第二节 大气受热过程和大气运动
第1课时 大气受热过程
课程标准 素养目标 任务设定
运用示意图等，说明大气受热过程并解释相关现象 1．通过示意图，能区分太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的热量来源及传递方向。(区域认知)2．从时空综合的角度理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用。(综合思维)3．从能源安全、环境变化的角度，理解人类活动与大气受热过程的关系。(人地协调观)4．通过生活中典型的案例，理解大气的受热过程和大气保温作用的原理。(地理实践力) 1．大气的能量来源是什么？2．大气的受热过程是什么？3．大气对太阳辐射的削弱作用有哪些表现？4．大气的保温效应是什么？其主要影响是什么？
一、大气的受热过程
1．能量来源：太阳辐射。
2．直接热源：地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
3．受热过程
具体过程 结果
地面增温过程 大部分A太阳短波辐射透过大气到达地面 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
[特别提醒] 太阳辐射在穿过厚厚的大气层时，小部分被大气吸收或反射，从而对太阳辐射起到一定的削弱作用。
[易错提醒] 因太阳表面温度很高，而地面温度相对于太阳表面来说，温度很低，故太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。
结合下图，在横线处填出各序号代表的含义。
a反射；b吸收；c太阳辐射；d地面辐射；e大气吸收。
二、大气对地面的保温作用
1．大气增温
地面辐射的长波辐射绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收，大气在吸收地面长波辐射后会增温。
2．大气保温
[易错提醒] (1)大气逆辐射是大气辐射的一部分，是指射向地面的那部分大气辐射。
(2)大气温度越高，大气逆辐射越强，因此白天的大气逆辐射比夜晚强。
[微思考] 我国新疆地区有“早穿皮袄午穿纱”的说法，你能否运用大气受热过程和保温作用原理解释其原因？
提示：新疆深居内陆，降水少，多晴朗天气，云层薄。白天对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强，气温高，因此“午穿纱”。夜晚大气的保温作用弱，经过一夜的热量散失，早上气温低，因此“早穿皮袄”。
大气的受热过程及保温作用
天气关乎很多事情，具体到个人关注天气变化，加减衣服。主要是为了预防疾病，尤其是感冒，而且很重要的一点是，如果要去外地，更要知道当地是什么天气情况，决定穿衣和携带的衣服。特别是突然下雨或者降温，加减衣服不当很容易生病。因此，天气预报成为人们生活当中必不可少的关注点。下图为某段时间北京市天气预报图。
问题1 (综合思维)9月16日的最高气温出现在几时？原因是什么？
提示：最高气温出现在14时左右。正午12时太阳高度角最大，太阳辐射最大，太阳辐射穿透大气，使地面增温，地面长波辐射向大气传播热量，但大气增温需要一个过程。
问题2 (综合思维)周日至周三气温日较差反映了怎样的规律？请你利用所学知识解释。
提示：周日和周二气温日变化小，周一和周三气温日变化大。周日和周二为多云和小雨天气，白天大气的削弱作用强，夜晚大气的保温作用强，气温日较差小。周一和周三为晴朗天气，白天大气削弱作用弱，气温高，夜晚大气保温作用弱，气温低，气温日较差大。
问题3 (地理实践力)若你打算这两天去北京游玩，出行前应做好哪些准备？
提示：准备好雨具、防晒霜、薄外衣等。
1．大气对太阳辐射的削弱作用
(1)吸收作用：大气对能量最强的可见光吸收得很少。如下图：
大气对太阳辐射的吸收
(2)反射作用：云层和较大的尘埃，对太阳辐射的反射作用较明显，且云层的反射作用最显著。如下图：
云层、尘埃对太阳辐射的反射
2．大气对地面的保温作用
名称 具体过程 热量来源
太阳暖大地 大部分太阳短波辐射到达地面，地面吸收后增温 太阳辐射
大地暖大气 地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温 地面辐射
大气还大地 大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面，对地面起到保温作用 大气辐射
巧妙区分大气的削弱作用和保温作用
(1)从天气状况上区分
①削弱作用中起主要作用的是反射，而反射作用的强弱又取决于天气状况：晴朗天气时反射作用弱，阴雨天气时反射作用强。
②保温作用的强弱取决于大气吸收热量的多少，而大气吸收热量的多少又与天气状况有关：晴朗天气时，大气吸收的热量少，大气逆辐射弱，保温作用差；阴雨天气时，大气吸收的热量多，大气逆辐射强，保温作用佳。
(2)从所起作用的时间上区分
削弱作用只在白天起作用，而保温作用昼夜都在起作用，夜晚更加明显。
(3)从所起作用的过程上区分
削弱作用发生在太阳暖大地的过程中，保温作用发生在大气还大地的过程中。
1．(2021·北京西城区高一期末)下图为大气受热过程示意图。据此完成(1)～(3)题。
(1)图中序号表示正确的是( )
A．①为太阳辐射 B．②为大气辐射
C．③为云层吸收 D．④为地面反射
(2)近地面大气主要的、直接热源是( )
A．① B．② C．③ D．④
(3)秋天，农民往往会用在田边烧湿草的方法来减轻寒潮损失，利用的主要原理是( )
A．①增强 B．②减弱
C．③增强 D．④减弱
(1)A (2)D (3)C [第(1)题，据图中箭头指向可知，①为来自大气上界的太阳辐射，②为云层反射作用，③为大气逆辐射，④为地面辐射。第(2)题，近地面大气主要的、直接热源是地面辐射，结合上题分析可知，④为地面辐射。第(3)题，农民在田边烧湿草会冒出滚滚浓烟，能增强③大气逆辐射，使大气返还地面的热量增多，地面温度升高，从而减轻寒潮损失。]
大气受热过程原理在生产和生活中的应用
阳光房也称为玻璃房，是采用玻璃与金属框架搭建的全明非传统建筑，以达到享受阳光、亲近自然的目的，阳光房是国内外追求自然的时尚人士所推崇的建筑，阳光房为人们创造了一个舒适的氛围，即使在严寒的天气和雨季也能够让我们享受到春天的舒适，不会感受到一丝的寒冷。
问题1 (综合思维)寒冷的冬季白天，阳光房内温度较高的原因是什么？
提示：玻璃对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过玻璃射到地面上，使地面增温；玻璃阻截地面长波辐射，阻止阳台内(暖)外(冷)空气以对流或湍流方式的热交换，使得阳台内温度高于阳台外。
问题2 (地理实践力)探讨北半球中纬度地区的植物园可采取什么措施使热带植物安全越冬？
提示：建造阳光房(玻璃温室)，在适宜的时间移入其中，或者是加盖薄膜、草帘等建造温室大棚等。
1．大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多寡
(1)高海拔地区(如青藏高原地区)
→→→
(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．大气保温作用的应用→分析生产、生活现象
(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响
→→→
(2)分析农业实践中的一些现象
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
②深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。
③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
④干旱半干旱地区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等。
2．“月夜苦寒”是因为月夜( )
A．①强 B．②强 C．③弱 D．④弱
C [“月夜”说明天气晴朗，大气透明度高，大气对地面的保温作用弱，即大气逆辐射弱，这会导致近地面降温剧烈，所以“苦寒”，上图中③为大气逆辐射。]
3．《齐民要术》中有一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。”据此完成(1)～(2)题。
(1)“是夜必霜”的原因主要是( )
A．①增强 B．②减弱 C．③减弱 D．④增强
(2)嘉兴地区的蔬菜大棚在夏季覆盖黑色尼龙网的目的是( )
A．增强① B．削弱②
C．增强③ D．削弱④
(1)C (2)B [第(1)题，结合所学知识可知，“是夜必霜”时夜晚晴朗，天空无云，大气的逆辐射即大气的保温作用比较弱，夜晚气温比较低，这种天气状况下容易产生霜冻，图中③表示大气逆辐射，故选C。第(2)题，黑色尼龙网对太阳辐射具有强烈的削弱作用，读图结合所学知识可知，图中的②表示太阳辐射，故选B。]
地理实践力——观察农业生产中的温室大棚生产
温室，又称暖房。能透光、保温(或加温)，用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，能提供温室生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类。
利用“温室效应”原理，我国北方地区冬季可以采用大棚种植蔬菜、花卉等作物。下图是塑料大棚农业生产景观图。据此回答(1)～(2)题。
(1)下列不属于大棚技术对农业生产的影响是( )
A．有利于充分利用太阳光能，提高大棚内的温度
B．有利于提高光照强度，增强农作物光合作用
C．有利于保持、调节大棚内空气的湿度
D．有利于保持、调节大棚内土壤的水分
(2)很多管理日光温室的人员有“不怕天气冷，就怕阴天多”的共同体会，主要原因是( )
A．室外温度低，不利于植物生长
B．阴天导致大气逆辐射较强
C．云层较厚对太阳辐射的削弱作用强
D．阴天导致植物光合作用减弱
(1)B (2)C [第(1)题，光照强度主要跟太阳辐射强度有关，大棚技术无法提高光照强度。第(2)题，“不怕天气冷，就怕阴天多”是因为阴天云层对太阳辐射的削弱作用强，进入室内的太阳辐射减少，室内采光不足导致室内温度降低，不利于植物的生长，故C项正确。]
本题组借助人们常见的农业温室大棚景观，主要考查了大气受热过程等相关知识，体现了地理实践力的学科素养，温室大棚能让太阳辐射进入大棚内部，大棚内增温，但热量不易散失到大棚外，达到了保温作用。
课 堂 小 结 课 堂 速 记
1．太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。2．地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。3．太阳短波辐射的大部分能透过大气到达地面，使地面增温。4．地面长波辐射的绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收，使大气增温。5．大气长波辐射的大部分射向地面(大气逆辐射)，补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。
题组1 大气的受热过程
读下面大气受热过程图，回答1～2题。
1．使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是( )
A．①—②—③ B．①—④—②
C．②—③—④ D．③—④—②
2．近地面大气温度随高度升高而递减，其影响因素是箭头( )
A．① B．② C．③ D．④
1．B 2．B [第1题，近地面大气增温的过程是大部分①太阳辐射穿过大气层到达地面，地面增温后又以②地面辐射的形式将热量传递给大气，大气吸收地面辐射后增温。第2题，近地面大气主要的、直接的热源是②地面辐射。]
3．下图为地球大气受热过程示意图。据图可知( )
A．臭氧层遭到破坏，会导致①增加
B．二氧化碳浓度降低，会使②减少
C．可吸入颗粒物增加，会使③增加
D．出现雾霾，会导致④在夜间减少
B [本题解题的关键是明确各箭头的含义。从图中可以看出，①是大气吸收太阳辐射，②是大气吸收地面辐射，③是地面吸收太阳辐射，④是大气逆辐射。臭氧层遭到破坏，大气直接吸收太阳辐射(臭氧吸收紫外线)减少，故A项错误；二氧化碳浓度降低，大气吸收地面辐射减少，故B项正确；可吸入颗粒物增加，大气对太阳辐射的削弱作用增强，到达地面的太阳辐射减少，故C项错误；出现雾霾天气，大气逆辐射增强，故D项错误。]
题组2 大气对地面的保温作用
树木涂白是指用涂白剂(主要成分是生石灰和硫黄)将树干部分涂成白色(下图)，是绿化植物养护管理的一项重要内容。读图，完成4～5题。
4．树木涂白的主要目的是( )
A．防虫、防冻 B．整齐、美观
C．减少树皮水分蒸发 D．延长树木的寿命
5．关于树木涂白主要作用的原理，正确的是( )
A．降低树干白天和夜间的温差
B．减少地面长波辐射
C．延迟树木萌芽和开花
D．增加树木对阳光的吸收
4．A 5．A [第4题，树木涂白使用的涂白剂主要成分是生石灰和硫黄，生石灰和硫黄具有杀菌的功能，可以杀死树皮内的越冬虫卵和昆虫；树木涂白可以反射白天的太阳辐射，减小树干的昼夜温差，起到防冻的效果。故选A。第5题，冬季通常白天气温高，夜晚气温低，昼夜温差较大，容易引起树木冻害。通过涂白，能够充分利用白色物质反光特性，减少白天吸收的太阳辐射，缩小树干的昼夜温差，从而达到防治冻害的目的。故选A。]
1/11课后素养落实(五)
(建议用时：40分钟)
[合格过关练]
现代大气的成分主要是氮气和氧气，但地球早期大气的成分却主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨。现代大气中的二氧化碳和臭氧含量很少，但却起着十分重要的作用。根据所学知识，回答1～2题。
1．现代大气中的氧气，其主要来源一般认为是( )
A．二氧化碳被微生物分解 B．生物分解有机物
C．绿色植物的光合作用 D．火山喷发
2．下列有关二氧化碳和臭氧的叙述，正确的有( )
①二氧化碳能够强烈吸收地面辐射，起到保温作用
②二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料
③臭氧可以大量吸收波长更短的太阳紫外线
④臭氧吸收紫外线，保护地球生物，被誉为“地球生命的保护伞”
A．①②③ B．①③④
C．①②④ D．②③④
1．C 2．C [第1题，一般认为，现代大气中的氧气主要来源于绿色植物的光合作用。第2题，臭氧吸收的是波长较长的紫外线，波长更短的太阳紫外线被高层大气中的氧原子吸收。]
(2021·湖南常德高一期末)跳伞是一项非常危险的运动，现存最高跳伞纪录约为4.1万米。据此完成3～4题。
3．最高跳伞纪录保持者起跳的高度处在大气的( )
A．对流层 B．平流层
C．电离层 D．高层大气
4．最高跳伞纪录保持者下落过程中( )
A．气压越来越低 B．呼吸越来越困难
C．温度越来越高 D．温度先下降后上升
3．B 4．D [第3题，结合材料信息可知，现存最高跳伞纪录约为4.1万米，所以最高跳伞纪录保持者起跳的高度处在平流层。第4题，结合上题分析，最高跳伞纪录保持者下落过程中先后经过平流层、对流层，最后达到地面。其中平流层的气温随海拔升高而升高，对流层气温随海拔升高而降低，因此最高跳伞纪录保持者下落过程中温度先下降后上升，D项正确、C项错误；随着海拔的下降，气压越来越高，呼吸越来越通畅，A、B项错误。]
对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是：上层实际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。下图表示四种对流层气温分布状况。据此回答5～6题。
① ②
③ ④
5．图①表示的气温降低速率在( )
A．3 000米以下低于垂直递减率
B．3 000～6 000米高于垂直递减率
C．6 000米以下等于垂直递减率
D．6 000米以下均低于垂直递减率
6．飞机可以在5 000米高度平稳飞行的是( )
A．① B．② C．③ D．④
5．B 6．D [第5题，解答本题的关键是必须明确对流层气温的垂直递减率是海拔每上升100米，气温约下降0.6 ℃由图①可知，3 000～6 000米，海拔上升了3 000米，而气温下降了约20 ℃，且比较均匀，故气温递减率约为0.67 ℃，高于0.6 ℃，B正确。第6题，对流层的上升气流会使飞行中的飞机颠簸，要使飞机平稳飞行，必须使气流平稳。读图计算比较：图①5 000米高空气温理论值应为－10 ℃，而实际气温约为－30 ℃；图②5 000米高空气温理论值应为－15 ℃，而实际气温约为－20 ℃；图③5 000米高空气温理论值应为－10 ℃，而实际气温约为－25 ℃；图④5 000米高空气温理论值应为－20 ℃，实际气温也约为－20 ℃，故图①②③对流旺盛，不利于飞机飞行。]
气球作为探空的工具已被广泛使用，下图所示，一探空气球由地面上升至100 km处。据此完成7～8题。
7．探空气球记录的随高度增加而气温变化的规律可能是( )
A．一直递减
B．一直递增
C．递增→递减→递增→递减
D．递减→递增→递减→递增
8．探空气球探测到水汽集中在( )
A．对流层 B．平流层
C．高层大气 D．电离层
7．D 8．A [第7题，从图中可以看到该气球所在高度约为100 km，处于高层大气中，所以该探空气球飞越了对流层、平流层、高层大气，气温变化符合D项。第8题，大气圈质量的约3/4集中在对流层，对流层以上云雨绝迹，故几乎所有的水汽和杂质集中在对流层。]
民航客机在飞过蔚蓝的天空时，其身后经常拖着白色的尾巴，被称为航迹云(右图)。当客机水平飞行在气温为－60℃～－40℃的大气层且在空气湿度较大的条件下，才容易产生航迹云。据此完成9～10题。
9．判断客机水平飞行过程中更容易产生航迹云的是( )
A．对流层中部
B．平流层顶部和中间层底部
C．平流层中部
D．对流层顶部和平流层底部
10．2018年5月23日，上海城区的天空出现横贯东西且长时间停留的航迹云，颇为壮观。据此推测上海当日( )
①天气晴朗少云 ②有较大的风 ③空气质量优良 ④相对湿度较小
A．①③ B．②④ C．①② D．②③
9．D 10．A [第9题，客机水平飞行在气温为－60℃～－40℃的大气层且空气湿度较大时易产生航迹云，说明飞机在平流层，且距离对流层很近。第10题，由材料可知，形成轨迹云要具备“空气湿度较大”，排除④；“长时间停留”说明大气运动微弱，排除②，A正确。]
11．结合所学知识，填空。
(1)依据：大气在垂直方向上的物理性质和________。
(2)分层
名称 特点
A ________ 气温随高度增加而________，空气的________运动十分显著
B ________ 气温随高度增加而明显________，空气以________运动为主
C 高层大气 气温随高度变化不定
(3)与人类
的关系Ｋ
[解析] 由图中信息可知，A为对流层，B为平流层，C为高层大气。
[答案] (1)运动状况
(2)对流层 降低 对流 平流层 递增 水平
(3)平稳 反射无线电波
[素养培优练]
西宁市四面环山，分布在湟水河及其支流形成的河谷中。下图为西宁市污染物季节平均浓度与逆温频率变化图。据此完成12～13题。
12．据图可知逆温现象( )
A．自19：00至次日7：00加强
B．自冬季至次年春季逐渐减轻
C．对二氧化氮浓度的影响较小
D．使污染物的排放量增加
13．逆温对沙尘天气有抑制作用，主要是由于逆温( )
A．减弱了空气下沉运动 B．增加了大气降水频率
C．降低了地面升温速率 D．减弱了空气上升运动
12．C 13．D [第12题，读图分析可知，西宁在7：00的逆温频率高，在19：00的逆温频率低，但是不能说明自19：00至次日7：00逆温强度是增加的，A错误；由图可以看出，冬季逆温频率高于春季，但不能说明逆温现象自冬季至次年春季逐渐减轻，B错误；读图可知，二氧化氮的浓度变化与逆温频率相关性最小，因此逆温现象对二氧化氮浓度的影响较小，C正确；污染物质的排放量与经济活动有关系，与逆温现象无关，D错误。第13题，逆温现象不利于空气的垂直对流运动，使空气上升运动减弱。沙尘天气发生的条件为大风、沙尘和强对流运动，因此，逆温现象可以通过抑制对流运动来抑制沙尘天气，故选D。]
氧气的含量，对于人体健康至关重要，不同的含氧量对人体既有有利的影响，又有不利的影响。据此回答14～15题。
14．目前世界上最优秀的中长跑运动员主要来自非洲的埃塞俄比亚和肯尼亚等国，其原因主要是这些国家( )
A．地处热带地区，耐高温能力强
B．地处高原地区，有适宜的缺氧条件
C．多是黑人运动员，体质好耐力强
D．运动员训练刻苦，持之以恒
15．我国以下省区可以建中长跑运动员训练基地及原因连线正确的是( )
A．内蒙古——地形平坦，场地开阔
B．西藏——海拔高，空气稀薄
C．海南——气温高，适合锻炼耐高温能力
D．云南——高原地形，缺氧环境适宜
14．B 15．D [第14题，埃塞俄比亚和肯尼亚等国的中长跑运动员之所以成绩优秀，主要是这些国家地处高原地区，其海拔多在2 000米以上，有适宜的缺氧环境。第15题，通过上题分析可知，适宜的缺氧环境是建中长跑运动员训练基地的有利条件，而云南正好具备这一条件。]
16．读气温垂直变化图，完成下列各题。
(1)图中a、b、c、d四条曲线中，正确反映地球大气温度随高度变化的是________。判断依据是_______________________________。
根据A层大气气温随高度的变化特点，可知该层大气的直接热源是________。
(2)风、云、雨、雪等天气现象集中于________层(填字母)，原因是___________________________________________________________________。
(3)人类目前利用平流层最主要的方式是________，原因是__________________________________________________________________。
(4)B层和C层D处大气温度随高度增加而升高，分析其增温原因的异同。
相同点：_________________________________________。
不同点：________________________________________。
[解析] 据图可知，A、B、C层分别为对流层、平流层和高层大气。第(1)题，根据近地面的气温就可以做出判断：a曲线近地面气温在－50 ℃，b在20 ℃左右，c在50 ℃左右，d接近100 ℃。第(2)题，风、云、雨、雪等天气现象是由水汽凝结形成的，在对流层有丰富的水汽和杂质，这是成云致雨的前提条件。其次，该层上冷下热，大气对流旺盛，水汽容易遇冷凝结。第(3)题，平流层由于大气以平流运动为主，且水汽、杂质少，故基本无云雨现象，大气的能见度好，适合航空飞行。第(4)题，在B层是臭氧吸收波长较长的紫外线增温，在C层的D处，是氧原子等吸收波长较短的紫外线增温。
[答案] (1)b 近地面气温在20 ℃左右 地面
(2)A 上部冷、下部热，空气对流运动显著，且水汽和杂质多，容易成云致雨
(3)航空飞行 该层大气中水汽和杂质很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行
(4)相同点：都是大量吸收紫外线使得大气增温
不同点：前者吸收的是波长较长的紫外线，后者是吸收波长较短的紫外线
7/7第2课时 大气运动
课程标准 素养目标 任务设定
运用示意图，说明热力环流原理，并解释相关现象 1．结合区域特征，认识不同区域的热力环流。(区域认知)2．通过绘制简易示意图，理解热力环流的形成过程。(综合思维)3．观察并解释日常生活中热力环流和风的相关地理现象，尝试设计小实验验证热力环流。(地理实践力) 1．热力环流是如何形成的？其形成过程是什么？2．风的成因是什么？3．近地面风与高空风的形成有何差异？
一、大气热力环流
1．大气运动
类型 表现
垂直运动 气流上升或气流下沉
水平运动 风
2．热力环流——大气运动的最简单形式
(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处空气聚集，密度增大，形成高气压。
②B、F两地冷却，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：在同一水平面上，空气由高气压区流向低气压区。
[教材思考] 气温、气压、气流三者之间有什么关系？
提示：可从教材图2.11中显示的气温导致了大气密度变化，从而导致了气压变化，进而引起大气流动上去分析。
[特别提醒] (1)垂直方向上的气压值总是近地面大于高空，同一水平面上的气压值是高压大于低压。
(2)气流的垂直运动是由于近地面冷热不均引起的，而水平运动是由于同一水平面上的气压差异引起的。
在下图中短横线上标出近地面和高空的气压高低，在长线上画出箭头，表示气流的运动方向。
二、大气的水平运动——风
1．风的形成过程
2．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。
3．高空中的风和近地面的风比较
类型 受力 风向 图示(北半球)
高空中的风 水平气压梯度力和地转偏向力 与等压线平行
近地面的风 水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力 与等压线之间成一夹角
[特别提醒] (1)影响风力大小的最直接因素是水平气压梯度力，水平气压梯度力越大，风力越大。
(2)风力大小还要考虑摩擦力的大小，地面障碍越多，阻挡作用越强，摩擦力越大，风力越小。
(3)地转偏向力不影响风力大小，只影响风向，北半球右偏，南半球左偏。
[教材思考] 南半球近地面的风向如何表示呢？
提示：可结合教材P39图2.16的表示方法，按南半球向左偏转进行表示即可。
判断下列说法的正误。
①水平气压梯度力是形成风的直接原因。 (√)
②随着海拔的升高，风向与等压线的夹角越来越小。 (√)
③一般情况下，海面上的风力比陆地上大。 (√)
④高空的风只受到水平气压梯度力的影响。 (×)
⑤摩擦力只改变风速，不影响风向。 (×)
热力环流
孔明灯又叫天灯，俗称许愿灯，又称祈天灯，是一种古老的手工艺品，在古代多做军事用途。现代人放孔明灯多作为祈福之用。
相传五代(907～960)时有一个莘七娘，随丈夫在福建打仗时，她曾用竹篾扎成方架，糊上纸，做成大灯，底盘上放置燃烧着的松脂，灯就靠热空气飞上天空，用作军事联络信号。这种松脂灯，在四川称孔明灯。这种灯笼的外形像诸葛亮戴的帽子，因而得名。
另一种说法是这种灯由三国时的诸葛亮所发明。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会在空中飘浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。
问题1 (地理实践力)观察孔明灯，当我们将其点燃后，灯罩内的空气会如何运动？
提示：会受热膨胀上升。
问题2 (综合思维)孔明灯里面蕴含着什么样的大气原理呢？
提示：热力环流原理。
1．理解热力环流的形成，关键抓住以下三点关系
(1)温压关系(如上图中甲、乙、丙三地所示)：
(2)风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压(如上图中①②③④处风向所示)。
(3)等压面凹凸关系：近地面与高空的等压面凸起方向相反。
2．常见热力环流形式的图示分析及应用
(1)海陆风
①成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键
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(小盆地)常因夜间冷的山风吹向谷底(盆地)，使谷底(小盆地)内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷(小盆地)地区不宜布局污染工业。
(3)城市热岛效应
①成因分析——“城市热岛”的形成是突破口
②影响与应用
一般将绿化带布置于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。
等压面图的判读方法
等压面是空间气压值相等的点组成的面，等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状况，等压线图表示气压的水平分布状况。
(1)在同一地点不同海拔上，海拔越高，气压越低。如图PA>PE。
(2)在近地面，气温越高，气压越低；气温越低，气压越高。如图PA
(3)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”。
(4)同一垂直方向上，近地面和高空的气压区类型相反，即近地面为高压，其高空则为低压。
1．下图为近地面与高空的热力环流示意图，A、B为等压面。据此完成(1)～(2)题。
(1)图中①②③④四地中，气压值由高到低排序正确的是( )
A．①>②>③>④ B．④>③>②>①
C．③>④>①>② D．④>③>①>②
(2)图中①②③④间气流运动方向正确的是( )
A．①→② B．④→③
C．①→④ D．③→②
(1)C (2)A [第(1)题，垂直方向上，海拔上升，气压降低，因此气压④>①，③>②；水平方向上，高压区等压面向上拱起，低压区等压面向下弯曲，因此气压①>②，③>④。故四地气压值排序由高到低为③>④>①>②，故C项正确。第(2)题，高压区等压面向上拱起，低压区等压面向下弯曲。水平方向上，气压总是从高压区流向低压区，因此①②间气流运动为①→②，③④间气流运动为③→④，A项正确，B项错误。垂直方向上，气流上升，近地面形成低压；气流下沉，近地面形成高压。因此①④间气流运动为④→①，②③间气流运动为②→③，C、D项错误。]
2．(2021·湖南怀化高一期末)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(1)～(2)题。
(1)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．地形
(2)下图中能正确反映夜间甲地与绿洲间热力环流的是( )
A B C D
(1)A (2)A [第(1)题，地面状况(沙漠和绿洲)不同，导致两地昼夜升温和降温速度不同，造成冷热不均，形成不同的风向。第(2)题，夜间沙漠降温快，温度低，气流下沉，形成高压；绿洲降温慢，温度较高，气流上升，形成低压；近地面气流由沙漠流向绿洲，高空则相反。]
大气的水平运动——风
风
[唐]李峤
解落三秋叶，能开二月花。
过江千尺浪，入竹万竿斜。
这首诗抓住叶、花、浪、竹四种自然界物象在风力作用下的易变现象，间接地表现了风的种种形力、魅力与威力，也表达了诗人对大自然的敬畏之情。
问题1 (综合思维)风是如何形成的？
提示：由于水平方向上存在气压差异，产生了气压梯度力，促使空气由气压较高处向较低处运动，由此形成了风。
问题2 (地理实践力)结合日常观察，思考诗中所写的风“过江千尺浪，入竹万竿斜”时，风速会有何变化？
提示：当风过江时，风速较大，但当风吹过竹林时，风速会降低。
1．三种不同受力情况对风向的影响比较
受力状况 风向 风压规律 图示
只受水平气压梯度力影响时 风向由高压指向低压且与等压线垂直 风的来向为高压
受水平气压梯度力与地转偏向力共同影响时 风向与等压线平行 在北半球背风而立，右边为高压，左边为低压；南半球反之
受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同影响时 风向与等压线成一个夹角 在北半球背风而立，左前方为低压，右后方为高压；南半球反之
2．风向的应用
(1)判断气压的大小：顺着风向，气压值越来越小。
(2)判断南、北半球：向右偏→北半球；向左偏→南半球。
(3)判断近地面和高空(高空忽略摩擦力)：风向与等压线的关系：成一夹角(或斜交)→近地面；平行→高空。
(4)判断高压和低压：观测者背风而立，北半球高压中心位于其右后方，南半球高压中心位于其左后方。
1．在等压线图上确定某一地点风向的方法
第一步，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，但并不一定指向低压中心)，表示水平气压梯度力的方向。
第二步，确定南、北半球后，面向水平气压梯度力方向向右(北半球)或向左(南半球)偏转30°～45°角，画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图(以北半球为例，单位：hPa)所示。
2．等压线分布图中判断风力的方法
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。
3．(2021·山东济宁高一期中)读北半球等压线图(单位：hPa)，完成(1)～(2)题。
(1)如果所示等压线位于近地面，F1、F2、F3为甲处空气所受的外力，则F1、F2、F3依次为( )
A．水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
B．摩擦力、地转偏向力、水平气压梯度力
C．地转偏向力、摩擦力、水平气压梯度力
D．摩擦力、水平气压梯度力、地转偏向力
(2)如果所示等压线位于高空，则风向是( )
A．① B．② C．③ D．④
(1)C (2)A [第(1)题，此图为北半球近地面等压线图，据等压线数值可知，图中气压左侧低、右侧高，F3垂直于等压线，由高压指向低压，应该是水平气压梯度力；北半球风向右偏，④位于F3右侧，应该是风向，F1垂直于风向④，应该是地转偏向力；F2与风向④方向相反，应该是摩擦力，F1、F2、F3依次为地转偏向力、摩擦力、水平气压梯度力。第(2)题，如果所示等压线位于高空，高空风向最终与等压线平行，F3是水平气压梯度力，北半球风向右偏，高空风向最终应该位于水平气压梯度力的右侧，与等压线平行，所以①是高空的风向，A正确。]
课 堂 小 结 课 堂 速 记
1．热力环流是由于地面冷热不均而形成的，它是大气运动的一种最简单的形式。2．近地面受热，空气膨胀上升，近地面形成低气压；近地面冷却，空气收缩下沉，近地面形成高气压。3．地面受热不均是形成风的根本原因，水平气压梯度力是形成风的直接原因。4．在水平气压梯度力的作用下，风向垂直于等压线，由高压区流向低压区。5．在不受摩擦力作用的情况下，风向与等压线平行。6．在三个力的共同作用下，近地面风向与等压线斜交。
题组1 热力环流
读热力环流示意图，回答1～2题。
1．热力环流产生的根本原因是( )
A．相邻地区存在气流升降运动
B．不同地区之间存在冷热差异
C．同一等压面上存在气压差异
D．相邻地区的地面状况存在差异
2．图中①②③④四处，气压最高的是( )
A．① B．② C．③ D．④
1．B 2．B [第1题，热力环流是由不同地区间地面冷热不均引起的空气环流。由于冷热不均，垂直方向上产生大气运动，导致不同地区同一高度上的气压产生差异，从而又产生水平方向上大气运动，因此热力环流产生的根本原因是不同地区之间存在冷热差异。第2题，垂直方向上，近地面气压高于高空，②地空气下沉，而①地空气上升，所以②地比①地气压高。]
3． 地面上不同地区的热量差异会引起空气流动。下列示意图中符合热力环流原理的是( )
A B
C D
B [白天的海陆之间，陆地气温较海洋高，故陆地盛行上升气流，海洋盛行下沉气流，A错误；夜晚山坡比相同高度的山谷上空降温快，山谷盛行上升气流，山坡盛行下沉气流，B正确；城市为热岛，故城市始终盛行上升气流，C错误；热力环流的基本原理是热的地方，空气膨胀上升，冷的地方，空气收缩下沉，D错误。]
题组2 大气的水平运动——风
读下图，回答4～5题。
4．图中箭头代表风向的是( )
A．① B．② C．③ D．④
5．此图表示的风位于( )
A．北半球近地面 B．南半球近地面
C．北半球高空 D．南半球高空
4．B 5．A [第4题，水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压，因此①为水平气压梯度力；风向相对于水平气压梯度力发生偏转，两者之间有一定夹角，故②为风向；和风向相反的力为摩擦力，④为摩擦力；垂直于风向的力是地转偏向力，故③为地转偏向力。第5题，结合上题的分析可知，风向相对于水平气压梯度力向右偏转，因此该图所示的风位于北半球近地面。]
12/12课后素养落实(七)
(建议用时：40分钟)
[合格过关练]
坝上草原篝火晚会是最吸引人的旅游项目，参与晚会的游客发现，篝火火堆越大，烟气上升越高。据此回答1～2题。
1．篝火火堆越大，烟气上升越高的主要原因是篝火附近( )
A．风力大 B．亮度大
C．气温高 D．气压高
2．下图中能够反映篝火堆及其周边烟气运动情况的是( )
A B
C D
1．C 2．B [第1题，点燃篝火，人为制造了同一水平面的温度差异，会形成小型的热力环流，篝火火堆越大，附近温度越高。故C正确。第2题，篝火堆中心温度高，气流上升；周边温度低，气流下沉。近地面的空气就从气压较高的四周流向气压较低的篝火堆，高空空气则从气压较高的篝火堆上空流向气压较低的篝火堆周边上空，从而形成了热力环流，故选B。]
(2021·山东潍坊高一期末)某气象团队在研究河北崇礼山区气象观测资料时发现，在观测到山谷风的日期，昼夜长短对崇礼山区不同季节山风与谷风时长有重要影响。据此完成3～4题。
3．谷风持续时间最长的季节是( )
A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季
4．谷风盛行时( )
A．暖空气沿坡面下沉
B．冷空气沿坡面上升
C．谷底常形成云雨
D．山坡或山顶常形成云雨
3．B 4．D [第3题，山谷风是山坡和谷地受热不均引起的，属于局地日变化的风系。白天，同一高度山坡的温度高于山谷，风由山谷吹向山坡，为谷风。因此，谷风主要发生在白天(即山坡温度高于山谷的时间段)。夏季河北白昼时间为四季中最长，因此，谷风时间也最长。B项正确。第4题，白天山坡增温快，空气受热膨胀，沿坡面上升，因此沿坡面上升的气流为暖空气，故A、B项错误。白天谷风沿山坡爬升，易在山坡或山顶形成云雨，谷底位置盛行下沉气流，不易成云致雨，C项错误，D项正确。]
读某地近地面和高空四点气压图，回答5～6题。
5．若近地面和高空四点构成热力环流，则流动方向为( )
A．O→P→M→N→O B．P→O→M→N→P
C．M→N→P→O→M D．N→M→O→P→N
6．下图中能正确表示N地在垂直方向上的等温面与等压面的是( )
A B C D
5．A 6．A [第5题，气流总是由高压区流向低压区，则近地面由M流向N，高空由O流向P；依据热力环流流动方向可判断，O、P分别位于N、M上空。第6题，在垂直方向上等压面向下弯曲的地区，近地面气压低，反之则高。N地气压低，且等温面与等压面弯曲方向相反，故选A。]
海陆风是因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在基本气流微弱时，白天风从海上吹向陆地，夜晚风从陆地吹向海洋。前者称为海风，后者称为陆风，合称为海陆风。读图，完成7～8题。
7．亲临海滨地区体验海陆风，下列说法不可信的是( )
A．海滨城市白天多出现云、雨和雾；夜间以晴朗天气为主
B．长发女郎夜晚面向大海，长发朝向内地方向飘起
C． 陆风风力一般弱于海风
D．海风对抑制中午暑热，调节气候有一定作用
8．海风转换为陆风的时间大约是( )
A．2～3时 B．6～7时
C．14～15时 D．21～22时
7．B 8．D [第7题，海滨城市白天吹海风，气流湿润，多出现云、雨和雾；夜晚吹陆风，气流干燥，以晴朗天气为主；长发女郎夜晚面向大海，长发朝向海洋方向飘起；陆风风力一般弱于海风；海风对抑制中午暑热，调节气候有一定效果。第8题，海风转换为陆风的时间即大陆气温相对降低、气压升高，海洋气温相对升高、气压降低的时候，即陆地气压大于海洋的时刻。]
下图示意亚洲部分地区某日11时(北京时间)海平面等压线分布。据此完成9～10题。
9．图示时刻，图中下列城市最可能吹东北风的是( )
A．北京 B．西宁 C．长沙 D．南宁
10．图示时刻，图中下列城市风力最大的可能是( )
A．北京 B．西宁 C．长沙 D．南宁
9．D 10．B [第9题，从图中的气压分布看，北京与西宁的风向基本一致，均为偏南风；长沙位于高压中心，基本无风；南宁位于高压中心西南方，吹东北风。第10题，风力最大的地方往往等压线分布最为密集，比较图中四城市，西宁附近的等压线最为密集，风力最大。]
11．某同学利用自己制作的学具，在教室中模拟演示“热力环流”过程。读图，回答下列问题。
实验开始前(左图)，学生观察到学具中间悬挂的锡纸条没有明显的水平摆动。实验开始后，学生点燃蜡烛，并在纸杯中放入冰块，逐渐观察到两张锡纸条有明显的摆动(右图)。多次重复实验，学生发现结果相同。
(1)该实验结果可以说明___________________________________。
(2)依据上面两幅图及实验过程，请在下图中连续绘出热力环流的形成过程，并在环节中标出近地面气压。
(3)为了更好地观察到实验现象，参与实验的学生想让锡纸条的摆动幅度更大，请提出你的建议。
[解析] 第(1)题，结合热力环流的成因及图中实验可以判断，该实验的结果说明冷热不均会引起大气的垂直运动和水平运动。第(2)题，注意分步说明，即结合冷热画出箭头方向，并标出气压高低。第(3)题，若使锡纸条的摆动幅度更大，即让两地的风力更大，需要增大温差或者减小摩擦力。
[答案] (1)冷热不均会引起大气运动
(2)
(3)选择更轻薄的纸进行实验，增加蜡烛与冰块的数量(或缩小学具尺寸、增加学具的密封性等，合理即可)。
[素养培优练]
伊朗古城亚兹德夏季炎热干旱，城中古老的“风塔”是一种用来通风降温的建筑设计。风塔高过屋顶的部分四面镂空，悬空连接到室内大厅(图a)，塔下中央建有一个水池(图b)。空气经过这一系统降温后，可让人们享受到酷暑中的阵阵清爽。据此回答12～13题。
a b
12．“风塔”顶部四面镂空的主要目的是( )
A．便于室内空气流出
B．便于采光
C．便于室内热量散发
D．便于室外空气流入
13．有关室内空气的流动状况，说法正确的是( )
A．从四周流向水池 B．从水池流向四周
C．中央为上升气流 D．四周为下沉气流
12．D 13．B [第12题，“风塔”顶部在房屋的最上面，四面镂空便于室外空气流入，下沉到房屋底部的水池。故选D。第13题，空气通过风塔进入室内，下沉到底部的水池，经水池降温后，从水池流向四周，起到降温的作用。故选B。]
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。下面为我国某地民居穿堂风示意图。据此完成14～15题。
14．与“穿堂风”的形成有关的地理原理最符合的是( )
A．热力环流 B．全球性大气环流
C．温室效应 D．季风环流
15．白天，“穿堂风”近地面的气流运动方向是( )
A．由西向东 B．由东向西
C．由北向南 D．由南向北
14．A 15．C [第14题，读图可知，在堂屋前面是水泥地，后面是植被，一天中堂屋前后气温高低不同，导致近地面气压差异，在水平方向上，空气由高压吹向低压，形成“穿堂风”。与“穿堂风”的形成有关的地理原理最符合的是热力环流，A选项正确。第15题，白天，堂屋前的水泥地气温高，气压低，后面的植被气温较低，气压高。“穿堂风”由堂屋后面吹向前面，结合东西厢房位置，可以判定近地面的气流运动方向是由北向南，C选项正确。]
16．读图，回答下列问题。
(1)甲、乙、丙、丁四点的气压大小，按从大到小的顺序排列为________。
(2)用箭头在图上标出环流模式。
(3)甲、乙两地中气温较高的是______________。
(4)一般情况下，甲乙两地对应的天气状况分别是：甲地________，乙地__________，两地气温日较差较小的是________，判断理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)假若图示区域位于北半球，则甲、乙之间的风向为________，丙、丁之间的风向为________。
(6)假若图示环流为城市热岛环流，则表示郊区的是________地。从环境效益的角度考虑，不宜在乙地建立的企业是( )
A．造纸厂 B．火力发电厂
C．家具厂 D．电子厂
(7)假若图示环流为海陆热力环流，若甲地为陆地，则此时为________(填“白天”或“黑夜”)。
[解析] 第(1)题，根据上凸为高下凸为低的原理，图中乙丁为高压，甲丙为低压，高空的气压值低于近地面气压值，据此甲、乙、丙、丁四点的气压按从大到小的顺序排列为乙、甲、丁、丙。第(2)题，图中乙丁为高压，甲丙为低压，气流总是从高气压区向低气压区流动，因此，图上环流模式为乙→甲→丁→丙→乙。第(3)题，甲、乙两地中，甲为上升气流，故甲的气温较高。第(4)题，一般情况下，甲乙两地对应的天气状况分别是：甲地为上升气流，为低压气旋天气，多阴雨，乙地为下沉气流，难以成云致雨，一般多晴朗天气。由于甲地多阴雨天气，白天阴天，云层对太阳辐射的反射作用强，到达地面的太阳辐射较晴天少，而夜晚有云，大气的逆辐射较强，对地面的保温作用较强，故甲地气温日较差较小。第(5)题，假若图示区域位于北半球，则甲、乙之间的风向考虑水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力，最终风向为东北风；高空只受水平气压梯度力，地转偏向力影响，风向与等压线平行，最终风向为南风。第(6)题，假若图示环流为城市热岛环流，则由于郊区气温低，应为下沉气流所在地，则乙地表示郊区。从环境效益的角度考虑，由于近地面风从郊区吹往城市，为避免二次污染，不宜在乙地建立的企业是会产生大气污染的火力发电厂，选B。第(7)题，假若图示环流为海陆热力环流，若甲地为陆地，则此时风从乙地吹向甲地，也就是风从海洋吹向陆地，说明此时陆地气温高于海洋，应为白天。
[答案] (1)乙、甲、丁、丙。
(2)如图
(3)甲
(4)阴雨天气 晴朗天气 甲 白天阴天，云层对太阳辐射的反射作用强，到达地面的太阳辐射较晴天少；而夜晚有云，大气的逆辐射较强，对地面的保温作用较强
(5)东北风 南风
(6)乙 B
(7)白天
8/8第一节 大气的组成和垂直分层
课程标准 素养目标 任务设定
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．结合干洁空气构成图，知道大气的组成成分，并以现实案例理解大气主要成分的作用。(地理实践力)2．结合大气垂直分层示意图，知道大气垂直分层的依据，理解每层的特点和与人类活动的关系和联系。(区域认知、地理实践力)3．结合现实环保案例，说明大气环境保护的必要性和重要性。(人地协调观) 1．大气的组成成分有哪些？其各自的作用是什么？2．大气垂直分层的依据是什么？每层的特点是什么？
一、大气的组成
1．低层大气的组成：干洁空气、水汽和杂质。
2．干洁空气的成分及作用
(1)氧气：维持生命活动所必需的物质。
(2)氮气：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：能吸收太阳光中的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。
(5)水汽和杂质：是成云致雨的必要条件，影响天气变化。
判断下列说法的正误。
①大气圈中最多的成分是氧。 (×)
②大气圈中各种成分均匀分布。 (×)
③臭氧对人类和动物是无害的。 (×)
④空气中只要有水汽就可以形成降水。 (×)
⑤大气中的尘埃物质可以反射太阳辐射，降低地面温度。 (√)
[易错提醒] (1)大气中的各组成成分不是固定不变的，干洁空气中各种气体所占的比例在自然状态下基本上是不变的，水汽和杂质含量因时因地而异。
(2)自工业革命以来，人类的生产活动向大气中排放许多污染性气体，使大气成分变得复杂，并由此产生了大气污染现象，影响了大气环境的发展变化。
二、大气的垂直分层
1．划分依据：根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
2．各层特征比较
垂直分层 气温特点 大气运动状况 与人类关系
A对流层 随高度升高而递减 对流运动显著 最为密切，天气现象复杂多变
B平流层 随高度升高而升高 平流运动为主 适合飞机飞行
C高层大气 随高度增加先下降后上升 — 有电离层，能反射无线电波
[图表点拨] 教材第31页图2.5，该图展示出：
(1)大气层由地面向上共分为对流层、平流层、高层大气三层及每一层的海拔范围。
(2)各层大气的气温随海拔的变化特点。
(3)各层中主要的自然现象和人类活动，如流星、极光发生在高层大气，人造卫星也位于高层大气。
[教材思考] 1．为什么平流层适合飞机飞行？
提示：可从平流层的大气运动状况及天气状况方面思考。
2．无线电通信利用了哪层大气的特性？
提示：主要从有无电离层方面去考虑。
将大气层与其相关的现象连线。
大气的组成
地球形成之初，大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨气，缺少氧气，如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时间内不会有明显变化。
由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多，人类社会每年排放的二氧化碳总量在过去三十年里增加了一倍，再加上大量砍伐森林，削弱了绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳的能力，大气中二氧化碳的浓度在过去三十年里增长了12%。氟氯烃是一种人工合成的化合物，主要用于制冷剂、火箭推进剂等的生产，到20世纪80年代中期为止，全球氟氯烃的年消费量已达到100万吨。美国环保局发现，臭氧总量每耗减1%，地面紫外线会增加1.5%～2%。他们预测，如果氟氯烃生产和消费不加限制，到2075年，地球臭氧总量将比1985年再耗减25%。人们不禁要问，越来越多的大气环境问题产生的原因是什么？我们应如何保护我们的家园？
问题1 (综合思维)目前地球空气中二氧化碳浓度升高的最主要的原因是什么？其造成的主要环境问题是什么？
提示：二氧化碳浓度升高的最主要的原因是我们人类大规模地利用化石燃料，排放出大量二氧化碳，导致全球气候变暖。
问题2 (地理实践力)臭氧浓度的变化对我们人类的日光浴活动有何影响？
提示：臭氧浓度降低会使到达地面的紫外线增多，此时我们人类应尽量减少日光浴活动。
1．大气的组成成分及其作用
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
二氧化碳 很少 绿色植物进行光合作用的基本原料；CO2增多会导致温室效应
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
2．人类活动对大气成分的影响
1．(2021·北京市昌平区高一月考)地球大气又称为“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(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)地球大气被称为“氮氧大气”是因为氮气和氧气( )
A．占25千米以下干洁空气总体积的99%
B．占大气总体积的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，导致大气中二氧化碳浓度变动的主要因素有( )
①植树造林 ②大量燃烧矿物化石燃料 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
(1)A (2)B [第(1)题，氮气和氧气是大气的主要成分，在25千米以下干洁空气中，氮气和氧气两者占总体积的99%，故又称地球大气为“氮氧大气”。第(2)题，目前，大气中的二氧化碳浓度逐渐升高，原因有森林、草原被破坏，人类大量燃烧化石燃料等。]
大气的垂直分层
2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将北斗系统第55颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，下图为大气垂直分层示意图。
问题1 (区域认知)我国的西昌卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国东部地区来说是较厚还是较薄？为什么？
提示：较薄。因为西昌位于我国的川西高原地区，海拔较高，气温较低。
问题2 (综合思维)长征三号乙运载火箭点火发射刚离开地面升空时，其所经历的气温变化特点是什么？
提示：火箭发射升空刚离开地面时，位于对流层中，其气温随高度增加而降低。
问题3 (综合思维)发射成功的第55颗北斗卫星，在轨运行所在的大气层有何特点？
提示：所在的大气层为高层大气，大气密度极小，存在若干个电离层。
大气的垂直分层特点
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系
对流层 低纬：17～18千米中纬：10～12千米高纬：8～9千米 气温随高度的增加而递减(每升高100米，气温平均下降0.6 ℃) 地面是对流层大气的主要的直接热源 人类生活在对流层底部，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
天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质都集中在该层，对流运动显著，易成云致雨
平流层 从对流层顶至50～55千米 气温随高度增加呈明显递增趋势 该层中的臭氧吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障；利于航空飞行
以平流运动为主 该层大气上热下冷，大气平稳
天气晴朗 水汽、杂质含量极少，大气平稳
高层大气 从平流层顶至3 000千米 大气密度非常小 距地面远，受到引力小 电离层能反射无线电短波
图示理解对流层、平流层的特点
(1)对流层
(2)平流层
2．2017年10月4日，我国云南大理、丽江等地出现“火流星”照亮夜空的奇观。据卫星观测，该“火流星”因摩擦生热引发爆炸的高度距地面只有37千米，很可能有未燃尽的陨石落到地面。读大气垂直分层示意图，回答(1)～(2)题。
(1)“火流星”爆炸发生在( )
A．对流层 B．平流层
C．高层大气 D．大气层以外
(2)“火流星”爆炸时所在大气层的气温( )
A．直接导致“火流星”的爆炸
B．随高度升高而升高
C．因臭氧吸收红外线而升高
D．达到大气温度的极大值
(1)B (2)B [第(1)题，“火流星”因摩擦生热引发爆炸的高度距地面只有37千米，据图并结合所学知识可知，对流层高度在低纬度地区为17～18千米，从对流层顶部至50～55 km的高空为平流层，因此“火流星”爆炸发生在平流层。第(2)题，由于平流层中的臭氧吸收紫外线而使大气增温，因此平流层气温随高度升高而升高。]
地理实践力——感受雾霾天气
每到秋冬季节，我国的华北地区总会频繁出现雾霾天气，雾霾天气实际上是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”，随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重，雾霾天气的产生既受气象条件的影响，也与大气污染物排放增加有关，因此应完善静稳天气条件下大气污染物应急减排方案，以防控雾霾天气的出现。
雾是指接近地球表面，大气中悬浮的小水滴或冰晶组成的水汽凝结物。当气温达到露点温度时(或接近露点温度)，空气里的水汽凝结生成雾。霾，也称灰霾，是指大量烟、尘等微粒悬浮而形成的大气浑浊现象。PM2.5(细颗粒物)是媒体和公众关注的话题，它是指悬浮在空气中，粒径(空气动力学直径)小于或等于2.5微米的颗粒物。据此回答(1)～(2)题。
(1)对北京市PM2.5浓度年均贡献率最大的是( )
A．扬尘 B．机动车排放
C．燃煤 D．建筑尘
(2)下列有关雾或霾的特点和影响，表述正确的是( )
A．霾一般有明显的日变化，雾的日变化不明显
B．能见度相同的条件下，大气的相对湿度大时，为霾；小时，为雾
C．雾使地面水汽不易蒸发，滋润土地，又具有保温作用
D．露点温度高低主要受凝结核的影响
(1)A (2)C [第(1)题，据图可知，对北京市PM2.5浓度年均贡献率最大的是扬尘，达到18.1%，其他可知的污染源都低于18%，所以选A。第(2)题，雾、霾均与空气降温有关，气温日变化会使雾、霾出现相应的变化，或导致雾、霾形成或消散；在大气的相对湿度大时，容易形成雾，反之为霾；雾也是大气降水的形式之一，云雾可增强大气逆辐射，对地面保温作用更明显；露点温度高低与凝结核无关，据此分析选C。]
本题组通过对雾霾天气的形成描述分析，主要考查了大气成分变化与人类活动的关系等知识，体现了地理学科的综合思维、地理实践力。雾霾天气的产生与人类向大气中排放的大气污染物密切相关，同时也与大气对流层中的对流运动减弱有关。
课 堂 小 结 课 堂 速 记
1．大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成。2．二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，能吸收地面辐射，使气温升高。3．臭氧能吸收太阳光中的紫外线，使大气增温，并且对生物具有保护作用。4．水汽和杂质是成云致雨的必要条件。5．对流层的大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动。6．平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主，适合航空飞行。7．高层大气中的若干电离层能反射无线电波，对无线电通信具有重要作用。
题组1 大气的组成
大气圈是由各种气体和悬浮物质组成的复杂系统。据此回答1～3题。
1．保护地球上的生物免受过多紫外线伤害的物质主要存在于大气圈中的( )
A．对流层 B．平流层
C．电离层 D．高层大气
2．关于大气组成成分及其作用的叙述，正确的是( )
A．水汽和固体杂质不会影响地面的温度
B．干洁空气的主要成分是氧和氢
C．二氧化碳对地面有保温作用
D．臭氧能大量吸收太阳红外线
3．在大气成分中，既是植物光合作用的重要原料，又对地面具有保温作用的是( )
A．氮 B．臭氧
C．二氧化碳 D．氧
1．B 2．C 3．C [第1题，臭氧能吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线伤害，其主要分布于平流层。第2题，干洁空气由氮、氧、二氧化碳、臭氧等组成。二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，对地面有保温作用；臭氧能大量吸收太阳光线中的紫外线；水汽和固体杂质的含量也很少，却是成云致雨的必要条件，同时也会影响地面和大气的温度。第3题，此题考查大气的组成成分及作用。二氧化碳既是植物光合作用的重要原料，又对地面具有保温作用。]
题组2 大气的垂直分层
读某地大气温度随高度变化示意图，完成4～6题。
4．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．高层大气
5．②区气温分布特征最可能导致( )
A．对流作用增强 B．平流作用为主
C．湍流作用增强 D．太阳辐射增多
6．①区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
4．A 5．B 6．B [第4题，该地高度只有10 km，属于对流层。第5题，②区出现逆温现象，该层大气以水平运动为主。第6题，由于①区上部为逆温层，抑制了近地面空气对流上升，导致污染物含量较高。]
12/12课后素养落实(六)
(建议用时：40分钟)
[合格过关练]
1．主要由大气反射作用产生的自然现象是( )
A．夏季天空多云时，白天气温不会太高
B．晴朗的天空多呈蔚蓝色
C．冬季多云的夜晚常比晴朗的夜晚温暖
D．日落后的黄昏，天仍是明亮的
A [夏季天空多云时，云层反射太阳辐射，白天气温不会太高，属于大气的反射作用，A选项正确；晴朗的天空多呈蔚蓝色，属于大气的散射作用，故B选项不符合题意；冬季多云的夜晚常比晴朗的夜晚温暖，是由于阴天时大气逆辐射强，故C选项不符合题意；日落后的黄昏，天仍是明亮的，属于大气的散射作用，故D选项不符合题意。]
2019年12月15日，北京发布当年首个空气重污染红色预警，提醒各相关单位和市民提前做好准备应对污染。结合大气受热过程示意图，回答2～3题。
2．图中a、b、c分别代表( )
A．太阳辐射 大气逆辐射 地面辐射
B．太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射
C．大气辐射 地面辐射 大气逆辐射
D．大气逆辐射 地面辐射 太阳辐射
3．近地面大气的直接热量来源于( )
A．a B．b
C．c D．d
2．B 3．B [第2题，图中a表示太阳辐射，b表示地面辐射，c表示大气逆辐射，结合各个选项可知，B选项正确。第3题，大气主要的、直接的热源是地面辐射，据上题可知，b表示地面辐射，故B选项正确。]
(2021·北京西城区上学期期末)某校学生设计了验证大气受热过程的实验。实验装置如下图所示，在阳光下放置一段时间后，两个塑料桶中测量气温的温度计数值呈现明显差异。据此完成4～5题。
天气状况：晴朗、微风
场地：学校操场
气温：22℃
时间 有土瓶 空瓶
16：08(开始) 30 ℃ 30 ℃
16：17(结束) 38 ℃ 31 ℃
4．该实验得出的结论是( )
A．大气主要靠太阳辐射加热
B．下垫面是大气的直接热源
C．晴朗天气不存在削弱作用
D．土壤吸收的大气辐射较少
5．该实验及结论可以用来解释( )
A．最高气温多出现在午后 B．不同纬度存在气温差异
C．沿海地区海陆风的形成 D．阴坡阳坡植被差异明显
4．B 5．A [第4题，由于两个瓶子中的填充物不同，有土的瓶子升温快，空瓶升温慢。我们可以得出结论，那就是下垫面的物质性质不同，会导致大气的升温速度不同，由于土壤比热容小，升温快，导致释放出的辐射量也大，即下垫面是大气的直接热源。B正确。太阳辐射是短波辐射，大气吸收极少，A错误。晴朗的天气也存在大气削弱作用(如紫外线)，C错误。土壤能够吸收太阳的短波辐射，并将其转化成长波辐射传递给大气，D错误。第5题，一天中的最高气温出现在午后是因为太阳辐射需要先被地面吸收然后转化成长波辐射后再被大气吸收从而升温，这个过程需要一定的时间，因此太阳辐射最强的正午并不是气温最高的时候，会延后两个小时左右。这与实验所体现的原理相似，A正确。不同纬度间存在气温差异是因为太阳高度不同，B错误。沿海地区海陆风的形成原因是因为海陆热力性质存在差异，从而导致升温速度不同，进而导致海陆间存在气压差，与实验不同，C错误。阴阳坡植被差异是因为光照条件不同，D错误。]
6．(2021·浙江台州高一期末)据图分析，玻璃温室内气温高于温室外的原因，错误的是( )
A．太阳辐射大部分透过屋顶被地面吸收
B．地面长波辐射无法穿透温室的玻璃
C．温室内的大气强烈吸收太阳辐射
D．温室玻璃阻隔了内外大气的热量交换
C [玻璃对太阳短波辐射几乎是透明的，大部分透过屋顶被地面吸收，A正确；玻璃对长波辐射几乎是不透明的，因此热量被保存在室内，使温室保暖，B正确；温室内的大气很少吸收太阳短波辐射，C错误；温室保暖最重要的原因是阻隔了室内空气与室外冷空气的热交换，D正确。]
每年冬天，浙江省农业厅专家都要为西湖龙井茶树防冻支招。以下是两种常见的防冻措施：①覆盖防寒(寒潮来临前，用网纱等覆盖茶树蓬面，以保护茶树，如图1)；②熏烟驱霜(晚霜来前，气温降至2 ℃左右时点火生烟，以减轻晚霜冻害，如图2)。读图，回答7～8题。
图1 图2
7．图1中的网纱在冬季主要能够( )
A．防太阳暴晒 B．阻隔霜冻直接接触叶面
C．防病虫害 D．防洪、防涝
8．图2中的熏烟能够减轻霜冻，是因为烟雾能够( )
A．使二氧化碳浓度增加，大气逆辐射增强
B．使水汽含量增加，太阳辐射增强
C．使地面温度增加，地面辐射增强
D．使大气温度增加，大气逆辐射增强
7．B 8．A [第7题，覆盖防寒，即阻断寒潮、霜冻直接接触茶树叶面。第8题，熏烟能使大气中二氧化碳浓度增加，使大气吸收地面辐射的能力增强，大气逆辐射增强，从而起到保温作用。]
当空气中有凝结核时，饱和空气如继续有水汽增加或继续冷却，便会发生凝结。凝结的水滴如使水平能见度降低到l千米以内时，雾就形成了。大雾天气，导致居民出行困难，城区内汽车缓慢行驶。右图为城区某公路在浓雾中若隐若现。据此回答9～10题。
9．深秋、初冬时节是大雾多发期，这其中的道理是( )
A．昼夜温差减小，水汽易凝结，但风力微弱，水汽不易扩散
B．昼夜温差减小，水汽不易凝结，直接悬浮于大气中
C．昼夜温差较大，水汽不易凝结，直接附着在地面上
D．昼夜温差较大，水汽易凝结，且该季节晴好天气多，有利于扬尘的产生
10．虽然为浓雾天气，能见度不是很好，但是红、绿色的交通信号灯却是很醒目。运用地理原理分析大雾期间红、绿色光仍然很醒目的原因( )
A．红、绿色光不容易被散射
B．红、绿色光最容易被散射
C．红、绿色光不容易被遮挡
D．红、绿色光不容易被吸收
9．D 10．A [第9题，深秋、初冬时节是大雾多发期，这其中的道理是该时期云量少，昼夜温差较大，水汽易遇冷凝结。且该季节晴好天气多，有利于扬尘的产生，大气中凝结核多。第10题，读图可以发现此时虽然为浓雾天气，能见度不是很好，但是红、绿色的交通信号灯却是很醒目。大雾期间红、绿色光仍然很醒目的原因是红、绿色光不容易被散射，散射作用主要针对波长较短的蓝色光线，红、绿色光传播得较远。大气中光线没有被阻挡。大气对可见光吸收的很少。]
11．(2021·日照高一检测)读地球大气热量传递与平衡示意图，完成下列要求。
(1)冬半年的霜冻灾害多发生在晴朗的夜间，其原因是
____________________________________________________，这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程有关。
(2)多云的白天比晴天气温低，原因是______________________，这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程相关。
(3)对流层大气温度随高度的增加而递减，原因是__________，这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程有关。
(4)一般情况下，多年平均而言，应B＝A＋C＋D。但是，近年来，上述平衡被打破，变成了不等式，产生温室效应。出现这一现象的原因有________________和________。
[解析] 第(1)题，图中甲为大气对太阳辐射的反射作用，乙表示地面辐射，丙表示大气逆辐射，晴朗的夜间，云量少，大气逆辐射作用弱，大气对地面保温作用弱，气温下降快，气温低，水汽凝结形成霜冻，与丙有关。第(2)题，多云的白天，大气对太阳辐射的反射作用比晴天强，大气对太阳辐射削弱作用强，气温低，与甲过程有关。第(3)题，地面辐射是近地面(对流层)大气热量的直接来源，对流层大气温度随高度的增加距热源(地面)越远，气温越低，与地面辐射乙有关。第(4)题，温室效应产生的原因首先是大量燃烧化石燃料，排入大气中的二氧化碳等温室气体过多；其次是乱伐森林，使森林吸收二氧化碳等温室气体的数量减少。
[答案] (1)晴夜少云，大气对地面保温作用弱，气温下降快 丙
(2)白天多云，大气对太阳辐射的削弱作用强 甲
(3)对流层大气的热量直接来源于地面辐射 乙
(4)大量燃烧化石燃料 乱伐森林
[素养培优练]
科学研究发现，北极地区的候鸟产生的鸟粪被微生物分解后会释放出氨，氨与海水中的硫酸盐及水分子混合，形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒，这些颗粒可以起到降低北极气温的作用。读图，完成12～13题。
12．与鸟粪降低北极地区气温相关的环节是( )
A．①增强 B．②增强
C．③增强 D．④增强
13．该影响最明显的季节是( )
A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季
12．D 13．B [第12题，根据材料可知，鸟粪被微生物分解后会释放出氨，氨与海水中的硫酸盐及水分子混合后，形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒，这些颗粒会增强大气对太阳辐射的反射作用，使得到达地面的太阳辐射减少，从而降低北极的气温。故选D。第13题，由材料可知，鸟粪被微生物分解后，最终形成大量悬浮在空气中的尘埃颗粒，进而影响北极地区的温度，夏季北极地区气温较高，微生物分解作用强，因此该影响最明显的季节是夏季。故选B。]
我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术(两层覆膜间留有一定空间)，效果显著。下图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。据此完成14～15题。
14．图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是( )
A．① B．②
C．③ D．④
15．该地寒冷期( )
A．最低气温高于－16 ℃
B．气温日变化因积雪状况差异较大
C．膜内温度日变化因积雪状况差异较大
D．膜内温度日变化与气温日变化一致
14．B 15．C [第14题，材料中提到我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术，效果显著，说明①②为覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线，排除③④。又根据枯雪年降水少，昼夜温差较大，丰雪年降水多，昼夜温差小，可进一步判断：①为丰雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线，②为枯雪年覆盖地膜的膜内平均温度日变化曲线。第15题，由图可知，图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)的平均气温日变化，不能确定当地最低气温；丰、枯雪年的平均气温日变化(即平均气温变化状况和昼夜温差)大致相同；膜内温度日变化丰雪年小于枯雪年，主要是由于丰、枯雪年积雪厚度存在较大差异。]
16．阅读图文材料，完成下列要求。
山体效应是指由隆起山体造成的垂直带界限如林线(山地森林分布的最高界线)、雪线等在内陆的巨型山体或者山系中央比外围地区分布要高的现象。形成原因是山体的热力效应所产生山体内部比外部(或外围低地)温度高的温度分布格局。研究表明，影响山体效应强度的因素主要是山体基面高度和降水。图a示意山体效应概念模型，图b、c示意某山脉不同纬度带山体内外最热月10 ℃等温线分布高度。
a．山体效应概念模型
(1)运用大气受热过程原理，解释山体效应产生的原因。
(2)简述10 ℃等温线在该山体的分布高度差异。
[解析] 第(1)题，通过阅读材料，理解什么是“山体效应”，再根据题干提示“运用大气受热过程原理”及对图a的解读，总结生成答案。第(2)题，图中反映了曲线整体分布的高度、曲线的变化、曲线分段对比等不同。
[答案] (1)地面是大气主要的、直接的热源；山体内部海拔高，空气较稀薄，地面接收的太阳辐射较山体外部多，传递给大气的热量也较多；山体外部的地面热量传递到同山体相同海拔时热量已大为减弱。
(2)山体内部分布高于山体外部；不同纬度山体内外的分布高度差不同，38°N沿线差异较大(最大高度差达700 m)，40°N沿线差异较小(最大高度差约400 m)；山体外部西侧较山体外部东侧分布高。
4/8何时“蓝天”常在
[看探究思路·析核心素养]
[析图文材料·解探究问题]
大气污染及其危害
问题1 概括大气污染的特点和危害。
[思维线索]
主要从材料及亲身感受中获取信息，进行归纳总结。
[答案] 大气污染的特点：污染成分及物质比较复杂；污染范围和强度与大气运动密切相关；有害物质的浓度越高，污染越重，危害越大。
大气污染的危害：①危害人体健康及生物生存；②危害工农业生产；③影响天气与气候变化。
问题2 讨论影响我国大气污染的主要因素。
[思维线索]
主要抓住我国大气污染产生的原因分析。
[答案] 自然因素：气象条件、地形条件、植被因素。
社会经济因素：环境保护的管理、技术条件、资源利用方式、经济发展模式等。
我国近些年大气污染较为严重的原因
问题1 上述原因中哪些是人为原因，哪些是自然原因？
[思维线索]
主要看是否是人类活动导致的。
[答案] 人为原因：①能源消费结构以煤炭为主，废气排放量大，处理难度和成本高。②废气排放量较大的工业企业数量多，规模大，分布广。③汽车拥有量猛增，汽车尾气排放量大。④城镇化发展迅速，建筑工地多，扬尘多。
自然原因：①季风气候，冬季干燥，北方地区大气降尘量大。②全球变暖，常出现连续数日微风或静风天气，并且空气湿度相对较高。
问题2 除上述原因外，造成我国近些年大气污染较为严重的原因还有哪些？
[思维线索]
主要从影响大气污染的主要因素中分析。
[答案] ①环境意识薄弱，对可持续发展战略认识不足。②能源、资源利用不合理，浪费严重。③大气污染防治的资金投入不足。④执法不严，监督管理力度不够。⑤缺乏实用的治理技术。
发达国家大气污染及治理案例
问题1 洛杉矶的“光化学烟雾”和“伦敦烟雾事件”相比，人为原因有何不同？
[思维线索]
主要从污染物来源方面分析。
[答案] 洛杉矶的“光化学烟雾”的污染气体主要来自交通运输中的汽车尾气排放；而“伦敦烟雾事件”中的污染气体主要来自工业生产中的煤炭燃烧。
问题2 仅考虑人为原因，试对“洛杉矶烟雾治理时间比伦敦烟雾治理时间更长”作出合理解释。
[思维线索]
结合城镇化发展、交通运输发展及能源利用方式进行分析。
[答案] 随着经济发展、城市规模不断扩大，汽车拥有量不断增长，且能源消费以石油、天然气为主，在很长一段时间内很难改变。
请根据下面的体系图快速回顾本章节内容，把各序号代表的含义填到对应的方框内，构建出清晰的知识网络。
①光合作用原料，调节地表温度
②臭氧
③水汽和杂质
④电离层
⑤保温
⑥冷热不均
⑦水平气压梯度力
[学思心得]
对流层中的逆温现象及影响
1．含义
在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约每升高100米，气温降低0.6 ℃。这主要是因为对流层大气的主要热源是地面，离地面愈高，受热愈少，气温就愈低。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．逆温类型
(1)辐射逆温：在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，近地面气温迅速下降，而高处大气层降温幅度较小，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。
(2)平流逆温：当暖空气运动到冷的地面上时，暖空气与冷地面之间不断进行热量交换，暖空气下层受冷地面影响大，气温降低较快，上层降温较慢，从而形成逆温。该逆温现象多出现在中纬度沿海地区。
(3)锋面逆温：锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带，暖气团位于锋面之上，冷气团在下，在冷暖气团之间的过渡带上形成逆温。
(4)地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温一般是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。
3．逆温的影响
(1)出现多雾和晴朗天气。早晨多雾大多与逆温现象有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故。
(2)加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流运动受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。
(3)对航空造成影响。逆温现象多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空(对流层顶部至50～55千米)，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。
1．逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在十月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果。读图，回答(1)～(2)题。
(1)下列关于该地逆温特征的描述，正确的是( )
A．逆温强度近地面较大，向上减小
B．逆温强度午夜达到最大，后减弱
C．逆温现象日落前出现，日出前消失
D．强逆温前半夜增速慢，后半夜降速快
(2)造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是( )
A．大气吸收地面辐射存在昼夜差异
B．大气散射反射在高度上存在差异
C．空气上下热量传递存在时间差异
D．下垫面反射率在时间上存在差异
(1)A (2)C [第(1)题，根据图示，强逆温层上界海拔低；逆温强度在4时左右达到最大，而不是午夜；逆温现象15时左右出现，10时左右消失；强逆温前半夜曲线陡、增速快，后半夜曲线缓，降速慢。第(2)题，逆温层上界峰值滞后于强逆温层上界峰值，是因为夜晚山风将冷空气带到谷底，且冷空气向上运动需要一个过程，空气上下热量传递存在时间差异。大气吸收地面辐射、散射反射与大气成分相关，与昼夜、高度无关。下垫面反射率与地面性质相关。]
大气受热原理在生产中的应用——农田覆盖技术
1．覆膜类
在农业生产中，广泛地使用农田覆膜技术，包括使用透明膜、不透明膜、反光膜、塑料大棚等。
覆膜类技术的作用原理梳理归纳如下：
2．覆草类
秋冬季节，土壤温度低，作物生长发育迟缓，可利用作物残茬、秸秆覆盖，减少水分蒸发，保墒、增产，增加土壤肥力，且能减少环境污染。但不宜全生长期覆盖，覆草后土壤有机质积累较多，耕层土壤不翻耕，易导致某些病虫害。覆草类技术的作用原理梳理归纳如下：
3．覆砂类
在山地斜坡上铺设一定厚度的砂砾、卵石的混合体，用以栽培粮食、瓜果、蔬菜等作物。覆盖砂砾或卵石的作用：
①保持土壤水分，利于地表水下渗，减少土壤水分蒸发。
②白天受到太阳辐射，增温快，夜间降温也快，增大气温日较差，有利于作物糖分积累。
③砂石风化可以为植物提供微量元素。
覆砂类技术的作用原理梳理归纳如下：
2．下图中图甲为南昌附近一个蔬菜大棚的照片；图乙为地球大气受热过程示意图，图中数字代表某种辐射。据此回答(1)～(2)题。
甲 乙
(1)乙图中( )
A．①的能量大部分被大气吸收
B．②是近地面大气的根本热源
C．③只出现在夜晚起保温作用
D．④表示散失的少量长波辐射
(2)照片拍摄时，南昌的农民一般会给大棚覆盖黑色尼龙网，而不是我们常见的白色塑料薄膜或者玻璃。照片拍摄的时间以及这样做的目的分别是( )
A．7～8月，削弱①以减少农作物水分蒸腾
B．10～11月，阻挡②以防止夜间温度过低
C．12月～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
(1)D (2)A [第(1)题，由图可知，①表示太阳辐射，它一小部分被大气吸收，故A项错误；②是地面辐射，是近地面大气的直接热源，故B项错误；③表示大气逆辐射，弥补地面损失的热量，对地面起保温作用，白天也存在，故C项错误；④表示射向宇宙空间的那部分大气辐射，表示散失的少量长波辐射，D项正确。第(2)题，7～8月，正值南昌市伏旱天气，降水稀少，蒸发旺盛。覆盖的黑色尼龙网，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，故A项正确；其他说法均不符合实际，可排除。]
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