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2024年高三地理一轮复习
第07讲
大气的组成和垂直分层
课时建议:1个课时
content
01 课标要求
02 考情分析
03 知识结构
04 考点突破
目录
高三地理一轮复习
一、课标要求
课标要求 学科素养要求
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。 人地协调观:能够从人地关系的角度,理解大气环境与人类活动的相互影响关系。
区域认知:通过图表等资料,描述不同地区对流层的厚度差异,并解释不同纬度对流层厚度不一的原因。
综合思维:能在真实案例和问题情境中应用大气组成和大气垂直分层特点的知识,解释人类活动与大气现象的密切联系。
地理实践力:能够结合当地实际情况,说明大气成分的变化与生产生活的联系,分析原因,提出措施。
二、考情分析
提取考点:
1.大气成分的时空变化,及其与人类活动的相互影响(重点,常见考向)
2. 逆温的成因,及其与生产生活的关系(难点)
考题 命题方向
2023 全国乙卷 以夏威夷的全球大气观测站为背景,考察了大气二氧化碳的来源、变化原因等。
浙江卷 以贵州某次锋面雨雾现象为背景,考察了逆温发生时的气温垂直变化。
湖南卷 以某地综合气象要素统计图为背景,考察了大气湿度变小的原因。
2022 广东卷 以南岭大气汞含量的变化为背景,考察影响大气组成成分含量日变化和季节变化的原因。
以我国城际间快递的不通运输方式耗时、碳排放为背景,考察大众碳减排的做法。
2021 广东卷 以黄河源地区冬季辐射逆温现象为背景,考察逆温的成因。
全国乙卷 以某城市郊区和城区的相对湿度差异为背景,考察影响大气水汽相对差异的原因。
湖南卷 以小海坨山滑雪场的建设运营为背景,考察大气水汽变化、气温垂直分布与滑雪赛事顺利举办的关系。
2020 全国Ⅱ卷 以沙漠绿洲的温度变化为背景,考察空气中水汽的作用
浙江卷 以氧化亚氮的增温效果为背景,考察大气组成成分的作用与变化来源
大气的垂直分层,及其与生产生活的联系(必备知识)
课标考点:
三、知识结构
大气
垂直分层
含量与变化
成因分析
生产、生活影响
类型
作用
气温的垂直变化
逆温现象
主要成分
对流层
减碳
平流层
高层大气
生产、生活影响
天气变化
成因分析
四
考点突破
1、大气成分的时空变化,及其与人类活动的相互影响
2、大气的垂直分层,及其与生产生活的联系
南海区2024届高三地理一轮复习
3、逆温的成因,及其与生产生活的关系
考点1:大气成分的时空变化,及其与人类活动的相互影响
如图,2019年,亚马孙森林火灾频发,截至8月18日,亚马孙森林火灾数量超过7.2万起,较2018年同期增长了83%。截至8月22日,亚马孙地区森林大火已持续燃烧了16天。
问题:
1. 说出亚马孙地区低层大气的组成成分。
2. 亚马孙地区森林火灾对当地大气成分的改变有哪些?
3. 说明亚马孙地区森林火灾改变大气成分,可能对人类造成哪些不利影响?
1. 说出亚马孙地区低层大气的组成成分。
2. 亚马孙地区森林火灾对当地大气成分的
改变有哪些
3. 说明亚马孙地区森林火灾改变大气成分,可能对人类造成哪些不利影响
水汽、杂质、干洁空气。
二氧化碳浓度增加;
含有二氧化氮、臭氧、甲醛、二氧化硫、甲烷、一氧化碳和气溶胶等大量的残留气体。
二氧化碳浓度增加,大气保温作用增强,导致全球气候变暖,引发全球自然环境变化。
二氧化氮、一氧化碳和气溶胶等大量的残留气体,污染大气环境,危害人体健康,影响人们的生产生活。
考点1:大气成分的时空变化,及其与人类活动的相互影响
大气组成 含量 主要作用
干洁 空气 主要 成分 N2 78% 生物体的基本成分
O2 21% 维持生物活动的必要物质
微量 成分 CO2 0.03% 植物光合作用的原料、对地面保温
O3 0.000001% 吸收紫外线,使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害
水汽 0.25% 湿度 成云致雨的必要条件、对地面保温
杂质 成云致雨的必要条件
人类活动会影响大气的成分和含量,特别是对其中微量成分和杂质产生变化,对生态系统和人类生存造成不同程度的影响。
让自然永远自然,
让荒野永远荒野!
相对湿度=
实际水汽压
饱和水汽压
(2021·全国Ⅰ卷)相对湿度是空气中实际水汽压与同温度条件下饱和水汽压的比值,用百分数表示。图示意我国某大城市1975~2015年城区和郊区各月平均相对湿度。据此完成1~2题。
1.造成城区与郊区相对湿度差异的主要原因是城区较郊区
A.气温高
B.蒸发(腾)强
C.降水量大
D.绿地面积大
典例一
A
城区气温比郊区高
物理常识:
温度越高,空气能够容纳的水汽越多。饱和水汽压越大
相对湿度:城区<郊区
实际水汽压:城区≈郊区
饱和水汽压:城区>郊区
(2021·全国Ⅰ卷)相对湿度是空气中实际水汽压与同温度条件下饱和水汽压的比值,用百分数表示。图示意我国某大城市1975~2015年城区和郊区各月平均相对湿度。据此完成1~2题。
2.该城市可能是
A.乌鲁木齐 B.北京
C.上海 D.广州
典例一
B
相对湿度的季节变化
大致与雨季一致,雨季降水量大,时间长,相对湿度更大。
区域认知:各城市的雨季是哪几个月?
乌鲁木齐:全年少雨
北京:7、8月降水集中,多暴雨
上海:6月梅雨
广州:4、5月龙舟水
迁移训练一
绝对湿度表示每立方米的湿空气中含有的水汽的质量,单位为kg/m ,相对湿度是指空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度的百分比。下图为我国某城市某日“空气湿度同气温的关系图”。据此完成3~5题。
3.图示时段
A.因降水使相对湿度降低
B.绝对湿度随气温的升高而增大
C.因升温使相对湿度降低
D.绝对湿度随气温的升高而降低
4.该城市可能是
A.广州 B.乌鲁木齐 C.昆明 D.海口
5.图示时段该地的天气状况是
A.日出前后有霜冻 B.10:00有大风
C.14:00有雷阵雨 D.无降水过程
C
B
相对湿度
100%
相对湿度
50%
相对湿度
20%
日出前后
5℃
10:00
16℃
14 :00左右
35℃
表示单位体积空
气中水汽的质量
D
绝对湿度不变
昼夜温差大,干旱
【方法点拨】
大气中水汽含量的变化
1. 绝对湿度不变时,气温越高,相对湿度越小;随着气温的降低,相对湿度逐渐增大,甚至达到饱和乃至过饱和状态。
2. 向未饱和空气中不断增加水汽,可使绝对湿度和相对湿度增大。气温越高,空气容纳水汽的能力越强,天气闷热(“桑拿天气”);
3. 当水汽达到饱和状态时,再增加水汽,空气将进入过饱和状态,就有多余的水汽,在凝结核的参与下,多余的水汽就会凝结,形成降水(包括雨、雪、淞、雾、露、霜、霰、雹等)。
(2022·广东卷)汞是一种易挥发的重金属元素,大气汞主要以气态形式存在。南岭周边省区是我国重要的有色金属冶炼企业分布区。在南岭国家森林公园某山顶附近监测得知,该地大气汞含量日变化明显,最高值在午后出现;秋冬季比夏春季大气汞含量高且变幅大。据此完成6~7题。
6.导致该地大气汞含量在午后出现最高值的原因是午后
①对流雨多发 ②谷风环流较强
③植被蒸腾较弱 ④地面蒸发旺盛
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
典例二
C
大气汞来源
本地
异地
午后气温高
山区地表的汞蒸发
山区白天吹谷风
风从周边吹向山顶
南岭周边有色金属冶炼企业排放汞
工业化发展,让大气组成中出现了新的变化,但是万变不离其宗,从来源出发考虑,结合区域背景思考。
(2022·广东卷)汞是一种易挥发的重金属元素,大气汞主要以气态形式存在。南岭周边省区是我国重要的有色金属冶炼企业分布区。在南岭国家森林公园某山顶附近监测得知,该地大气汞含量日变化明显,最高值在午后出现;秋冬季比夏春季大气汞含量高且变幅大。据此完成6~7题。
7.该地秋冬季比夏春季大气汞含量变幅大,原因可能是秋冬季
A.土壤汞排放量更多 B.南下冷空气更频繁
C.准静止锋更加强盛 D.植被的覆盖度更低
典例二
B
南岭纬度较低
秋冬季冷空气南下频繁
气温变化幅度大
汞的蒸发变化幅度大
南岭周边有色金属冶炼企业排放汞
结合区域背景思考其他选项
迁移训练二
(2020·浙江卷)氧化亚氮(N2O)在百年尺度内的增温效应是等量二氧化碳的近300倍。农田是氧化亚氮的第一大排放源。完成下面小题。
8. 氧化亚氮具有增温效应,主要是因为
A. 大气辐射总量增加 B. 大气吸收作用增强
C. 地面辐射总量增加 D. 地面反射作用增强
9. 农田排放的氧化亚氮,主要来源于
A. 作物生长时的排放 B. 大气中氮气的转化
C. 秸秆燃烧时的产生 D. 生产中氮肥的施用
二氧化碳可以吸收地面辐射而使气温升高,其他具有增温效应的温室气体等同,比如水汽(H O)、氟利昂、甲烷(CH )等。
B
D
生产、生活的发展变化会增加大气的成分,考虑实际情况,多阅读,增长见识。
【方法点拨】
由于工业、交通运输业的发展,空气中的二氧化碳含量增加了,比例变化很小,但影响很大;
同时一氧化碳、二氧化硫等污染物,燃烧和工业生产过程排放的粉尘等气溶胶粒子都在增加,污染物质的含量虽少,但对人类和大气环境的影响却是不可忽视的。
大气成分的时空变化,及其与人类活动的相互影响
在生产、生活中应该如何做到减碳呢?碳达峰和碳中和如何达成?
考点2: 大气的垂直分层,及其与生产生活的联系
问题:
1. 为什么亚马孙森林大火的烟尘都在上升?
如果没有大火呢?
2. 对比不同时空对流层高度的差异
(1)空间:
亚马孙地区 两极地区。
(2)时间:
夏季 冬季,白天 夜晚。
(3)时间和空间:(同纬度)
白天,陆地 海洋,内陆 沿海。
3. 对流层云的形成与大气运动有何关联?
大于
大于
大于
大于
大于
(2019·全国Ⅱ卷)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。水汽开始凝结的高度即为积云的云底高度。据此完成10~12题。
10.大气对流过程中上升气流与下沉气流相间分布,因此积云常常呈
A.连续层片状 B.鱼鳞状
C.间隔团块状 D.条带状
11.积云出现频率最高的地带是
A.寒温带针叶林地带 B.温带落叶阔叶林地带
C.亚热带常绿阔叶林地带 D.热带雨林地带
12.在下垫面温度决定水汽凝结高度的区域,积云的云底高度低值多出现在
A.日出前后 B.正午
C.日落前后 D.午夜
C
典例三
D
A
有云
无云
水汽多+对流旺盛
下垫面温度越低,水汽降至凝结温度的高度越低,积云的云底高度越低。 请画出其示意图。
13. 1月份,西安上空飞机尾迹出现频率最高的高度大约为
A.3~5千米 B.8~10千米
C.13~15千米 D.18~20千米
14. 通常,飞机尾迹层的平均厚度为1~2km,其下限高度最高的季节是
A.春季 B.夏季
C.秋季 D.冬季
晴朗的天空,喷气式飞机在高空飞行时,机身后边会出现一条或数条长长的“白烟”,这是飞机发动机排出来的高温高湿的废气与周围环境空气混合后(此后称混合气体),水汽凝结而成的特殊云系,称为飞机尾迹。此混合气体能否出现凝结现象取决于环境空气自身的温度、湿度和大气压力。通常只有当环境温度在-41℃~-60℃时,才有可能出现飞机凝结尾迹。飞机尾迹出现的频率和高度有一定的季节差异。下图为拍摄的飞机尾迹。完成13~14题。
B
B
迁移运用三
1月近地面0℃等温线附近
近地面气温最高
民航飞机巡航在哪一层?
舱外气温如何?
【方法点拨】
对流运动越活跃
,对流层越厚
时间差异
空间差异
夏季比冬季厚
低纬度比高纬度厚
平均厚度10~12km
大气的垂直分层,及其与生产生活的联系
【方法点拨】
垂直分层 高度 主要特点 特点成因
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,温度大约降低0.6℃) 地面是对流层大气的直接热源
离地面越近,受热越多
空气对流运动显著 该层上部冷、下部热
天气现象复杂多变 几乎全部水汽、固体杂质集中在该层
对流运动显著,易成云致雨
平流层 对流层顶 到50~55千米 下层气温随高度变化小; 30千米以上随高度增加而迅速上升 该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
气流以平流运动为主 该层大气上热下冷,大气稳定
有利于高空飞行 水汽、杂质极少,云雨绝迹,气流平稳
高层大气 平流层顶到大气上界(高度约2000~3000千米) 气压很低,密度很小 中国空间站轨道高度为400~450公里 离地面远,引力小
80~500千米高空有若干电离层, 能反射无线电短波 电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态
考点3: 逆温的成因,及其与生产生活的关系
问题:
1. 说明图中炊烟为何弥漫不散的原因。
2. 推测图中现象出现频率最高的季节,最可能的时间和天气。简述原因。
空气对流弱,出现下冷上热的逆温天气
秋冬季晴朗的早晨或傍晚。
低层大气因地面强烈辐射冷却而降温,导致下冷上热。
逆温 :一般情况下,对流层温度上冷下热,但在一定条件下,对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象。
气温随高度
升高而递减
气温
高度
气温随高度
升高而递增
气温
高度
考点3:逆温的成因,及其与生产生活的关系
逆温层
问题:
3. 描出图中逆温层的范围。
4. 逆温对生产生活产生哪些影响?
上热下冷
大气层结稳定
空气不易对流
抑制沙尘暴的产生
有利于飞机高空飞行
不利于大气污染扩散
雾、霾等天气加重
1. 有利影响:
沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、对流运动。
类似平流层:空气平稳,万里晴空提高了能见度——飞行更加安全。
主要是在一些山坡或河谷地区。提高了谷地在冬季的温度水平,多年生果树越冬可不必埋土,冻害得以避免或减轻;
在这里发展蔬菜,可减少热能投入,提高经济效益(我国新疆伊梨谷地,逆温从10月至翌年3月,长达半年之久。1月份的坡地逆温层厚达400米,逆温强度达5℃。);
逆温层坡地还是当地牲畜避寒、越冬的理想场所(如天山牧场冬季过冬就不是在山脚下还是在山的一定高度上)。
(1)抑制沙尘暴的发生
(2)对飞机的飞行极为有利
(3)逆温是一种气候资源
考点3:逆温的成因,及其与生产生活的关系
2.不利影响
空气对流运动被抑制,
加重大气污染
易产生大雾天气
阴雨天气(锋面逆温)
冻雨天气
(3)对交通影响
能见度降低,地面湿滑,诱发交通事故
(4)对人们影响
易引发呼吸道疾病,危害人体健康
(1)对环境影响:
(2)对天气影响:
考点3:逆温的成因,及其与生产生活的关系
典例四
(2021·广东卷)辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地,平均海拔4000多米,冬季辐射逆温现象多发。据此完成15~17题。
C
15.冬季易加强辐射逆温的地形是
A.山峰 B.平原 C.谷地 D.丘陵
16.黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是
A.日落前后,大风呼啸 B.正午时刻,雨雪交加
C.午夜时分,浓云密雾 D.日出之前,晴朗无风
17.黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于
A.锋面气旋多 B.下沉气流盛行
C.准静止锋强 D.热力对流强盛
D
B
吹谷风时,山坡的冷气流使近地面降温更剧烈
一天中气温最低,保温最弱
冬季的高原:冷得很
迁移运用四
某科研部门对湖南山区某大气污染工厂所在山谷进行了逆温观测,记录了山谷上空6个晴夜各高度平均逆温强度的情况。对比建厂前后的观测数据,发现建厂后逆温有所减弱。据此完成18~20题。
B
18.由图可知,逆温
A.厚度约50米 B.日出前最强
C.日落后结束 D.强度与高度正相关
19.该地16时气温垂直分布状况可能是
C
厚度最厚,强度最强
16时逆温层薄
迁移运用四
某科研部门对湖南山区某大气污染工厂所在山谷进行了逆温观测,记录了山谷上空6个晴夜各高度平均逆温强度的情况。对比建厂前后的观测数据,发现建厂后逆温有所减弱。据此完成15~17题。
A
20.大气污染工厂建设使逆温减弱的
原因主要是
①废热使地面气温升高
②削弱太阳辐射
③增强大气逆辐射
④削弱山谷风
①③ B. ②④
C. ①② D. ③④
逆温减弱
地面升温
工厂排放热量
工厂污染物使保温作用增强,
大气逆辐射增强
地面更冷,逆温更强
使上下层大气热量交换减少,
地面更冷
逆温的成因
【方法点拨】
辐射逆温:最常见,是由于地面辐射强烈冷却而形成,常出现在晴朗无云的夜间、日出前。
逆温的成因
【方法点拨】
地形逆温:山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底。 山风
平流逆温:暖空气水平移动到冷的地面或水面上。 雾
锋面逆温:冷、暖气团相遇,暖气团位于锋面上部
山西运城 平流雾
课程结束
2024届高三地理一轮复习