第一节 大气的组成和垂直分层
1．干洁空气
(1)氮：含量最多，是地球上生物体的基本元素。
(2)氧：是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。
(3)二氧化碳????? 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，对地
面有保温作用
(4)臭氧：能大量吸收太阳光中的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。
2．水汽和杂质
(1)水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象。
(2)大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。
3．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。
判断
1．人类大量排放氟氯烃使大气中臭氧减少。( √ )
2．城市的固体杂质较多，降水比农村多。( √ )
二、大气的垂直分层
1．依据：大气在垂直方向上的温度、运动状况及密度。
2．分层????? A 层：对流层，气温随高度升高而递减
B 层：平流层，气温随高度升高而升高
C 层：高层大气
3．与人类的关系
(1)A 层：与人类关系密切，风、云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
(2)B 层：气流以平流运动为主，适合航空飞行。
(3)C 层：有若干电离层，能反射无线电波对无线电通信有重要作用。
判
断
1．宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直降低。( × )
2．全球各地对流层的高度是一样的。( × )
3．高层大气气温随高度的升高而升高。( × )
探究点大气的垂直分层
下图为“大气的垂直分层示意图”。读图，回答下列问题。
1．对流层的气温在垂直方向上的分布有何特点？该层的厚度随纬度如何变化？为什么？
答案对流层的气温随高度的增加而降低。对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以高度大；高纬地区受热少，对流较弱，所以高度小。2．为什么对流层的天气复杂多变？
答案对流层集中了大气几乎全部的水汽和杂质，有了成云致雨的必要条件。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨，所以对流层天气复杂多变。
3．平流层的气温分布有何特点？原因是什么？飞机为什么选择在平流层飞行？
答案平流层的气温随高度升高迅速上升，是因为该层的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。
该层上部热，下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，适合航空飞行。4．臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么臭氧被誉为“地球生命的保护伞”？
答案平流层。臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。5．高层大气对人类生活有什么影响？
答案有若干电离层，能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用。
下图为“大气垂直分层示意图”。读图回答1～3题。
1．图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是()
A．①B．②C．③D．④
2．对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于()
A．Ⅰ层顶部B．Ⅱ层底部
C．Ⅱ层中部D．Ⅲ层
3．2019年4月20日我国发射的“天舟一号”飞船的运行轨道所在的大气层()
A．气温在－50 ℃到20 ℃之间
B．气温随高度增加平稳下降
C．最低气温约为－80 ℃
D．最高气温约为40 ℃
答案 1.B 2.D 3.C
解析第1题，根据大气的密度、温度和运动特征，自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气，从温度变化趋势看，①②正确，但①曲线的气温值出现错误，故只有②正确。第2题，高层大气(Ⅲ层)中存在若干电离层，对无线电短波通信有重要作用。第3题，“天舟一号”飞船运行于高层大气中。
在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答1～2题。
1．大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是()
A．二氧化碳和臭氧B．氩和氖
C．水汽和杂质D．氮和氧
2．由于人类活动造成的大气污染，已导致大气中一些成分比例发生明显变化，表现在() A．臭氧增多
B．氧气增多
C．水汽增多
D．二氧化碳含量增加
答案 1.C 2.D
解析第1题，水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，杂质作为凝结核是成云致雨的必要条件。第2题，化石燃料的燃烧和森林的破坏使二氧化碳的体积分数在近300年里增加了40%多。
气球作为探空的工具已经被广泛使用，如下图所示，假如一探空气球由地面上升至100千米处。据其可能探测到的现象，完成3～4题。
3．探空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是()
A．递减→递增→递减
B．递减→递减→递增→递增
C．递增→递减→递增→递减
D．递减→递增→递减→递增
4．探空气球探测到水汽集中的大气层是()
A．对流层B．平流层
C．中间层D．热层
答案 3.D 4.A
解析第3题，探空气球在上升的过程中，依次经过对流层、平流层和高层大气，因此气温变化规律是递减→递增→递减→递增。第4题，水汽几乎全部集中在对流层。
1．根据大气的热力性质，在垂直方向上的差异，可将大气分为三层，臭氧层主要分布在() A．对流层B．平流层
C．高层大气D．外层
答案B
解析臭氧主要分布在距离地面20km左右的高空，是平流层的范围。
下图为“大气垂直分层高度、温度和气压的变化图”。据此完成2～3题。
2．关于图中内容的叙述，正确的是()
A．大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化
B．随高度增加气温渐高，气压渐低
C．距地面20千米处气压降为地面的一半
D．对流层垂直方向上温度变化范围是20～－60℃
3．关于图中①②层大气的正确叙述是()
A．①层大气厚度随纬度增加而增厚
B．②层因氧原子吸收紫外线而增温
C．①层大气与人类关系最密切
D．②层复杂的天气现象不利于航空飞行
答案 2.D 3.C
解析第2题，大气垂直分层的依据是温度、运动状况和密度；不同大气层，其温度的变化不同；距地面20km处气压不到地面的1/20。第3题，①为对流层，②为平流层。对流层厚度与纬度呈负相关；平流层升温是因为臭氧吸收大量太阳紫外线；平流层天气晴朗，空气以水平运动为主，有利于航空飞行。
读“地球大气的垂直分层(部分)示意图”，回答4～5题。
4．从大气垂直分层看，图示大气层是()
A．低纬度的对流层B．中纬度的平流层
C．高纬度的对流层D．高纬度的平流层
5．该层大气()
A．随高度增加，温度增幅变小
B．能够大量吸收紫外线长波辐射
C．以水平运动为主，有利于飞机飞行
D．受强烈的太阳辐射呈电离状态
答案 4.B 5.C
解析第4题，图示大气层从12千米高空向上气温逐渐升高，故图示大气层是中纬度的平流层，B正确。第5题，由上题知，该层是平流层。随高度增加，温度增幅变大。能够大量吸收紫外线短波辐射。高层大气有若干电离层，电离层呈电离状况。该层大气以水平运动为主，有利于飞机飞行，C正确。
读“大气垂直分层示意图”，回答6～7题。
6．人造天体在升空的过程中，途经大气层的温度变化为()
A．减—增B．增—减
C．减—增—减—增D．增—减—增—减
7．人类大量排放的氟氯烃，会破坏图中哪层中的臭氧()
A．①层B．②层
C．③层D．③层以上大气层
答案 6.C7.B
解析第6题，结合图中气温垂直变化规律可知，人造天体在升空过程中，大气层温度先减再增，再减再增。第7题，人类大量排放的氟氯烃，能破坏平流层中的臭氧层，臭氧层位于平流层，由图中温度变化规律②层为平流层。
8．气温随高度变化会影响大气的稳定性，从而影响大气污染物的集聚和扩散。下图所示气温与高度关系的四种情况中，最容易导致大气污染物聚集的是()
答案A
解析图A随高度的增高气温逐渐升高，逆温现象严重，最容易导致大气污染物的集聚。
下图为“地球大气的垂直分层图(部分)”。读图，回答9～10题。
9．①②③④四条曲线中，能正确表示大气层气温垂直分布状况的是()
A．①B．②C．③D．④
10．有关该大气层的叙述，正确的是()
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．上部冷下部热，空气以平流运动为主
D．顶部与底部的气温相差50℃左右
答案9.A10.D
解析第9题，根据图中大气层距地面的高度和温度变化，可知该大气层是平流层，平流层下层气温随高度变化很小，30km以上气温随高度增加而迅速上升，故选A。第10题，平流层上部热下部冷，大气以水平运动为主，大气平稳，天气晴朗，有利于高空飞行，图中大气层的温差约为50℃。
(2019·黑龙江哈尔滨高一期末)浙江省山地丘陵广布，适宜茶树的生长，但春季易受霜冻天气影响。为此，当地茶园引进了“防霜冻风扇”(如图甲)。当夜晚温度降到4℃时，风扇会自动打开，从而减轻霜冻对茶树的伤害。图乙示意茶园某时气温垂直分布。读图完成11～12
题。
11．“防霜冻风扇”最适宜的安装高度为()
A．9～10米B．7～8米
C．6～7米D．4米以下
12．关于风扇的作用原理，正确的是()
①风扇可以把高处的暖空气往下吹到茶树上②风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响③风扇的转动可以增强近地面空气对流运动程度④风扇转动可带动空气流动，阻止上层冷空气向下流动
A．①③B．②④C．②③D．①④
答案11.B12.D
解析第11题，读图乙，在8米高度附近，气温最高，“防霜冻风扇”安装高度为7～8米时，风扇启动后，可把该处暖空气吹到茶树上，从而减轻霜冻对茶树的伤害。第12题，结合上题分析，风扇启动后，可把高处的暖空气吹到茶树上，①对；风扇吹出的并不是热风，②错；近地面(0～4米)存在空气对流运动，风扇吹下来的暖空气会削弱近地面的对流运动，③错；风扇的转动使下层空气循环，阻止了上层冷空气向下流动，④对。
13.读图，完成下列问题。
(1)该图反映的是______纬度地区大气的垂直分层，理由是______________________。
(2)A层天气现象复杂多变的原因：
①：________________________________________________________________________；
②：________________________________________________________________________。
(3)补绘B层气温变化曲线。该层22～27千米高度，________含量达到最大值，形成______层，成为人类生存环境的天然屏障。
(4)图中50～85千米高度范围内，气温随高度变化的特点是__________________________，依据所学的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。
(6)人类生活在______层的底部。
(7)A→B→C大气密度的变化趋势是____________。
答案(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 km～18 km，在高纬度为8 km～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。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(耀斑)无线电短波
(6)对流
(7)逐渐变小
14．读“大气垂直分层示意图”，回答下列问题。
(1)A是_______层，该层气温随高度的变化特点是____________________。
(2)B是________层，该层气流平稳，适合飞机飞行。
(3)地球人造卫星在轨道运行期间，主要是在大气中的________中运行，其返回时，在距地面1 000米的高度内，所经历的气温变化特点是_______________________。
答案(1)对流气温随高度的增加而降低
(2)平流
(3)高层大气气温逐渐升高
解析第(1)题，从图中各层高度数值可以看出，A是对流层，气温随高度的增加而降低。第(2)题，B是平流层，大气以平流运动为主，适于飞机飞行。第(3)题，50千米以上是高层大气。距地面1 000米高度属于对流层，距地面越近气温越高。