第二章 第一节
【A基础培优练】
时间:30分钟 总分:51分
(知识点1:大气的组成成分;知识点2:大气的垂直分层)
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
[知识点1](2022年宁夏银川月考)大气中的水汽和固体杂质很少,但它们却在天气变化中扮演着重要的角色。据此完成第1~2题。
1.下列关于大气中的水汽和杂质的叙述,正确的是( )
①水汽主要集中在平流层 ②水的相变直接影响地面和大气温度 ③杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件 ④在同一季节,各地水汽含量是一样的
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
2.大气中固体杂质含量最多的地区是( )
A.海洋上空 B.公园绿地
C.水田耕地 D.建筑工地
[知识点1、2](2023年河北邢台期末)2023年1月9日,某专家组在美国气象学会第103次年会上表示,因全球逐步淘汰消耗臭氧层化学品的一致行动,
南极洲上空臭氧层巨大的空洞正在逐步缩小,有望在40年内得到修复。右图为大气的垂直分层示意图。据此完成第3~4题。
3.臭氧集中分布在图中的( )
A.a B.b
D.c D.d
4.臭氧层空洞的存在将会使南极洲( )
A.整体气温迅速升高
B.陆地冰川面积增大
C.近地面紫外线增强
D.全球火山、地震增多
[知识点2](2022年广西三新学术联盟期末)下图为某高度气温的垂直分布曲线图。据此完成第5~7题。
5.下列叙述正确的是( )
A.a是对流层 B.b是平流层
C.a层空气对流 D.b层空气对流
6.若a、b层均属于高层大气,引起其气温垂直变化的因素是( )
A.太阳辐射是a层的主要热源
B.地面辐射是b层的主要热源
C.臭氧是a层吸收能量的主要物质
D.水汽和二氧化碳是b层吸收能量的主要物质
7.若a、b层均属于对流层,a层最可能出现的天气现象是( )
A.雾霾 B.大风
C.霜冻 D.大雨
[知识点2](2022年贵州遵义期末)美国东部时间2021年11月24日凌晨1时21分,“双小行星重定向测试”航天器搭乘猎鹰9火箭从加利福尼亚州范登堡空军基地发射升空。据此完成第8~9题。
8.猎鹰9火箭从发射到升至50千米高空,经历的气温( )
A.逐渐升高 B.一直不变
C.先降低后升高 D.先升高后降低
9.该火箭选择在夜间发射,主要是因为( )
A.夜间安静 B.躲避追踪
C.发射具有随意性 D.夜间便于监测
[知识点2](2023年山东枣庄期末)2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱从距离地球约400千米的高空与空间站组合体分离并穿越“黑障区”(通信暂时中断区域)后,成功降落在东风着陆场。“黑障区”一般出现在地球上空35~80千米的大气层间。下图为大气垂直分层示意图。据此完成第10~12题。
10.材料中的空间站所处的大气层( )
A.臭氧含量高,能大量吸收紫外线
B.有电离层,能反射无线电波
C.获得的地面辐射多,气温高
D.大气逆辐射作用弱,昼夜温差小
11.“黑障区”出现在地球大气层的( )
A.对流层
B.平流层
C.对流层和平流层
D.平流层和高层大气
12.返回舱穿越“黑障区”后到着陆的过程中,大气( )
A.气温先升后降
B.密度逐渐减小
C.先平流后对流
D.气压不断降低
[知识点2](2022年广西北海期末)某同学坐飞机外出旅游时在某社交平台分享了一张客机飞行的照片(如下图)。据此完成第13~15题。
13.图示客机飞行所在大气层( )
A.存在臭氧层
B.常产生极光现象
C.存在电离层
D.位于地球大气上界
14.下列是该同学在社交平台上分享的文字信息,其中可能错误的是( )
A.我现在位于五千米的高空
B.我感觉飞机飞行非常平稳
C.机舱外大气能见度非常好
D.大气温度上部热、下部冷
15.客机自起飞至该层,经历的气温变化过程是( )
A.逐渐降低 B.先下降后上升
C.逐渐升高 D.先上升后下降
二、不定项选择题(每小题3分,共6分)
[知识点2](2023年江苏扬州开学考试)2022年12月,启明星50大型太阳能无人机(图甲)在陕西榆林顺利完成首飞任务入选,该无人机巡航高度可达2万米,可执行高空侦察、森林火情监测等任务。图乙为大气垂直分层示意图。据此完成第16~17题。
甲 乙
16.启明星50无人机巡航的大气层有( )
A.对流层 B.平流层
C.电离层 D.高层大气
17.启明星50无人机以最大巡航高度所在的大气层( )
A.天气稳定 B.对流运动显著
C.能见度高 D.大气密度最小
【B素养提升练】
一、单项选择题
近些年来,生活在伍拉斯顿群岛(55°S,68°W)的许多动物视力严重退化,羊患上了白内障,野兔和鸟类几乎双目失明,渔民捕到的鱼大多数是盲鱼。当地居民外出时暴露的皮肤很快就被晒得透红,眼睛也有痒痛感。这种情况是由于大气层中臭氧层被破坏而造成的。据此完成第1~3题。
1.造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在( )
A.北极上空 B.南极上空
C.赤道上空 D.青藏高原上空
2.臭氧层位于( )
A.对流层顶部 B.对流层与平流层的交界处
C.平流层中 D.高层大气中
3.臭氧层能够大量吸收( )
A.太阳辐射中的紫外线 B.太阳辐射中的红外线
C.地面辐射 D.大气辐射
二、综合题
4.(2023年海南海口模拟)阅读图文材料,完成下列问题。
材料 2023年1月21日除夕,小李一家乘坐飞机从广州去北京,起飞时恰逢小雨,雨丝打窗,不久后,飞机上显示的飞行高度为15千米,小李发现机舱外面晴空万里,阳光普照,而机下乌云滚滚(如下图)。
(1)指出飞机起飞时所处的大气层,并说明当时下雨的理由。
(2)简述15千米所在大气层有利于飞机飞行的条件。
第二章 第一节
【A基础培优练】
时间:30分钟 总分:51分
(知识点1:大气的组成成分;知识点2:大气的垂直分层)
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
[知识点1](2022年宁夏银川月考)大气中的水汽和固体杂质很少,但它们却在天气变化中扮演着重要的角色。据此完成第1~2题。
1.下列关于大气中的水汽和杂质的叙述,正确的是( )
①水汽主要集中在平流层 ②水的相变直接影响地面和大气温度 ③杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件 ④在同一季节,各地水汽含量是一样的
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
2.大气中固体杂质含量最多的地区是( )
A.海洋上空 B.公园绿地
C.水田耕地 D.建筑工地
【答案】1.B 2.D [解析]第1题,大气中的水汽集中在对流层,影响对流层天气变化,①错误;水的相变过程中伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气温度,②正确;大气中的固体杂质是成云致雨所必需的凝结核,③正确;大气中水汽的含量因时因地而异,④错误。第2题,建筑工地灰尘多,大气中固体杂质最多;海洋、公园绿地和水田耕地对大气具有净化作用,固体杂质少,D项正确。
[知识点1、2](2023年河北邢台期末)2023年1月9日,某专家组在美国气象学会第103次年会上表示,因全球逐步淘汰消耗臭氧层化学品的一致行动,
南极洲上空臭氧层巨大的空洞正在逐步缩小,有望在40年内得到修复。右图为大气的垂直分层示意图。据此完成第3~4题。
3.臭氧集中分布在图中的( )
A.a B.b
D.c D.d
4.臭氧层空洞的存在将会使南极洲( )
A.整体气温迅速升高
B.陆地冰川面积增大
C.近地面紫外线增强
D.全球火山、地震增多
【答案】3.C 4.C [解析]第3题,读图可知,图中d为对流层,c为平流层,ab为高层大气,其中a层有电离层;臭氧主要集中在平流层(c)。第4题,南极上空臭氧层空洞的存在,大气吸收紫外线,到达地表的紫外线会增多,C项正确;臭氧为温室气体,臭氧层空洞不会使南极洲整体气温迅速升高,A项错误;温室效应增强会导致南极陆地冰川面积减少,B项错误;火山、地震是地球内部能量的释放,与臭氧层无关,D项错误。
[知识点2](2022年广西三新学术联盟期末)下图为某高度气温的垂直分布曲线图。据此完成第5~7题。
5.下列叙述正确的是( )
A.a是对流层 B.b是平流层
C.a层空气对流 D.b层空气对流
6.若a、b层均属于高层大气,引起其气温垂直变化的因素是( )
A.太阳辐射是a层的主要热源
B.地面辐射是b层的主要热源
C.臭氧是a层吸收能量的主要物质
D.水汽和二氧化碳是b层吸收能量的主要物质
7.若a、b层均属于对流层,a层最可能出现的天气现象是( )
A.雾霾 B.大风
C.霜冻 D.大雨
【答案】5.D 6.A 7.A [解析]第5题,从图中可以看出,b层气温随高度升高而降低,为对流层,空气以对流运动为主;a层气温随高度升高而逐渐升高,为平流层,空气以平流运动为主,D项正确。第6题,若a、b层均属于高层大气,a层位于大气层上界,主要热源是太阳辐射,A项正确;地面辐射是对流层大气的直接热源,B项错误;臭氧是平流层吸收能量的主要物质,C项错误;水汽和二氧化碳是对流层吸收能量的主要物质,不属于高层大气,D项错误。第7题,a层气温随高度升高而升高,又由于该层属于对流层,因此出现了逆温现象,逆温出现会使大气在垂直方向上对流运动受阻,出现雾霾现象,A项正确;风是大气的水平运动,无法形成逆温层,B项错误;霜冻是由于晴天云量少、大气逆辐射弱出现的现象,C项错误;大雨是空气对流上升形成的,D项错误。
[知识点2](2022年贵州遵义期末)美国东部时间2021年11月24日凌晨1时21分,“双小行星重定向测试”航天器搭乘猎鹰9火箭从加利福尼亚州范登堡空军基地发射升空。据此完成第8~9题。
8.猎鹰9火箭从发射到升至50千米高空,经历的气温( )
A.逐渐升高 B.一直不变
C.先降低后升高 D.先升高后降低
9.该火箭选择在夜间发射,主要是因为( )
A.夜间安静 B.躲避追踪
C.发射具有随意性 D.夜间便于监测
【答案】8.C 9.D [解析]第8题,火箭从发射到升至50千米高空,先后经过了对流层和平流层,对流层气温随高度升高而降低,平流层气温随高度升高而升高,所以气温变化是先降低后升高,C项正确。第9题,生活噪音不影响火箭发射,A项错误;火箭发射应该紧密跟踪其运行轨迹,B项错误;火箭发射应该选择合适的时间窗口,C项错误;火箭发射选择在夜间,是由于夜间天空的光源比较少,有利于监测火箭的运行状况,D项正确。
[知识点2](2023年山东枣庄期末)2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱从距离地球约400千米的高空与空间站组合体分离并穿越“黑障区”(通信暂时中断区域)后,成功降落在东风着陆场。“黑障区”一般出现在地球上空35~80千米的大气层间。下图为大气垂直分层示意图。据此完成第10~12题。
10.材料中的空间站所处的大气层( )
A.臭氧含量高,能大量吸收紫外线
B.有电离层,能反射无线电波
C.获得的地面辐射多,气温高
D.大气逆辐射作用弱,昼夜温差小
11.“黑障区”出现在地球大气层的( )
A.对流层
B.平流层
C.对流层和平流层
D.平流层和高层大气
12.返回舱穿越“黑障区”后到着陆的过程中,大气( )
A.气温先升后降
B.密度逐渐减小
C.先平流后对流
D.气压不断降低
【答案】10.B 11.D 12.C [解析]第10题,由材料可知,该空间站距离地表约400千米,为高层大气,有电离层,能反射无线电波,B项正确。臭氧层位于平流层,A项错误;高层大气主要吸收太阳辐射,C项错误;高层大气层大气稀薄,昼夜温差大,D项错误。第11题,读图可知,平流层顶部的平均高度约为50千米,35~50千米为平流层,50~80千米为高层大气,“黑障区”在地球上空35~80千米的大气层间,所以“黑障区”出现在地球大气层的平流层和高层大气,D项正确。第12题,返回舱穿越“黑障区”后到着陆的过程中越来越接近地面,越接近地面气压越高,气体密度越大,B、D项错误;在对流层一般越接近地面,气温越高,A项错误;返回舱穿越“黑障区”后到着陆的过程中,先经过平流层,再经过对流层,所以大气先平流后对流,C项正确。
[知识点2](2022年广西北海期末)某同学坐飞机外出旅游时在某社交平台分享了一张客机飞行的照片(如下图)。据此完成第13~15题。
13.图示客机飞行所在大气层( )
A.存在臭氧层
B.常产生极光现象
C.存在电离层
D.位于地球大气上界
14.下列是该同学在社交平台上分享的文字信息,其中可能错误的是( )
A.我现在位于五千米的高空
B.我感觉飞机飞行非常平稳
C.机舱外大气能见度非常好
D.大气温度上部热、下部冷
15.客机自起飞至该层,经历的气温变化过程是( )
A.逐渐降低 B.先下降后上升
C.逐渐升高 D.先上升后下降
【答案】13.A 14.A 15.B [解析]第13题,观察图片可知,飞机外侧已经没有云朵,飞机下方有稀疏的云朵出现,说明飞机已经在平流层中飞行。平流层中存在臭氧层,A项正确;极光现象发生在高层大气中,常常出现于高纬度地区上空,夜间可见,B项错误;平流层中不存在电离层,C项错误;飞机在平流层中不可能位于地球大气上界,D项错误。第14题,五千米的高空应该是对流层大气,此时飞机已经在平流层中飞行,A项符合题意;飞机在平流层中飞行时非常平稳;在平流层中水蒸气和固态杂质都很少,空气洁净,没有了云、雨、雾、雪等天气现象,机舱外大气能见度非常好;平流层大气温度随高度的升高而升高,大气温度上部热、下部冷。第15题,客机自起飞至该层,先飞过对流层大气,气温随高度升高而降低,再进入平流层大气向上飞行一段距离,气温随高度的升高而升高,B项正确。
二、不定项选择题(每小题3分,共6分)
[知识点2](2023年江苏扬州开学考试)2022年12月,启明星50大型太阳能无人机(图甲)在陕西榆林顺利完成首飞任务入选,该无人机巡航高度可达2万米,可执行高空侦察、森林火情监测等任务。图乙为大气垂直分层示意图。据此完成第16~17题。
甲 乙
16.启明星50无人机巡航的大气层有( )
A.对流层 B.平流层
C.电离层 D.高层大气
17.启明星50无人机以最大巡航高度所在的大气层( )
A.天气稳定 B.对流运动显著
C.能见度高 D.大气密度最小
【答案】16.AB 17.AC [解析]第16题,平流层的平均高度均为12~15千米。由材料可知,该无人机巡航高度可达2万米,最大巡航高度位于平流层,故启明星50无人机巡航的大气层有平流层和对流层,A、B项正确。第17题,由上题可知,启明星50无人机最大巡航高度为平流层,平流层大气以水平运动为主,对流弱,水汽和杂质少,能见度高,天气稳定,A、C项正确,B项错误;大气密度大于高层大气,D项错误。
【B素养提升练】
一、单项选择题
近些年来,生活在伍拉斯顿群岛(55°S,68°W)的许多动物视力严重退化,羊患上了白内障,野兔和鸟类几乎双目失明,渔民捕到的鱼大多数是盲鱼。当地居民外出时暴露的皮肤很快就被晒得透红,眼睛也有痒痛感。这种情况是由于大气层中臭氧层被破坏而造成的。据此完成第1~3题。
1.造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在( )
A.北极上空 B.南极上空
C.赤道上空 D.青藏高原上空
2.臭氧层位于( )
A.对流层顶部 B.对流层与平流层的交界处
C.平流层中 D.高层大气中
3.臭氧层能够大量吸收( )
A.太阳辐射中的紫外线 B.太阳辐射中的红外线
C.地面辐射 D.大气辐射
【答案】1.B 2.C 3.A [解析]第1题,结合材料中伍拉斯顿群岛的位置可知,造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在南极上空。第2题,臭氧层位于平流层之中。第3题,臭氧层能大量吸收太阳辐射中的紫外线。
二、综合题
4.(2023年海南海口模拟)阅读图文材料,完成下列问题。
材料 2023年1月21日除夕,小李一家乘坐飞机从广州去北京,起飞时恰逢小雨,雨丝打窗,不久后,飞机上显示的飞行高度为15千米,小李发现机舱外面晴空万里,阳光普照,而机下乌云滚滚(如下图)。
(1)指出飞机起飞时所处的大气层,并说明当时下雨的理由。
(2)简述15千米所在大气层有利于飞机飞行的条件。
【答案】(1)起飞时所处的大气层为对流层。理由:对流层集中了几乎全部的水汽和杂质,空气以对流运动为主,容易成云致雨。
(2)15千米所在大气层为平流层;该层大气上部热、下部冷,不易形成对流,空气运动以水平运动为主,大气平稳;该层无云雨现象,天气晴朗,能见度高。(共51张PPT)
第二章 地球上的大气
1.学习思路:本章讲的是地球上的大气,学习过程中要注重运用相关的图表资料、示意图理解大气垂直分层中每一层的特点及与人类活动的关系,掌握大气的受热过程和热力环流的原理,并且理论联系实际解释生产、生活中的一些现象,增强运用所学知识解决实际问题的能力。
2.学习技法
(1)大气的组成成分和垂直分层。
明确大气的组成成分讲的是低层大气,即对流层中的大气成分,而不是整个大气层的大气成分。大气垂直分层中每一层的特点可从气温的垂直变化、气流的运动状况以及一些物理特性等方面描述。
(2)大气的受热过程和大气对地面的保温作用。
运用示意图,明确各种辐射以及大气受热的三个过程,即“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还大地”,结合案例明确两种作用,即大气的削弱作用与大气的保温作用,并解释生产、生活中出现的地理现象。
(3)大气热力环流和大气的水平运动。
运用示意图或模拟实验理解大气热力环流,落脚点是理解热力环流的基本原理,运用大气热力环流的知识解释生产、生活中的地理现象,如“巴山夜雨”。大气热力环流是理解大气运动的基本原理,学习大气的水平运动要区分影响大气水平运动的三个力、高空和近地面风向与等压线的关系、等压线疏密对风速的影响。
第一节 大气的组成和垂直分层
课标要求 素养目标
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。 [区域认知]结合材料,分析不同地区对流层高度的差异及原因。
[综合思维]运用相关知识,结合材料分析大气垂直分层的特点及其对人类生产、生活的影响。
[地理实践力]通过实地观测了解当地大气成分和大气污染状况。
[人地协调观]合理组织生产和生活,减少大气污染物的排放,改善大气环境;了解大气成分和垂直分层对人类的影响。
课前 | 必备知识 · 自主夯实
【基础清单】
一、大气的组成
1.低层大气组成:由水汽、________和____________组成。
杂质
干洁空气
2.干洁空气的组成及作用
大气成分 作用
地球上生物体的基本元素
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
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
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
氮气
氧气
二氧化碳
臭氧
3.水汽的作用:水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列 ___________,同时伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的________。
4.杂质的作用:作为__________,是成云致雨的必要条件。
5.人类活动对大气组成的影响
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____________和人类生存造成不利影响。
天气现象
温度
凝结核
生态系统
[小提醒]大气的成分不是固定不变的。从地质作用看,原始大气成分和现代大气成分不同;从当前来看,不同的区域由于地理环境的变化,会导致大气成分的变化;现代生产、生活排放大量的废气,使有害气体增加,加剧了大气环境的污染。
二、大气的垂直分层
1.垂直分层:根据温度、运动状况和密度,大气自下而上可以划分为A _________、B_________和C __________。
对流层
平流层
高层大气
大气的垂直分层示意图
[小提醒]同一地区,不同季节对流层大气的厚度不一样。夏季气温高于冬季,对流层空气对流运动显著,因此,同一地区夏季对流层厚度大于冬季。
2.各层的特征及与人类活动的关系
名称 气温特点 大气运动状况 与人类关系
对流层 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层,人类生活在对流层底部
平流层
高层大气 —
递减
对流运动
升高
平流
运动
地球生命的保护伞
航空飞行
下降
持续
电离层
上升
【名师助学】
想一想:
水汽和杂质为什么是成云致雨的必要条件?
【答案】空气上升到凝结高度,固体尘埃作为凝结核,使周围水汽凝结,才能成云致雨。
小科普1:
臭氧层的作用
大气中的臭氧被誉为“地球生命的保护伞”,它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线,使动植物免遭危害。
小应用:
从纽约飞往伦敦的一航班,正飞行在万米高空,前方突然乌云翻滚,为确保飞行安全,你认为飞行员会采取什么方法?为什么?
【答案】从飞机的飞行高度和所遇到的现象可知,该飞机飞行在对流层顶部,为躲避空难,应迅速提升飞行高度进入平流层。原因:平流层大气以平流运动为主,大气平稳,天气晴朗,利于航空飞行。
小科普2:
电离层与无线电波
地球外80千米~500千米的大气层中,有若干电离层。电离层大气处于高度电离状态,它们就像一面反射无线电波的镜子,使电波在地面和电离层之间多次反射,从而实现了远距离无线电通信。
(2023年山东多校期中联考)地球大气由多种气体和悬浮于其中的固体粒子或气体粒子(称为大气气溶胶)组成。每种大气成分都有不同的作用。据此完成第1~3题。
1.下列选项中,近地面大气时空差异最显著的成分是 ( )
A.氮气 B.氧气
C.二氧化碳 D.水汽和杂质
2.大气中 ( )
A.氧是生物体的基本元素
B.固体杂质是成云致雨的必要条件
C.臭氧主要吸收红外线
D.二氧化碳吸收紫外线
3.导致大气成分不合理变化的人为因素有 ( )
①植树造林 ②兴修水库 ③燃烧矿物燃料 ④大量使用制冷设备
A.①② B.②③
D.②④ D.③④
【答案】1.D 2.B 3.D
[解析]第1题,大气成分中,水汽和杂质主要来源于下垫面,其含量因时因地而变化,故近地面大气时空差异最显著的成分是水汽和杂质,D项正确;氮气、氧气、二氧化碳的含量在短期内不会有明显变化,A、B、C项错误。第2题,大气中氮是生物体的基本元素,A项错误;固体杂质是成云致雨的必要条件,B项正确;臭氧主要吸收紫外线,保护地球上的生命,C项错误;二氧化碳吸收红外线,对地面有保温作用,D项错误。
第3题,燃烧矿物燃料会向大气中释放大量的二氧化碳,加剧温室效应;大量使用制冷设备会产生大量的氟氯烃,破坏大气中的臭氧,使臭氧减少。这两种人为因素会导致大气成分发生不合理变化,③④正确。植树造林可以增强植被光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气;兴修水库可以增加库区大气中水汽的含量。这两种人为因素不会导致大气成分发生不合理变化,①②错误。
大气圈垂直分层可分为对流层、平流层和高层大气,其中对流层和平流层与人类活动的关系密切。据此完成第4~5题。
4.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
5.下列关于平流层的叙述,错误的是 ( )
A.气温随着海拔的升高而升高
B.大气运动以水平运动为主
C.靠臭氧吸收紫外线而增温
D.能反射无线电波
【答案】4.B 5.D
[解析]第4题,臭氧能保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害,其主要存在于平流层中。第5题,平流层的大气中存在臭氧层,能吸收紫外线,使平流层气温随高度的升高而升高;该层大气上部热、下部冷,不易形成对流,大气运动以平流运动为主;能反射无线电波的是电离层,该层存在于高层大气中。
课堂 | 关键能力 · 探究提升
【情境探究】
紫外线指数一般是指从10:00—15:00时间段里,到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度。通常,夜间的紫外
大气的组成
紫外线指数 紫外线强弱 对人体的影响
0~2 阴或雨天,最弱 安全
3~4 多云天气,弱 正常外出
5~6 少云天气,中等 正常外出
7~9 晴天无云,强 避免在10—16时外出
≥10 夏季晴天,很强 尽量不外出
线指数为0,高原地区、晴天时的紫外线指数为15。右表示意紫外线指数与人类健康之间的关系。
(1)概括太阳紫外线对人体健康带来的影响。
【答案】有利影响:阳光中适量的紫外线有很强的杀菌消毒能力;可促进人体对钙的吸收。不利影响:过量的太阳紫外线可能灼伤皮肤;损伤眼角膜,甚至危害人体健康等。
(2)说出人们减少紫外线伤害的应对措施。
【答案】关注紫外线指数预报;可戴防护帽或太阳镜;擦防晒霜;穿长袖衣服;紫外线指数过高时尽量不外出等。
(3)举例说明人类活动可能使到达地面紫外线辐射增加的过程。
【答案】人们在日常生活中大量使用冰箱、冰柜、空调等制冷设备,使用过程中排放的氟氯烃增加,使大气臭氧层破坏,吸收紫外线能力降低,到达地面的紫外线增多。
【整合提升】
1.大气主要成分对大气环境影响的因果关系
(1)二氧化碳→吸收长波辐射(地面辐射)→升温的同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。
(2)臭氧和氧原子。
①高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。
②平流层中的臭氧→吸收波长较长的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害。
(3)水汽。
①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。
②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。
(4)杂质。
①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水。
②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。
2.人类活动引起大气成分的变化
由人类活动造成的大气污染,已导致大气成分比例的变化,并造成了全球性的大气环境问题。
【学以致用】
[考向:大气的组成成分]
(2023年山东菏泽期末)臭氧主要分布在平流层和对流层中。对流层臭氧是光化学烟雾的重要组成部分之一,臭氧已逐渐代替PM2.5成为我国大部分地区的首要污染物。右图为2005—2020年山西省多年平均对流层臭氧总量与平均气温月变化图。据此完成第1~2题。
注:DU即多布森单位,标准大气状态下千分之一厘米的臭氧层厚度为1个多布森单位。
1.山西省多年平均对流层臭氧总量的变化特点是 ( )
A.整体为倒“V”形 B.月变化速率相同
C.春季小于秋季 D.与气温呈负相关
2.影响对流层臭氧总量月份差异的主要因素是 ( )
A.季风 B.降水
C.太阳辐射 D.植被覆盖率
【答案】1.A 2.C
[解析]第1题,由图可知,山西省多年平均对流层臭氧总量总体上呈现夏季多、冬季少的特征,呈倒“V”形,A项正确;月变化速率不同,B项错误;春季大于秋季,C项错误;与气温大体呈正相关,D项错误。第2题,由图可知,对流层臭氧总量大致与气温呈正相关,气温越高,其浓度越高,夏季太阳高度大,太阳辐射强,对流层臭氧浓度高,C项正确。
【情境探究】
2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十五号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。
(1)长征二号F遥十五运载火箭升空过程中,依次穿过大气的哪些分层?
【答案】对流层、平流层、高层大气。
大气的垂直分层
(2)长征二号F遥十五运载火箭升空过程中,大气层气温是怎样变化的?
【答案】降低→升高→降低→升高。
(3)长征二号F遥十五运载火箭发射升空过程中,最开始穿过的大气分层具有哪些特点?
【答案】气温随高度的升高而降低;大气对流运动显著;云、雨、雾、雪等天气现象较多。
【整合提升】
1.图解大气的垂直分层
2.各层大气的特点、成因及与人类的关系
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系
对流层 低纬度地区:17~18千米;中纬度地区:10~12千米;高纬度地区: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 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 分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系
平流层 从对流层顶至50~55千米高空 气温随高度升高而升高 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 该层大气上部热、下部冷,大气平稳 天气晴朗 水汽、杂质含量极少,大气平稳 高层大气 平流层以上的大气 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波
【学以致用】
[考向:大气的垂直分层]
(2023年四川宜宾期末)2022年12月14日夜晚至15日凌晨,我国天文爱好者观测到了双子座流星雨。流星体与距地面85千米左右的高空大气摩擦发光发热,形成了壮丽的流星雨。右图示意双子座流星雨发生处附近的气温垂直变化。据此完成第1~3题。
1.双子座流星雨主要发生于 ( )
A.对流层 B.平流层
C.对流层和平流层 D.高层大气
2.对甲、乙层大气运动特征的描述正确的是 ( )
A.均以对流运动为主
B.均以平流运动为主
C.甲层以平流运动为主,乙层以对流运动为主
D.甲层以对流运动为主,乙层以平流运动为主
3.导致甲、乙层气温垂直变化因素的叙述,正确的是 ( )
A.地面辐射是甲层的主要热源
B.太阳辐射是乙层的主要热源
C.臭氧是乙层吸收能量的主要物质
D.二氧化碳是甲层吸收能量的主要物质
【答案】1.D 2.D 3.B
[解析]第1题,由材料可知,双子座流星雨主要发生于距地面85千米左右的大气中,该高度大气为高层大气,D项正确。第2题,读图可知,甲层气温随高度的升高而降低,大气上部冷、下部热,以对流运动为主;乙层气温随高度的升高而升高,大气上部热、下部冷,比较稳定,大气以平流运动为主,D项正确。第3题,甲、乙层都属于高层大气,乙层距地面遥远,基本不受地面辐射影响,太阳辐射是乙层的主要热源,B项正确;地面辐射是对流层大气的主要热源,A项错误;臭氧是平流层吸收能量的主要物质,C项错误;二氧化碳是对流层吸收能量的主要物质,D项错误。
拓展 | 素养提升 · 增效培优
【教材疑难助解】
教材第28页 引入
39千米的高空属于平流层大气,与地面相比,具有辐射强、缺氧、气温低等特点,使鲍姆加特纳不得不配备特制宇航服。
教材第30页 活动
1.结合非洲地形图可知,埃塞俄比亚位于埃塞俄比亚高原上,肯尼亚位于东非高原上,两国地形均以高原为主,海拔较高,大气稀薄,大气中的含氧量低,有利于激发运动员的运动潜能。
2.略。
3.表中所列榆中、多巴、海埂、兴隆、呈贡等高原训练基地均位于海拔1 800~2 400米范围内。由表2.2可知,海拔越高,大气中的含氧量越低,会危及运动员的身体健康,反而达不到理想成绩。
教材第31页 思考
略。
【课外实践探究】
开展空气质量调查
[背景材料]
空气质量是空气受污染的程度,即自然界空气中所含污染物质的多少。根据空气质量指数,将空气质量划分为六个等级,不同等级的空气质量对人类健康的影响不同,如下表所示。
空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级
空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
对健康的影响 空气质量令人满意,基本无空气污染 空气质量可接受,某些污染物对极少数敏感人群健康有较弱影响 易感人群症状有轻度加剧,健康人群出现刺激症状 进一步加剧易感人群症状,会对健康人群的呼吸系统有影响 心脏病和肺病患者症状加剧,运动耐受力降低,健康人群出现症状 健康人群运动耐受力降低,有明显强烈症状,可能导致疾病
空气质量的评定主要按空气中所含污染物的量来衡量,目前参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。
[调查方法及内容]
通过网络查询、记录学校所在城市近一周以来的空气质量,包括空气质量级别、空气质量指数、主要污染物及其浓度。
空气质量记录表
日期 空气质量指数 空气质量级别 主要污染物及其浓度 PM2.5/ (μg·m-3) PM10/ (μg·m-3) 二氧化氮 /(μg·m-3) 二氧化硫 /(μg·m-3) 臭氧/ (μg·m-3) 一氧化碳
/(μg·m-3)
[数据探究分析]
1.近一周以来学校所在城市的空气质量如何?对人类的健康有何影响?
2.学校所在城市主要的空气污染物是什么?试推测该类污染物产生的主要原因。
3.针对学校所在城市的空气质量问题,就如何提高空气质量提出合理化的建议。
【答案】略。