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2.1大气的组成和垂直分层学案
【学习目标】
1．结合示意图，说出大气的组成及其作用；
2．结合大气垂直分层示意图，阐述地球大气各层的主要特点及其与人类活动的关系。
3．理解大气的存在对人类活动的影响，树立人类与环境相互协调、走可持续发展道路的观念和意识。
【学习重难点】
认知大气成分与熟知大气的垂直分层。
对流层、平流层的特点及其产生原因。
【预习新知】
大气的组成
1．干洁空气
干洁空气的组成及其按体积所占的百分比
如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体，称为干洁空气。25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气合占总体积的99%，其主要成分氮气占78%，氧气占21%，次要成分是二氧化碳和臭氧。
知识链接：
1．大气中的臭氧被誉为地球生物的保护伞，它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线，使动植物免遭这种射线的危害。
2．大气的组成及其作用
成分 作用
干洁空气 氮气 氮是生物体必不可少的元素
氧气 呼吸作用，生命活动必需的物质
二氧化碳 光合作用的原料；温室气体
臭氧 吸收紫外线，地球生命的“保护伞”
水汽和固体杂质 成云致雨的必要条件
思考1：水汽和杂质为什么是成云致雨的必要条件？
提示：空气上升到凝结高度，固体尘埃作为凝结核，使周围水汽凝结，才能成云致雨。
4．水汽和二氧化碳具有保温作用
5．电离层与无线电波
地球外80～500千米的大气层，有若干电离层。电离层大气处于高度电离状态，它们就像一面反射无线电波的镜子，使电波在地面和电离层之间多次反射，从而实现了远距离无线电通信
大气的垂直分层
1．划分依据
根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，分为对流层、平流层和高层大气。
2．大气垂直分层
垂直分层 高度分布 主要特点 与人类关系
对流层 高度因纬度而异：低纬度17～18km，高纬度8～9km ①气温随高度增加而递减；②空气对流运动显著；③天气现象多变 与人类关系密切，人类就生活在对流层底部
平流层 由对流层顶到50～55km ①气温随高度增加迅速上升；②大气以水平运动为主，气流平稳 大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。
高层大气 由平流层顶到大气上界 在80～500km高空，大气处于高度电离状态 影响无线电通信
思考2：
非洲最高的山峰乞力马扎罗山，地处赤道附近，山顶却终年积雪，这是为什么？
提示：对流层中气温随海拔高度的增加而递减，乞力马扎罗山海拔高（接近6000米），因此，山顶气温很低，终年积雪。
【思考探究】
探究点一
大气的垂直分层
[材料]北京时间2011年9月29日21时25分45秒，我国自主研制的“天宫一号”
目标飞行器在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入预定轨道。“天宫一号”是中国首个空间实验室的名称将在太空中分别与“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”飞船对接。
从而建立第一个中国空间实验室。“天宫一号”其中一项任务是实现航天员的在轨驻留、生活和工作，为航天员提供在组合体内工作生活所需的基本条件。
[问题]“天宫一号”升空过程中，依次经过了大气层的哪几层？
[提示]对流层、平流层和高层大气。
探究点二
对流层气温 的变化
[材料]中新社北京2014年12月21日电随着本轮冷空气过程趋于结束，取而代之的是卷土重来的雾霾天气。中央气象台预计，12月下旬冷空气虽活动频繁，但势力偏弱，大气静稳程度增加，雾霾天气将有所发展。
央气象台预计，2014年12月21日夜间至23白天，华北中南部、黄淮等地将有轻度至中度霾天气；此外，25日至26日、28日至29日，华北黄淮等地空气污染气象条件等级较高，不利于污染物扩散，会出现两次霾天气过程。
[问题]你知道雾霾天气与大气运动的关系吗？
[提示]雾霾天气多形成于大气稳定无风状况下。
【巩固训练】
下表是地球低层大气中干洁空气的主要成分表。读表 , 完成下面小题。
气体成分 体积分数 /% 质量分数 /%
氮 (N 2 ) 78.08 75.52
氧 (O 2 ) 20.94 23.15
氩 (Ar) 0.93 1.28
二氧化碳 (CO 2 ) 0.03( 变动 ) 0.05
【小题1】表格中未显示,但却对地球生命有重要保护作用的气体是( )
A.甲烷 B.臭氧 C.一氧化碳 D.氨
【小题2】地球大气中的二氧化碳( )
A.是植物光合作用的产物 B.大量吸收太阳紫外线
C.含量少,可有可无 D.对地面有保温作用
卷云是对流层中最高的云,平均高度超过6000米,云层比较薄而透光良好,在全球能量平衡、辐射收支和天气等变化中起着重要作用。太阳光通过厚厚的大气层,被大量的空气分子散射后会呈现出不同的颜色,当空中的尘埃、水汽等杂质越多时,其色彩愈显著,如果有云层,云块也会染上艳丽的颜色。据此完成下面小题。
【小题1】推测构成卷云的主要成分为( )
A.固态冰晶 B.液态水滴 C.气态水汽 D.细小尘埃
【小题2】卷云在大气受热过程中可以( )
①反射太阳辐射
②吸收地面辐射
③减少大气逆辐射
④增强地面辐射
A.①④ B.③④ C.①② D.②③
【小题3】能观赏到橘红色卷云的最佳时间为( )
A.阵雨来临前 B.雨过天晴后
C.黄昏日落时 D.午后两点左右
晴朗的天空,喷气式飞机在高空飞行时,飞机发动机排出来的高温高湿的废气与周围环境空气混合后,水汽凝结而成的特殊云系,称为飞机尾迹。通常只有当环境温度在-41℃~-60℃时,才有可能出现飞机尾迹。飞机尾迹出现的频率和高度有一定的季节差异。下图为太原市的航迹云景观图。据此完成下面小题。

【小题1】1月份,在太原市上空出现的飞机尾迹最可能位于( )
A.对流层 B.平流层 C.电离层 D.散逸层
【小题2】太原市飞机尾迹下限高度最高的季节是( )
A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季
地表辐射收支是陆 — 气相互作用研究的核心内容，对不同尺度气候异常及变化起关键作用。下图示意我国某地 3—11 月不同天气状况下地表辐射收支日变化特征平均值。据此完成下面小题。

【小题1】与大气长波辐射相比,地表长波辐射日变化较大,主要是因为( )
A.大气受热具有滞后性 B.地温日变幅大于气温
C.大气中水汽含量较少 D.下垫面植被覆盖较多
【小题2】状态乙的天气最有可能为( )
A.晴天 B.雨天 C.大风 D.降雪
【小题3】该地可能位于( )
A.新疆 B.陕西 C.海南 D.吉林
2023年9月23日，第十九届亚洲运动会在浙江省杭州市隆重开幕。在开幕式上采用“数字”烟花代替实体烟花燃放，线下火炬手与线上全球亚运数字火炬手一起以“数实融合”的方式点燃了大会主火炬。据此完成下面两题。
【小题1】杭州亚运会主火炬的燃料是甲醇,其燃烧的助燃物是大气中的( )
A.氨气 B.氧气 C.二氧化碳 D.杂质
【小题2】与燃放实体烟花相比,采用“数字”烟花可以减少大气成分中的( )
A.氮气 B.氧气 C.水汽 D.杂质
在对流层，海拔每上升 100 米，气温约降低 0.6 ℃。但在一定条件下，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，温度直减率小于 0.6 ℃ /100 米，这种现象称为逆温。下图示意大气逆温层的形成。据此完成下面两题。

【小题1】图示大气逆温层出现的主要原因是( )
A.地面辐射减弱 B.冷空气潜入暖空气下
C.下沉气流降温 D.近地面大气运动减缓
【小题2】逆温层之下易出现雾霾,主要是因为( )
A.空气对流受到抑制 B.冷空气带来烟雾颗粒
C.山地阻挡冷空气前行 D.城市污染物排放过多
大气中的水汽和杂质含量因时因地而异。据此完成下面两题。
【小题1】下列同纬度的四地中,大气中水汽含量最高的是( )
A.近海面区域 B.内陆近地面 C.海面高空 D.内陆高空
【小题2】通常,近地面大气中的杂质含量( )
①冬季少于夏季
②冬季多于夏季
③乡村少于城市
④乡村多于城市
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
左图为大气受热过程示意图,右图为蔬菜大棚示意图,据此完成下面小题。

【小题1】近年来,塑料大棚被我国农村地区普遍采用,特别是北方地区能在早春和晚秋淡季供应鲜嫩蔬菜。其主要原理是( )
A.增加太阳辐射,光合作用增强
B.增加地面辐射,光合作用增强
C.增强保温作用,改善热量条件
D.增强保温作用,延迟上市时间
【小题2】大棚中生产出来的蔬菜质量略逊于自然状态下生长的蔬菜,原因是大棚中( )
A.光照太强 B.气温太高 C.日温差较小 D.年温差较小
【小题3】大量火山灰弥漫在大气中,将会导致( )
A.①增强 B.②不变 C.③增强 D.④增强
“黑冰”是在无降雨、降雪情况下,特殊的局地天气、地理条件使水汽直接在柏油路面凝结而成的透明薄冰,道路柏油的颜色能从中透出,造成冰面与道路融为一体,反射出一块黑色区域的视觉效果。据此完成下面小题。
【小题1】在冬季,“黑冰”最易形成的时段是( )
A.上午 B.下午 C.前半夜 D.后半夜
【小题2】与陆面相比,桥面更易形成“黑冰”,主要是因为桥面( )
①上下空气流动,散热快
②大气温暖干燥
③地面辐射作用弱
④相对湿度更大,气温低
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【小题3】下列国家中,受“黑冰”现象的影响,交通事故发生频率最高的是( )
A.印度 B.韩国 C.菲徘宾 D.蒙古国
下图为三圈环流局部示意图，图中甲、乙表示风带，丙表示气压带。读图，完成下面小题。

【小题1】下列判断正确的是( )
A.甲、乙风带的风向一定不同
B.甲、乙中有一支一定属于西风带
C.甲、乙可能同属一个风带
D.丙气压带夏季向低纬移动
【小题2】若甲、乙风向相反,则下列叙述正确的是( )
A.甲风带为低纬信风带
B.受乙控制的地区温和多雨
C.受丙控制的地区多晴朗天气
D.甲、丙交替控制区为热带草原气候
参考答案
1.
答 案
解 析
2.
答 案
解 析
3.
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解 析
4.
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解 析
5.
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解 析
6.
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7.
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8.
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9.
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10.
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