第三章 地球上的大气(学案,共4份)湘教版(2019)必修 第一册

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第三章 地球上的大气(学案,共4份)湘教版(2019)必修 第一册

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第二节 大气受热过程
学习目标 1.运用示意图,说明大气的受热过程,并解释生活中的相关现象。(综合思维、地理实践力)
2.运用示意图,说明大气对地面的保温作用原理,并解释生活中的相关现象。(综合思维、地理实践力)
知识点一 大气对太阳辐射的削弱作用
1.大气的削弱作用比较
作用 特点 具体表现
反射 作用 无选 择性 ________和较大颗粒的尘埃,能将投射在其上的太阳辐射的一部分又反射回宇宙空间,云层越低、越________,云量越________,反射越强
散射 作用 有选 择性 空气分子或微小尘埃将太阳辐射向四面八方弥散。太阳辐射可见光中的蓝光、紫光容易被空气分子散射,故晴朗的天空呈________色
吸收 作用 有选 择性 平流层的________主要吸收紫外线;对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收________线;大气对太阳辐射中能量最强的__________吸收得很少
2.影响削弱作用的主要因素:太阳高度。低纬度地区太阳高度________,太阳辐射经过大气的路程________,被大气削弱的________,到达地面的太阳辐射________,故到达地面的太阳辐射由低纬度向两极________。
[知识拓展] 
1.削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多少
①青藏高原:
②内陆地区:(如我国西北地区)
③湿润的内陆盆地:(如四川盆地)
2.利用削弱作用原理解释地理现象
自然现象 热力作用 具体原因
夏季多云的白 天气温不太高 反射作用 云层把一部分太阳辐射反射到宇宙空间,削弱了到达地面的太阳辐射
朝霞和夕阳 多为黄红色 散射作用 蓝紫光被散射,波长较长的红光、黄光穿透大气层照射到人眼
[情境] 坚持打好蓝天保卫战,加强对雾霾形成的机理研究,提高应对的科学性、精准性,是社会关注的热点之一。
[探究] 分析浓雾天气能见度虽然不是很好,但是交通信号灯却较醒目的原因。(人地协调观、综合思维、地理实践力)
                                    
                                    
                                    
                
地球上很多现象都与大气对太阳辐射的削弱作用有关。据此完成1~2题。
1.多云阴雨的白天,气温较低,主要是因为大气的(  )
A.吸收作用强 B.反射作用强
C.散射作用弱 D.保温作用弱
2.黎明时东方天际泛起“鱼肚白”是由于大气对太阳光的(  )
A.散射作用 B.反射作用
C.吸收作用 D.辐射作用
两小儿辩日的远近。一曰:太阳刚出时像车的伞盖一样大,到了中午时就如同盘子一般小了,这不是远的小而近的大吗?另一曰:太阳刚出来时清清凉凉的,到了中午的时候热得如同把手伸进热水中,这不是近的热而远的凉吗?下图为太阳高度与太阳辐射经过大气路径长短的关系示意图。据此完成3~4题。
3.“早晨凉而中午热”,用大气热力原理来解释是由于太阳辐射处于(  )
A.①经过的大气路径短 B.②受到的大气散射多
C.①地面的反射比较强 D.②到达地面的辐射多
4.与霞出现在①时相关的是(  )
A.大气反射 B.大气吸收
C.大气散射 D.大气辐射
知识点二 大气对地面的保温作用
受热过程 具体内容 热量来源
太阳暖 大地 太阳辐射(______辐射)大部分透过大气射到地面,使地面________ ________辐射是地面的直接热源
大地暖 大气 绝大部分地面辐射(______辐射)被对流层大气吸收,使大气增温 ________辐射是对流层大气主要的直接热源
大气还 大地 大气辐射(长波辐射)中的大部分向下射到地面,称为大气________,它把热量归还给________ ________辐射对地面有保温作用
1.利用大气受热过程原理分析昼夜温差
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、下垫面性质几个角度分析。
(1)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。
(2)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。
(3)下垫面性质:下垫面的比热容大→下垫面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。
2.大气保温作用原理应用
现象 原因
夜晚多云时气温比晴天高 夜晚多云时,大气逆辐射强,大气保温作用强,地面散失热量少
青藏高原气温低 近地面大气的直接热源是地面辐射,青藏高原海拔高,获得的地面辐射少,且空气稀薄,大气保温作用弱,气温低
晚秋霜冻多出现在晴朗的夜晚 晴朗夜晚,大气逆辐射弱,热量散失多,地面气温低,易出现霜冻现象
利用人造烟雾防霜冻 烟雾能增强大气逆辐射,减少地面热量的散失
温室气体大量排放导致气候变暖的原理 温室气体排放增多,吸收地面辐射增多,大气逆辐射增强,气温升高
利用温室大棚生产反季节蔬菜的原理 塑料薄膜、玻璃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散失,从而将热量保留在塑料大棚
[情境] 白露节气之后,秋意渐浓,早晚凉意袭人,人们常用“白露秋分夜,一夜凉一夜”来形容此时气温下降速度加快的情形。秋风使得空气中的水汽逐渐减少,空气逐渐变得干燥,大气中由水汽凝结形成云的过程也减少了。因此,这一时段成为全年昼夜温差最大的阶段,天气渐渐开始转凉。
[探究] 根据大气保温作用原理,解释白露之后昼夜温差增大的原因。(综合思维、地理实践力)
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
图1示意大气受热过程及北京某年10月12日与13日天气情况(图2)。据此完成1~2题。
图1
图2
1.使近地面大气温度升高的热量传递过程是(  )
A.①→②→③ B.①→②→④
C.②→③→④ D.②→④→③
2.与12日相比,13日气温日较差较小的主要原因是(  )
A.①减弱,④增强 B.①增强,④减弱
C.②减弱,③增强 D.②增强,③减弱
目前西藏军区海拔4 500米以上的哨所全部建成“阳光保暖房”(图1)。住上这种新式营房,官兵再不用“四季穿棉袄”了。图2为大气受热过程示意图。读图,完成3~4题。
图1
图2
3.以前官兵“四季穿棉袄”的原因是(  )
A.海拔高,水汽少,①较弱
B.多晴朗天气,②作用较弱
C.纬度高,风力大,③损失多
D.海拔高,空气稀薄,④较弱
4.下列地理现象与“阳光保暖房”原理一致的是(  )
A.夏季白天多云时不会太热
B.晴朗的天空常呈蔚蓝色
C.深秋多云的夜晚不易霜冻
D.日落后的天空仍然明亮
第二节 大气受热过程
知识点一
[知能提升]
1.云层 厚 多 蔚蓝 臭氧 红外 可见光 2.大 短 少 多 递减
[情境探究] 提示 浓雾对太阳辐射有反射和散射作用,使到达地面的太阳辐射减少,降低能见度。红、绿色光的穿透力较强,不容易被散射,即使在能见度较低的情况下(如大雾天)也较容易被看见。
[对点突破]
1.B [多云的白天,大气对太阳辐射的削弱作用较强,反射作用强,到达地面的太阳辐射少,气温较低,故B项正确。]
2.A [日出前的黎明、日落后的黄昏都因为大气对太阳辐射的散射作用所致,故A正确。]
3.D [由图可知,①②为太阳高度不同,所经过的大气路径长短不同,受大气的削弱作用强度不同。①经过的大气路径长,A错误;②经过的大气路径短,受到的大气削弱作用弱,到达地面的辐射多,B错误,D正确;地面的反射作用与下垫面有关,C错误。]
4.C [霞指日出、日落时天空出现的彩色光象或彩色的云,是阳光通过厚厚的大气层,被大量的空气分子散射的结果。]
知识点二
[知能提升]
短波 增温 太阳 长波 地面 逆辐射 地面 大气逆
[情境探究] 提示 白露之后,空气干燥,云量减少。白天云少,大气的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高。夜晚云少,大气逆辐射弱,热量散失多,大气的保温作用弱,降温幅度大。所以昼夜温差增大。
[对点突破]
1.B [图1中,①为大气上界的太阳辐射,②为到达地面的,被大气削弱后的太阳辐射,③为大气逆辐射,④为大气吸收的地面辐射,地面辐射是大气的直接热源,因此近地面大气温度升高的热量传递过程是①→②→④。故选B。]
2.C [13日多云转阴,由于云层的反射,到达地面的太阳辐射少,白天气温低;夜晚,云层的保温作用强,气温较高,所以气温日较差较小。故选C。]
3.D [西藏军区海拔4 500米以上,海拔高,获得的地面辐射少,且空气稀薄,大气逆辐射弱,大气保温作用弱,气温低,导致以前官兵“四季穿棉袄”,D正确。]
4.C [“阳光保暖房”运用的是大气保温作用原理,与其原理一致的是深秋多云的夜晚不易霜冻。]第三节 大气热力环流
学习目标 1.理解热力环流的形成过程,并认识自然界中的几种常见的热力环流。(区域认知、地理实践力)
2.利用热力环流原理解答生活、生产中的相关问题。(地理实践力、综合思维)
知识点一 大气热力环流的形成
1.大气运动的类型:大气________运动(气流上升或气流下沉)、大气的________运动(风)。
[温馨提示] 大气垂直运动与天气:气流上升易成云致雨,形成阴雨天气,气流下沉形成晴朗天气。
2.热力环流
(1)概念:由于地面冷热________而形成的空气环流。
(2)特点:大气热力环流是大气运动的一种最________的形式。
(3)形成过程(如图)
①B地受热,空气膨胀________,近地面空气密度________,形成________气压;高空空气聚集,密度________,形成________气压;A、C两地冷却,空气收缩________,近地面空气密度________,形成________气压;两地高空空气密度________,形成________气压。
②水平运动:在同一水平面上,空气由________气压区流向________气压区。
1.热力环流的“一个过程、两个方向、三个关系”
(1)一个过程
近地面冷热不均空气的垂直运动(上升或下沉)同一水平面上存在气压差异空气的水平运动热力环流。
(2)两个气流运动方向
①垂直运动——受热上升,冷却下沉。
②水平运动——从高气压指向低气压。
(3)三个关系
①近地面和高空的气压类型相反关系
②温压关系:近地面热低压、冷高压(如上图中甲、乙、丙三地所示)。
③风压关系:水平方向上,风总是从高气压吹向低气压(如上图中a、b、c、d处所示)。
2.根据等压面的弯曲状况判断气压高低
(1)同一等压面:气压值相等。如图中Pa=Pb=1 000 hPa,Pc=Pd=500 hPa。
(2)垂直方向:气压随高度的升高而降低。如图中Pd< PD<PA<Pa。
(3)水平方向:高气压处的等压面向上凸起,低气压处的等压面向下凹陷(即“高凸低凹”规律)。如图中PA<PB,PC<PD。
综合以上分析可知,A、B、C、D四点气压值的排序应为PB>PA>PD>PC,进而可知图示地区的大气环流流向为B→A→D→C→B。
[情境] 穿堂风也叫过堂风,是气象学中一种空气流动的现象,是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风。在炎热的夏季,太阳高挂,不需要空调同样取得了纳凉的效果。下面左图为四川某山区的传统民居景观图,民居坐北朝南,房前一般为水泥或石子院坝,屋后种植林木;右图为该民居穿堂风示意图。
[探究] 在右图中画出热力环流的方向。(综合思维、地理实践力)
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
读某自然地理过程模拟实验示意图,完成1~2题。
                
1.该模拟实验过程中,烟的运动轨迹是(  )
A.① B.②
C.③ D.④
2.该实验主要模拟的是(  )
A.大气受热过程 B.海陆间水循环
C.大气热力环流 D.海陆热力性质差异
海洋和陆地的比热容不同导致同一时间海陆温度的差异,从而形成了海陆之间的热力环流。图左和图右分别是北半球某海滨地区热力环流示意图和某日气温变化曲线示意图。完成3~4题。
3.图左中气压最低的是(  )
A.① B.②
C.③ D.④
4.图右中符合图左所示的热力环流的时间段为(  )
A.3~9时 B.9~15时
C.15~21时 D.21~次日3时
知识点二 自然界的大气热力环流
1.常见的热力环流形式:山谷风、________和城市热岛环流。
2.山谷风
概念 天气晴朗的山地区域,风向昼夜间发生反向转变的风
图示
形成 日出后山坡受热,空气增温________,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较________,密度较________,因而空气自山谷沿山坡上升,形成________风 夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快,因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快,使空气沿山坡流向山谷,形成________风
差异 谷风的风速________山风;谷风沿山坡上行时,常可形成山顶积云,有时甚至出现________
影响 山谷(盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地),使谷底(盆地)内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷(盆地)地区不宜布局大气污染型工业
3.海陆风
(1)概念:________地区风向昼夜间发生反向转变的风。
(2)成因分析
(3)影响与应用:海陆风使海滨地区气温日较差较________,夏季气温低,空气较________,是避暑的好地方。
4.城市风
(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于气流下沉距离之外。
[情境] 三国后期,诸葛亮北伐中原、六出祁山。一次将司马懿父子及所率魏军围困在葫芦峪,然后遍山燃起大火,欲将敌方全部烧死。原来,葫芦峪地处两山之间,地势低洼,入口处狭窄,每次只能一人一马通过,而谷内却能容纳1 000多人。此地就像个葫芦,正是设防歼敌的绝妙地带。司马父子自知难逃此劫,抱头痛哭等死。不料突然一场大雨浇灭了大火,司马父子得以死里逃生。见此状,诸葛亮仰天长叹道“谋事在人,成事在天,不可强也”。
[探究] 从热力环流的角度,分析葫芦峪突降大雨的原因。(综合思维、地理实践力)
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
读我国某海滨地区不同时间旗帜主要飘动方向示意图,完成1~2题。
1.若旗帜飘动方向反映的是该地一日内主要风向的变化,则(  )
A.甲为白天,吹海风 B.乙为白天,吹陆风
C.甲为夜晚,吹陆风 D.乙为夜晚,吹海风
2.若旗帜飘动方向反映的是该地一年中盛行风向的变化,则(  )
A.甲为春季 B.甲为夏季
C.乙为冬季 D.乙为夏季
沙漠地区绿洲附近的风向具有明显的昼夜反向特点。下图示意塔里木盆地某一绿洲附近的部分区域。据此完成3~4题。
3.甲地昼夜风向存在差异的主要影响因素是(  )
A.地面状况 B.降水量
C.海陆位置 D.气压差异
4.下图中能正确反映夜间甲地与绿洲间热力环流的是(  )
第三节 大气热力环流
知识点一
[知能提升]
1.垂直 水平 2.(1)不均 (2)简单 (3)①上升 减小 低 增大 高 下沉 增大 高 减小 低 ②高 低
[情境探究] 提示 图略。石子地面处气流上升,树木处气流下沉,高空风与穿堂风方向相反,由南向北指向树木上空。
[对点突破]
1.A [冰块温度低,空气收缩下沉,该处近地面形成冷高压。热水温度高,空气膨胀上升,该处近地面形成热低压。高处与近地面气压类型相反。水平方向空气由高气压流向低气压,从而形成呈顺时针方向的热力环流。故选A。]
2.C [该实验主要模拟的是大气热力环流,故选C。]
3.C [近地面气压值比高空高,故排除A、B;在高空气流总是由高压流向低压,故气压最低是③,C正确,A、B、D错误。]
4.B [由热力环流图可得出陆地盛行上升气流,为热源,海洋盛行下沉气流,为冷源,陆地气温比海洋气温高,对照右图,可知对应的时间段为9~15时,B正确,A、C、D错误。]
知识点二
[知能提升]
1.海陆风 2.快 慢 大 谷 山 大于 阵雨 3.(1)近海 (3)小 湿润
[情境探究] 提示 葫芦峪位于山谷中,大火使葫芦峪近地面空气受热,沿山坡上升,冷却凝结而降雨。
[对点突破]
1.C [从图中可以看出,甲图吹陆风,为晚上;乙图吹海风,为白天,因此C项正确。]
2.D [一年中盛行风向的变化表现为:甲图为冬季,吹由陆到海的偏北风;乙图为夏季,吹由海到陆的偏南风,故D项正确。]
3.A [甲地位于沙漠,与绿洲地面状况(沙石和绿洲)不同,白天沙漠温度高,夜晚绿洲温度高,昼夜温差不同,从而形成不同的热力环流,风向出现差异,A正确;两地不存在降水和海陆位置差异,B、C错误;气压差异是地面状况差异的结果,不是热力环流形成的根本原因,D错误。]
4.A [夜间,甲地沙漠降温快,温度低,气流遇冷收缩下沉,形成高气压;绿洲降温慢,气流上升,形成低气压;近地面气流由沙漠流向绿洲,高空则相反。故选A。]学习目标 1.运用图表资料,说明大气的组成,并说明其作用。(综合思维、地理实践力)
2.结合大气垂直分层示意图,说明各层的特点及成因,以及与人类活动的关系。(综合思维、区域认知、地理实践力)
知识点一 大气的组成
低层大气的组成及其作用
组成 含量 作用
干洁空气 氮气 约占78% 氮是地球上生物体的基本成分
氧气 约占21% 氧是人类和其他好氧生物维持______活动所必需的物质
二氧化碳 少 绿色植物进行____作用的基本原料,对地面起着____作用
臭氧 吸收太阳____,对生物具有保护作用
水汽 很少 产生云、雨、雾、雪等一系列____现象
杂质 作为________,是成云致雨的必要条件
[拓展延伸] 人类活动对大气成分的影响
1.大气中二氧化碳增多
(1)原因:大量燃烧化石燃料及土地利用的变化(主要是毁林)。
(2)影响:二氧化碳增多,气候变暖,极地冰川融化,海平面上升,沿海低地被淹没等。
(3)措施:减少化石燃料的使用,多使用清洁能源;植树造林;加强国际合作等。
2.大气中臭氧含量减少
(1)原因:人类过多地使用氯氟烃类化学物质造成臭氧层空洞,臭氧层被破坏,臭氧含量减少。
(2)影响:到达地表的紫外线增多,给人类带来疾病,如皮肤癌、白内障等;加大气候变化的幅度。
(3)措施:限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质;研发新型制冷剂;加强国际合作等。
下表为干洁空气的主要成分(25千米以下)。据此完成1~2题。
气体成分 体积分数(%)
氮气(N2) 78
氧气(O2) 21
氩气(Ar) 0.93
二氧化碳(CO2) 0.038(变动)
1.对地面起到保温作用的是(  )
A.氮气(N2) B.氧气(O2)
C.氩气(Ar) D.二氧化碳(CO2)
2.低层大气中除干洁空气外,主要还有(  )
A.臭氧(O3) B.氨气(NH3)
C.甲烷(CH4) D.水汽和杂质
大气中的二氧化碳含量虽少,但对地球上的生命活动和自然环境有重要作用。近300年来,大气中二氧化碳的含量增长很快(如下图所示)。据此完成3~4题。
3.近年来,全球大气中二氧化碳含量(  )
A.逐渐上升 B.逐渐下降
C.波状上升 D.保持不变
4.缓解全球温室效应的措施有(  )
①减少化石燃料的使用,发展清洁能源 ②植树造林,增加绿化面积 ③控制人口数量,减少呼吸 ④禁止使用化石燃料,全部使用清洁能源
A.①② B.②③
C.①③ D.①④
知识点二 大气的垂直分层
1.划分依据:大气的温度、________和运动状况在垂直方向上的差异。
2.垂直分层及各层特征比较
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类 的关系
①对流层 低纬:17~18千米 中纬:_____千米 高纬:8~9千米 气温随高度的增加而_____ (0.6 ℃/100米) ______是对流层大气主要的直接热源 与人类的关系最密切
空气_____运动显著 该层大气上部___、下部___
天气现象复杂多变 水汽、_____多,大气对流运动易成云致雨
②平流层 自对流层顶向上至______千米高空 气温随高度增加而___ 该层中的A层___大量吸收太阳紫外线使大气增温 人类生存环境的天然屏障,有利于航空飞机飞行
以_____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、杂质含量稀少,天气现象少见
③高层大气 平流层顶以上的大气 大气密度_____ 距地面远,受到引力小 B为______层,能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用
[情境] 2023年4月5日清明假期,王老师一家从济南乘飞机到昆明去旅游。起飞时还是细雨蒙蒙,起飞后不久却是晴空万里,阳光普照。
[探究] (1)为什么会出现材料所述的天气变化?(综合思维、地理实践力)
                                    
                                    
                                    
(2)有利于飞机飞行的大气层应具有什么样的特征?(区域认知、综合思维)
                                    
                                    
2022年4月16日上午,载有三名航天员的神舟十三号载人飞船穿越黑障(通信暂时中断区域)后,成功降落在东风着陆场。据悉,黑障区一般出现在地球上空35千米到80千米的大气层间。下图为飞行中的返回舱和大气垂直分层示意图。据此完成1~2题。
                
1.黑障区出现在地球大气层的(  )
A.对流层 B.对流层和平流层
C.平流层 D.平流层和高层大气
2.返回舱穿越“黑障区”后到着陆的过程中,大气(  )
A.气温先增加后降低
B.先平流运动再对流运动
C.空气密度逐渐减小
D.能反射无线电短波通信
读平流层气温随高度变化示意图(下图),完成3~4题。
3.①②③④四条曲线中,能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
4.有关该图示意的大气层的叙述,正确的有(  )
①有电离层,对无线电通信有重要作用 ②有利于高空飞行 ③上部冷下部热,大气稳定,以平流运动为主 ④有臭氧层,能吸收大量的紫外线
A.①② B.②④
C.③④ D.②③
知识点三 逆温
1.逆温的含义(两种情况)
①海拔上升,气温升高;②海拔上升,气温下降,但幅度小于每上升1 000米,温度降低6 ℃(即气温下降幅度小于垂直递减率)。
2.逆温的影响
(1)有利影响
①逆温可提高谷地在冬季的温度,冻害得以避免或减轻。
②抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
③逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。
(2)不利影响
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。
读中纬度某地大气温度随高度变化示意图,完成1~2题。
1.该图示意的大气垂直分层属于(  )
A.对流层   B.平流层
C.电离层   D.外层
2.①层空气中污染物含量较高的主要原因是(  )
A.阻挡了近地面空气水平运动
B.抑制了近地面空气对流上升
C.近地面大气中的水汽量增大
D.近地面人类排放污染物增多
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”。读图回答3~4题。
3.按照辐射逆温的生消过程排序是(  )
A.②④①③ B.②①④③
C.③①④② D.③④①②
4.上图中最有利于大气污染物扩散的情形是(  )
A.① B.②
C.③ D.④
第一节 大气的组成与垂直分层
知识点一
[知能提升]
生命 光合 保温 紫外线 天气 凝结核
[对点突破]
1.D [二氧化碳对地面起到保温作用。]
2.D [低层大气的主要成分为干洁空气、水汽和固体杂质。A、B、C选项代表的气体属于干洁空气当中的成分。选D。]
3.C [近年来,全球二氧化碳排放量呈上升趋势,空气中二氧化碳含量呈波状上升。]
4.A [近300年来,随着工业革命的开始,人们大量使用煤炭、石油等化石燃料,排放大量的二氧化碳,同时大面积毁林导致森林面积减少,因光合作用消耗的二氧化碳减少,最终导致大气中的二氧化碳大幅增加。所以减少化石燃料使用,发展清洁能源,植树造林是缓解温室效应的有效措施;减少人类的呼吸对缓解全球温室效应影响较小;禁止使用化石燃料,全部使用清洁能源不现实。]
知识点二
[知能提升]
1.密度 2.10~12 递减 地面 对流 冷 热 杂质 50~55 上升 臭氧 水平 热 冷 很小 电离
[情境探究] 提示 (1)起飞时细雨蒙蒙是由于飞机仍在对流层大气中,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。
[对点突破]
1.D [结合大气垂直分层知识可知,对流层的高度约为12千米,平流层在对流层顶(约12千米)到50千米高空处,高层大气在50千米以上高空处。由材料“黑障区一般出现在地球上空35千米到80千米的大气层间”可知,黑障区位于平流层中上部和高层大气底部,D正确。]
2.B [返回舱穿越“黑障区(地球上空35千米到80千米的大气层间)”后到着陆的过程中,指的是地球上空35千米到地表,即从平流层中部到对流层再到地表。由图可知,随着海拔降低,气温先降低后升高,A错误;平流层中大气以水平运动为主,对流层中大气以对流运动为主,B正确;随着海拔降低,空气密度变大,C错误;反射无线电短波通信的电离层出现在高层大气中,D错误。]
3.A [平流层气温随高度升高,开始变化不大,然后随着高度上升气温迅速升高。A项正确。]
4.B [电离层分布在60~500千米的高层大气中。图示为平流层,该层大气因有臭氧层而强烈吸收太阳辐射,气温上部热,下部冷,以平流运动为主,利于高空飞行。B项正确。]
知识点三
[对点突破]
1.A [该地位于中纬度,高度只有10千米,属于对流层。]
2.B [由于①层上部为逆温层,抑制了近地面空气对流上升,导致污染物含量较高。]
3.A [辐射逆温自地面开始形成,最后消失,故A正确。]
4.C [下热上冷的结构是不稳定的,易引起空气垂直运动,利于大气污染物扩散,C正确。]章末整合提升
微专题一 大气水平运动——风
1.风形成的原因
(1)根本原因:地面受热不均。
(2)直接原因:水平气压梯度力。
2.形成风的作用力
作用力 方向 对风的影响
风速 风向
水平气压梯度力 垂直于等压线,由高压区指向低压区 呈正 相关 若只受水平气压梯度力,风向与水平气压梯度力的方向一致,即风向垂直于等压线
地转偏向力 始终与风向垂直;北半球向右偏转,南半球向左偏转 无关 在不受摩擦力作用的情况下,风向最终与等压线平行
摩擦力 与风向相反 呈负 相关 在三个力的共同作用下,风向与等压线斜交
3.不同情况下的风向示意图(以北半球为例)
风 示意图 作用力 风向
高空风 F、P 与等压 线平行
近地 面风 F、P、f 与等压 线斜交
注:F为水平气压梯度力,P为地转偏向力,f为摩擦力,v为风向。
4.风向的绘制
第一步:画水平气压梯度力。
其具体方法是在等压线图中,按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头(由高压指向低压并且与等压线垂直,但并非一定指向低压中心),表示水平气压梯度力。
第二步:画风向。
其具体方法是首先确定南、北半球,然后用左(南半球)右(北半球)手,面向水平气压梯度力的方向向右(北半球)或左(南半球)偏转30°~45°角(近地面风向可依此角度偏转,若为高空,则偏转90°,即与等压线平行),画出实线箭头,即为经过该点的风向。如下图所示(以北半球为例)。
5.风力的判读
同一幅图上,风力的大小取决于水平气压梯度力的大小,因此,等压线密集处——水平气压梯度力大——风力大。如下图,风力:A>B>C>D。
【微训练】
地面冷热不均,使同一水平面的气压产生差异,从而形成了风。如图示意某地近地面的等压线分布,图中箭头表示该地风向及受力情况。据此完成1~2题。
1.图中代表摩擦力的箭头是(  )
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 丁
2.图中大气水平运动的原动力是(  )
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 丁
下图为小明在学习大气水平运动之后,绘制的一幅等压线分布图(单位:百帕),绘图后其分析了影响甲地风向和风速的因素。据此完成3~4题。
3.下列作用力中对甲地风影响最小的是(  )
A.水平气压梯度力 B.地转偏向力
C.摩擦力 D.重力
4.当图中绘制的A地风向为正南风时,A地最可能位于(  )
A.北半球高空 B.北半球近地面
C.南半球高空 D.南半球近地面
微专题二 城市“岛”效应
名称 含义 成因 影响或对策
热岛 效应 城市气温高于郊区气温 城市人工建筑物比热容小,增温快;人口、产业集中,排放热量多;绿地、水域面积小,调节功能弱 增大城区绿地、水域面积;控制城市人口密度、建筑物密度;减少人为热的释放
干岛 效应 城市水汽压的平均值与同时期周围郊区平均水汽压相比较,城区低于郊区 城市的主体为不透水下垫面,近地面的空气难以从土壤和植被的蒸发中获得持续的水分补给,空气中水分偏少,湿度较低 增加植被、水域、人工喷泉和喷雾设备、楼顶绿化与喷水系统、道路雨水收集与蒸发补偿系统
雨岛 效应 城市降水比郊区降水多 受热岛效应的影响,上升气流增多;人类排放杂质多,使空气中凝结核增多,利于形成降水;高楼林立,空气循环不畅 “雨岛效应”集中出现在汛期和暴雨之时,加重城市内涝
【微训练】
随着城市规模的扩大,石家庄热岛效应日趋显著。通过对石家庄市区和郊区的观测发现,冬季白天,市区比郊区高2.5 ℃~4.0 ℃,夜晚,市区气温比郊区高5.5 ℃~6.0 ℃。据此完成5~6题。
5.石家庄市城市热岛效应产生的影响是(  )
A.市区高温天气天数减少
B.郊区降水量明显增多
C.市区植被提早吐出绿芽
D.郊区土壤冻结时间缩短
6.石家庄市冬季夜晚热岛效应更显著的原因是夜间(  )
①市区下垫面长波辐射强 ②市区集中供热量大 ③市区污染物少逆辐射弱 ④郊区风速大散热更快
A. ①② B. ③④
C. ②③ D. ①④
“城市干岛” 是伴随城镇化出现的一种现象, 在城区空气的相对湿度(指在一定时间内,某地空气中所含水汽量与该气温条件下饱和水汽量的百分比。饱和水汽含量随着温度的升高而显著增大)小于郊区时形成, 一年四季都存在。云南 C 市是座人口超百万的大城市, 其城市干岛强度的季节变化明显, 近年来总体呈增强趋势。下图示意为云南省 C 市城市干岛强度季节变化。据此完成7~8题。
7.云南省C市夏季干岛效应最强的主要原因是城区夏季(  )
A.蒸发量较大
B.近地面空气中水汽不足
C.降水量较小
D.土壤和植被吸收水分多
8.近年来C市城市干岛效应呈增强趋势的根本原因是(  )
A.建成区面积扩大 B.城镇化速度快
C.植被覆盖率降低 D.热岛效应增强
章末整合提升
专题整合提升
[微训练]
1.D [结合所学知识,近地面风的形成与水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力有关,其中水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压,摩擦力与风向相反,地转偏向力与风向垂直,读图可知,乙代表的是水平气压梯度力,甲是风向,丙是地转偏向力,丁是摩擦力,D正确,A、B、C错误。]
2.B [结合所学知识,大气水平运动的原动力是水平气压梯度力,结合上题,乙箭头垂直于等压线,因此乙是水平气压梯度力,B正确,排除A、C、D。]
3.D [气压场中的风均受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响,与重力无关。故选D。]
4.A [据图可知,A地的水平气压梯度力方向为自东向西,当图中绘制的A地风向为正南风时,说明A地风向在水平气压梯度力基础上向右发生了偏转,可知A地位于北半球;正南风与等压线的关系是平行的,所以A地位于高空。故选A。]
5.C [结合材料温度数值,由于城市热岛效应,市区年均温较郊区高,市区高温天气天数增多,市区植物提早吐出绿芽,A错,C对;城市郊区分近郊和远郊,城市热岛效应对远郊区降水量和土壤冻结期影响不明显,B、D错。]
6.A [石家庄市冬季夜晚热岛效应更显著的原因是白天市区密集的水泥建筑及路面,吸收大量太阳辐射,温度较高,夜间包括建筑物在内的下垫面长波辐射比郊区强,①对;市区人口密集,集中供热量较大,②对;与郊区相比,市区建筑密集,污染状况较重,③错;风速大小受环流因素影响,郊区的风速不一定比市区大,④错。A对。]
7.B [夏季的气温最高, 空气的饱和水汽含量最大。相较于其他季节, 夏季虽然降水最多, 但相对于郊区, 由于城区的主体为连片的不透水下垫面, 因此, 降水大部分形成径流经管道迅速排走, 缺乏郊区天然地面土壤和植被的吸收和保蓄能力, 因此城区近地面的空气难以像郊区一样从土壤和植被的蒸发中获得持续的水汽补给, 蒸发到空气中的水汽不足, 加上热岛效应, 相对湿度明显低于郊区, 干岛效应最强。]
8.B [受城乡间经济差异大的影响, 大量人口迁入城市, 城镇化速度较快, 导致城市建成区面积扩大、植被覆盖率降低、城市热岛效应增强, 进而导致城区的气温明显高于郊区、饱和水汽含量增大, 但空气中水分的实际含量相对较低, 使城市干岛效应增强。]

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