下载文档原格式
第1讲地球上的大气[课程标准] 1.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。
2.运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。
[基本概念]逆温；气压梯度、水平气压梯度力、山谷风、海陆风、城市风。
[基本原理]大气的受热过程；热力环流；风向、风力大小判定的基本原理。
[体系架构]课时12大气的组成和垂直分层大气的受热过程考点1大气的组成和垂直分层1．大气的组成(1)干洁空气①氧气：氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。
②氮气：氮是地球上生物体的基本元素。
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。
④臭氧：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。
(2)水汽和杂质①水汽：成云致雨的必要条件；直接影响地面和大气的温度。
②杂质：作为凝结核，是成云致雨的必要条件。
(3)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。
思考简述人类活动对大气成分的影响。
答案人类大量排放氟氯烃使臭氧减少；城市中人类生产生活比较密集，导致大气中的杂质增多；人类燃烧化石燃料(如煤炭、石油等)、破坏森林等，使大气中的二氧化碳增多。
2．大气的垂直分层(1)依据：大气从地面向上温度、运动状况和密度的差异。
(2)在上图中填出对流层平均高度，并补绘平流层气温变化曲线。
答案(3)各层特点及与人类活动的关系分层高度范围主要特点成因与人类的关系对流层低纬：17～18 气温随高度的升高而递地面是低层大气主要人类生活在对km。
高纬：8～9 km 减(对流层的顶部气温降至－60 ℃)的直接热源流层底部，对流层与人类关系最密切空气对流运动显著该层上部冷、下部热天气现象复杂多变该层集中了大气圈质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质；对流运动易成云致雨平流层自对流层顶部至50～55km高空气温随高度升高而升高在22～27 km范围内，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层，它可以吸收大量太阳紫外线平流运动有利于航空飞行；臭氧层有保护地球生命的作用气流以平流运动为主该层大气上热下冷，大气稳定无云雨现象，能见度好水汽、杂质含量很少，气流平稳高层大气自平流层顶部到2 000～3 000 km的高空气温随高度增加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，气温下降；随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度上升80～500 km的高空有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用逆温(1)概念：气温随高度增加而上升的现象，或者随高度的增加气温的垂直递减率小于6 ℃/km。
第一节大气的组成和垂直分层大气受热过程一、大气的组成1.组成及比例2.将大气主要组成成分及其对应的作用连线3.以二氧化碳和臭氧为例，指出人类活动对大气成分的影响。
提示：人类燃烧煤、石油等矿物燃料，导致大气中二氧化碳含量增加；人类使用冰箱、冰柜等制冷设备，释放大量的氯氟碳化合物等物质，消耗臭氧，导致臭氧浓度降低。
二、大气的垂直分层1.在下图中填出对流层和平流层平均高度，并补绘平流层气温变化曲线。
【思考】神舟十六号返回舱返回地球时穿过大气层温度是如何变化的？提示：温度先降低后升高，再降低再升高。
2.将大气层各层的特点及其与人类的关系选填在相应的位置。
大气层特点与人类的关系对流层②③平流层①⑤⑥高层大气④⑧⑦①空气水平运动②空气对流运动③天气现象复杂多变④天气晴朗⑤臭氧吸收紫外线⑥利于飞机飞行⑦电离层反射无线电短波通信⑧大气密度很小三、大气的受热过程1.能量来源在下图中填出三种辐射的名称。
大气能量的根本来源是太阳辐射，近地面大气热量的直接来源是地面(长波)辐射。
2.受热过程(1)地面增温过程：太阳辐射穿过大气层，一部分被大气层中水汽、云层、尘埃等吸收、反射和散射(合称削弱作用)，大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。
(2)大气增温过程：地面以长波辐射的形式向大气传递热量，大气吸热增温。
3.大气对地面的保温作用：大气逆辐射对地面辐射损失的热量有补偿作用。
大气受热过程及其应用(2023·广东卷)2019年5月28日，某科研团队利用往返式探空气球，在长沙观测站(28°07′N，112°17′E)收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息(图1)。
图2为其中某一时刻对应的太阳光照示意图(阴影部分代表黑夜)。
据此完成(1)～(2)题。
图1图2(1)在图1中，符合图2示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是()A.①B.②C.③D.④(2)这次探测结果显示，白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多，是因为随高度增加()A.CO2量减少B.空气温度降低C.大气越稀薄D.人类干扰越小第(1)题：第(2)题：(1)A(2)C大气的受热过程大气受热过程的应用1.大气保温作用的应用(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响。
大气的垂直分层及大气的受热过程——一轮复习一、大气的垂直分层（一）低层大气的组成：干洁空气、水汽和固体杂质。
1.干洁空气：氮：生物体的基本成分；氧：生物维持生命活动所必需的物质；二氧化碳：光合作用的基本原料；臭氧：吸收紫外线，地球生命的保护伞。
2.水汽和固体杂质：成云致雨的必要条件，其中固体杂质可以充当凝结核。
（二）大气的垂直分层1.对流层（1）气温随高度的升高而降低（地面是对流层大气主要的直接热源，每升高100米气温降低0.6 ℃）；（2）对流运动显著；（3）天气现象复杂多变，与人类的关系最为密切。
厚度：低纬：17-18千米；中纬：10-12千米；高纬：8-9千米。
2.平流层（1）气温随高度的升高而升高（臭氧大量吸收紫外线增温）；（2）平流运动为主；（3）天气晴朗，利于飞机飞行。
3.高层大气（1）气温随高度的升高先降低后升高；（2）若干电离层，反射无线电波。
针对性练习1：读地球的大气垂直分层（部分）示意图，据此完成下面小题。
1.从大气垂直分层看，图示大气层是（）A．中纬度的对流层B．中纬度的平流层C．高纬度的平流层D．低纬度的平流层2.人类生活在对流层的底部。
“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒”说明（）A．对流层气温分布特点是随高度上升，气温降低 B．对流层空气上热下冷，空气不稳定C．对流层大气的热量直接来自太阳辐射D．对流层大气有利于飞机飞行答案：1.B 2.A解析：第1题，读图可知，图示大气层温度随高度的升高而升高，为平流层，图中平流层底部的海拔高度大约是12千米，为中纬度的平流层，故选B。
第2题，“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒”说明对流层气温分布特点是随高度上升，气温降低，A正确；对流层空气上冷下热，B错误；对流层大气热量主要直接来源来自地面，C错误；平流层利于飞机飞行，D错误。
故选A。
针对性练习2：积云为常见的一类云，其形成受下垫面影响强烈。
空气在对流过程中，气流携带来自下垫面的水汽上升，温度不断下降，至凝结温度时，水汽凝结成云。
第6讲大气的组成、垂直结构及受热过程学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题。
（2020·山东·邹城市兖矿第一中学高三阶段练习）无动力翼装飞行是指运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，运动员从飞机、热气球、悬崖绝壁、高楼大厦等高处一跃而下，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，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公里/小时左右，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。
阅读材料结合下图完成下列题。
1．当运动员在中纬度30千米高空下降时，下降到对流层，滑行的水平距离约（）A．18千米B．33千米C．48千米D．57千米2．运动员在下滑过程中，感觉到水平滑行距离比理论值偏大，可能进入了（）A．高层大气B．平流层C．电离层D．对流层3．运动员在滑行过程中，在和A、B层比C层最需要准备的是（）A．防辐射衣B．御寒服C．氧气瓶D．雨衣【答案】1．D 2．B 3．A【解析】1．中纬度对流层高度约为10~12km（取11km），根据材料信息可知，每下降1m的同时前进约3m，运动员从中纬度30km高空下降至对流层，下降了19km，因此滑行的水平距离约57km，故选D。
2．运动员在下滑的过程中，感觉到水平滑行的距离比理论值偏大，表明空气水平阻力相对较小，空气以平流运动为主，最可能进入平流层，B正确，ACD错，故选B。
3．与A、B两层相比，C层高度更高，受太阳辐射的影响更强，需要准备防辐射衣，A正确；注意关键词“和A、B两层相比”，A层中上部以及B层气温均较低，氧气含量低，也需要准备御寒服和氧气瓶，BC错；降雨属于对流层的天气现象，C层无需准备雨衣，D错。
故选A。
（2022·贵州·仁怀市第一中学模拟预测）卷云是对流层中最高的云，平均高度超过6000米，云层比较薄而透光良好，在全球能量平衡、辐射收支和天气等变化中起着重要作用。
大气的组成、垂直分布和热力状况——一轮复习资料一、大气的组成和垂直分层1、地球外部的四大圈层：大气圈、水圈、岩石圈、生物圈。
大气圈的作用：保护作用；使水循环；雕塑地表形态；对生物界和人类影响更为深刻。
2、大气的组成：地球变暖的原因：①人类活动燃烧煤、石油等矿物燃料，排放大量的CO2，使大气中的CO2增加；②植被的破坏，光合作用吸收的CO2减少。
3、垂直分层①依据：温度、密度和大气运动状况在垂直方向上的差异。
大气温度随高度变化曲线：逆温现象：对流层由于Array热量主要直接来自地面辐射，所以海拔越高，气温越低。
一般情况下，海拔每上升1000米，气温下降6°C。
有时候出现下列情况：①海拔上升，气温升高；②海拔上升1000米，气温下降幅度小于6°C。
这就是逆温现象。
逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨。
逆温现象使空气对流运动减弱，大气中的污染物不易扩散，大气环境较差。
二、大气受热过程1、大气的热量来源，即导致大气运动的能量来源。
太阳辐射是大气根本的热源，地面（包括陆面和海面）是大气直接的热源。
2、大气受热过程，实际上是太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间相互转化的过程。
其中，大气温室效应及其作用是需要重点阐述的基本原理。
（1）大气对太阳辐射的吸收：太阳辐射在穿过大气层时，高层大气中的氧原子、平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。
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。
因此大气对太阳辐射的吸收作用是有选择性的。
又由于太阳辐射中能量最强部分集中在波长较短的可见光部分，因此大气直接吸收的太阳辐射是很少的。
（2）大气对地面的保温作用：地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上，使地面增温；大气对地面长波辐射却是隔热层，把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中，并通过大气逆辐射又将热量还给地面。
人们把大气的这种作用，称为大气的保温作用。
据计算，如果没有大气，地球表面平均温度为—18℃，实际为15℃。
大气的保温作用，使地面温度提高了33℃多。
3、太阳辐射透过地球大气到达地球表面，在地面和大气之间进行一系列能量转换。
如上图，其过程包括：①到达地球的太阳辐射，一部分能量被大气吸收、反射和散射而削弱，只有一半左右的太阳辐射能量到达地面。
②地面吸收太阳辐射而增温，同时向外放出地面辐射。
③大气吸收了地面辐射的绝大部分，同时向外释放出大气辐射，大气辐射除极小部分射向宇宙空间，绝大部分又以大气逆辐射的形式射向地面而对地面具有保温作用。
4、大气热力环流是大气不均匀受热的结果。
大气不均匀受热主要是由太阳辐射的纬度差异和下垫面热性质差异引起的。
大气不均匀受热是大气运动的主要原因，大气热力环流则是理解许多大气运动类型的理论基础。
小到城市热岛环流，大到全球性大气环流，都可以用大气热力环流的原理来解释。
5、全球的热量平衡①多年平均来看，地球（地面和大气）热量收支平衡。
②全球热量平衡与人类生存发展的关系：第一、全球每年平均气温比较稳定，有利于人类的生存与活动。
第二、人类通过改变大气的组成或改变地面的热力状况，可以影响大气的热力作用过程，从而改变局部地区甚至是全球的气候。
例如：人类向大气中大量排放二氧化碳等温室气体，使得大气热量的收支失去平衡，导致热量平衡失调，全球变暖；人类改变地面状况（植被覆盖状况、水域面积等）可以影响地面获得热量的多少和改变地面辐射，而使局部小气候发生改变。
6、太阳辐射（光照）与天气、地势关系：①晴朗的天气、地势高空气稀薄，光照越强；②我国太阳能的分布青藏高原最高，四川盆地最低。
7、气温与天气：白天多云，气温不高（云层反射作用强）；夜晚多云，气温较高（大气逆辐射强）。
8、气温的时间分布：（１）气温的日变化：（２）气温年变化：（北半球为例，南半球相反）9、气温的空间分布：（１）气温的垂直分布：对流层气温随高度的增加而递减 （２）气温的水平分布：①纬度分布：气温都从低纬向两极递减：在南北半球上，无论7月或1月，这是一般规律，∵低纬地区获得太阳辐射能量多，气温就高；高纬地区获得太阳辐射能量少，气温就低。
我国热量最丰富的地区：海南岛②海陆分布：夏季陆地﹥海洋，冬季海洋﹥陆地；南半球的等温线比北半球平直：说明：南半球同纬度地区气温变化不大。
∵南半球海洋比北半球广阔得多。
③气温高的地方，等温线向高纬凸出，反之，气温低的地方，等温线向低纬凸出。
北半球同一纬度上，一月等温线向南（低纬）凸出，海洋上则向北（高纬）凸出。
（7月份正好相反）。
∵在同一纬度上，冬季大陆气温比海洋低，夏季大陆气温比海洋高。
【记法】：一陆南凸；高高低低。
④7月世界最热在北纬20°-30°的沙漠地区。
1月北半球最冷在西伯利亚。
世界最低温在南极洲大陆上。
10、气温年较差：（１）影响因素：海陆热力性质；地表植被水分状况；云雨多少。
（２）变化规律：内陆﹥沿海，大陆性气候﹥海洋性气候，裸地﹥草地﹥林地﹥湖泊，晴天﹥阴天。
（３）气温年较差低纬小，高纬大（∵低纬正午太阳高度、昼夜长短的变化幅度小；高纬相反） （４）注意：影响气温分布的因素： ①纬度（纬度低气温高，纬度高气温低）；②地形、地势（海拔每升高1000米，气温降低6℃。
）； ③下垫面性质（海陆位置、植被状况）；④天气状况（白天晴天比阴雨天气温高，多云的夜晚比晴朗的夜晚气温高）。
三、大气的热力状况 1、大气的热力作用（1）大气对太阳辐射的削弱作用：反射作用最强，吸收作用最弱吸收：有选择性。
臭氧吸收紫外线，水汽、二氧化碳吸收波长较长的红外线，大气直接吸收太阳辐射很少 反射：无选择性，云的反射作用最为显著。
卫星云图上白色越浓，云层越厚，反射太阳光最多。
地面性质与反射：新雪最强。
散射：有选择性。
蓝、紫色光最容易被散射，所以晴朗天空呈现蔚蓝色。
天空呈灰白色是因为太阳光被较多尘埃和雾粒散射的缘故。
大气对太阳辐射削弱作用与太阳高度：太阳高度大的地区太阳辐射经过大气路程短，削弱得少。
☆拓宽：影响地面辐射（太阳辐射）的因素：1.纬度（决定正午太阳高度、昼长）2.海拔高度（海拔高，空气稀薄，太阳辐射强）＜eg.我国青藏高原＞3.天气状况（晴天多，太阳辐射丰富）＜eg.我国西北地区＞4.空气密度（2）大气的保温效应温度高低与波长长短关系：温度高，辐射最强部分波长短。
太阳辐射波长小于地面辐射和大气辐射。
地面吸收太阳辐射而增温。
（太阳暖大地)大气把地面辐射的绝大部分吸收（长波辐射，水汽和二氧化碳吸收）(地面暖大气）。
大气以逆辐射的形式把能量返还地面，补偿地面损失的热量。
（大气还大地）2、大气热力过程实例：(1)、多云的夜晚，气温变化小。
（大气逆辐射强）(2)、在晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚。
（大气逆辐射弱）(3)、人造烟幕能起到防御霜冻的作用。
（增强大气逆辐射）(4)、月球的昼夜温差很大。
（没有大气逆辐射，没有保温作用）3、全球的热量平衡(热力状况结果）多年平均来看，地球（地面和大气）热量收支平衡，因此全球气温稳定。
人类活动使热量收支失去平衡，可能导致全球气候变暖。
全球气候变暖影响及人类减缓地球变暖的措施：①冰川融化（特别是南极大陆），海平面上升；②海拔较低的岛国，将被淹。
南太平洋岛国图瓦卢是地球上第一个因全球气候变暖而受影响的国家。
揭示地理要素之间的内在联系★大气热力状况综合分析：以"青藏地区"为例,可以从"高""寒"这两个字如手,对其形成原因及对人类活动的影响进行分析,用图解的方式概括如下:宏观概括:微观概括:（2011大纲全国卷) 一般情况下空气的密度与气候，空气中的水汽含量呈负相关。
图4示意北半球中纬某区域的地形和8小时气温状况割面，离空自西向东的气流速均20千米/时。
据此完成9～11题。
四、大气的水平运动：——风1、从热力环流可以看出，冷热不均的直接后果之一是使得水平面上产生了气压差异，从而促使大气从气压高的地方流向气压低的地方。
由此可见，水平气压梯度力是形成风的直接原因。
要认清影响风向的三2、不同情况下风向特点；3、等压线图的判读（1）等压线图：同一海拔高度上气压水平分布情况。
（2）等压线图判读：首先识别气压场的基本形式，其次判断风力大小和风向；最后分析天气变化。
（3）判读规律：①等压线的排列和数值：低压中心——类似于等高线图中的盆地(中心为上升气流) 高压中心——类似于等高线图中的山顶(中心为下沉气流) 高压脊(线)——类似于等高线图中的山脊(脊线) 低压槽(线)——类似于等高线图中的山谷(槽线) ②等压线的疏密程度：(决定风力大小)等压线密集——气压梯度力大——风力大等压线稀疏——气压梯度力小——风力小 ③在等压线图上判定风向(任意点)和天气形势：在等压线图上，任一地点风向的画法如下：第一步在等压线图中，按要求画出过该点的切线并做垂直于切线的虚线，箭头由高压指向低压，但并非一定指向低压中心，用来表示气压梯度力的方向；第二步确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向右或向左偏转30°～45°角，画出实线箭头，即过该点的风向。
以北半球为例如下图：天气状况：包括气温高低、湿度大小、风向、气压等指示。
a ．由高纬吹向低纬的风——寒冷干燥 b ．由低纬吹向高纬的风——温暖湿润c ．低气压过境时，多阴雨天气；高气压控制下，天气晴朗 五、大气环流1、大气环流：①概念：全球性有规律的大气运动； ②作用：促进高低纬度间、海陆间的热量和水汽交换，调整全球的水份和热量分布－直接控制各地气候类型的形成。
2、三圈环流及气压带风带：①影响因素：高低纬受热不均、地转偏向力； ②情况：低纬环流（0°～30°），中纬环流（30°～60°），高纬环流（60°～90°）；③地面表现：七个气压带、六个风带，赤道低压为轴南北对称，高、低压相间分布，中间为风带；④气压带、风带（水平分布） 画出右面气压带、风带分布图 （“北撇南捺”）⑤三圈环流（垂直分布）画出下面三圈环流循环图（分冬夏至）图6-8⑥长城考察站红旗向西北飘，窗口要避开东南方向；黄河考察站红旗向西南飘，窗口要避开东北方向。
（1）海陆分布下气压带、风带特点：①南半球基本上呈带状分布，因为南半球海洋面积占优势②北半球气压带断裂成块状分布，因为北半球陆地面积大，海陆相间分布 Ａ夏季：亚洲大陆上形成亚洲低压，太平洋上形成夏威夷高压； Ｂ冬季：亚洲大陆上形成亚洲高压，太平洋上形成阿留申低压。
(2)季风环流①、概念：风向在一年内随季节有规律地向相反或接近相反的方向变化。
也是大气环流的组成部分，亚洲东部的季风环流最为典型。
