过量产生的影响
1．紫外线：适量可以杀菌除病，过量会使人和生物受到伤害。
2．二氧化碳：适量不仅为植物光合作用提供原料，对地表还有保温作用，但过量会导致全球变暖、气候异常等。
3．固体杂质：是成云致雨的必要条件，但过量会导致大气污染。
大气污染的主要原因分析
1．自然因素
(1)气象因素：
(2)地形因素：山间盆地、谷地地区以及三面环山的地区，大气污染物受地形阻碍，不易扩散，加剧污染。
风速 风速小，污染物不易扩散；大风天气，利于污染物扩散
气温 逆温天气出现时，空气对流运动受阻，污染气体不易扩散而大量积聚
降水 一般而言，降水越少，污染越重
大气污染的主要原因分析
2．人为因素
(1)人口因素：人口集聚度越高，经济活动越频繁，环境污染越重。
(2)经济因素：第二产业比重越高，对环境的压力越大，空气质量越差；以煤炭为主的能源结构会加重大气污染。
(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。
大气的垂直分层
划分依据：温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气。
对流层的特点
主要特点 特点成因 与人类的关系
对流层 气温随高度增加而降低 地面是低层大气的直接热源 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 对流运动易成云致雨
自主思考P52 说明对流层厚度的时空特征？
(1)对流层厚度不是固定不变的。
在纬度上,厚度是低纬17-18千米>中纬10-12千米>高纬8-9千米;城区大于郊区。在时间上白天大于夜晚；夏季>春季、秋季>冬季
原因是:对流层的厚度受地面温度高低的影响
地面温度越高,对流运动越强,对流层厚度越大地面温度越低,对流运动越弱,对流层厚度越小
平流层的特点
1. 气温随高度的增加而增高。原因？
（O3吸收紫外线使大气增温）
2. 气流以平流运动为主
3. 云、雨现象近于绝迹
为什么平流层适合飞机飞行？
上热下冷，大气稳定，以平流运动为主，飞机不会上下颠簸；
天气晴朗，能见度好，对高空飞行有利
平流层本身就是一个大的逆温层。
大气的垂直分层
高层大气的特点
大气的垂直分层
特点：气压很低、密度很小；
80~500千米高空，有若干电离层
与人类的关系：电离层能够反射无线电波
知识联系：太阳活动（干扰电离层）
（2022·浙江·高考）右图为北半球某地某季节平均纬向风速随高度分布图，甲、乙、丙为该地三个不同高程面，
5．能正确反映上图平均纬向风速随高度分布的地点位于（ ）
A.春季的低纬度 B.夏季的中纬度
C.秋季的中纬度 D.冬季的高纬度
春季
夏季
秋季
冬季
正负值分别代表纬向不同方向
0
10
20
30
高度km
B
（2022河北石家庄一模）2018年7月31日—9月4日，我国第九次北极科学考察队队员在“雪龙”号科考船上对北极太平洋扇区某一区域开展了探空观测，以研究北极低层大气垂直结构特征。下图示意科考期间84次探空观测的平均温度和风速垂直分布状况。据此完成下题。
1. 科考期间观测区域对流层层顶高度大致在( )
A.D.
B
研究表明,青藏高原上空对流层顶的气压值与对流层顶的高度密切相关。下图示意青藏高原上空对流层顶各月多年平均气压值变化。据此完成下题。
2. 青藏高原夏季对流层顶气压最低,主要原因是该季节( )
A. 植被恢复,吸收大气中 最多 B. 雨季来临,大气中水汽含量最高
C. 全球变暖,大气对流运动最强烈 D. 地表增温,近地面大气温度最高
D
二、图解大气的受热过程
大气上界
地 面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
大气吸收（少量）
地面增温
地
面
辐
射
大气
吸收
射向宇宙空间
大气的受热过程
1.“太阳暖大地”
2.“大地传大气”
大
气
增
温
想一想：近地面大气主要、直接的热源是什么？ 根本来源是什么？
大
气
辐
射
射向地面
3.“大气还大地”
大气逆辐射
大气反射、散射
特别提醒
大气对太阳辐射的削弱作用中反射起主要作用，削弱作用强弱和云量、云层厚度、大气密度及透明度有关；地面吸收多少太阳辐射还与地面的反射率有关：颜色越浅、湿度越大、地面越光滑，反射率越大，如冰雪的反射率高。
（2022广东一模）强对流过程中，水滴下降时对空气拖曳能产生下沉气流。图6、图7分别示意2015年9月11日阿拉伯半岛某地某天气系统过境前后各气象要素的变化。
15.地面辐射出现低谷主要因为
A.气温降低 B.蒸发吸热 C.大气反射增强 D.相对湿度增大
地
气压
温度
湿度
14.过境该地的天气系统是( )
A．气旋 B．反气旋
C．冷锋 D．暖锋
16．推测曲线M可能代表( )
A.太阳辐射 B.地面反射短波辐射 C,大气逆辐射 D．地面吸收短波辐射
作用类型 作用对象 集中表现时段 作用过程
保温作用 地面辐射 夜间 大气逆辐射
削弱作用 太阳辐射 白天 散射、反射等
大气的两大作用
①吸收作用：具有选择性，臭氧主要吸收紫外线，二氧化碳和水汽主要吸收红外线。
②反射作用：没有选择性，与云层厚度有关。
③散射作用：波长较短的蓝紫色光容易被散射。
（2022·浙江·高考真题）大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城市大气散射辐射日变化图。
14．有关该城市大气散射辐射强弱的叙述，正确的是
①夏季大于冬季②郊区大于城区③冬季大于夏季④城区大于郊区
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
（2022·浙江·高考真题）大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城市大气散射辐射日变化图。
15．下列现象与大气散射作用密切相关的是（ ）
①晴天天空多呈蔚蓝色 ②朝霞和晚霞往往呈红色
③深秋晴天夜里多霜冻 ④雪后天晴阳光特别耀眼
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
三、大气受热过程原理的应用
(1) 分析太阳能的分布
高海拔地区：地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
内陆地区：气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
四川盆地：
① 采用塑料大棚发展农业、玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃与二氧化碳具有相同的功能，能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。
② 秋冬季节，北方农民常用人造烟幕来增强大气逆辐射，使地里的农作物免遭冻害。
③ 华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
④干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石，不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。
(2) 解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
温室气体排放增多→大气吸收地面辐射增多→保温作用增强→气温升高→全球气候变暖
(3) 在农业中的应用
考点突破
温室大棚
大气对地面的保温作用原理及应用
地
面
长
波
辐
射
太
阳
辐
射
短
波
大
气
逆
辐
射
烟雾防冻
大气逆辐射并非只有在晚上存在,白天也存在,而且白天比晚上强。大气逆辐射最强时为大气温度最高时,即午后2时左右,并不是在晚上。
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质等方面分析。
(4)分析昼夜温差大小
地势高低 地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
如青藏高原昼夜温差较大
天气状况 晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
如非洲撒哈拉沙漠昼夜温差较大
下垫面性质 下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小。如海洋的昼夜温差一般小于陆地
农业覆盖技术
覆沙、覆膜、覆草
共同点：保湿、减轻次生盐碱化；减少地表侵蚀，保肥；调节地温（覆膜、覆沙增温，覆草冬季保温夏季降温）
不同点：
覆膜：黑膜抑制杂草生长，遮光降温；白膜反光增加作物底部光照。
覆沙：增加昼夜温差
覆草：增加有机质、抑制杂草生长；易发病虫害
问题：分析我国北方地区农田覆盖地膜的影响。
有利影响：增加地温；保持土壤水分；提高水分的利用率；保肥；防风沙；抑制杂草生长；减轻病害。
不利影响：残膜清除不净，造成土壤污染；阻碍农作物根系发育；土壤透水透气性能降低。
知识拓展
与青藏高原有关的大气热力作用
现象 原因分析
太阳辐射强 纬度较低，太阳高度大；地势高，空气稀薄，大气削弱的太阳辐射少；晴天多
气温日较差大 地势高，空气稀薄，白天大气削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，增温快，气温高；夜间大气逆辐射弱，地面损失的热量多，降温快，气温低
气温年较差小 地势高，空气稀薄，大气保温作用弱，夏季气温低；纬度低，冬季太阳高度较大，日照时间较长，冬季气温较高
比同纬度的长江中下游地区气温低 地面辐射是近地面大气的主要、直接热源，而青藏高原地势高，空气稀薄，大气对地面长波辐射的吸收能力有限，不利于热量的积累，且大气逆辐射弱，地面损失的热量多，所以比同纬度的长江中下游地区气温低
（2020课标Ⅱ，6—8，12分）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。据此完成下面三题。
3. 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
C
4. 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
A
5. 这种现象最可能发生在( )
A. —2月 B. —5月 C. —8月 D. —11月
C
小积
(1)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,大约每升高100米,气温降低0.6℃。
这主要是由于对流层大气的主要热源是地面,离地面愈高,受热愈少,气温就愈低。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,称为逆温现象。
四、逆温现象及其影响
类型 示意图 成因
辐射逆温 在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，离地面越近，气温下降越快
平流逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面上，而发生的冷接触作用
类型 示意图 成因
锋面逆温 冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部
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，从而出现温度倒置的现象
2.辐射逆温现象的形成及消失过程
正常的气温垂直分布
夜间地面冷却快，近地面大气随之降温。离地面越近，降温越快，形成自下而上的逆温
随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时厚度达到最大
日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，近地面大气也随之增温，逆温便逐渐自下而上消失
3.逆温的影响
有利影响 逆温的出现阻碍空气对流运动，可以抑制沙尘暴的发生
逆温出现在高空，有利于飞机的飞行
和其他天气现象一样，逆温可作为一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温出现在10月至次年3月，长达半年之久，有效提高了冬季坡地的温度，多年生果树越冬可以免受冻害等
不利影响 对环境 有逆温现象时，大气比较稳定,会加重大气污染
对交通 容易产生大雾等天气，使能见度降低，地面湿滑，影响汽车出行；大雾也会影响飞机的起降
（2021广东，12—14，9分）辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地，平均海拔4 000多米，冬季辐射逆温现象多发。据此完成下面三题。
6. 冬季易加强辐射逆温的地形是( )
A. 山峰 B. 平原 C. 谷地 D. 丘陵
C
7. 黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是( )
A. 日落前后，大风呼啸 B. 正午时刻，雨雪交加
C. 午夜时分，浓云密雾 D. 日出之前，晴朗无风
D
8. 黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于( )
A. 锋面气旋多 B. 下沉气流盛行 C. 准静止锋强 D. 热力对流强盛
B

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