资源简介 (共37张PPT)第一节 大气的组成与垂直分层第三章 地球上的大气【目标导航】课标要求 素养目标运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。 1.人地协调观:认识人类活动对大气环境的影响和作用,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。2.综合思维:结合大气成分的主要作用,分析大气层气温变化和大气运动的原因。3.区域认知:结合图表等资料,分析不同地区对流层高度的差异及成因。4.地理实践力:通过实验或图表,说明大气的组成及其作用,认识人类活动对大气成分的影响。必备知识·预习导学一、大气的组成1.低层大气的组成、水汽和杂质。干洁空气2.干洁空气成分 作用氮气 氮是地球上 的基本成分氧气 氧是人类和其他好氧生物维持 必需的物质;氧参与有机物的 、腐败和 过程二氧 化碳 绿色植物进行 的基本原料,对地面起着 作用臭氧 强烈吸收太阳 ,保护地球上的生物;穿透大气到达地面的少量紫外线具有 作用生物体生命活动燃烧分解光合作用保温紫外线杀菌3.水汽高于高于减少(2)作用:产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。4.杂质(1)含量:在近地面大气中,陆上 海上,城市 乡村,冬季 夏季。多于多于多于凝结核[想一想] 人类活动是怎样影响大气成分的 提示:生产、生活活动大量排放氟氯碳化物,使臭氧减少;城市中人口稠密,生活生产活动比较密集,导致大气中的杂质增多;燃烧化石燃料(如煤炭、石油等),使大气中的二氧化碳增多。二、大气的垂直分层1.划分依据大气的 、密度和 状况在垂直方向上的差异。温度运动2.各层特征比较垂直分层 A 层 B平流层 C 大气气温特点 随高度的增加而 随高度的增加而 随高度增加先下降,后又持续上升大气运动状况 运动 运动 —天气状况 天气现象 复杂多变 天气现象少见, 天气 —与人类关系 与人类关系最为密切 有利于航空飞机飞行 有若干 ,能反射无线电波对流高层递减上升对流水平晴朗电离层[想一想] 你知道对流层顶高度有怎样的变化规律吗 提示:对流层顶的高度因纬度而异:低纬度地区高17~18千米,中纬度地区高10~12千米,高纬度地区高仅8~9千米。同一地区夏季对流层较厚,冬季较薄。关键能力·情境导学学习任务一 大气的组成及其作用【情境·探究导学】材料一 在距南极洲较近的智利海伦娜岬角,当地居民只要走出家门,就要在暴露的皮肤表面涂上防晒油,戴上太阳眼镜,否则半小时后,皮肤就会被晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒痛;羊群则多患白内障,几乎全盲;河里捕到的鲜鱼也多是盲鱼。材料二 霾,又称“灰霾”,是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体,使空气浑浊,水平能见度降低到10千米以下的一种天气现象。组成霾的粒子极小,不能用肉眼分辨,可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态,表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准,其中PM2.5(直径小于或等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成霾天气的“元凶”。(1)有人认为,臭氧层是“地球生命的保护伞”,请说出理论依据。提示:结合臭氧的作用说明其对地球上生物的保护作用。(2)举例说明霾天气对我们生活的影响提示:影响身体健康:诱发多种疾病。对出行的影响:能见度低,易发生事故。(3)试列举说明大气的组成及各成分的作用。提示:氮气、氧气、二氧化碳、臭氧、水汽、杂质,均与人类生活息息相关。1.大气的组成及其作用【核心·归纳总结】组成成分 占大气体积 作用干 洁 空 气 氮气 78% 氮是地球上生物体的基本成分氧气 21% 氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程二氧 化碳 很少 是绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起着保温作用臭氧 极少 能大量吸收太阳紫外线,使生物免受过量紫外线的伤害,又具有杀菌的作用水汽 很少,因时因地而异 水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,直接影响地面和大气的温度杂质 作为凝结核,是成云致雨的必要条件,使大气能见度变差2.大气主要成分对大气环境的影响成分 对大气环境的影响二氧 化碳 吸收长波辐射(地面辐射)→升温的同时释放热能→射向地面的热量→保温作用臭氧 和氧 原子 平流层中的臭氧→吸收波长较短的紫外线→升温的同时阻挡紫外线到达地面→保护地球上的生物免受紫外线伤害高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层水汽 近地面水汽吸收地面热量→大气升温;水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生杂质 尘埃物质→吸附水汽→雾或降水;尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低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。主要表现为“一多一少”,即二氧化碳体积分数的增加和臭氧含量的减少。据此回答1~3题。1.臭氧总量减少直接导致的结果是( )[A]到达大气上界的太阳紫外线辐射减小[B]酸雨区面积缩小[C]平流层气温降低[D]地面辐射强度减弱【实践·学以致用】C【解析】 臭氧总量的减少,使得到达地面的紫外线辐射增多,对到达大气上界的太阳紫外线辐射无影响,也不会导致地面辐射强度减弱,A、D错误;臭氧总量的减少,对酸雨的形成没有明显影响,B错误;臭氧层大量吸收太阳紫外线辐射,使平流层增温,臭氧总量减少使得平流层气温降低,C正确。2.当今,导致大气成分比例发生不合理变化的人为因素有( )①燃烧煤、石油等矿物燃料 ②不合理使用制冷设备 ③大量植树造林 ④大量开荒种地[A]①② [B]②③ [C]②④ [D]③④A【解析】 二氧化碳体积分数的增加是大量燃烧煤、石油等矿物燃料导致的,制冷设备如空调、电冰箱中的氟利昂等制冷剂泄漏导致臭氧层受到破坏,臭氧总量减少,植树造林使大气成分向合理方向变化,①②正确,③错误;大量开垦荒地容易造成土地退化,对大气成分影响较小,④错误。故选A。3.大气中二氧化碳含量增加可能导致的后果有( )①海平面上升 ②建筑物被腐蚀 ③皮肤癌发病率上升 ④温带草原地区气候变干[A]①② [B]①③ [C]①④ [D]②④C【解析】 大气中二氧化碳含量增加会导致全球变暖,海平面上升,①正确;全球变暖,蒸发加剧,温带草原地区气候变干,④正确;酸雨会导致建筑物被腐蚀;臭氧层被破坏会导致到达地面的紫外线增多,皮肤癌发病率上升,但酸雨和皮肤癌与二氧化碳含量增加关系不大,②③错误。故选C。学习任务二 大气的垂直分层与逆温现象【情境·探究导学】整个地球大气层像是一座高大而又独特的“楼房”,按其成分、温度、密度等物理性质在垂直方向上的变化,地理学家把这座“楼房”分为了不同的层次。下图示意地球大气的垂直分层和人类活动。(1)分析说明各层大气的范围、特点、形成原因以及与人类活动的关系。提示:可以从低到高,按照对流层、平流层、高层大气依次进行分析说明。(2)在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,气象学上称之为逆温。分析逆温发生的条件及其对人类活动的影响。提示:结合逆温的不同类型分析其形成条件,从有利和不利两个方面分析说明其对人类活动的影响。1.大气的垂直分层【核心·归纳总结】分层 高度范围 大气的温度变化和运动特点 与人类的关系主要特点 成因对流层 就纬度而言,低纬度地区高17~18千米,中纬度地区高10~12千米,高纬度地区高仅8~9千米。就季节而言,任何纬度地区,夏季高于 冬季 气温随高度的增加而降低(每升高100米,气温约下降0.6 ℃) 地面是对流层大气主要的直接热源 集中了几乎全部的水汽、杂质及大气中的污染物;对流运动易成云致雨,使天气现象复杂多变;人类生活在该层底部,与人类关系最密切空气对流运动 显著 该层大气上部冷、下部热平流层 自对流层顶向上至50~55千米 气温随高度增加而上升 该层中的臭氧(集中在15~35千米的气层中)强烈吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障(臭氧吸收紫外线);适合航空飞机飞行(天气晴朗,能见度好;大气平稳)大气以水平运动为主 该层大气上部热、下部冷,大气稳定高层 大气 平流层顶以上的 大气 高层大气气压很低,密度很小;在60~500千米的高空,有若干电离层 距地面远,受到引 力小 电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用2.逆温现象及其影响(1)逆温现象。正常情况下,对流层的气温随高度增加而递减,且海拔每升高100米,气温约下降0.6 ℃。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率,这种现象我们称之为“逆温”。如图。(2)造成逆温现象的原因。类型 发生的条件 出现的地区及时间辐射 逆温 经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面辐射很强,地面热量散失快,近地面大气温度迅速下降,而上层大气降温较慢 中高纬度大陆;冬季黎明前地形 逆温 主要由地形造成,由于山坡散热快,冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被较冷的空气抬挤上升 盆地和谷地中;夜间锋面 逆温 锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著 锋面活动地区(3)逆温现象与生产生活的联系。有利影响 逆温的出现阻碍了空气对流,可抑制沙尘暴的发生;如果逆温出现在高空,以平流运动为主,飞行中不会有较大颠簸,则有利于飞机的飞行不 利 影 响 成雾 早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系,它使大气能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至导致交通事故大气污染 由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会使近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康飞机起降 逆温多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便如图为某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图。据此回答1~2题。1.图中有“逆温层”出现,能代表其分布的是( )[A]① [B]② [C]③ [D]①和②【实践·学以致用】B【解析】 正常情况下,对流层气温随高度增加而递减,图中②大气层气温随高度增加而递增,出现逆温现象,为“逆温层”,B正确。2.与图中“逆温层”的大气运动状况类似的是( )[A]平流层 [B]对流层[C]高层大气 [D]电离层A【解析】 图中“逆温层”为②层,随着高度增加,气温上升,空气上热下冷,较为稳定,大气以水平运动为主,而平流层大气以水平运动为主,因此,图中“逆温层”的大气运动状况与平流层类似,A正确。课堂小结感谢观看第一节 大气的组成与垂直分层(时间:30分钟 满分:54分)一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的) 图1为地球大气的垂直分层图(部分)示意图。读图,回答1~3题。图11.正确表示图示大气层气温垂直变化规律的曲线是( )[A]① [B]② [C]③ [D]④【答案】 A【解析】 根据图中大气层距地面的高度为12~50千米可知,该层大气层为平流层,平流层存在臭氧层,可以吸收紫外线增温,平流层下层气温随高度增加变化很小,臭氧层以上,气温随高度增加而迅速上升,①线符合该特征,A正确。2.决定图示大气层气温垂直变化状况的因素是( )[A]地面辐射 [B]二氧化碳[C]臭氧层 [D]人类活动【答案】 C【解析】 对流层受地面辐射影响较大,A错误;对流层大气靠水汽和二氧化碳吸收地面长波辐射使大气增温,而平流层温度与二氧化碳没有直接关系,B错误;平流层靠臭氧大量吸收紫外线增温,C正确;人类活动对平流层气温垂直变化影响小,D错误。3.图示大气层( )[A]有电离层,对无线电通信有重要作用[B]下层随高度增加气温变化小,上层随高度增加气温迅速上升[C]天气晴朗,对流旺盛,利于高空飞行[D]上部冷下部热,空气以对流运动为主【答案】 B【解析】 电离层位于高层大气,A错误;平流层空气以水平运动为主,空气上部热下部冷,对流并不旺盛,C、D错误;平流层存在臭氧层,可以吸收太阳紫外线增温,平流层下层气温随高度变化很小,臭氧层以上,气温随高度增加而迅速上升,B正确。 地球大气是多种物质的混合物,每种成分都有自己的作用,影响着人类的生产和生活。读地球大气圈25千米以下干洁空气的主要成分表(表1),回答4~5题。表1气体成分 氮气 氧气 氩气 二氧 化碳 其他(包 含臭氧)体积分 数/% 78 21 0.934 0.033 0.0334.下列与干洁空气共同组成低层大气的有( )①水汽 ②氢气 ③杂质 ④紫外线[A]①③ [B]①④ [C]②③ [D]②④【答案】 A【解析】 低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成,但水汽和杂质含量较少,①③正确。氢气属于干洁空气的成分,②错误。紫外线属于太阳辐射,不是低层大气的组成物质,④错误。故选A。5.下列有关干洁空气中的气体成分,说法正确的是( )[A]氮气是地球上生物体的基本成分[B]氧气是众多生物生命活动必需的物质[C]氩气体积所占比重最低[D]二氧化碳是光合作用的主要产物【答案】 B【解析】 氮是地球上生物体的基本成分,而非氮气,A错误;氧气是地球众多生物生命活动必需的物质,B正确;在干洁空气中,氩气(稀有气体)体积分数高于二氧化碳,不是所占比重最低的,C错误;二氧化碳是光合作用的原料,D错误。 读大气垂直分层示意图(图2),回答6~8题。图26.图中各大气层气温变化的原因,叙述正确的是( )[A]a层:大气中的二氧化碳和水汽强烈吸收太阳辐射中的红外线[B]b层:臭氧大量吸收紫外线增温[C]c层①处二氧化碳较少,吸收的太阳辐射中的红外线较少[D]c层②处氧原子大量吸收波长较长的紫外线【答案】 B【解析】 根据所学知识可知,a层大气中的二氧化碳和水汽吸收的热量主要包括两个部分,太阳辐射中的红外线部分和地面长波辐射,其主要的热量来自地面长波辐射,A错误;b层中有臭氧层,臭氧可以吸收紫外线升温,B正确;C层①处降温是因为没有臭氧不能吸收紫外线,C错误;C层②处是氧原子大量吸收波长小于0.175微米(波长较短)的紫外线而升温,D错误。7.下列关于图中a层的叙述,正确的是( )[A]温度自上而下变化较小,有利于飞机航行和无线电短波通信[B]以平流运动为主,温度自下而上降低[C]温度自上而下变化较大,天气现象复杂多变[D]以对流运动为主,温度自上而下降低【答案】 C【解析】 根据所学知识可知,a层为对流层,气温自下而上逐渐降低且变化较大,空气对流运动旺盛,天气复杂多变,不利于飞机航行,对流层中没有电离层,与无线电短波通信无关,综上所述,C正确,A、B、D错误。8.下列关于大气各层与人类关系的叙述,错误的是( )[A]低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成[B]太阳辐射是近地面大气热量的直接来源[C]臭氧能吸收太阳紫外线成为人类生存环境的天然屏障[D]大气组成成分的比例会因人类活动的影响而改变【答案】 B【解析】 根据所学知识可知,对流层热量主要来自地面辐射,B符合题意;平流层主要靠臭氧大量吸收紫外线增温,因此臭氧层成为人类生存环境的天然屏障,C不符合题意;低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂质组成,A不符合题意;大气组成成分的比例会因人类活动的影响而改变,D不符合题意。 图3为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图,当日天气晴朗。据此回答9~10题。图39.图中一些时刻大气较稳定,其原因是( )[A]气温随高度上升而递减[B]气温随高度上升而递增[C]随着高度上升气温保持不变[D]天气晴朗,盛行下沉气流【答案】 B【解析】 读图可知,5时和20时气温垂直分布都是下冷上热,气温随高度上升而递增,不利于空气对流,大气较稳定,B正确,A、C错误;天气晴朗是大气稳定的结果而不是原因,D错误。10.图中最不利于近地面大气污染物扩散的是( )[A]5时、20时 [B]5时、8时[C]5时、15时 [D]12时、15时【答案】 A【解析】 读图可知,5时和20时气温垂直分布都是下冷上热,最不利于空气对流,最不利于近地面大气污染物的扩散,A正确;8时气温垂直方向无变化,较不利于近地面大气污染物的扩散,B错误;12时、15时随着海拔升高,气温降低,近地面大气垂直方向上下热上冷,空气对流运动旺盛,利于近地面大气污染物的扩散,C、D错误。 在对流层大气中,地面因辐射而失去热量,近地面大气冷却强烈,高空大气冷却较慢,气温从地面开始向上递增,称为辐射逆温。图4示意一次辐射逆温的发生—发展—消亡过程。据此回答11~12题。图411.辐射逆温多发生在( )[A]夏季多云的白天 [B]夏季晴朗的白天[C]冬季晴朗的夜晚 [D]冬季多云的夜晚【答案】 C【解析】 多云的夜晚,大气逆辐射强烈,地面辐射导致的降温弱,不易发生逆温,D错误;夏季地面辐射冷却弱,不易发生逆温,A、B错误;冬季晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,地面降温快,地面辐射冷却强烈,易发生逆温,C正确。12.若仅考虑辐射逆温对空气质量的影响,一天中最不适合户外运动的时段是( )[A]清晨 [B]中午[C]午后 [D]傍晚【答案】 A【解析】 逆温发生时,大气稳定,污染物不易扩散,空气污染严重。一天中,清晨地面温度低,近地面气温最低,逆温层最厚,污染最严重,最不适合户外运动,A正确。 2024年7月4日,青岛国家高空气象观测站释放的首个北斗导航系统探空仪,探测终止高度为31 511米。据此回答13~14题。13.北斗导航系统探空仪在升空过程中( )[A]气温经历了降低→升高→降低[B]上升初期可能经历云雨等天气[C]平流层可能会遭遇强对流天气[D]气压经历了降低→升高→降低【答案】 B【解析】 由材料“探测终止高度为31 511米”可知,升空过程中经历了对流层、平流层。对流层气温随海拔升高而降低,平流层气温随海拔升高而升高,故气温经历了降低→升高,A错误;上升初期经过对流层,可能经历云雨等天气,B正确;平流层大气以水平运动为主,天气晴朗,不会遭遇强对流天气,C错误;气压随海拔升高不断降低,D错误。14.在北斗导航系统探空仪上升终止的大气层( )[A]地球引力小,大气粒子全部逸散[B]存在臭氧层,能够吸收太阳辐射中的紫外线[C]杂质含量低,可能发生极光现象[D]存在电离层,能反射无线电波【答案】 B【解析】 由上题分析可知,探空仪上升至31 511米时所在大气层为平流层。平流层存在臭氧层,能够吸收太阳辐射中的紫外线,B正确;地心引力小,大气粒子经常逸散到宇宙空间,杂质含量低,可能发生极光现象,存在电离层,能反射无线电波都是高层大气的特点,A、C、D错误。二、非选择题(本大题共1小题,共12分)15.(12分)阅读图文材料,回答下列问题。小峰与家人从广州前往上海旅行,出发时由于雨势过大,飞机晚点。雨势转小后,飞机顺利起飞,升至万米高空后,小峰发现机窗外是蓝天白云。图5为小峰在万米高空拍摄到的大气层景观。图5(1)指出飞机起飞时所处的大气层,并说明判断理由。(3分)(2)说出飞机从万米高空降落过程中机舱外温度和湿度的变化,并分析原因。(5分)(3)简述暴雨会影响飞机飞行的原因。(4分)【答案】 (1)对流层。理由:对流层存在云、雨等天气现象。(3分)(2)温度逐渐升高,湿度逐渐增大。原因:对流层的直接热源是地面辐射,距离地面越近,气温越高,故飞机降落过程中,机舱外气温升高;低空中的水汽含量较高,随着飞机下降,水汽含量增加,湿度增大。(5分)(3)暴雨导致跑道积水;大气能见度低;多大风,影响飞行设备稳定运行。(4分)【解析】 第(1)题,由材料可知,飞机从地面起飞,大气垂直分层的最下面一层是对流层。该层大气的特点是气温随着高度升高而递减,上冷下热,大气运动以对流运动为主,近地面大气上升冷却,水汽易凝结;而且对流层集中了整个大气几乎全部的水汽和杂质,具备了成云致雨的条件,因此会出现下雨天气。第(2)题,由材料可知,飞行航线主要位于中纬度地区,由于中纬度地区对流层顶的高度为10~12千米,飞机升至万米高空后,在下降的过程中距离地面越近,气温越高;低空中的水汽含量较高,随着飞机下降,水汽含量增加,湿度增大。第(3)题,暴雨导致跑道积水,不利于飞机起飞与降落;暴雨使得大气中水汽增多,大气能见度低;多大风,影响飞行设备运行。第一节 大气的组成与垂直分层【目标导航】课标要求 素养目标 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.人地协调观:认识人类活动对大气环境的影响和作用,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。 2.综合思维:结合大气成分的主要作用,分析大气层气温变化和大气运动的原因。 3.区域认知:结合图表等资料,分析不同地区对流层高度的差异及成因。 4.地理实践力:通过实验或图表,说明大气的组成及其作用,认识人类活动对大气成分的影响。一、大气的组成1.低层大气的组成、水汽和杂质。2.干洁空气成分 作用氮气 氮是地球上 的基本成分氧气 氧是人类和其他好氧生物维持 必需的物质; 氧参与有机物的 、腐败和 过程二氧 化碳 绿色植物进行 的基本原料,对地面起着 作用臭氧 强烈吸收太阳 ,保护地球上的生物; 穿透大气到达地面的少量紫外线具有 作用3.水汽(1)含量(2)作用:产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。4.杂质(1)含量:在近地面大气中,陆上 海上,城市 乡村,冬季 夏季。(2)作用[想一想] 人类活动是怎样影响大气成分的 提示:生产、生活活动大量排放氟氯碳化物,使臭氧减少;城市中人口稠密,生活生产活动比较密集,导致大气中的杂质增多;燃烧化石燃料(如煤炭、石油等),使大气中的二氧化碳增多。二、大气的垂直分层1.划分依据大气的 、密度和 状况在垂直方向上的差异。2.各层特征比较垂直 分层 A 层 B平流层 C 大气气温 特点 随高度的增加而 随高度的增加而 随高度增加先下降,后又持续上升大气 运动 状况 运动 运动 —天气 状况 天气现象 复杂多变 天气现象少见,天气 —与人 类关系 与人类关系最为密切 有利于航空飞机飞行 有若干 ,能反射无线电波[想一想] 你知道对流层顶高度有怎样的变化规律吗 提示:对流层顶的高度因纬度而异:低纬度地区高17~18千米,中纬度地区高10~12千米,高纬度地区高仅8~9千米。同一地区夏季对流层较厚,冬季较薄。学习任务一 大气的组成及其作用【情境·探究导学】材料一 在距南极洲较近的智利海伦娜岬角,当地居民只要走出家门,就要在暴露的皮肤表面涂上防晒油,戴上太阳眼镜,否则半小时后,皮肤就会被晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒痛;羊群则多患白内障,几乎全盲;河里捕到的鲜鱼也多是盲鱼。材料二 霾,又称“灰霾”,是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体,使空气浑浊,水平能见度降低到10千米以下的一种天气现象。组成霾的粒子极小,不能用肉眼分辨,可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态,表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准,其中PM2.5(直径小于或等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成霾天气的“元凶”。(1)有人认为,臭氧层是“地球生命的保护伞”,请说出理论依据。提示:结合臭氧的作用说明其对地球上生物的保护作用。(2)举例说明霾天气对我们生活的影响提示:影响身体健康:诱发多种疾病。对出行的影响:能见度低,易发生事故。(3)试列举说明大气的组成及各成分的作用。提示:氮气、氧气、二氧化碳、臭氧、水汽、杂质,均与人类生活息息相关。【核心·归纳总结】1.大气的组成及其作用组成 成分 占大气 体积 作用干 洁 空 气 氮气 78% 氮是地球上生物体的基本成分氧气 21% 氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程二氧 化碳 很少 是绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起着保温作用臭氧 极少 能大量吸收太阳紫外线,使生物免受过量紫外线的伤害,又具有杀菌的作用水汽 很少,因时因地而异 水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,直接影响地面和大气的温度杂质 作为凝结核,是成云致雨的必要条件,使大气能见度变差2.大气主要成分对大气环境的影响成分 对大气环境的影响二氧 化碳 吸收长波辐射(地面辐射)→升温的同时释放热能→射向地面的热量→保温作用臭氧 和氧 原子 平流层中的臭氧→吸收波长较短的紫外线→升温的同时阻挡紫外线到达地面→保护地球上的生物免受紫外线伤害高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层水汽 近地面水汽吸收地面热量→大气升温; 水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生杂质 尘埃物质→吸附水汽→雾或降水; 尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低【实践·学以致用】 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。主要表现为“一多一少”,即二氧化碳体积分数的增加和臭氧含量的减少。据此回答1~3题。1.臭氧总量减少直接导致的结果是( )[A]到达大气上界的太阳紫外线辐射减小[B]酸雨区面积缩小[C]平流层气温降低[D]地面辐射强度减弱【答案】 C【解析】 臭氧总量的减少,使得到达地面的紫外线辐射增多,对到达大气上界的太阳紫外线辐射无影响,也不会导致地面辐射强度减弱,A、D错误;臭氧总量的减少,对酸雨的形成没有明显影响,B错误;臭氧层大量吸收太阳紫外线辐射,使平流层增温,臭氧总量减少使得平流层气温降低,C正确。2.当今,导致大气成分比例发生不合理变化的人为因素有( )①燃烧煤、石油等矿物燃料 ②不合理使用制冷设备 ③大量植树造林 ④大量开荒种地[A]①② [B]②③ [C]②④ [D]③④【答案】 A【解析】 二氧化碳体积分数的增加是大量燃烧煤、石油等矿物燃料导致的,制冷设备如空调、电冰箱中的氟利昂等制冷剂泄漏导致臭氧层受到破坏,臭氧总量减少,植树造林使大气成分向合理方向变化,①②正确,③错误;大量开垦荒地容易造成土地退化,对大气成分影响较小,④错误。故选A。3.大气中二氧化碳含量增加可能导致的后果有( )①海平面上升 ②建筑物被腐蚀 ③皮肤癌发病率上升 ④温带草原地区气候变干[A]①② [B]①③ [C]①④ [D]②④【答案】 C【解析】 大气中二氧化碳含量增加会导致全球变暖,海平面上升,①正确;全球变暖,蒸发加剧,温带草原地区气候变干,④正确;酸雨会导致建筑物被腐蚀;臭氧层被破坏会导致到达地面的紫外线增多,皮肤癌发病率上升,但酸雨和皮肤癌与二氧化碳含量增加关系不大,②③错误。故选C。学习任务二 大气的垂直分层与逆温现象【情境·探究导学】 整个地球大气层像是一座高大而又独特的“楼房”,按其成分、温度、密度等物理性质在垂直方向上的变化,地理学家把这座“楼房”分为了不同的层次。下图示意地球大气的垂直分层和人类活动。(1)分析说明各层大气的范围、特点、形成原因以及与人类活动的关系。提示:可以从低到高,按照对流层、平流层、高层大气依次进行分析说明。(2)在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,气象学上称之为逆温。分析逆温发生的条件及其对人类活动的影响。提示:结合逆温的不同类型分析其形成条件,从有利和不利两个方面分析说明其对人类活动的影响。【核心·归纳总结】1.大气的垂直分层分 层 高度 范围 大气的温度变化和运动特点 与人类的关系主要特点 成因对流层 就纬度而言,低纬度地区高17~18千米,中纬度地区高10~12千米,高纬度地区高仅8~9千米。就季节而言,任何纬度地区,夏季高于冬季 气温随高度的增加而降低(每升高100米,气温约下降0.6 ℃) 地面是对流层大气主要的直接热源 集中了几乎全部的水汽、杂质及大气中的污染物;对流运动易成云致雨,使天气现象复杂多变;人类生活在该层底部,与人类关系最密切空气对流运动显著 该层大气上部冷、下部热平流层 自对流层顶向上至50~55千米 气温随高度增加而上升 该层中的臭氧(集中在15~35千米的气层中)强烈吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障(臭氧吸收紫外线); 适合航空飞机飞行(天气晴朗,能见度好;大气平稳)大气以水平运动为主 该层大气上部热、下部冷,大气稳定高层 大气 平流层顶以上的大气 高层大气气压很低,密度很小;在60~500千米的高空,有若干电离层 距地面远,受到引力小 电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用2.逆温现象及其影响(1)逆温现象。正常情况下,对流层的气温随高度增加而递减,且海拔每升高100米,气温约下降0.6 ℃。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率,这种现象我们称之为“逆温”。如图。(2)造成逆温现象的原因。类型 发生的条件 出现的地区及时间辐射 逆温 经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面辐射很强,地面热量散失快,近地面大气温度迅速下降,而上层大气降温较慢 中高纬度大陆;冬季黎明前地形 逆温 主要由地形造成,由于山坡散热快,冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被较冷的空气抬挤上升 盆地和谷地中;夜间锋面 逆温 锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著 锋面活动地区(3)逆温现象与生产生活的联系。有利影响 逆温的出现阻碍了空气对流,可抑制沙尘暴的发生; 如果逆温出现在高空,以平流运动为主,飞行中不会有较大颠簸,则有利于飞机的飞行不 利 影 响 成雾 早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系,它使大气能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至导致交通事故大气污染 由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会使近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康飞机起降 逆温多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便【实践·学以致用】 如图为某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图。据此回答1~2题。1.图中有“逆温层”出现,能代表其分布的是( )[A]① [B]② [C]③ [D]①和②【答案】 B【解析】 正常情况下,对流层气温随高度增加而递减,图中②大气层气温随高度增加而递增,出现逆温现象,为“逆温层”,B正确。2.与图中“逆温层”的大气运动状况类似的是( )[A]平流层 [B]对流层[C]高层大气 [D]电离层【答案】 A【解析】 图中“逆温层”为②层,随着高度增加,气温上升,空气上热下冷,较为稳定,大气以水平运动为主,而平流层大气以水平运动为主,因此,图中“逆温层”的大气运动状况与平流层类似,A正确。第一节 大气的组成与垂直分层(时间:30分钟 满分:54分)一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的) 图1为地球大气的垂直分层图(部分)示意图。读图,回答1~3题。图11.正确表示图示大气层气温垂直变化规律的曲线是( )[A]① [B]② [C]③ [D]④2.决定图示大气层气温垂直变化状况的因素是( )[A]地面辐射 [B]二氧化碳[C]臭氧层 [D]人类活动3.图示大气层( )[A]有电离层,对无线电通信有重要作用[B]下层随高度增加气温变化小,上层随高度增加气温迅速上升[C]天气晴朗,对流旺盛,利于高空飞行[D]上部冷下部热,空气以对流运动为主 地球大气是多种物质的混合物,每种成分都有自己的作用,影响着人类的生产和生活。读地球大气圈25千米以下干洁空气的主要成分表(表1),回答4~5题。表1气体成分 氮气 氧气 氩气 二氧 化碳 其他(包 含臭氧)体积分 数/% 78 21 0.934 0.033 0.0334.下列与干洁空气共同组成低层大气的有( )①水汽 ②氢气 ③杂质 ④紫外线[A]①③ [B]①④ [C]②③ [D]②④5.下列有关干洁空气中的气体成分,说法正确的是( )[A]氮气是地球上生物体的基本成分[B]氧气是众多生物生命活动必需的物质[C]氩气体积所占比重最低[D]二氧化碳是光合作用的主要产物 读大气垂直分层示意图(图2),回答6~8题。图26.图中各大气层气温变化的原因,叙述正确的是( )[A]a层:大气中的二氧化碳和水汽强烈吸收太阳辐射中的红外线[B]b层:臭氧大量吸收紫外线增温[C]c层①处二氧化碳较少,吸收的太阳辐射中的红外线较少[D]c层②处氧原子大量吸收波长较长的紫外线7.下列关于图中a层的叙述,正确的是( )[A]温度自上而下变化较小,有利于飞机航行和无线电短波通信[B]以平流运动为主,温度自下而上降低[C]温度自上而下变化较大,天气现象复杂多变[D]以对流运动为主,温度自上而下降低8.下列关于大气各层与人类关系的叙述,错误的是( )[A]低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成[B]太阳辐射是近地面大气热量的直接来源[C]臭氧能吸收太阳紫外线成为人类生存环境的天然屏障[D]大气组成成分的比例会因人类活动的影响而改变 图3为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图,当日天气晴朗。据此回答9~10题。图39.图中一些时刻大气较稳定,其原因是( )[A]气温随高度上升而递减[B]气温随高度上升而递增[C]随着高度上升气温保持不变[D]天气晴朗,盛行下沉气流D错误。10.图中最不利于近地面大气污染物扩散的是( )[A]5时、20时 [B]5时、8时[C]5时、15时 [D]12时、15时 在对流层大气中,地面因辐射而失去热量,近地面大气冷却强烈,高空大气冷却较慢,气温从地面开始向上递增,称为辐射逆温。图4示意一次辐射逆温的发生—发展—消亡过程。据此回答11~12题。图411.辐射逆温多发生在( )[A]夏季多云的白天 [B]夏季晴朗的白天[C]冬季晴朗的夜晚 [D]冬季多云的夜晚12.若仅考虑辐射逆温对空气质量的影响,一天中最不适合户外运动的时段是( )[A]清晨 [B]中午[C]午后 [D]傍晚 2024年7月4日,青岛国家高空气象观测站释放的首个北斗导航系统探空仪,探测终止高度为31 511米。据此回答13~14题。13.北斗导航系统探空仪在升空过程中( )[A]气温经历了降低→升高→降低[B]上升初期可能经历云雨等天气[C]平流层可能会遭遇强对流天气[D]气压经历了降低→升高→降低14.在北斗导航系统探空仪上升终止的大气层( )[A]地球引力小,大气粒子全部逸散[B]存在臭氧层,能够吸收太阳辐射中的紫外线[C]杂质含量低,可能发生极光现象[D]存在电离层,能反射无线电波二、非选择题(本大题共1小题,共12分)15.(12分)阅读图文材料,回答下列问题。小峰与家人从广州前往上海旅行,出发时由于雨势过大,飞机晚点。雨势转小后,飞机顺利起飞,升至万米高空后,小峰发现机窗外是蓝天白云。图5为小峰在万米高空拍摄到的大气层景观。图5(1)指出飞机起飞时所处的大气层,并说明判断理由。(3分)(2)说出飞机从万米高空降落过程中机舱外温度和湿度的变化,并分析原因。(5分)(3)简述暴雨会影响飞机飞行的原因。(4分)第一节 大气的组成与垂直分层【目标导航】课标要求 素养目标 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.人地协调观:认识人类活动对大气环境的影响和作用,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。 2.综合思维:结合大气成分的主要作用,分析大气层气温变化和大气运动的原因。 3.区域认知:结合图表等资料,分析不同地区对流层高度的差异及成因。 4.地理实践力:通过实验或图表,说明大气的组成及其作用,认识人类活动对大气成分的影响。一、大气的组成1.低层大气的组成干洁空气、水汽和杂质。2.干洁空气成分 作用氮气 氮是地球上生物体的基本成分氧气 氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质; 氧参与有机物的燃烧、腐败和分解过程二氧 化碳 绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起着保温作用臭氧 强烈吸收太阳紫外线,保护地球上的生物; 穿透大气到达地面的少量紫外线具有杀菌作用3.水汽(1)含量(2)作用:产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。4.杂质(1)含量:在近地面大气中,陆上多于海上,城市多于乡村,冬季多于夏季。(2)作用[想一想] 人类活动是怎样影响大气成分的 提示:生产、生活活动大量排放氟氯碳化物,使臭氧减少;城市中人口稠密,生活生产活动比较密集,导致大气中的杂质增多;燃烧化石燃料(如煤炭、石油等),使大气中的二氧化碳增多。二、大气的垂直分层1.划分依据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。2.各层特征比较垂直 分层 A对流层 B平流层 C高层大气气温 特点 随高度的增加而递减 随高度的增加而上升 随高度增加先下降,后又持续上升大气 运动 状况 对流运动 水平运动 —天气 状况 天气现象 复杂多变 天气现象少见,天气晴朗 —与人 类关系 与人类关系最为密切 有利于航空飞机飞行 有若干电离层,能反射无线电波[想一想] 你知道对流层顶高度有怎样的变化规律吗 提示:对流层顶的高度因纬度而异:低纬度地区高17~18千米,中纬度地区高10~12千米,高纬度地区高仅8~9千米。同一地区夏季对流层较厚,冬季较薄。学习任务一 大气的组成及其作用【情境·探究导学】材料一 在距南极洲较近的智利海伦娜岬角,当地居民只要走出家门,就要在暴露的皮肤表面涂上防晒油,戴上太阳眼镜,否则半小时后,皮肤就会被晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒痛;羊群则多患白内障,几乎全盲;河里捕到的鲜鱼也多是盲鱼。材料二 霾,又称“灰霾”,是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体,使空气浑浊,水平能见度降低到10千米以下的一种天气现象。组成霾的粒子极小,不能用肉眼分辨,可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态,表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准,其中PM2.5(直径小于或等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成霾天气的“元凶”。(1)有人认为,臭氧层是“地球生命的保护伞”,请说出理论依据。提示:结合臭氧的作用说明其对地球上生物的保护作用。(2)举例说明霾天气对我们生活的影响提示:影响身体健康:诱发多种疾病。对出行的影响:能见度低,易发生事故。(3)试列举说明大气的组成及各成分的作用。提示:氮气、氧气、二氧化碳、臭氧、水汽、杂质,均与人类生活息息相关。【核心·归纳总结】1.大气的组成及其作用组成 成分 占大气 体积 作用干 洁 空 气 氮气 78% 氮是地球上生物体的基本成分氧气 21% 氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程二氧 化碳 很少 是绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起着保温作用臭氧 极少 能大量吸收太阳紫外线,使生物免受过量紫外线的伤害,又具有杀菌的作用水汽 很少,因时因地而异 水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,直接影响地面和大气的温度杂质 作为凝结核,是成云致雨的必要条件,使大气能见度变差2.大气主要成分对大气环境的影响成分 对大气环境的影响二氧 化碳 吸收长波辐射(地面辐射)→升温的同时释放热能→射向地面的热量→保温作用臭氧 和氧 原子 平流层中的臭氧→吸收波长较短的紫外线→升温的同时阻挡紫外线到达地面→保护地球上的生物免受紫外线伤害高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层水汽 近地面水汽吸收地面热量→大气升温; 水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生杂质 尘埃物质→吸附水汽→雾或降水; 尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低【实践·学以致用】 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。主要表现为“一多一少”,即二氧化碳体积分数的增加和臭氧含量的减少。据此回答1~3题。1.臭氧总量减少直接导致的结果是( )[A]到达大气上界的太阳紫外线辐射减小[B]酸雨区面积缩小[C]平流层气温降低[D]地面辐射强度减弱【答案】 C【解析】 臭氧总量的减少,使得到达地面的紫外线辐射增多,对到达大气上界的太阳紫外线辐射无影响,也不会导致地面辐射强度减弱,A、D错误;臭氧总量的减少,对酸雨的形成没有明显影响,B错误;臭氧层大量吸收太阳紫外线辐射,使平流层增温,臭氧总量减少使得平流层气温降低,C正确。2.当今,导致大气成分比例发生不合理变化的人为因素有( )①燃烧煤、石油等矿物燃料 ②不合理使用制冷设备 ③大量植树造林 ④大量开荒种地[A]①② [B]②③ [C]②④ [D]③④【答案】 A【解析】 二氧化碳体积分数的增加是大量燃烧煤、石油等矿物燃料导致的,制冷设备如空调、电冰箱中的氟利昂等制冷剂泄漏导致臭氧层受到破坏,臭氧总量减少,植树造林使大气成分向合理方向变化,①②正确,③错误;大量开垦荒地容易造成土地退化,对大气成分影响较小,④错误。故选A。3.大气中二氧化碳含量增加可能导致的后果有( )①海平面上升 ②建筑物被腐蚀 ③皮肤癌发病率上升 ④温带草原地区气候变干[A]①② [B]①③ [C]①④ [D]②④【答案】 C【解析】 大气中二氧化碳含量增加会导致全球变暖,海平面上升,①正确;全球变暖,蒸发加剧,温带草原地区气候变干,④正确;酸雨会导致建筑物被腐蚀;臭氧层被破坏会导致到达地面的紫外线增多,皮肤癌发病率上升,但酸雨和皮肤癌与二氧化碳含量增加关系不大,②③错误。故选C。学习任务二 大气的垂直分层与逆温现象【情境·探究导学】 整个地球大气层像是一座高大而又独特的“楼房”,按其成分、温度、密度等物理性质在垂直方向上的变化,地理学家把这座“楼房”分为了不同的层次。下图示意地球大气的垂直分层和人类活动。(1)分析说明各层大气的范围、特点、形成原因以及与人类活动的关系。提示:可以从低到高,按照对流层、平流层、高层大气依次进行分析说明。(2)在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,气象学上称之为逆温。分析逆温发生的条件及其对人类活动的影响。提示:结合逆温的不同类型分析其形成条件,从有利和不利两个方面分析说明其对人类活动的影响。【核心·归纳总结】1.大气的垂直分层分 层 高度 范围 大气的温度变化和运动特点 与人类的关系主要特点 成因对流层 就纬度而言,低纬度地区高17~18千米,中纬度地区高10~12千米,高纬度地区高仅8~9千米。就季节而言,任何纬度地区,夏季高于冬季 气温随高度的增加而降低(每升高100米,气温约下降0.6 ℃) 地面是对流层大气主要的直接热源 集中了几乎全部的水汽、杂质及大气中的污染物;对流运动易成云致雨,使天气现象复杂多变;人类生活在该层底部,与人类关系最密切空气对流运动显著 该层大气上部冷、下部热平流层 自对流层顶向上至50~55千米 气温随高度增加而上升 该层中的臭氧(集中在15~35千米的气层中)强烈吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障(臭氧吸收紫外线); 适合航空飞机飞行(天气晴朗,能见度好;大气平稳)大气以水平运动为主 该层大气上部热、下部冷,大气稳定高层 大气 平流层顶以上的大气 高层大气气压很低,密度很小;在60~500千米的高空,有若干电离层 距地面远,受到引力小 电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用2.逆温现象及其影响(1)逆温现象。正常情况下,对流层的气温随高度增加而递减,且海拔每升高100米,气温约下降0.6 ℃。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率,这种现象我们称之为“逆温”。如图。(2)造成逆温现象的原因。类型 发生的条件 出现的地区及时间辐射 逆温 经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面辐射很强,地面热量散失快,近地面大气温度迅速下降,而上层大气降温较慢 中高纬度大陆;冬季黎明前地形 逆温 主要由地形造成,由于山坡散热快,冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被较冷的空气抬挤上升 盆地和谷地中;夜间锋面 逆温 锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著 锋面活动地区(3)逆温现象与生产生活的联系。有利影响 逆温的出现阻碍了空气对流,可抑制沙尘暴的发生; 如果逆温出现在高空,以平流运动为主,飞行中不会有较大颠簸,则有利于飞机的飞行不 利 影 响 成雾 早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系,它使大气能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至导致交通事故大气污染 由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会使近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康飞机起降 逆温多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便【实践·学以致用】 如图为某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图。据此回答1~2题。1.图中有“逆温层”出现,能代表其分布的是( )[A]① [B]② [C]③ [D]①和②【答案】 B【解析】 正常情况下,对流层气温随高度增加而递减,图中②大气层气温随高度增加而递增,出现逆温现象,为“逆温层”,B正确。2.与图中“逆温层”的大气运动状况类似的是( )[A]平流层 [B]对流层[C]高层大气 [D]电离层【答案】 A【解析】 图中“逆温层”为②层,随着高度增加,气温上升,空气上热下冷,较为稳定,大气以水平运动为主,而平流层大气以水平运动为主,因此,图中“逆温层”的大气运动状况与平流层类似,A正确。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第三章 第一节 大气的组成与垂直分层 学案 学生版.docx 第三章 第一节 大气的组成与垂直分层 学案.docx 第三章 第一节 大气的组成与垂直分层 - 学生版.docx 第三章 第一节 大气的组成与垂直分层.docx 第三章 第一节 大气的组成与垂直分层.pptx