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(共54张PPT)
第二章
第二节　第2课时　大气运动
素养目标 准确定位方向
素养目标
1.综合思维:通过绘制热力环流图,理解大气热力环流的形成过程,解释海陆风、山谷风、城市风等地理现象。
2.地理实践力:能够在等压线图上判断风力的大小及风向。
3.人地协调观:能够利用热力环流原理解释污染企业布局方案、城市热岛的原因。
思维导图
自主学习掌握必备知识
知识点1大气热力环流
1.大气运动
(1)形式:垂直运动和　水平　运动。
(2)意义:大气中　热量　和水汽的输送,以及各种　天气　变化。
2.热力环流
(1)概念:由于地面　冷热不均　而形成的空气环流。
(2)形成过程。
①A地受热,空气　膨胀上升　,近地面空气密度减小,形成　低气压　;D处空气聚积,密度增大,形成　高气压　。
②B、F地冷却,空气　收缩下沉　,近地面空气密度增大,形成　高气压　;C、E处空气密度减小,形成　低气压　。
③水平运动:近地面空气从B、F地流向　A　地,高空空气从　D　处流向C、E处。
连线生活为什么家中制冷空调多布置在高处,而暖气多在低处呢
提示 热空气膨胀,易向上流动,促进房间内空气流通,使房间气温升高,故暖气布置在低处。冷空气收缩,易向下流动,促使室内热空气相对向上升浮,空气的自然循环使室内温度均衡,故制冷空调多布置在高处。
易错易混
高空高气压区的气压高≠高空高气压区的气压大于在垂直方向上近地面低气压区的气压。
在热力环流中,高空气压的高低、近地面气压的高低,
是相对于同一水平面而言的。气压在垂直方向上,随
着海拔升高,气压降低。这是因为在垂直方向上气压
的高低,取决于不同高度所承担的空气柱的长度。如
下图所示,A点所在平面承受空气柱的高度为h2,B点
为h1,h2>h1,故A点气压高于B点。
知识点2大气的水平运动——风
1.气压梯度:单位距离间的　气压差　称为气压梯度。
2.风形成的过程
3.风形成的原因
(1)直接原因:　水平气压梯度力　。
(2)根本原因:地面受热不均。
4.影响大气水平运动的作用力
作用力 方向 大小 对风的影响
风速 风向
水平气压梯度力　 垂直 于等压线,由高压指向低压 等压线越密集,水平气压梯度力　越大　 水平气压梯度力越大,风速　越大　 垂直于等压线,由高压指向低压
地转偏向力 始终与风向　垂直　 大小随纬度增加而增加,赤道上为零 不改变风速大小 在北半球,风向向　右　偏转;在南半球,风向向左偏转;赤道上不偏转
作用力 方向 大小 对风的影响
风速 风向
摩擦力 始终与风向　相反　 大小与下垫面性质有关。下垫面越粗糙,起伏越大,摩擦力越大,反之越小 可以　减小　风速 与其他两力(水平气压梯度力、地转偏向力)共同作用,风向与等压线斜交
5.高空中的风和近地面的风比较
类型 高空中的风 近地面的风
示意图 (北半 球)
受力 F1(　水平气压梯度力　)和F2(　地转偏向力　)共同影响 F1(　水平气压梯度力　)、F2(地转偏向力)和F3(　摩擦力　)共同影响
风向 与等压线　平行　 与等压线　斜交　
连线生活在水平气压梯度力相同的情况下,为什么海洋上的风力要比陆地上的风力大
提示 海上摩擦力小。
思维提升
随着海拔的升高,风向与等压线的夹角如何变化
海拔越高,摩擦力越小,风向与等压线的夹角越小,高空处风向与等压线平行。
填图绘图请在下图中画出A、B、C三地风向(三地均位于北半球)。
提示
易错易混
等压线密集区的风力不一定大于等压线稀疏区的风力。
风力大小取决于水平气压梯度力的大小,而不是取决于等压线的疏密。在同一等压线图中,等压线密集的区域,水平气压梯度力大,风力大,等压线稀疏的区域,水平气压梯度力小,风力小。但是在不同的等压线图中,由于比例尺不同或者等压线之间数值的差异,等压线密集的区域水平气压梯度力不一定大于等压线稀疏的区域,所以等压线密集区的风力不一定大于等压线稀疏区的风力。
合作探究 提升关键能力
探究点一　热力环流的成因
情境探究
材料一　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。我国许多地区的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。
材料二　图1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地面,屋后种植树木;图2为该民居穿堂风示意图。
图1
图2
结合材料探究:
(1)民居屋前铺石子地面、屋后种植树木,可以明显增强夏季的穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。
(2)冬季,白天人们紧闭屋后窗户,开启前门。请分析白天紧闭屋后窗户的目的。
(3)若在山坡上建一座前后通透的房子,试分析白天和夜间穿堂风的流动方向。
提示 (1)石子地面增温较快,树木增温较慢,(民居前铺石子地面、屋后种植树木)增强了房前屋后的温差,从而增强了房前屋后的水平气压梯度力。
(2)(冬季)紧闭屋后窗户,可以阻挡来自北方的冷空气;同时切断穿堂风。
(3)白天自下而上吹谷风,夜间自上而下吹山风。
重难突破
1.热力环流的形成
(1)一个关键。
“一个关键”是确定近地面两地点的冷热。比热容大的地球表面,白天气温较低,夜晚气温较高;比热容小的地球表面,白天气温较高,夜晚气温较低。
(2)两种运动。
①垂直运动:近地面热,空气上升;近地面冷,空气下沉。
②水平运动:空气水平运动从高压指向低压。
(3)三种关系。
①近地面和高空的气压类型相反。
②温压关系: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,风总是从高压区吹向低压区(如上图中a、b、c、d处所示)。
2.等压面的凹凸与气压高低的关系
等压面是空间气压值相等的点组成的面,等压面图表示气压的垂直分布状况。
(1)在同一地点不同海拔上,海拔越高,气压越低。如图PA>PE。
(2)同一水平面上,高压区等压面都向高空凸起,低压区等压面都向低空凹陷,即“凸高凹低”。
3.常见热力环流
(1)海陆风。
①成因分析——海陆间昼夜温度差异是前提和关键。
②影响与应用:海陆风使海滨地区气温日较差减小,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。
(2)山谷风。
①成因分析——山坡的热力变化是关键。
②影响与应用:山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染,所以,山谷地区不宜布局有污染的工业。
(3)城市风。
①成因分析——城市热岛的形成是突破口。
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下沉距离之外。
典例剖析
【例1】 海陆风是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。图1示意我国东部某地某时刻等压面,图2示意该地当日海陆气温变化。据此完成下列各题。
图1
图2
(2)图1所示现象最可能出现的时间段是(　　)
A.7:00—9:00 B.12:00—14:00
C.15:00—17:00 D.23:00—次日1:00
(1)此时a处的风向是(　　)
A.东风 B.西风 C.东南风 D.西北风
图1
图2
C
B
对点训练
城市热岛是指城市中心区的气温明显高于外围郊区的现象,是城市中心区和郊区之间形成热力环流的基础。城市下垫面和人类活动等是形成城市热岛效应的主要因素。下图示意城市中心区和郊区之间的热力环流。据此完成1~3题。
1.图示城郊之间热力环流的方向是(　　)
A.顺时针 B.自西向东
C.逆时针 D.自北向南
2.城郊之间形成热力环流的根本原因是(　　)
A.人类活动 B.地表气压差异
C.植被丰富 D.地表冷热不均
3.缓解城郊之间热力环流的途径是(　　)
A.扩大城市绿地面积 B.减少城市人口比重
C.用渗水砖铺设路面 D.建筑墙面隔热保温
A
D
A
解析 第1题,城市中心区气温高,气流受热膨胀上升,近地面形成低气压;郊区气温低,气流收缩下沉,近地面形成高气压;近地面气流由郊区流向城市中心区,故图示城郊之间热力环流的方向为顺时针。第2题,与郊区相比,城市中心区人口密集,产业集中,居民生产、生活和交通工具等释放出的废热多,导致城市中心区温度高于郊区,城市中心区与郊区之间形成热力环流。根本原因是城郊之间的温度差异,即地表冷热不均。第3题,扩大城市绿地面积,可降低城市中心区气温,缩小城市中心区与郊区的温差,缓解城郊之间热力环流;减少城市人口比重不符合社会发展现状;用渗水砖铺设路面可以促进下渗,对缓解城郊之间热力环流影响不大;建筑墙面隔热保温对缓解城郊之间热力环流影响不大。
探究点二　风向及风力大小的判断
情境探究
材料　某时刻亚洲部分地区海平面等压线(单位:百帕)分布图。
结合材料探究:
(1)图中甲、乙、丙、丁四处风速最小的
是哪一处 为什么
(2)此时,上海吹什么风
提示 (1)丙处。在同一等压线图中,丙处等
压线最为稀疏,水平气压梯度力小,风力小。
(2)西北风。
重难突破
1.风向的判断与绘制
2.风力大小的判断
(1)看水平气压梯度力大小。
①同一幅等压线图上,根据等压线疏密判断:等压线密集,水平气压梯度力大,风力大;等压线稀疏,水平气压梯度力小,风力小。
②不同等压线图上,若比例尺相同,相邻两条等压线数值差越大,风力越大。如下图中B处风力大于A处。
③不同等压线图上,若相邻两条等压线数值差相等,比例尺越大,风力越大。如下图中C处风力大于D处。
④根据温差判断:一般温差越大,水平气压梯度力越大,风力越大。
(2)看距风源地远近:距风源地近,则风力大,如我国西北地区距冬季风源地近,冬季风力大。
(3)看摩擦力大小。
①平原、高原地面平坦开阔,阻挡作用弱,风力大,如内蒙古高原;风由陆地吹向海面或湖面,摩擦力变小,风力变大。
②摩擦力随海拔变化。
原理分析 示意图
随着海拔升高,空气运动所受的摩擦力变小,故风速增大,风向受地转偏向力影响增大,北半球风向逐渐向右偏转(如右图),南半球风向逐渐向左偏转
(4)看植被多少:植被茂密,阻力大,风力小;植被稀疏,阻力小,风力大。
(5)看地形因素:地形(河谷、山谷)延伸方向与盛行风向基本一致,受狭管效应影响,风力大。原理如下所示。
典例剖析
【例2】 下图为亚洲东部部分地区某年11月10日11时海平面等压线分布图。据此完成下列各题。
(1)该时刻与北京风向差异最大
的城市是(　　)
A.西宁 B.合肥
C.长沙 D.南宁
(2)该时刻风力最大的城市是(　　)
A.西宁 B.北京
C.南宁 D.长沙
D
A
思维流程
信息获取 信息解读
北京、合肥、西宁的西南部为高压,南宁的东北部为高压,长沙的西部为高压 北京、合肥、西宁的西南部为高压→风向为偏西风;南宁的东北部为高压→风向为偏东风;长沙的西部为高压→风向为西北风
图中城市中,西宁的等压线最为密集 等压线最为密集→单位距离上的水平气压梯度力最大→风力最大
对点训练
读某区域两个时刻等压线(单位:百帕)示意图,完成1~3题。
1.20时,黄海地区的风向为(　　)
A.偏东风 B.偏西风 C.偏南风 D.偏北风
C
2.下列四地中,风力明显加大的是(　　)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.图中20时,M地与丙地相比,其风力大小及主要原因分别是(　　)
A.大,M地地面摩擦力小
B.大,M地水平气压梯度力大
C.小,M地地面摩擦力大
D.小,M地水平气压梯度力小
C
A
解析 第1题,由所学知识可知,山东半岛位于黄海附近,结合图及所学知识,先画出水平气压梯度力,由高压指向低压并垂直于等压线,然后根据北半球向右偏转30°—45°可知,20时黄海地区的风向为偏南风。第2题,比较两图可知,丙地等压线变化较大且更为密集,故丙地风力明显加大;甲、乙、丁三地等压线变得稀疏,所以风速减小。第3题,读图可知,20时M地和丙地等压线疏密程度相差不大,说明水平气压梯度力接近;M地地处沿海地区,地形以平原为主,地面摩擦力小,风力大;丙地地处内陆地区,地形以山地、高原为主,地面摩擦力大,风力小。
随堂训练 巩固学习成果
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.地震波传播过程 B.大气受热过程
C.热力环流 D.大气垂直分层
A
C
解析 第1题,图中右侧冰块附近气温低,气流下沉,
左侧热水附近气温高,气流上升,热水上部空气流
向冰块,以补充冰块附近下沉的气流,冰块附近的
空气流向热水附近,以补充热水附近上升的气流,
从而形成了热力环流。第2题,该实验烟在冰块处
下沉,在热水处上升,即受热处气流上升,遇冷处气流下沉;近地面水平方向冷的地方气温低、气压高,热的地方气温高,气压低;水平方向上,空气由高压流向低压,形成环流。这种因地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。
某同学暑假到青岛旅游,发现当地海滨白天和夜晚风向不同,但这里的风一直凉爽柔和,让人感觉十分舒适。读青岛海滨一日内大气运动示意图,完成3~4题。
3.图中数码表示“凉爽柔和”的晚风的是(　　)
A.① B.② C.③ D.④
4.解释青岛海滨一日内风向变化主要运用的是(　　)
A.海水运动 B.水循环
C.热力环流 D.大气垂直分层
D
C
解析 第3题,陆地气流上升,海洋气流下沉,为白天,风从海洋吹向陆地;陆地气流下沉,海洋气流上升,为夜晚,风从陆地吹向海洋。晚风是夜晚近地面的风,所以表示“凉爽柔和”的晚风的是④。第4题,图中的环流是大气运动,与海水运动和水循环无关;大气垂直分层涉及对流层、平流层、高层大气,而图示的大气环流只在对流层范围内;形成图示大气环流是因为海洋和陆地白天和夜晚气温不同,气温产生差异,导致在同一水平面气压产生差异,进而形成热力环流。
燃放孔明灯是我国元宵节的传统习俗,缓缓升起的孔明灯寄托了人们美好的愿望。下图为我国某地某时刻海平面等压线(单位:百帕)分布图。读图,完成5~6题。
5.图中四个城市所燃放的孔明灯水平方向移动速
度最快的是(　　)
A.沈阳 B.济南 C.上海 D.福州
6.若燃放孔明灯,在图中其在近地面可能的飞行方
向大致一致的两个城市是(　　)
A.沈阳、济南 B.济南、上海
C.上海、福州 D.福州、沈阳
A
C
解析 第5题,等压线越密集,风速越大,孔明灯水平方向移动速度越快。沈阳、济南、上海、福州四个城市中沈阳等压线最为密集,风速最大,孔明灯水平方向移动速度最快。第6题,读图可知,沈阳风向为东北风,济南风向为偏西风,上海和福州风向为偏南风,孔明灯在近地面可能的飞行方向大致一致的两个城市风向应该大致相同,因此这两个城市为上海和福州。
7.阅读图文材料,完成下列各题。
传统民居设计充分考虑穿堂风(流动于建筑物内部空间的风)。穿堂风在炎热的夏季能取得较好的纳凉效果。图1示意传统民居出现穿堂风时的等压面及其热力环流。图2示意我国西南某山区的传统民居。
图1
图2
(1)与乙地相比,甲地地表受热较少,空气收缩　　　　　,空气密度较大,气压较　　　　　　。
(2)当该地民居夏季白天出现穿堂风时,室内气温值将　　　　　　　　,此时风向为　　　　　　　。
(3)下列地理现象,与图1所示的地理原
理相符合的是(　　)(双选)
A.城市热岛环流 B.海陆风
C.高处不胜寒 D.一山有四季
图1
图2
下沉
高
降低
北风
AB
解析 第(1)题,乙地等压线下凹,近地面受热,大气以上升运动为主,密度较小,气压低于同海拔的甲地;甲地等压线上凸,与乙地相比,甲地地表较冷,气流以收缩下沉为主,空气密度较大,气压高于同海拔的乙地。第(2)题,该地民居夏季白天出现穿堂风时,较为冷湿的风从屋后的树林进入屋内,将使得室内气温降低;结合图2可知该地民居的穿堂风是从北方吹向南方,此时风向为北风。第(3)题,图1所示的地理原理是热力环流。城市热岛环流、海陆风属于热力环流;高处不胜寒的主要原因是海拔较高;一山有四季是山地海拔较高,气温垂直变化大,一座山随着海拔的变化出现了气温的变化,进而出现一山有四季的变化。(共43张PPT)
第二章
第二节　第1课时　大气受热过程
素养目标 准确定位方向
素养目标
1.综合思维:通过模拟实验、视频等资料,理解大气受热过程、大气保温作用,解释相关的自然现象的变化过程。
2.地理实践力:利用地理视频等资料,理解高处不胜寒、雾、霜冻等生活现象的成因。
思维导图
自主学习掌握必备知识
知识点1大气的受热过程
1.地球大气最重要的能量来源:　太阳辐射　。
2.大气对太阳辐射的削弱作用:主要包括　吸收　、反射和散射。
思维提升
散射。
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散,这种现象称为大气的散射。
3.受热过程
名称 具体过程 结果
地面增 温过程 大部分A　太阳短波辐射　能透过大气射到地面 使　地面　增温
大气增 温过程 地面增温后,以B　地面长波辐射　的形式向近地面大气传递热量 使大气增温
4.　地面长波辐射　是近地面大气主要的、直接的热源,对流层大气的热量主要也是来源于此。
连线生活为什么同一纬度的地方“高处不胜寒”
提示 气温的高低取决于大气获得能量的多少,而近地面大气最主要、最直接的热源来自地面长波辐射。因此,近地面大气温度随高度增加而降低。
知识点2大气对地面的保温作用
1.大气增温的原因:吸收　地面长波辐射　。
2.大气逆辐射:射向地面的　大气辐射　。
3.大气对地面的保温作用:　大气逆辐射　把热量传给地面,在一定程度上补偿　地面辐射　损失的热量。
易错易混
大气逆辐射并不是只存在于夜晚。
大气逆辐射是大气辐射的一部分,是始终存在的,白天大气逆辐射更强。只是在白天,由于太阳辐射的影响,考虑问题时侧重于大气对太阳辐射的削弱作用;在夜晚,由于没有太阳辐射,近地面气温主要受大气逆辐射的影响,因而容易产生大气逆辐射只存在于夜晚的误解。
合作探究 提升关键能力
探究点一
大气的受热过程及大气对地面的保温作用
情境探究
某中学地理学习小组进行了为期两天的
课外实践活动。活动中发现周六为阴天,
周日为晴天。通过实践活动,该学习小组
得出了以下结论:①日出前的黎明,日落后
的黄昏,天空仍然是明亮的;②阴沉的天空
呈现灰白色,晴朗的天空呈现蔚蓝色。下
图为两日气温日变化示意图。
结合材料探究:
(1)运用大气受热过程原理解释结论中①和②现象。
(2)A、B两条气温曲线中哪一条曲线代表周六的气温变化 说明理由。
提示 (1)大气散射作用改变了太阳光的方向,日出前、日落后,天空仍然是明亮的。阴天,因各种波长的太阳辐射被云层散射,阴沉的天空呈现灰白色;太阳光中的蓝光、紫光易被散射,晴朗的天空呈现蔚蓝色。
(2)B曲线代表周六气温变化。因为周六为阴天,阴天时大气对太阳辐射的削弱作用强,因而白天气温较低,夜晚大气逆辐射强,对地面的保温作用强,气温较高,因而气温的日较差较小。
重难突破
1.大气对太阳辐射的削弱作用
作用形式 作用特点 参与作用的 大气成分 削弱的辐射 形成的自
然现象
反射 作用 无选 择性 较大颗粒的尘埃、云层　 各种波长的太阳辐射 云层越厚,云量越多,反射作用越强。夏季多云的白天,气温不太高
散射 作用 选择性 空气分子、微小尘埃 可见光中波长较短的蓝光、紫光 晴朗的天空呈蔚蓝色
无选 择性 较大颗粒的尘埃等 各种波长的太阳辐射 天空呈灰白色
作用形式 作用特点 参与作用的 大气成分 削弱的辐射 形成的自
然现象
吸收 作用 选择性 臭氧、水汽、二氧化碳等 紫外线、红外线 平流层中的臭氧能吸收紫外线,对地球生物具有保护作用;对流层大气中的水汽和二氧化碳等,主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线
2.大气的受热过程和保温作用
典例剖析
【例1】《联合国气候变化框架公约》第三十次缔约方大会(COP30)于2025年11月22日在巴西贝伦闭幕。各方最终达成积极平衡的一揽子政治成果,展现了团结合作应对气候变化的决心,为未来十年公约及其《巴黎协定》的实施注入了确定性。下图为地球大气受热过程示意图。读图,完成下列各题。
(1)人类活动是引起温室效应增强的主要原因,温室效应增强的大气过程是
(　　)
A.大气对太阳辐射的散射增强 B.大气射向宇宙空间的辐射增强
C.大气对太阳辐射的吸收增强 D.射向地面的大气逆辐射增强
(2)我国西北地区昼夜温差大是因为(　　)
A.白天反射作用强,夜晚②弱 B.白天太阳辐射强,夜晚④弱
C.白天地面吸收强,夜晚①弱 D.白天大气辐射强,夜晚③弱
D
B
思维流程
信息获取 信息解读
①为大气直接吸收的太阳辐射,②为大气吸收的地面辐射,③为地面吸收的太阳辐射,④为大气逆辐射 温室效应增强→大气吸收的地面辐射增多→大气温度升高→大气逆辐射增强→近地面温度升高
西北地区阴雨天气少,大气透明度高→白天太阳辐射强→白天气温高;西北地区阴雨天气少→夜晚大气逆辐射弱→夜晚温度低
对点训练
诗句“秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声”蕴含了丰富的地理原理。下图为大气受热过程和保温作用示意图。据此完成1~2题。
对点训练
诗句“秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声”蕴含了丰富的地理原理。下图为大气受热过程和保温作用示意图。据此完成1~2题。
1.“霜飞晚”是因为该地当日(　　)
A.①弱 B.②强
C.③强 D.④弱
2.霜多形成在(　　)
A.晴朗的夜晚 B.多云的夜晚
C.晴朗的白天 D.多云的白天
C
A
解析 第1题,“秋阴不散霜飞晚”的意思是秋天的天空阴云连日不散,霜飞的时节也来迟了。图中①是到达地面的太阳辐射,②是地面辐射,③是大气逆辐射,④是大气吸收的太阳辐射。当大气逆辐射强时,大气对地面的保温作用强,近地面气温较高,不易形成霜,故“霜飞晚”是因为该地当日云量大,大气逆辐射强,即③强。第2题,霜是因为气温低,水汽凝华而成,霜主要形成于温度低的夜晚;晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,保温作用弱,地面强烈辐射降温,温度较低,有利于形成霜;多云的夜晚,大气逆辐射强,保温作用强,气温较高,不易形成霜。
探究点二
大气受热过程及保温作用原理的应用
情境探究
温室大棚多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物的栽培或育苗等。下图为某地区新型温室大棚照片。
结合材料探究:
(1)在冬季为了保温,菜农一般在傍晚往大棚内洒水,试说明其有助于保温的原理。
(2)温室大棚中生产出来的蔬菜质量略逊于自然状态下生产的蔬菜,试分析其原因。
提示(1)菜农傍晚在大棚里洒水,可增加空气中水汽含量;水汽可吸收地面长波辐射,水汽吸收地面辐射多,夜间大气逆辐射作用强,保温作用增强;同时洒水可以增加土壤湿度,水的比热容较大,降温慢。
(2)大棚保温作用强,因此大棚里昼夜温差小,蔬菜生长周期短,营养物质积累少,蔬菜质量较差。
重难突破
大气受热过程及保温作用原理的应用
(1)分析某地区太阳能的多寡
①高海拔地区(如青藏高原地区)。
地势高
空气稀薄
大气的削
弱作用弱
太阳能
丰富
→
→
→
②内陆地区(如我国西北地区)。
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
→
→
→
③湿润内陆盆地(如四川盆地)。
(2)分析生产、生活现象
①解释温室气体大量排放对全球变暖的影响。
②分析农业实践中的一些现象。
a.我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
b.深秋农民利用人造烟雾预防霜冻。
c.华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
d.干旱、半干旱地区果农在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。
(3)分析昼夜温差的大小
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→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。
典例剖析
【例2】太阳辐射强度是指地面单位时间、单位面积获得的太阳辐射能量。下图示意某地连续两天太阳辐射强度的变化。据此完成下列各题。
第一天
第二天
(1)第二天的天气状况可能是(　　)
①晴朗　②多云　③大风　④雾霾
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
(2)与第一天相比,第二天的昼夜温差特点及原因分别是(　　)
A.大,地面吸收的太阳辐射多
B.小,地面吸收的太阳辐射少
C.大,地面吸收的地面辐射多
D.小,大气逆辐射作用弱
C
B
思维流程
信息获取 信息解读
第一天太阳辐射强度大,第二天太阳辐射强度小 第二天到达地面的太阳辐射少→大气对太阳辐射削弱多→第二天可能为多云、雾霾天气
白天到达地面的太阳辐射少→白天气温低;夜晚大气逆辐射强→夜晚保温作用较强→昼夜温差小
对点训练
太阳可能总辐射是考虑受大气削弱之后到达地面的太阳辐射,太阳有效总辐射是考虑受大气和云层的削弱之后到达地面的太阳辐射。下图为北半球不同纬度太阳可能总辐射与太阳有效总辐射分布图。据此完成1~2题。
1.据图判断影响太阳可能总辐射的主导因素是(　　)
A.纬度 B.地形
C.海陆位置 D.气候
2.与20°N相比,赤道附近太阳有效总辐
射较低的原因是(　　)
A.纬度低,大气的保温作用强
B.海域广,大气的保温作用强
C.阴雨天气多,云层的削弱作用强
D.海拔高,地面反射的太阳辐射强
A
C
解析 第1题,太阳可能总辐射自较低纬度向较高纬度递减,故判断其主要的影响因素是纬度。第2题,赤道附近受热多,对流旺盛,阴雨天气多,云层的削弱作用强,所以与20°N相比,赤道附近太阳有效总辐射较低。
随堂训练 巩固学习成果
下图为地球大气受热过程示意图。据此完成1~2题。
1.下列数码与文字对应关系,正确的是(　　)
A.①—大气辐射 B.②—地面辐射
C.③—大气逆辐射 D.④—太阳辐射
2.下列说法正确的是(　　)
A.臭氧层遭到破坏,会使①减少
B.大气透明度高时,会使②不变
C.夜间出现雾霾时,会使③增强
D.倡导低碳出行方式,会增强④
C
C
解析 第1题,读图可知,①是太阳辐射,②是射向宇宙空间的大气辐射,③是射向地面的大气逆辐射,④是地面辐射。第2题,臭氧层遭到破坏,会使到达地面的太阳辐射增多;大气透明度高时,会使大气的反射作用减弱,射向宇宙空间的大气辐射增多;夜间出现雾霾时,大气吸收地面辐射增多,会使射向地面的大气逆辐射增强;倡导低碳出行方式,会减少大气中的二氧化碳,使射向地面的大气逆辐射减弱,对地面辐射影响不大。
某同学暑期到青海西宁旅行。下图为该同学的旅行日志(部分)。据此完成3~4题。
3.旅行日志中“高原的天空那么蓝”,是由于大气的(　　)
A.反射作用 B.保温作用 C.散射作用 D.吸收作用
4.当地昼夜温差大的主要影响因素是(　　)
A.纬度 B.海拔 C.土壤 D.植被
C
B
解析 第3题,晴朗的天空呈蔚蓝色主要是由于蓝光、紫光最容易被散射,与大气的反射作用、保温作用、吸收作用关系不大。第4题,西宁位于青藏高原,海拔高,空气稀薄,白天大气对太阳辐射的削弱作用小,夜间大气逆辐射弱,大气的保温作用弱,所以昼夜温差大,纬度、土壤、植被对当地昼夜温差影响不大。
现代智能温室运用了物联网技术,通过信息传感设备监测各类环境参数,同时利用嵌入式系统实现对温室的自动控水、控肥、控温等,从而使植物获得生长的最佳条件。图1为湖北某地玻璃温室的照片,图2为地球大气受热过程示意图,图中数码代表不同的辐射。据此完成5~6题。
图2
图1
5.冬春季节温室内温度高的原因是(　　)
A.温室内空气吸收来自①的能量多
B.温室内的②难以释放到温室外
C.温室外部的空气通过③还给地面多
D.温室内空气④释放到温室外多
6.拍摄照片时,发现当地农民准备给温室覆盖黑色尼龙网。其拍摄照片可能的月份及覆盖黑色尼龙网的主要目的分别是(　　)
A.7—8月,削弱①以减少农作物水分蒸腾
B.10—11月,阻挡②以防夜间温度过低
C.12月至次年1月,增加③以提高土壤的温度
D.6—7月,增强④以降低白天大气的温度
B
A
解析 读图可知,①由太阳指向地面,为到达地面的太阳辐射;②由地面指向大气,为地面辐射;③由大气指向地面,为大气逆辐射;④由大气指向大气上界,为大气辐射。第5题,到达地面的太阳辐射使地表受热,地表受热后向外放出的大量地面辐射却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高。玻璃温室内的地面辐射不易散失,空气直接吸收的到达地面的太阳辐射较少;温室是一个相对封闭的空间,故与外界热量交换得少,温室内空气通过大气逆辐射还给地面多,起到保温作用;玻璃温室起阻隔作用,温室内大气辐射释放到温室外较少。
第6题,7—8月,正值湖北伏旱天气,气温较高,降水稀少,蒸发旺盛,覆盖黑色尼龙网,可大量吸收太阳辐射,从而减少到达地面的太阳辐射,减少农作物水分的蒸腾;覆盖黑色尼龙网,可大量吸收太阳辐射,从而减少到达地面的太阳辐射,可降低土壤温度,不是为了防止夜间温度过低,不是增强大气辐射使气温下降。
7.阅读材料,完成下题。
太阳辐射需要穿过厚厚的地球大气才能到达地表,在此过程中大气的一些组成成分通过多种途径对太阳辐射进行了削弱。下表是地球大气上界太阳辐射量的分布数据统计。
根据表中数据,绘制地球大气上界太阳辐射量随纬度变化曲线图,并归纳其分布规律。
纬度 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
年总辐射量/ (109J·m-2) 13.17 12.99 12.45 11.58 10.41 9.01 7.49 6.26 5.64 5.48
答案
分布规律:自低(高)纬度向高(低)纬度递减(增)。
解析 根据表中数据,绘制地球大气上界太阳辐射量随纬度变化折线图,先在图中描点,然后用平滑的曲线连接各点即可。地球大气上界太阳辐射量自低(高)纬度向高(低)纬度递减(增)。(共30张PPT)
第2章　地球上的大气
章末总结
知识网络建构
专题突破进阶
微专题一逆温
精讲点拨
1.逆温现象
在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,每升高100米,气温大约降低0.6 ℃。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。
2.逆温的类型、成因和特点
类型 成因 特点
辐射 逆温 地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快 大陆上常年均可出现,尤以冬季最强
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 愈近地表,降温愈快
锋面 逆温 冷、暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部 出现于锋面附近
地形 逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地
注:水平方向上温度、湿度等物理性质比较均匀,垂直方向上物理性质也很相似的大范围空气,叫作气团。当冷、暖两种性质不同的气团接触时,它们之间就会出现一个交界面,叫作锋面。
3.辐射逆温的形成与消失过程
晴朗无云的夜间或黎明,由于大气逆辐射较弱,地面辐射散失热量多,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强,日出后逆温层自下而上消失。
4.逆温的影响
有利 影响 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,有效地提高了冬季谷地的温度,越冬果树可以免受冻害等
不利 影响 ①逆温时大气结构比较稳定,不利于污染物扩散,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
针对训练
(2025·广西钦州高一期中)在低洼谷地,经辐射冷却后的空气因密度大而下沉,水汽达到饱和,在山谷聚集成为谷雾。云贵高原谷雾发生频率高,持续时间长,对当地环境产生重要影响。据此完成1~3题。
1.云贵高原的谷雾可能形成于(　　)
A.晴朗少云的夜晚
B.阴天多云的夜晚
C.降水频繁的白天
D.风力较大的白天
A
2.与平原相比,云贵高原谷雾持续时间长的原因可能有(　　)
①逆温层稳定　②地形较封闭　③气流干扰大　④谷底增温快
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
3.云贵高原冬春季的谷雾会(　　)
A.提升空气质量 B.增加植物蒸腾
C.增加土壤湿度 D.降低夜晚气温
A
C
解析 第1题,晴朗少云的夜晚,地面辐射冷却强烈,有利于水汽凝结成雾;阴天多云的夜晚,大气逆辐射强,地面降温慢,不利于雾的形成;降水频繁的白天,降水会冲刷水汽,且白天气温较高,不利于雾的维持;风力较小有利于雾的聚集,若风力较大则会吹散雾气,不利于雾的维持。第2题,结合材料及所学知识可知,逆温层稳定时,大气层结构稳定,逆温层抑制对流,雾气不易消散,①正确;云贵高原地形较封闭,冷空气易在谷底堆积,雾气不易扩散,②正确;气流干扰大会导致雾气加速扩散,缩短持续时间,③错误;谷底增温快会加速雾气蒸发,不利于谷雾的长时间维持,④错误。
第3题,谷雾可能携带污染物颗粒,尤其是城市地区,会使空气质量下降;植物蒸腾需要水分从土壤进入植物,再通过叶片蒸发到大气中,而谷雾在夜间形成,此时植物处于休眠状态,蒸腾作用较弱,且雾的存在增加了空气湿度,降低了叶面与空气之间的水汽压差,进一步抑制了蒸腾速率;谷雾中的水汽沉降到地表,能够增加土壤湿度;谷雾可以增强大气逆辐射,使夜晚气温相对较高。
微专题二等压面图的判读
精讲点拨
等压面是空间气压相等的各点组成的面。
1.判断气压高低
(1)气压的垂直递减规律。由于对流层大气密度随高度增加而降低,在垂直方向上气压随着高度增加而降低,如图,在空气柱L1中,PA'>PA>PD>PD';在L2中,PB>PB'>PC'>PC。　
(2)同一等压面上的各点气压相等。如图中PD'=PC'、PA'=PB'。
综上分析可知,PB>PA>PD>PC。
2.判读等压面的凸凹
等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“高凸低凹”。另外,近地面与高空等压面的凸出方向相反。
3.判断下垫面的性质
(1)判断陆地与海洋(湖泊):夏季,等压面下凹处为陆地,上凸处为海洋(湖泊)。冬季,等压面下凹处为海洋(湖泊),上凸处为陆地。
(2)判断裸地与绿地:裸地类似陆地,绿地类似海洋。
(3)判断城区与郊区:等压面下凹处为城区,上凸处为郊区。
4.判断近地面天气状况和气温日较差
(1)等压面下凹处,多阴雨天气,日较差较小。
(2)等压面上凸处,多晴朗天气,日较差较大。
针对训练
每年春季我国北方的城市回温明显,当地把这种现象称为“地气上升”。“地气上升”能把城市中的细小颗粒物带出并形成扬尘,但扬尘到达绿地上方后,会很快衰减和消失。此现象和热力环流密切相关,热力环流是大气运动最简单的一种形式。下图为某城市绿地和裸地白天等压面分布示意图,读图,完成1~3题。
2.扬尘到达绿地上方后,会很快衰减和消失的原因是(　　)
A.太阳辐射差异
B.人类活动强度差异
C.地势起伏差异
D.地表物质性质差异
1.图中数码代表绿地的是(　　)
A.① B.② C.③ D.④
A
D
3.下列能正确表示裸地和绿地的热力作用导致扬尘消失的示意图是(虚线表示等压面,箭头表示空气流动方向) (　　)
D
解析 第1题,由题意可知,裸地和绿地同处城市内部近地面,比热容不同,因此在裸地与绿地之间存在温差,绿地比热容大,白天温度升高慢,形成高压,以下沉气流为主,②处等压面下凹,为低压,①处为高压,故代表绿地的是①。第2题,由题意可知,裸地和绿地同处城市内部,太阳辐射差异不大;地势起伏在城市内部一般较小,对温度影响较小;地表物质不同,比热容不同,因此在裸地与绿地之间存在温差,进而形成同高度气压差异,绿地盛行下沉气流,导致扬尘降落而衰减;与人为原因关系不大。第3题,城市裸地,植被少,白天升温快,气流上升,近地面形成低压,等压线向下弯曲;绿地白天升温慢,气温低于裸地,气流下沉,近地面形成高压。近地面气流由绿地流向裸地,高空气流由裸地流向绿地。
微专题三大气受热过程的影响因素
精讲点拨
1.大气成分
主要受大气中二氧化碳、水汽等对地面辐射的吸收和大气逆辐射的影响。全球变暖就是温室气体影响大气受热过程的典型表现。
2.天气状况
主要是大气中云层、尘埃对太阳辐射与地面辐射的影响。昼、夜云量对大气受热过程的影响很大,如下表所示。
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 吸收、反射、散射等
3.地面状况
地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,地面状况的差异影响大气受热过程,进而影响气温状况。水面、裸地、植被、冰雪等的差异不仅直接影响下垫面对太阳辐射的反射率,而且影响地面辐射释放的持续度。地形起伏、地势高低通过影响大气层的厚度来影响大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。
针对训练
阅读图文材料,完成下列各题。
某中学地理学习小组在暑期赴甘肃进行考察,下图示意祁连山脉北麓绿洲及周边地区。
图1
(1)依据大气受热原理,分析张掖气温日较差大的原因。
干旱地区土壤的湿度一般由表层向深层逐渐增加,在特定条件下可能在浅层土壤出现逆湿现象。学生在图1所示采样点的某处无人干扰土地进行采样,测量土壤湿度随深度变化数据,并绘制连续两日不同深度土壤湿度变化图(图2)。
图2
(2)据图2说出逆湿发生的主要时段及深度,并分析成因。
同学们发现坡地上“摆”着一个个圆滚滚的大西瓜(图3)。当地人们为了适应气候条件,在耕作土壤表面铺设10—15厘米的砂石,创造了“砂田”这一耕作方式。砂田作物产量较高,品质较好。
图3
(3)说明采用“砂田”耕作方式对种植西瓜的好处。
答案 (1)深居内陆,降水少,晴天多;白天,大气削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,大气吸收地面辐射强,气温较高;夜晚,大气吸收的地面辐射少,大气逆辐射弱(或保温作用弱),气温较低。
(2)1—6时(或凌晨),10厘米深度土壤出现逆湿现象。原因:邻近绿洲,水汽较多,此时气温低,地表水汽凝结量较大;土壤水分蒸发少,表层土壤湿度大,出现逆湿现象。
(3)增大气温日较差,利于糖分积累;减少土壤水分蒸发,有利于保持土壤水分;覆盖土壤表面,减少土壤侵蚀,保持土壤肥力。
解析 第(1)题,张掖气温日较差大,即白天气温高,夜晚气温低。张掖深居内陆,远离海洋,降水少,晴天多,云层薄。白天,云层对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,地面吸收太阳辐射多,地温高,地面辐射强,大气强烈吸收地面辐射,使得白天气温高。夜间,大气逆辐射弱,大气对地面的保温作用弱,热量散失快,气温较低。所以气温日较差大。第(2)题,根据材料信息可知,逆湿是指土壤湿度随深度增加而减小的现象。读图可知,在1—6 时(或凌晨),10厘米深度土壤出现逆湿现象。主要原因在于:采样点位于绿洲附近,水汽相对较多,在1—6 时(或凌晨),气温低,水汽凝结在地表,加之此时土壤水分蒸发少,从而出现表层土壤湿度大的现象,即出现逆湿现象。第
(3)题,当地人们为了适应气候条件,在耕作土壤表面铺设10—15厘米的砂石。首先,砂石的比热容小,增温快,降温快,进一步增大了昼夜温差,有利于西瓜糖分的积累;其次,当地气候干旱,砂石覆盖表层削弱了土壤对太阳辐射的吸收,有效降低了土壤水分的蒸发,保持土壤水分;最后,当地多大风,风蚀作用较强,砂石覆盖能有效减少风力对表土的侵蚀,保持土壤肥力。
谢 谢(共42张PPT)
第二章第一节　大气的组成和垂直分层
素养目标 准确定位方向
素养目标
1.区域认知:利用图表等材料,了解大气的组成和垂直分层等知识。
2.综合思维:运用示意图或相关资料,理解对流层、平流层、高层大气气温变化特点、成因、空气的运动状况及其与人类活动之间的关系。
3.人地协调观:认识人类活动使大气成分发生的变化及其影响。
思维导图
自主学习掌握必备知识
知识点1大气的组成
干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
1.低层大气的组成:　水汽　、杂质和干洁空气。
思维提升
大气各组成成分的含量是一成不变的吗
大气各组成成分的含量不是一成不变的。人类活动会改变大气的成分和含量,导致二氧化碳含量增加,臭氧总量减少等。
组成成分 占大气 体积/% 作用
氮气 78 氮是地球上生物体的基本元素
　氧气　 21 氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
2.大气组成成分的作用
组成成分 占大气 体积/% 作用
二氧 化碳 很少 绿色植物进行　光合　作用的基本原料,吸收地面辐射的能力强,使气温升高
臭氧 极少 能吸收太阳光中的　紫外线　,使大气增温;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用
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,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
杂质 作为凝结核,是　成云致雨　的必要条件
续表
连线生活为什么在蔬菜大棚中安装二氧化碳发生器会增加蔬菜的产量
提示 二氧化碳发生器能够释放二氧化碳,使大棚中的二氧化碳含量增加,促进植物的光合作用,蔬菜产量增加。
3.人类活动对大气的影响: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。
知识点2大气的垂直分层
1.划分依据:　温度　、运动状况和密度。
2.各层特征比较
垂直分层 气温特点 大气运 动状况 与人类的关系
A对流层 随高度的升高而　递减　 　对流　运动显著(旺盛) 有云、雨、雾、雪等天气现象,与人类的关系最密切
垂直分层 气温特点 大气运 动状况 与人类的关系
B平流层 随高度升高而　升高　 以　平流　运动为主 适合航空　飞行　,臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害,被称为“地球生命的保护伞”
C高层 大气 随高度升高　先下降　后又持续上升 — 有　电离层　,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
续表
连线生活为什么飞机在起飞、降落的过程中易出现颠簸的现象
提示 飞机在起飞、降落的过程中,穿越对流层,对流层对流运动显著,飞机易出现颠簸现象。
思维提升
不同纬度对流层高度不一样的原因。
低纬度地区,地面受热多,对流旺盛,对流层的高度高;高纬度地区,地面受热较少,对流活动较弱,对流层的高度低;中纬度地区则适中。
合作探究 提升关键能力
探究点一　人类活动对大气成分的影响
情境探究
2024年11月11日至24日,《联合国气候变化框架公约》第二十九次缔约方大会(COP29)在阿塞拜疆首都巴库召开。大会达成了2025年后气候资金目标及气候融资安排,完成了《巴黎协定》第六条机制运行细则,是全面有效落实《巴黎协定》的关键一步。自1992年首届联合国环境与发展会议创办以来,COP已变成每年一度的全球性会议,成为各国政府通过协商达成气候相关协议的平台,以制定政策限制全球升温和适应气候变化。下图为1845—2005年全球二氧化碳体积分数的变化及地球表面温度的变化。
结合材料探究:
(1)简述1845—2005年全球二氧化碳
体积分数的变化及地球表面温度的
变化特点。
(2)分析大气中二氧化碳增多的主要原因。
(3)为减少二氧化碳的排放,遏制全球变暖的趋势,作为中学生,可以采取哪些行动
提示 (1)二氧化碳体积分数持续增加。地球表面温度波动上升。
(2)燃烧化石燃料和毁林开荒。
(3)节约能源资源;践行绿色消费;选择低碳出行;垃圾分类投放;减少污染产生;呵护自然生态;等等。
重难突破
1.大气成分的时空变化
成分 变化特点
二氧 化碳 大致夏季较少,冬季较多;乡村较少,城市较多,重工业发达的城市更多
杂质 一般来说,近地面大气陆地多于海洋,城市多于乡村,冬春季节多于夏秋季节
水汽 因海陆位置、纬度、地势高低而有差异,大致低纬度多于高纬度,海上多于陆地
2.人类活动对大气成分的影响
典例剖析
【例1】 地球大气又称“氮氧大气”,结合地球大气圈25千米以下干洁空气的主要成分表,完成下列各题。
气体成分 体积分数/% 质量分数/%
氮气(N2) 78 75.52
氧气(O2) 21 23.15
氩气(Ar) 0.93 1.28
二氧化碳(CO2) 0.038(变动) 0.05
(1)地球大气称为“氮氧大气”是因为两者(　　)
A.占干洁空气成分的99%
B.占大气成分的99%
C.是生命活动必不可少的物质
D.在其他天体上不存在
(2)目前,导致二氧化碳变动的主要因素是(　　)
①植树造林　②大量燃烧化石燃料　③新能源公交车的逐渐普及　④森林、草原被开垦成农田
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
A
B
思维流程
信息获取 信息解读
干洁空气的主要成分是氮气和氧气 在干洁空气成分中,无论从体积分数还是质量分数看,氮气和氧气两者的含量约占99%→地球大气为“氮氧大气”
大气中的二氧化碳含量增加,主要原因是大量燃烧化石燃料,释放大量的CO2;森林、草原被开垦成农田,植被对CO2的吸收减少
对点训练
每年的3月23日是“世界气象日”,世界气象组织要求各成员在这一天举行庆祝活动,广泛宣传气象工作的重要作用,引导人们积极关注我们赖以生存的大气环境。据此完成1~2题。
1.干洁空气中所占比例最大的成分是(　　)
A.二氧化碳 B.臭氧 C.氧气 D.氮气
2.在地球大气的组成成分中,成云致雨的必要条件是(　　)
A.水汽和氧气 B.水汽和二氧化碳
C.水汽和固体尘埃 D.水汽和臭氧
D
C
解析 第1题,干洁空气的主要成分中,氮气约占78%,氧气约占21%,其他气体约占1%,因此干洁空气中所占比例最大的成分是氮气。第2题,在地球大气的组成成分中,成云致雨的必要条件是水汽和固体尘埃,其中固体尘埃作为凝结核;氧气、二氧化碳、臭氧对成云致雨没有直接影响,不是成云致雨的必要条件。
探究点二
大气垂直分层的特点、成因及其与人类的关系
情境探究
北京时间2025年4月24日17时17分,搭载“神舟二十号”
载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发
射中心点火发射,约10分钟后,飞船与火箭成功分离,随
后与位于约400千米高空的中国空间站顺利对接。下
图示意大气的垂直分层。
结合材料探究:
(1)“神舟二十号”飞船飞越了哪几个大气层
(2)对流层、平流层的大气运动特点是怎样的
(3)为什么云雨现象主要发生在对流层
提示(1)对流层、平流层与高层大气。
(2)对流层的大气上部冷、下部热,空气以对流运动为主;平流层的大气上部热、下部冷,以平流运动为主。
(3)大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质都集中在对流层,空气对流运动显著,易成云致雨。
重难突破
大气的垂直分层及其特点
高度范围 主要特点 特点成因 与人类
的关系
低纬度地区为17—18千米 中纬度地区为10—12千米 高纬度地区为8—9千米 气温随高度的升高而递减(每升高100米,气温平均下降约0.6 ℃) 地面是对流层大气主要的直接的热源 人类生活在对流层底部,对流层与人类的关系最密切　
空气对流运动显著 该层大气上部冷、下部热
天气现象复杂多变 大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质集中在该层,对流运动显著,易成云致雨
高度范围 主要特点 特点成因 与人类
的关系
平流层以上的大气 气温随高度升高而先下降,后上升 自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温会下降;随后,由于吸收了更短波长的太阳紫外线,温度又持续上升 电离层能反射无线电波　
典例剖析
【例2】 探空气球是充满氢、氦等密度较小气
体的特质气球,可将无线电探空仪携带至30—40
千米的高空,探测大气温度、湿度、压力等气象
要素。气象员在天气晴朗,气温为22—36 ℃的条
件下释放了探空气球,并绘制了
四条气温垂直变化曲线(下图)。据此完成下列各题。
(1)图中能正确反映当日大气垂直变化的曲线是(　　)
A.① B.②
C.③ D.④
A
(2)探空气球在上升的过程中(　　)
A.紫外线强度减弱 B.水汽含量增多
C.气压不断降低 D.逆温现象增强
(3)探空气球上升至最大高度时所在的大气层(　　)
A.存在若干电离层,反射无线电波
B.气流平稳,利于航空飞行
C.氧气、杂质含量高,天气多变
D.大气稀薄,密度最小
C
B
思维流程
信息获取 信息解读
探空气球可上升至30—40千米;当地气温22—36 ℃;①②③④曲线近地面气温不同 与当地气温符合的曲线是①
从近地面至30—40千米的高空→空气越来越稀薄→紫外线辐射增强、水汽含量通常减少、气压不断降低
30—40千米位于平流层→气流平稳,利于航空飞行
对点训练
探空气球主要是将探空仪器带到高空进行温度、压力、湿度、风速和风向等气象要素测量,据此完成1~2题。
2.探空气球在某一高度探测到水汽最集中,该高度所在大气层的特点是
(　　)
A.该层厚度随纬度增加而增厚
B.有厚厚的臭氧层吸收太阳紫外线
C.天气晴朗,利于航空飞行
D.天气现象复杂多变
1.探空气球由地面上升至35千米后返回,返
回过程中,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.能反射无线电波
B
D
解析 第1题,35千米的高度已经超过了对流层的高度,且已经进入了平流层,对流层的气温随着高度的升高而递减,平流层中气温随着高度的升高而升高,探空气球返回过程中,从平流层进入对流层,随高度降低,气温变化的规律是先降低后增加;先平流运动再对流运动;空气密度逐渐加大;能反射无线电波是在高层大气的电离层。第2题,结合所学知识可知,对流层中的水汽是比较丰富的,可知探空气球在某一高度探测到水汽最集中,说明该大气层属于对流层,该层厚度随纬度增加而降低;有厚厚的臭氧层吸收太阳紫外线的是在平流层;天气晴朗,利于航空飞行是在平流层;对流层对流运动旺盛,天气现象复杂多变。
随堂训练 巩固学习成果
一氧化二氮(N2O)作为大气中的一种微量气体,是大气氮循环的重要组成部分。大气中N2O的主要来源有化石燃料、生物质燃料以及土壤中的生物,其最终会被光分解。N2O还是一种温室气体,近两百年来,大气中的N2O含量不断攀升。据此完成1~2题。
1.N2O主要存在于大气的(　　)
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.氮氧层
2.下列措施中,可有效缓解大气中N2O含量增加的是(　　)
A.节约用水 B.光盘行动
C.垃圾分类 D.广泛使用新能源汽车
A
D
解析 第1题,大气中N2O的主要来源有化石燃料、生物质燃料以及土壤中的生物,因此N2O主要存在于大气的对流层。第2题,大气中N2O的主要来源有化石燃料、生物质燃料以及土壤中的生物,广泛使用新能源汽车可以减少化石燃料燃烧,可以有效缓解大气中N2O含量增加。节约用水、光盘行动、垃圾分类是节约资源的措施,不能有效缓解大气中N2O含量增加。
臭氧层主要位于距离地面22—27千米的高空,被称为“地球生命的保护伞”。读大气垂直分层示意图,完成3~4题。
臭氧层主要位于距离地面22—27千米的高空,被称为“地球生命的保护伞”。读大气垂直分层示意图,完成3~4题。
3.臭氧层的主要作用是(　　)
A.吸收紫外线 B.构成生物体的基本元素
C.对地面辐射的吸收能力强 D.维持生命活动
4.臭氧层所在大气垂直分层(　　)
A.气温随高度升高而降低 B.密度随高度升高而升高
C.大气以平流运动为主 D.天气现象复杂多变
A
C
解析 第3题,臭氧层位于平流层,其主要作用是吸收紫外线。氮是地球上生物体的基本元素。二氧化碳吸收地面辐射的能力强。氧是生物维持生命活动所必需的物质。第4题,臭氧层位于平流层,气温随高度升高而升高,密度随高度升高而降低,大气以平流运动为主。对流层天气现象复杂多变。
翼装飞行是指专业运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设备从飞机、热气球等高处一跃而下,飞行者运用肢体动作来掌控滑翔方向,用身体进行无动力空中飞行的运动,在到达安全极限的高度,专业运动员将打开降落伞平稳着落。无动力翼装飞行进入理想飞行状态后,飞行时速通常可达到200千米,翼装飞行的滑降比约3∶1,即在每下降一米的同时前进约三米。据此完成5~6题。
5.专业运动员从高处一跃而下进行翼装飞行时,一般会感觉到(　　)
A.气温越来越低
B.气压越来越高
C.尘埃越来越少
D.呼吸越来越难
6.若翼装飞行可从高层大气开始,滑降比明显增大的圈层是(　　)
A.对流层 B.平流层 C.电离层 D.高层大气
B
B
解析 第5题,专业运动员从高处一跃而下进行翼装飞行时,此时的翼装飞行发生在对流层,对流层自高空向地面,气温越来越高;气压越来越高;对流层集中了几乎全部的水汽和杂质,所以尘埃含量也越来越多;空气密度越来越大,呼吸越来越顺畅。第6题,平流层气温随高度升高而升高,气流以平流运动为主,空气阻力小,而翼装飞行的滑降比为3∶1,故平流运动的气流可以增加横向移动距离,从而导致滑降比增加;对流层、高层大气(含电离层)平流运动都没有平流层明显。

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