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第二章 第二节　大气的组成与垂直分层
(选择题1～9题，每小题3分，共27分)
读“干洁空气的主要成分(25千米以下)表”，完成1～2题。
气体成分 体积分数(%) 质量分数(%)
氮气 78 75.52
氧气 21 23.15
氩气 0.93 1.28
二氧化碳 0.038(变动) 0.05
1.下列关于表中干洁空气的主要作用叙述不正确的是(　　)
A．二氧化碳吸收地面辐射的能力强，使气温升高
B．氮是地球上生物体的基本元素
C．氮气是绿色植物进行光合作用的重要原料
D．臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用
2．下列关于地球各大气垂直分层的叙述正确的是(　　)
A．干洁空气只分布在对流层
B．平流层适合航空飞行
C．臭氧层分布于高层大气
D．近地面大气的直接热源是太阳辐射
(2024·广东东莞期中)2020年12月17日凌晨1时59分，携带月壤样本的“嫦娥五号”返回器成功降落在内蒙古四子王旗预定地点，返回任务取得圆满成功。下图示意地球大气温度垂直变化。据此完成3～5题。
3．“嫦娥五号”返回器降落过程中气温随高度下降的变化规律是(　　)
A．在对流层气温上升
B．在高层大气气温先升后降
C．在平流层气温上升
D．气温总体波状上升
4．“嫦娥五号”返回器穿过的对流层大气(　　)
A．直接热源是太阳辐射
B．水汽、杂质含量少
C．以水平运动为主
D．与人类关系密切
5．影响地面与“嫦娥五号”联系信号强弱的是(　　)
A．对流层 B．平流层
C．电离层 D臭氧层
(2023·浙江舟山月考)农业谚语“天有棉花云，不久雷雨鸣”，说的是常在夏季晴空中，好似破碎棉絮的絮状高积云。读“絮状高积云示意图”，完成6～7题。
6．絮状高积云位于大气的(　　)
A．高层大气 B．平流层
C．对流层 D．中间层
7．从南宁市飞往美国洛杉矶的飞机，升空半小时后遇到雷雨天气，此时飞机应该(　　)
A．提高飞行速度穿越雷雨区
B．降低飞行速度和飞行高度
C．绕飞并提高飞行高度
D．保持高度并盘旋飞行
(2024·河南开封期末)在对流层中，气温垂直分布一般为“上冷下热”，但有时会出现“上热下冷”的现象，我们称之为逆温。下图为“某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图”。读图完成8～9题。
8．对流层出现逆温时，空气中污染物不易扩散的主要原因是(　　)
A．人类排放污染物增多
B．抑制了①层空气的对流上升
C．增强了③层空气对流上升
D．阻挡了①层空气的水平运动
9．对流层高度季节变化幅度最大的地区是(　　)
A．极地地区 B．寒带地区
C．赤道地区 D．温带地区
(选择题10～14题，每小题4分，共20分)
(2023·江苏宿迁联考)浙江省山地、丘陵广布，适宜茶树生长，但春季逆温天气频繁出现，茶园易受霜冻天气影响。为此，当地茶园引进了防霜冻风扇。当夜晚气温降到约4 ℃时，风扇会自动打开，从而减轻霜冻对茶树的伤害。下面图甲为“防霜冻风扇的工作原理示意图”，图乙为“茶园某时气温垂直分布示意图”。据此完成10～11题。
10．防霜冻风扇最适宜的安装高度为(　　)
A．9～10 m B．7～8 m
C．6～7 m D．4 m以下
11．下列关于防霜冻风扇工作原理的说法，正确的是(　　)
①防霜冻风扇可以把高处的暖空气往下吹，吹到茶树上　②防霜冻风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响　③防霜冻风扇的转动会增加下层暖空气上升速度　④防霜冻风扇的转动可带动空气流动，提高下层空气温度
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
(2023·浙江杭州期中)读“地球大气的垂直分层图(部分)”，完成12～14题。
12．①②③④四条曲线中，正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
13．影响该大气层气温垂直变化的主要因素是(　　)
A．地面辐射 B．CO2气体
C．臭氧气体 D．人类活动
14．下列有关该大气层的正确叙述是(　　)
A．有电离层，对无线电通信有重要作用
B．天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行
C．上部热下部冷，大气以水平运动为主
D．顶部与底部的气温相差约20 ℃
15．读“大气的垂直分层图”，回答下列问题。(8分)
(1)图中有一处明显错误，是______________。(2分)
(2)一架飞机沿10 km高空从南极飞到北极，依次穿过________。(3分)
(3)图中b为________层，它的上部气温随高度增加而________，这是因为其中的________能大量吸收太阳光中的紫外线。(3分)
16．读图，完成下列问题。(20分)
(1)该图反映的是________纬度地区大气的垂直分层，理由是________________________
________________________________________________________________________。(4分)
(2)概括A层天气现象复杂多变的原因：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。(4分)
(3)补绘B层气温变化曲线。在该层22～27 km的高度范围内，________含量达到最大值，形成______层，成为人类生存环境的天然屏障。(4分)
(4)在图中50～85 km高度范围内，气温随高度变化的特点是________________________，依据所学知识可以推测该高度范围内大气运动以________运动为主。(3分)
(5)C层中有______层，________爆发时，会引起该层的扰动，此时传播的____________信号会被部分或全部吸收。(3分)
(6)人类生活在______(填文字)层的底部。(1分)
(7)A→B→C大气密度的变化趋势是__________。(1分)
答案精析
1．C　2.B　[第1题，干洁空气包括氮气、氧气、二氧化碳等，其中，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的重要原料，故选C。第2题，对流层集中了约75%的大气的质量，干洁空气主要分布在对流层，A错误；平流层气温随海拔的升高而升高，大气以水平运动为主，适合航空飞行，B正确；臭氧层主要分布在平流层，C错误；近地面大气的直接热源是地面辐射，D错误。]
3．A　4.D　5.C　[第3题，结合地球大气温度垂直变化示意图可知，随高度下降气温在高层大气中先降后升，在平流层下降，对流层上升，A正确，B、C错误；气温从高层大气到对流层中总体呈波状下降，D错误。第4题，对流层大气的直接热源是地面辐射，A错误；对流层大气中水汽和杂质较多，是成云致雨的必要条件，B错误；对流层大气以垂直对流运动为主，C错误；对流层天气复杂多变，与人类关系密切，D正确。第5题，地面与“嫦娥五号”通信主要是借助无线电短波，当电离层受到扰动，地面与“嫦娥五号”联系信号可能减弱。故选C。]
6．C　7.C　[第6题，由材料可知，絮状高积云是可以指示天气变化的云层，说明其位于能够发生复杂天气现象的对流层中，C正确。第7题，雷雨天气严重威胁飞行安全，因而飞机升空后遇到雷雨，应该绕飞并提高飞行高度，快速进入天气晴朗的平流层，C正确。]
8．B　9.D　[第8题，空气中污染物不易扩散与逆温有关，不是因为人类排放污染物增多，A错误；读图可知，②层空气温度上热下冷，出现逆温，大气层结构稳定，抑制了①层空气对流上升，空气中的污染物不能及时扩散，B正确；污染物主要在近地面的①层，②层出现逆温对污染物扩散影响大，③层空气运动对污染物扩散影响不大，C错误：逆温主要抑制空气对流运动，不是阻挡空气水平运动，D错误。第9题，地面温度高，对流运动强，对流层高度就高，反之则低。由此推断，地面温度变化越大，对流层高度的变化幅度也就越大，反之则小。极地地区和寒带地区地面温度全年较低，温度变化幅度较小，则对流层高度变化幅度也小，A、B错误；赤道地区地面温度全年较高，温度变化幅度较小，则对流层高度变化幅度也小，C错误；温带地区夏季温度较高，冬季温度较低，地面温度变化幅度最大，因此对流层高度年变化幅度也最大，D正确。]
10．B　11.D　[第10题，读图乙可知，4～8 m范围内出现了逆温现象，且在8 m附近气温最高。读图甲可知，防霜冻风扇可将上层的暖空气吹到下层，与下层冷空气混合，从而提高下层空气温度，所以防霜冻风扇应安装在气温高处，安装高度以7～8 m为宜。故选B。第11题，根据上题分析可知，防霜冻风扇位于逆温层气温较高处，可把高处暖空气吹到茶树上，①正确；防霜冻风扇本身不吹热风，②错误；防霜冻风扇的转动可将上层暖空气吹到下层，③错误；防霜冻风扇的转动加快了空气流动，可提高下层空气温度，④正确。故选D。]
12．A　13.C　14.C　[第12题，根据该大气层的高度位置可判断，该大气层为平流层，平流层的气温随高度升高而升高，符合条件的只有①②，而②处在50 km处气温大于0 ℃，不符合实际，所以①曲线符合该大气层气温垂直分布情况。平流层气温先缓慢上升，后快速上升，故选A。第13题，平流层中的臭氧能大量吸收太阳紫外线使温度升高。故选C。第14题，该大气层为平流层，而电离层位于高层大气，A错误；由于平流层的温度随高度升高而升高，故不利于大气对流运动，故B错误；该层大气上部热下部冷，不易形成对流，空气以水平运动为主，C正确；读图可知，平流层的气温随海拔升高而升高，顶部与底部的气温相差约60 ℃，D错误。]
15．(1)地面温度过高
(2)平流层、对流层、平流层
(3)平流　增加　臭氧
解析　(1)据图可知，图中显示地表温度达50 ℃以上，明显高于实际温度，存在明显的错误。(2)由所学知识可知，对流层高度随纬度而有所不同，低纬度地区约为17～18 km，中纬度约为10～12 km，高纬度约为8～9 km，故飞机沿10 km高空从南极飞到北极依次穿过平流层、对流层、平流层。(3)读图中b层的位置及气温变化可知：b层为平流层，气温随高度增加而增加，是因其中的臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线，而获得热量。
16．(1)中　该地对流层的高度为12 km，而对流层的高度在低纬度为17～18 km，在高纬度为8～9 km
(2)该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质　空气对流运动显著
(3)补绘曲线略(气温随高度增加而上升)。O3(臭氧)　臭氧
(4)气温随高度上升而下降　对流
(5)电离　太阳活动(太阳耀斑)　无线电短波
(6)对流
(7)逐渐变小第二节　大气的组成与垂直分层
[学习目标]　1.结合图表资料，说明大气的组成和垂直分层及人类活动对大气环境的影响。(综合思维)2.利用大气垂直分层图，说明各层大气的特点及成因，结合实例分析其对人类活动的影响。(综合思维)
知识点一　大气的组成
1．大气的组成：由干洁空气、固体杂质和水汽等组成。
2．大气成分的主要作用
组成成分 占大气体积 作用
干 洁 空 气 78% 生物体健康成长必不可少的元素
21% 生物生命活动必需的物质
二氧 化碳 很少 ①植物进行 的重要原料；②一种重要的温室气体，对地面具有 作用；③近几十年来，二氧化碳浓度升高使“温室效应”加剧
臭氧 很少 ①能吸收太阳辐射中的 ，使地面生物免受紫外线伤害；使大气增温；②在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体健康造成一系列不利影响
水汽 很少，随时间和地点的不同而变化 影响天气变化的重要因素。水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度
固体杂质 (气溶胶、 污染气体) ①反射太阳辐射，降低地表温度；②作为凝结核，有利于云、雨的形成；③影响人的呼吸系统，对人体健康造成损害
拓展延伸　人类活动对大气的影响
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。例如：
(2023·湖南长沙月考)大气是由多种气体混合组成的气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。据此完成1～2题。
1．低层大气的主要组成成分是(　　)
A．氧气、氮气和干洁空气
B．二氧化碳、水汽和杂质
C．干洁空气、水汽和杂质
D．氮气、水汽和干洁空气
2．一般认为大气中的氧主要来源于(　　)
A．绿色植物的光合作用
B．地球上水被分解的结果
C．火山喷发的结果
D．生物呼吸作用的结果
包围着地球的厚厚的大气层，是生物乃至地球的保护层，人类活动可能导致大气中某些成分含量发生变化。据此完成3～4题。
3．关于大气的成分及其作用的说法，正确的是(　　)
A．二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料
B．二氧化碳吸收太阳辐射中的紫外线能力强，使气温降低
C．臭氧吸收水汽能力强，使地球保持湿润
D．杂质含量很多，保护人类健康生活
4．人类活动对大气的影响主要表现为(　　)
A．二氧化碳增多　　　　B．臭氧增多　　　　C．氧气增多　　　　D．氦气减少
知识点二　大气的垂直分层
1．依据：大气在垂直方向上的物理性质和__________。
2．在上图中填出对流层平均高度，并补绘对流层、平流层气温变化曲线。
3．各层特征比较
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______(高度每上升100米，气温平均下降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，对流层与人类关系最为密切
空气对流运动显著 该层上冷下热
天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质和大气中的污染物集中在该层，对流运动易成云致雨
平 流 层 从对流层顶至离地面约50千米高空 气温随高度增高而___ 该层中的 强烈吸收太阳紫外线获取热量 人类生存环境的天然屏障；适合航空飞行
以水平运动为主 该层大气上部 下部__，大气稳定
天气晴朗，能见度好 水汽、杂质含量极少，无云雨现象
高层 大气 从平流层顶到约3 000千米的高空 大气密度非常小 距地面远，受到引力小 _____能反射无线电波，对无线电通信有重要作用
有电离层 大气被太阳高能辐射和宇宙射线作用，呈现高度电离状态
判断
1．宇宙飞船升空过程中，所穿越大气层的温度一直降低。(　　)
2．全球各地对流层的高度相同。(　　)
3．飞机大多在平流层飞行。(　　)
4．手机能够实现远距离通信，与电离层有关。(　　)
2024年4月4日清明假期，王老师一家乘飞机从济南到昆明去旅游。起飞前细雨蒙蒙，机内广播提醒乘客飞行途中关闭手机，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。
1．[区域认知]分析飞机起飞过程中天气变化的原因。
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2．[综合思维]分析有利于飞机飞行的大气层具有的特征。
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3．[地理实践力]说明飞机飞行途中需关闭手机的原因。
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(2023·山西太原期末)2019年，某电影在各大电影院热映。该电影主要讲述某架飞机飞行在大气层中发生的一系列状况。据此完成1～4题。
1．臭氧层主要分布在大气垂直分层中的(　　)
A．对流层 B．平流层
C．中间层 D．热层
2．对流层的主要特点是(　　)
A．位于地球大气的最外层
B．极光现象出现在该层
C．天气现象复杂多变
D．空气以水平运动为主
3．下列关于高层大气的说法，正确的是(　　)
A．空气密度很大
B．有若干电离层
C．海拔高度在12～50 km
D．最适合飞机的飞行
4．若一架飞机与龙卷风狭路相逢，说明此时飞机正位于地球大气层中的(　　)
A．高层大气 B．臭氧层
C．对流层 D．平流层
(2024·四川绵阳期末)2022年11月12日，“天舟五号”货运飞船在我国海南文昌成功发射，随后，仅用2小时实现了与距地面约400千米高度的空间站组合体自主快速交会对接。下图示意大气的垂直分层。据此完成5～6题。
5．我国空间站组合体位于图中(　　)
A．甲层 B．乙层
C．丙层 D．臭氧层
6．飞机在乙层中飞行的有利条件是(　　)
A．上部冷下部热，大气不易对流
B．O3含量高，能强烈吸收红外线
C．没有云雨现象，大气能见度好
D．含有电离层，利于无线电通信
知识点三　逆温
1．大气的逆温现象
在对流层中，气温是随着高度的升高而逐渐降低的，但在某些特殊的情况下，对流层气温会出现下列情况：①高度上升，气温升高；②高度每上升100米，气温下降幅度小于0.6 ℃。这就是逆温现象。如下图中甲属于情况②，乙、丙、丁属于情况①。
2．辐射逆温形成过程
(1)图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气也随之降温。离地面越近，降温越多；离地面越远，降温越少，因而形成了自地面开始的逆温(图b)。
(2)随着地面辐射冷却加剧，逆温层逐渐向上扩展，黎明时达到最强(图c)。
(3)日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便自下而上逐渐消失(图d)，最终恢复正常(图e)。
3．逆温的影响
有利 ①逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生。 ②逆温出现在高空，有利于飞机的飞行。 ③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，有效地提高了冬季谷地的温度，多年生果树越冬可以免受冻害等
不利 ①逆温时大气结构比较稳定，容易加重大气污染。 ②对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。 ③对交通的影响：能见度降低，地面湿滑
逆温是大气温度随高度增加而升高或随高度增加气温降低的幅度小于垂直递减率的现象，辐射逆温是由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。下图是“某地某日(晴天)不同时刻近地面气温随高度变化图”。读图完成1～2题。
1．按照辐射逆温的生消过程排序，正确的是(　　)
A．①②④③ B．③④①②
C．③①④② D．②④①③
2．图中最有利于近地面大气污染物扩散的是(　　)
A．④ B．③ C．② D．①
(2023·辽宁沈阳期中)下图为牡丹江山区3月某日地形逆温过程平均温度梯度(海拔每升高100米气温的变化值，数值越大，表明逆温强度越大)。据此完成3～4题。
3．牡丹江山区此次逆温(　　)
A．开始于18：00左右
B．强度随时间逐渐增大
C．逆温层厚度逐渐减小
D．5：00逆温全部消散
4．此次逆温对该山区的影响最可能是(　　)
A．大雾持续时间缩短
B．夜晚大风呼啸
C．夜间，山谷地区农作物幼苗受冻
D．午夜时刻雨雪交加
答案精析
知识点一　大气的组成
梳理教材新知
2．氮气　氧气　光合作用　保温　紫外线
落实思维方法
1．C　2.A　[第1题，低层大气距离地面较近，受人类活动、水分蒸发和地表物质影响较大，主要成分是干洁空气、水汽和杂质。故选C。第2题，绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳，释放氧气。故选A。]
3．A　4.A　[第3题，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，A正确。第4题，人类活动导致大气中二氧化碳增多：一方面燃烧矿物燃料，排放过多的二氧化碳；另一方面，过度砍伐森林，导致吸收的二氧化碳量减少， A正确。]
知识点二　大气的垂直分层
梳理教材新知
1．运动状况
2.
3．降低　升高　臭氧　热　冷　电离层
判断
1．×　2.×　3.√　4.√
探究核心知识
1．起飞时细雨蒙蒙是由于飞机处在对流层大气中，当飞机穿过对流层进入平流层飞行时，天气晴好。
2．大气上部热，下部冷，不易形成对流，主要以水平运动为主，大气平稳，且该层无云雨现象，天气晴朗，能见度好。
3．手机信号干扰飞机的通信、导航、操作系统，影响飞机与地面的无线信号联系。
落实思维方法
1．B　2.C　3.B　4.C　[第1题，臭氧在平流层中浓度较高，B正确。第2题，对流层是地球大气圈的最底层，A错；极光现象出现在高层大气，B错；对流层天气现象复杂多变，C正确；空气以对流运动为主，D错。故选C。第3题，高层大气的空气密度很小，A错；在80千米～500千米的高空，有若干电离层，B正确；高层大气的海拔高度在50千米～55千米以上，C错；平流层最适合飞机的飞行，D错。第4题，龙卷风出现在对流层，若一架飞机与龙卷风相逢，说明飞机位于对流层，C正确。]
5．A　6.C　[第5题，据材料可知，我国空间站组合体位于距地面400千米的高度，结合图示可判断出其位于甲层，A正确。第6题，图中乙层为平流层，其有利于飞行的条件是无云雨现象，能见度好，且不易形成空气对流，以水平运动为主，C正确；平流层上部热下部冷，A错误；O3含量高低与是否有利于飞机飞行无关，B错误；平流层中没有电离层，D错误。]
知识点三　逆温
落实思维方法
1．D　2.B　[第1题，读图可知，②发生的逆温比④高度要小，即②表示出现逆温，④为逆温层加厚，①逆温出现在高空，表示逆温层逐渐消失，近地面开始出现正常温度变化，③表示气温恢复正常。所以逆温的生消过程排序是②④①③，故选D。第2题，出现逆温现象时，空气对流运动减弱，不利于污染物的扩散。从图中的四种气温分布来看，①②④图中均出现了逆温，不利于空气中污染物的扩散，A、C、D错误；③图气温随着海拔的升高而降低，大气的对流运动显著，最有利于大气污染物的扩散，故选B。]
3．A　4.C　[第3题，读图可知，此次逆温开始于18：00左右，A正确。图中数值越大，表明逆温强度越大，所以逆温强度随时间先增大然后减小，B错误。逆温层厚度随时间呈增加趋势，C错误。逆温由近地面开始消散，最后在7：00左右全部消散，D错误。故选A。第4题，逆温会导致空气的对流减弱，产生近地面附近的低温环境，延长大雾持续时间，A错误。夜晚已经开始出现逆温，空气对流较弱，风力小，B错误。夜间，地面降温快，气温低，山谷地区农作物幼苗受冻，C正确。逆温导致空气对流减弱，午夜逆温层加厚，很难出现高强度降水，D错误。故选C。](共75张PPT)
大气的组成与垂直分层
第二节
第二章　自然地理要素及现象
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.结合图表资料，说明大气的组成和垂直分层及人类活动对大气环境的影响。(综合思维)
2.利用大气垂直分层图，说明各层大气的特点及成因，结合实例分析其对人类活动的影响。(综合思维)
课程标准
学习目标
知识点一　大气的组成
知识点二　大气的垂直分层
内容索引
知识点三　逆温
课时对点练
大气的组成
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知识点一
1.大气的组成：由干洁空气、固体杂质和水汽等组成。
2.大气成分的主要作用
光合作用
保温
组成成分 占大气体积 作用
干 洁 空 气 _____ 78% 生物体健康成长必不可少的元素
_____ 21% 生物生命活动必需的物质
二氧 化碳 很少 ①植物进行 的重要原料；②一种重要的温室气体，对地面具有 作用；③近几十年来，二氧化碳浓度升高使“温室效应”加剧
氮气
氧气
组成成分 占大气体积 作用
干洁 空气 臭氧 很少 ①能吸收太阳辐射中的 ，使地面生物免受紫外线伤害；使大气增温；②在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体健康造成一系列不利影响
水汽 很少，随时间和地点的不同而变化 影响天气变化的重要因素。水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度
固体杂质 (气溶胶、 污染气体) ①反射太阳辐射，降低地表温度；②作为凝结核，有利于云、雨的形成；③影响人的呼吸系统，对人体健康造成损害
紫外线
拓展延伸
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。例如：
人类活动对大气的影响
(2023·湖南长沙月考)大气是由多种气体混合组成的气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。据此完成1～2题。
1.低层大气的主要组成成分是
A.氧气、氮气和干洁空气 B.二氧化碳、水汽和杂质
C.干洁空气、水汽和杂质 D.氮气、水汽和干洁空气
√
低层大气距离地面较近，受人类活动、水分蒸发和地表物质影响较大，主要成分是干洁空气、水汽和杂质。故选C。
(2023·湖南长沙月考)大气是由多种气体混合组成的气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。据此完成1～2题。
2.一般认为大气中的氧主要来源于
A.绿色植物的光合作用 B.地球上水被分解的结果
C.火山喷发的结果 D.生物呼吸作用的结果
√
绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳，释放氧气。故选A。
包围着地球的厚厚的大气层，是生物乃至地球的保护层，人类活动可能导致大气中某些成分含量发生变化。据此完成3～4题。
3.关于大气的成分及其作用的说法，正确的是
A.二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料
B.二氧化碳吸收太阳辐射中的紫外线能力强，使气温降低
C.臭氧吸收水汽能力强，使地球保持湿润
D.杂质含量很多，保护人类健康生活
√
二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，A正确。
包围着地球的厚厚的大气层，是生物乃至地球的保护层，人类活动可能导致大气中某些成分含量发生变化。据此完成3～4题。
4.人类活动对大气的影响主要表现为
A.二氧化碳增多 B.臭氧增多
C.氧气增多 D.氦气减少
√
人类活动导致大气中二氧化碳增多：一方面燃烧矿物燃料，排放过多的二氧化碳；另一方面，过度砍伐森林，导致吸收的二氧化碳量减少，A正确。
大气的垂直分层
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知识点二
1.依据：大气在垂直方向上的物理性质和 。
运动状况
2.在上图中填出对流层平均高度，并补绘对流层、平流层气温变化曲线。
答案　
3.各层特征比较
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__ (高度每上升100米，气温平均下降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，对流层与人类关系最为密切
空气对流运动显著 该层上冷下热
天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质和大气中的污染物集中在该层，对流运动易成云致雨
降
低
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类
的关系
平 流 层 从对流层顶至离地面约50千米高空 气温随高度增高而_____ 该层中的 强烈吸收太阳紫外线获取热量 人类生存环境的天然屏障；适合航空飞行
以水平运动为主 该层大气上部 下部 ，大气稳定
天气晴朗，能见度好 水汽、杂质含量极少，无云雨现象
升高
臭氧
热
冷
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类
的关系
高层 大气 从平流层顶到约3 000千米的高空 大气密度非常小 距地面远，受到引力小 能反射无线电波，对无线电通信有重要作用
有电离层 大气被太阳高能辐射和宇宙射线作用，呈现高度电离状态
电离层
判断
1.宇宙飞船升空过程中，所穿越大气层的温度一直降低。( )
2.全球各地对流层的高度相同。( )
3.飞机大多在平流层飞行。( )
4.手机能够实现远距离通信，与电离层有关。( )
×
×
√
√
2024年4月4日清明假期，王老师一家乘飞机从济南到昆明去旅游。起飞前细雨蒙蒙，机内广播提醒乘客飞行途中关闭手机，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。
答案　起飞时细雨蒙蒙是由于飞机处在对流层大气中，当飞机穿过对流层进入平流层飞行时，天气晴好。
1.[区域认知]分析飞机起飞过程中天气变化的原因。
答案　大气上部热，下部冷，不易形成对流，主要以水平运动为主，大气平稳，且该层无云雨现象，天气晴朗，能见度好。
2.[综合思维]分析有利于飞机飞行的大气层具有的特征。
答案　手机信号干扰飞机的通信、导航、操作系统，影响飞机与地面的无线信号联系。
3.[地理实践力]说明飞机飞行途中需关闭手机的原因。
(2023·山西太原期末)2019年，某电影在各大电影院热映。该电影主要讲述某架飞机飞行在大气层中发生的一系列状况。据此完成1～4题。
1.臭氧层主要分布在大气垂直分层中的
A.对流层 B.平流层
C.中间层 D.热层
臭氧在平流层中浓度较高，B正确。
√
(2023·山西太原期末)2019年，某电影在各大电影院热映。该电影主要讲述某架飞机飞行在大气层中发生的一系列状况。据此完成1～4题。
2.对流层的主要特点是
A.位于地球大气的最外层 B.极光现象出现在该层
C.天气现象复杂多变 D.空气以水平运动为主
√
对流层是地球大气圈的最底层，A错；
极光现象出现在高层大气，B错；
对流层天气现象复杂多变，C正确；
空气以对流运动为主，D错。故选C。
(2023·山西太原期末)2019年，某电影在各大电影院热映。该电影主要讲述某架飞机飞行在大气层中发生的一系列状况。据此完成1～4题。
3.下列关于高层大气的说法，正确的是
A.空气密度很大 B.有若干电离层
C.海拔高度在12～50 km D.最适合飞机的飞行
√
高层大气的空气密度很小，A错；
在80千米～500千米的高空，有若干电离层，B正确；
高层大气的海拔高度在50千米～55千米以上，C错；
平流层最适合飞机的飞行，D错。
龙卷风出现在对流层，若一架飞机与龙卷风相逢，说明飞机位于对流层，C正确。
(2023·山西太原期末)2019年，某电影在各大电影院热映。该电影主要讲述某架飞机飞行在大气层中发生的一系列状况。据此完成1～4题。
4.若一架飞机与龙卷风狭路相逢，说明此时飞机正位于地球大气层中的
A.高层大气 B.臭氧层
C.对流层 D.平流层
√
(2024·四川绵阳期末)2022年11月12日，“天舟五号”货运飞船在我国海南文昌成功发射，随后，仅用2小时实现了与距地面约400千米高度的空间站组合体自主快速交会对接。下图示意大气的垂直分层。据此完成5～6题。
5.我国空间站组合体位于图中
A.甲层 B.乙层
C.丙层 D.臭氧层
√
据材料可知，我国空间站组合体位于距地面400千米的高度，结合图示可判断出其位于甲层，A正确。
(2024·四川绵阳期末)2022年11月12日，“天舟五号”货运飞船在我国海南文昌成功发射，随后，仅用2小时实现了与距地面约400千米高度的空间站组合体自主快速交会对接。下图示意大气的垂直分层。据此完成5～6题。
6.飞机在乙层中飞行的有利条件是
A.上部冷下部热，大气不易对流
B.O3含量高，能强烈吸收红外线
C.没有云雨现象，大气能见度好
D.含有电离层，利于无线电通信
√
图中乙层为平流层，其有利于飞行的条件是无云雨现象，能见度好，且不易形成空气对流，以水平运动为主，C正确；
平流层上部热下部冷，A错误；
O3含量高低与是否有利于飞机飞行无关，B错误；
平流层中没有电离层，D错误。
逆温
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知识点三
1.大气的逆温现象
在对流层中，气温是随着高度的升高而逐渐降低的，但在某些特殊的情况下，对流层气温会出现下列情况：①高度上升，气温升高；②高度每上升100米，气温下降幅度小于0.6 ℃。这就是逆温现象。如下图中甲属于情况②，乙、丙、丁属于情况①。
2.辐射逆温形成过程
(1)图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气也随之降温。离地面越近，降温越多；离地面越远，降温越少，因而形成了自地面开始的逆温(图b)。
(2)随着地面辐射冷却加剧，逆温层逐渐向上扩展，黎明时达到最强(图c)。
(3)日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便自下而上逐渐消失(图d)，最终恢复正常(图e)。
3.逆温的影响
有利 ①逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生。
②逆温出现在高空，有利于飞机的飞行。
③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，有效地提高了冬季谷地的温度，多年生果树越冬可以免受冻害等
不利 ①逆温时大气结构比较稳定，容易加重大气污染。
②对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。
③对交通的影响：能见度降低，地面湿滑
逆温是大气温度随高度增加而升高或随高度增加气温降低的幅度小于垂直递减率的现象，辐射逆温是由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。下图是“某地某日(晴天)不同时刻近地面气温随高度变化图”。读图完成1～2题。
1.按照辐射逆温的生消过程排序，正确的是
A.①②④③ B.③④①②
C.③①④② D.②④①③
√
读图可知，②发生的逆温比④高度要小，即②表示出现逆温，④为逆温层加厚，①逆温出现在高空，表示逆温层逐渐消失，近地面开始出现正常温
度变化，③表示气温恢复正常。所以逆温的生消过程排序是②④①③，故选D。
逆温是大气温度随高度增加而升高或随高度增加气温降低的幅度小于垂直递减率的现象，辐射逆温是由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。下图是“某地某日(晴天)不同时刻近地面气温随高度变化图”。读图完成1～2题。
2.图中最有利于近地面大气污染物
扩散的是
A.④ B.③
C.② D.①
√
出现逆温现象时，空气对流运动减弱，不利于污染物的扩散。从图中的四种气温分布来看，①②④图中均出现了逆温，不利于空气中污染物的扩散，A、C、D错误；
③图气温随着海拔的升高而降低，大气的对流运动显著，最有利于大气污染物的扩散，故选B。
(2023·辽宁沈阳期中)下图为牡丹江山区3月某日地形逆温过程平均温度梯度(海拔每升高100米气温的变化值，数值越大，表明逆温强度越大)。据此完成3～4题。
3.牡丹江山区此次逆温
A.开始于18：00左右
B.强度随时间逐渐增大
C.逆温层厚度逐渐减小
D.5：00逆温全部消散
√
读图可知，此次逆温开始于18：00左右，A正确。
图中数值越大，表明逆温强度越大，所以逆温
强度随时间先增大然后减小，B错误。
逆温层厚度随时间呈增加趋势，C错误。
逆温由近地面开始消散，最后在7：00左右全部
消散，D错误。故选A。
(2023·辽宁沈阳期中)下图为牡丹江山区3月某日地形逆温过程平均温度梯度(海拔每升高100米气温的变化值，数值越大，表明逆温强度越大)。据此完成3～4题。
4.此次逆温对该山区的影响最可能是
A.大雾持续时间缩短
B.夜晚大风呼啸
C.夜间，山谷地区农作物幼苗受冻
D.午夜时刻雨雪交加
√
逆温会导致空气的对流减弱，产生近地面附近
的低温环境，延长大雾持续时间，A错误。
夜晚已经开始出现逆温，空气对流较弱，风力
小，B错误。
夜间，地面降温快，气温低，山谷地区农作物
幼苗受冻，C正确。
逆温导致空气对流减弱，午夜逆温层加厚，很难出现高强度降水，D错误。故选C。
课时对点练
读“干洁空气的主要成分(25千米以下)表”，完成1～2题。
1.下列关于表中干洁空气的主要作用叙
述不正确的是
A.二氧化碳吸收地面辐射的能力强，
使气温升高
B.氮是地球上生物体的基本元素
C.氮气是绿色植物进行光合作用的
重要原料
D.臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用
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气体成分 体积分数(%) 质量分数(%)
氮气 78 75.52
氧气 21 23.15
氩气 0.93 1.28
二氧化碳 0.038(变动) 0.05
√
基础过关
干洁空气包括氮气、氧气、二氧化碳等，其中，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的重要原料，故选C。
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读“干洁空气的主要成分(25千米以下)表”，完成1～2题。
2.下列关于地球各大气垂直分层的
叙述正确的是
A.干洁空气只分布在对流层
B.平流层适合航空飞行
C.臭氧层分布于高层大气
D.近地面大气的直接热源是太阳辐射
气体成分 体积分数(%) 质量分数(%)
氮气 78 75.52
氧气 21 23.15
氩气 0.93 1.28
二氧化碳 0.038(变动) 0.05
√
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对流层集中了约75%的大气的质量，干洁空气主要分布在对流层，A错误；
平流层气温随海拔的升高而升高，大气以水平运动为主，适合航空飞行，B正确；
臭氧层主要分布在平流层，C错误；
近地面大气的直接热源是地面辐射，D错误。
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(2024·广东东莞期中)2020年12月17日凌晨1时59分，携带月壤样本的“嫦娥五号”返回器成功降落在内蒙古四子王旗预定地点，返回任务取得圆满成功。下图示意地球大气温度垂直变化。据此完成3～5题。
3.“嫦娥五号”返回器降落过程中气温随
高度下降的变化规律是
A.在对流层气温上升
B.在高层大气气温先升后降
C.在平流层气温上升
D.气温总体波状上升
√
基础过关
结合地球大气温度垂直变化示意图可知，随高度下降气温在高层大气中先降后升，在平流层下降，对流层上升，A正确，B、C错误；
气温从高层大气到对流层中总体呈波状下降，D错误。
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(2024·广东东莞期中)2020年12月17日凌晨1时59分，携带月壤样本的“嫦娥五号”返回器成功降落在内蒙古四子王旗预定地点，返回任务取得圆满成功。下图示意地球大气温度垂直变化。据此完成3～5题。
4.“嫦娥五号”返回器穿过的对流层大气
A.直接热源是太阳辐射
B.水汽、杂质含量少
C.以水平运动为主
D.与人类关系密切
√
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对流层大气的直接热源是地面辐射，A错误；
对流层大气中水汽和杂质较多，是成云致雨的必要条件，B错误；
对流层大气以垂直对流运动为主，C错误；
对流层天气复杂多变，与人类关系密切，D正确。
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(2024·广东东莞期中)2020年12月17日凌晨1时59分，携带月壤样本的“嫦娥五号”返回器成功降落在内蒙古四子王旗预定地点，返回任务取得圆满成功。下图示意地球大气温度垂直变化。据此完成3～5题。
5.影响地面与“嫦娥五号”联系信号强弱的是
A.对流层 B.平流层
C.电离层 D臭氧层
√
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地面与“嫦娥五号”通信主要是借助无线电短波，当电离层受到扰动，地面与“嫦娥五号”联系信号可能减弱。故选C。
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(2023·浙江舟山月考)农业谚语“天有棉花云，不久雷雨鸣”，说的是常在夏季晴空中，好似破碎棉絮的絮状高积云。读“絮状高积云示意图”，完成6～7题。
6.絮状高积云位于大气的
A.高层大气 B.平流层
C.对流层 D.中间层
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√
由材料可知，絮状高积云是可以指示天气变化的云层，说明其位于能够发生复杂天气现象的对流层中，C正确。
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(2023·浙江舟山月考)农业谚语“天有棉花云，不久雷雨鸣”，说的是常在夏季晴空中，好似破碎棉絮的絮状高积云。读“絮状高积云示意图”，完成6～7题。
7.从南宁市飞往美国洛杉矶的飞机，升空半小时后遇
到雷雨天气，此时飞机应该
A.提高飞行速度穿越雷雨区
B.降低飞行速度和飞行高度
C.绕飞并提高飞行高度
D.保持高度并盘旋飞行
√
基础过关
雷雨天气严重威胁飞行安全，因而飞机升空后遇到雷雨，应该绕飞并提高飞行高度，快速进入天气晴朗的平流层，C正确。
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(2024·河南开封期末)在对流层中，气温垂直分布一般为“上冷下热”，但有时会出现“上热下冷”的现象，我们称之为逆温。下图为“某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图”。读图完成8～9题。
8.对流层出现逆温时，空气中污染物不易扩散的主要原因是
A.人类排放污染物增多
B.抑制了①层空气的对流上升
C.增强了③层空气对流上升
D.阻挡了①层空气的水平运动
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空气中污染物不易扩散与逆温有关，不是因为人类排放污
染物增多，A错误；
读图可知，②层空气温度上热下冷，出现逆温，大气层结
构稳定，抑制了①层空气对流上升，空气中的污染物不能
及时扩散，B正确；
污染物主要在近地面的①层，②层出现逆温对污染物扩散影响大，③层空气运动对污染物扩散影响不大，C错误：
逆温主要抑制空气对流运动，不是阻挡空气水平运动，D错误。
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(2024·河南开封期末)在对流层中，气温垂直分布一般为“上冷下热”，但有时会出现“上热下冷”的现象，我们称之为逆温。下图为“某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图”。读图完成8～9题。
9.对流层高度季节变化幅度最大的地区是
A.极地地区 B.寒带地区
C.赤道地区 D.温带地区
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地面温度高，对流运动强，对流层高度就高，反之则低。
由此推断，地面温度变化越大，对流层高度的变化幅度
也就越大，反之则小。极地地区和寒带地区地面温度全
年较低，温度变化幅度较小，则对流层高度变化幅度也
小，A、B错误；
赤道地区地面温度全年较高，温度变化幅度较小，则对流层高度变化幅度也小，C错误；
温带地区夏季温度较高，冬季温度较低，地面温度变化幅度最大，因此对流层高度年变化幅度也最大，D正确。
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(2023·江苏宿迁联考)浙江省山地、丘陵广布，适宜茶树生长，但春季逆温天气频繁出现，茶园易受霜冻天气影响。为此，当地茶园引进了防霜冻风扇。当夜晚气温降到约4 ℃时，风扇会自动打开，从而减轻霜冻对茶树的伤害。下面图甲为“防霜冻风扇的工作原理示意图”，图乙为“茶园某时气温垂直分布示意图”。据此完成10～11题。
10.防霜冻风扇最适宜的安装高度为
A.9～10 m B.7～8 m
C.6～7 m D.4 m以下
15
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能力提升
√
读图乙可知，4～8 m范围内出现了逆温现象，且在8 m附近气温最高。读图甲可知，防霜冻风扇可将上层的暖空气吹到下层，与下层冷空气混合，从而提高下层空气温度，所以防霜冻风扇应安装在气温高处，安装高度以7～8 m为宜。故选B。
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11.下列关于防霜冻风扇工作原理的说法，正确的是
①防霜冻风扇可以把高处的暖空气往下吹，吹到茶树上　
②防霜冻风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响　
③防霜冻风扇的转动会增加下层暖空气上升速度　
④防霜冻风扇的转动可带动空气流动，提高下层空气温度
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
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根据上题分析可知，防霜冻风扇位于逆温层气温较高处，可把高处暖空气吹到茶树上，①正确；
防霜冻风扇本身不吹热风，②错误；
防霜冻风扇的转动可将上层暖空气吹到下层，③错误；
防霜冻风扇的转动加快了空气流动，可提高下层空气温度，④正确。故选D。
能力提升
能力提升
(2023·浙江杭州期中)读“地球大气的垂直分层图(部分)”，完成12～14题。
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根据该大气层的高度位置可判断，该大气层为平流层，平流层的气温随高度升高而升高，符合条件的只有①②，而②处在50 km处气温大于0 ℃，不符合实际，所以①曲线符合该大气层气温垂直分布情况。平流层气温先缓慢上升，后快速上升，故选A。
12.①②③④四条曲线中，正确表示图示大气层气温垂
直分布情况的是
A.① B.② C.③ D.④
√
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(2023·浙江杭州期中)读“地球大气的垂直分层图(部分)”，完成12～14题。
13.影响该大气层气温垂直变化的主要因素是
A.地面辐射 B.CO2气体
C.臭氧气体 D.人类活动
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平流层中的臭氧能大量吸收太阳紫外线使温度升高。故选C。
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(2023·浙江杭州期中)读“地球大气的垂直分层图(部分)”，完成12～14题。
14.下列有关该大气层的正确叙述是
A.有电离层，对无线电通信有重要作用
B.天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行
C.上部热下部冷，大气以水平运动为主
D.顶部与底部的气温相差约20 ℃
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该大气层为平流层，而电离层位于高层大气，A错误；
由于平流层的温度随高度升高而升高，故不利于大气对流运动，故B错误；
该层大气上部热下部冷，不易形成对流，空气以水平运动为主，C正确；
读图可知，平流层的气温随海拔升高而升高，顶部与底部的气温相差约60 ℃，D错误。
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15.读“大气的垂直分层图”，回答下列问题。
(1)图中有一处明显错误，是______________。
地面温度过高
据图可知，图中显示地表温度达50 ℃以上，明显高于实际温度，存在明显的错误。
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(2)一架飞机沿10 km高空从南极飞到北极，依次穿过_______________________。
平流层、对流层、平流层
由所学知识可知，对流层高度随纬度而有所不同，低纬度地区约为17～18 km，中纬度约为10～12 km，高纬度约为8～9 km，故飞机沿10 km高空从南极飞到北极依次穿过平流层、对流层、平流层。
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(3)图中b为________层，它的上部气温随高度增加而________，这是因为其中的________能大量吸收太阳光中的紫外线。
平流
增加
臭氧
读图中b层的位置及气温变化可知：b层为平流层，气温随高度增加而增加，是因其中的臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线，而获得热量。
能力提升
16.读图，完成下列问题。
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(1)该图反映的是____纬度地区大气的垂直分层，理由是
________________________________________________
_______________________________。
(2)概括A层天气现象复杂多变的原因：
①______________________________________；
②__________________。
中
该地对流层的高度为12 km，而对流层的高度在低纬度为17～18 km，在高纬度为8～9 km
该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质
空气对流运动显著
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(3)补绘B层气温变化曲线。在该层22～27 km的高度范围内，________含量达到最大值，形成______层，成为人类生存环境的天然屏障。
(4)在图中50～85 km高度范围内，气温随高度变化的特点是_____________________，依据所学知识可以推测该高度范围内大气运动以________运动为主。
(5)C层中有______层，______________________爆发时，会引起该层的扰动，此时传播的____________信号会被部分或全部吸收。
答案　补绘曲线略(气温随高度增加而上升)。
O3(臭氧)
臭氧
气温随高度上升而下降
对流
电离
太阳活动(太阳耀斑)
无线电短波
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(6)人类生活在______(填文字)层的底部。
(7)A→B→C大气密度的变化趋势是__________。
对流
逐渐变小

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