第二单元 从地球圈层看地表环境
第一节 大气圈与大气运动
课时1 大气圈的组成与结构
(2023·河南郑州期末)大气是多种气体的混合物,各种成分保持相对稳定。不同的大气成分,作用不同。据此完成1~2题。
1.大气成分中,既能参与光合作用,又具有保温作用的是( )
A.氮气 B.氧气
C.二氧化碳 D.臭氧
2.当今,导致大气成分比例发生不合理变化的人为原因有( )
①燃烧煤、石油等矿物燃料 ②大量使用制冷剂 ③植树造林 ④兴修水库
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
(2023·山东青岛期末)2018年5月14日,某航班在由重庆飞往拉萨的途中,飞机颠簸严重,驾驶舱挡风玻璃突然炸裂并脱落,导致驾驶舱温度迅速下降至-40℃,机长立即按程序处置,下高度、减速,飞机在下降过程中与地面失联,在全体乘务人员的努力下,飞机最终在成都双流机场安全降落。据此完成3~4题。
3.飞机起飞过程中乘务人员提醒乘客飞机易出现颠簸需系好安全带,其理由是( )
A.飞机的发动机振动剧烈
B.对流层空气进行水平运动
C.平流层空气的对流运动显著
D.对流层空气的对流运动显著
4.挡风玻璃炸裂后,飞机在下降过程中气温的变化是( )
A.先降低再升高 B.逐渐升高
C.先升高再降低 D.逐渐降低
(2023·甘肃兰州期中)气象员无论风霜雨雪,都要保证探空气球每天早上和晚上的7:15准时携带探空仪升起(如下图),上升到约30 km高空后自行爆裂。探空仪可以直接探测大气各层的气压、温度、湿度、风向、风速等气象要素并实时传回。完成5~6题。
5.假设在下列各地同时释放探空气球,并以同样的速度上升,最先测得平流层数据的是( )
A.哈尔滨(45°N) B.北京(40°N)
C.重庆(30°N) D.海口(20°N)
6.正常情况下探空气球顺利升空后记录的温度变化情况是( )
A.一直升高 B.持续降低
C.先升高后降低 D.先降低后升高
(2023·河南商丘期末)研究大气的垂直分层,有助于了解各层大气特征,为人类提供更好的服务。下图示意大气垂直分层,其中①②③代表不同的大气层,甲曲线代表地球大气中某种气体浓度的垂直变化。据此完成7~8题。
7.甲曲线代表的气体( )
A.被称为“地球生命的保护伞”
B.是大气中含量最多的气体
C.吸收太阳辐射中的红外线
D.是温室气体的主要组成部分
8.关于大气垂直分层的叙述正确的是( )
A.①层最适宜飞机飞行
B.①层气温随海拔升高而递增
C.②层大气现象复杂多变
D.③层能反射无线电短波
在对流层中,气温垂直分布一般为“上冷下热”,但有时会出现“上热下冷”的现象,我们称之为逆温。下图为“某地某时刻对流层气温垂直分布状况示意图”。读图完成9~10题。
9.对流层出现逆温时,空气中污染物不易扩散的主要原因是( )
A.人类排放污染物增多
B.抑制了①层空气的对流上升
C.增强了③层空气对流上升
D.阻挡了①层空气的水平运动
10.对流层高度季节变化幅度最大的地区是( )
A.极地地区 B.寒带地区
C.赤道地区 D.温带地区
(2023·江苏苏州月考)读“地球大气的垂直分层图(部分)”,完成11~12题。
11.①②③④四条曲线中,正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是( )
A.① B.② C.③ D.④
12.下列有关该大气层的正确叙述是( )
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.上部热下部冷,空气以水平运动为主
D.顶部与底部的气温相差20 ℃左右
2020年12月17日,“嫦娥五号”完成月球采样任务,在蒙古四子王旗预定区域安全着陆。下图为“‘嫦娥五号’部分返回路线示意图”。读图,完成13~14题。
13.下列关于“嫦娥五号”返回路线中经过的大气层说法,正确的是( )
A.①点位于高层大气 B.②点位于平流层
C.③点空气密度最大 D.④点水汽丰富
14.“嫦娥五号”返回路线中( )
A.①到②点,大气多呈电离状态
B.②点大气主要成分为臭氧
C.②到③点,大气密度逐渐增大
D.④点以后即进入了对流层
15.下图为“大气垂直分层图”。读图回答下列问题。(14分)
(1)某地近地面气温为30 ℃,对流层厚度为12 km,此地对流层顶的气温约为________℃。(2分)
(2)大气垂直分层中与人类关系最密切的是______层(填名称),分析该层大气天气多变的原因。(5分)
(3)B层气温随高度升高而________,并说出主要原因。(3分)
(4)在某些特殊条件下,对流层下部会出现气温随高度升高而增加的现象叫作逆温。对流层大气出现逆温时,试分析其对近地面空气质量产生的不利影响。(4分)
课时1 大气圈的组成与结构
1.C 2.A [第1题,既能参与光合作用,又具有保温作用的是二氧化碳,C正确。第2题,大气的成分比例在一定时期内相对稳定,目前在人为作用下,二氧化碳、氟氯烃等比例增加。二氧化碳的增加是大量燃烧煤、石油等矿物燃料导致的,氟氯烃增多是大量生产制冷设备如空调、电冰箱等导致的,植树造林和兴修水库使大气成分向良性方向变化,①②正确,③④错。故选A。]
3.D 4.B [第3题,对流层空气对流运动显著,导致飞机起飞过程中易出现颠簸现象,D正确。第4题,根据材料可知,挡风玻璃炸裂时飞机位于对流层,该飞机从对流层开始降落,由于对流层大气温度随海拔升高而逐渐降低,所以降落期间气温随着高度的降低而逐渐升高,所以B正确。]
5.A 6.D [第5题,根据所学可知,纬度越低,气温越高,空气对流运动越旺盛,对流层厚度越大。因此选项四个城市中,海口的对流层厚度最大,哈尔滨的对流层厚度最小。四地同时释放探空气球,并以同样的速度上升,最先进入平流层并测得平流层数据的是哈尔滨,A正确。第6题,材料指出,探空气球“上升到约30 km高空后自行爆裂”,因此可知,探空气球穿过了对流层和平流层,并未进入高层大气,对流层气温随着海拔升高而降低,平流层气温随着海拔升高而升高,因此正常情况下,探空气球顺利升空后记录的温度变化情况是先降低后升高,D正确。]
7.A 8.D [第7题,据图可知,甲代表的气体为臭氧,被称为“地球生命的保护伞”。第8题,图中①为对流层,气温随海拔升高而递减,天气现象多变,不适宜飞机飞行,A、B错;②为平流层,大气稳定,C错;③为高层大气,能反射无线电短波,D正确。]
9.B 10.D [第9题,对流层出现逆温时,空气中污染物不易扩散,不是因为人类排放污染物增多,A错误;读图可知,②层空气温度上热下冷,出现逆温,大气层结构稳定,抑制了①层空气对流上升,空气中的污染物得不到及时扩散,B正确;污染物主要在近地面的①层,②层出现逆温对污染物扩散影响大,③层空气运动对污染物扩散影响不大,C错误;逆温主要是阻挡了空气对流运动,不是阻挡空气水平运动,D错误。第10题,地面温度高,对流运动强,对流层高度就高,反之则低。由此推断,地面温度变化越大,对流层高度的变化幅度也就越大,反之则小。极地地区和寒带地区地面温度全年较低,温度变化幅度较小,则对流层高度变化幅度也小,A、B错误;赤道地区地面温度全年较高,温度变化幅度较小,则对流层高度变化幅度也小,C错误;温带地区夏季温度较高,冬季温度较低,地面温度变化幅度最大,因此对流层高度季节变化幅度也最大,D正确。]
11.A 12.C [第11题,根据该大气层的高度位置(12 km至50 km)可判断,该大气层为平流层,平流层最低气温约-60 ℃,最高气温约0 ℃。故选A。第12题,该大气层为平流层,而电离层位于高层大气,A错误;由于平流层气温随高度升高而升高,故不利于对流运动,故B错误;该层大气上部热下部冷,不易形成对流,空气以水平运动为主,C正确;读图可知,平流层的气温随海拔升高而升高,顶部与底部的气温相差60 ℃左右,D错误。]
13.A 14.A [第13题,①②③④均位于高层大气,A正确,B错误。海拔越高,大气越稀薄,大气密度越小,③点海拔最高,空气密度最小,C错误。④点位于高层大气,水汽不丰富,D错误。故选A。第14题,高层大气受宇宙射线影响大,大气多呈电离状态,图中四点都处于高层大气范围内,A正确;臭氧主要分布在平流层,B错误;高层大气层中大气密度小,海拔越高,大气密度越小,C错误;对流层厚度一般为8~16 km,④点以后逐渐从高层大气进入到平流层,然后再进入对流层,D错误;故选A。]
15.(1)-42℃
(2)对流 原因:充足的水汽和杂质,(对流层气温随高度的增加而降低),对流(上升)运动显著;使对流层的天气现象复杂多变。
(3)升高(上升或变高) 原因:该层大气主要靠臭氧(层)吸收太阳紫外线增温。
(4)抑制了空气对流的发生,导致近地面污染物不易扩散;加重大气污染,降低大气能见度。
解析 (1)根据所学可知,对流层大气温度随高度增高而递减,海拔每升高1 km,气温约下降6 ℃。对流层顶的温度为(30-12×6)℃=-42 ℃。(2)大气垂直分层中与人类关系最密切的是对流层。该层大气中拥有充足的水汽和杂质,由于对流层气温随高度的增加而降低,形成上冷下热的气温分布状况,因此对流(上升)运动显著,水汽上升易冷却凝结成云致雨,使对流层的天气现象复杂多变。(3)B层为平流层,B层气温随高度升高而升高(上升或变高);主要原因是该层大气主要靠臭氧(层)吸收太阳紫外线增温。(4)对流层下部出现逆温现象时,对流层下部会出现上热下冷的状况,抑制了空气对流的发生,导致近地面污染物不易扩散,从而加重大气污染,降低大气能见度。