第一节 大气的组成与垂直分层
课程标准 素养目标
运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。 人地协调观：大气的组成对人类生产生活的影响，人类活动对大气成分的影响。综合思维：根据日常生活的感受分析大气垂直分层的特点。地理实践力：观察天气变化，体验大气组成对天气变化的影响。
一、大气的组成
是一种混合气体，由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。
(1)干洁空气
①组成
②作用
主要成分 作用
氮 地球上生物体的基本成分
氧 是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质，并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程
二氧化碳 是绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用
臭氧 能强烈吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害；而穿透大气到达地面的少量紫外线，又具有杀菌的作用
(2)水汽和杂质
成分 分布 影响
水汽 水平方向 海洋上空高于陆地上空，湿润地区上空高于干旱地区上空 在大气温度变化的范围内，水汽可发生固、液、气三态的转化，产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象
垂直方向 一般自地面向高空逐渐减少
杂质 在近地面大气中，陆上多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季 会使大气能见度变差；作为凝结核，又是成云致雨的必要条件
判断正误
(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。(√)
微思考 大气成分是固定不变的吗？
提示：不是。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、生活大量的废气排放，使有害气体增加，加剧大气环境的污染。
二、大气的垂直分层
1．划分依据：根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
2．大气垂直分层
垂直分层 特点 成因 与人类关系
对流层 气温随高度的增加而递减 地面是对流层大气主要的直接热源 与人类的关系最为密切
高度随纬度、季节而变化 受地面的影响很大
天气现象复杂多变 随着空气的对流运动，近地面的水汽和杂质向上空输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨
平流层 气温随高度的增加而上升 该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温 有利于航空飞机飞行
空气盛行水平运动 平流层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流
天气现象少见 水汽、杂质含量稀少
高层大气 气温随高度增加先降低后升高 有若干电离层
气压很低，密度很小
判断正误
(1)对流层是大气层各层中最厚的一层。(×)
(2)对流层的厚度低纬度地区大于高纬度地区，夏季大于冬季。(√)
(3)对流层的高度受地面影响很大。(√)
(4)对流层的厚度为12千米。(×)
微思考 鲍姆加特纳从39千米高空跳伞，为什么要穿特制的宇航服？
提示：鲍姆加特纳跳伞的高度处于平流层，那里氧气稀薄，气温低。
研习1 利用大气组成成分的作用解释地理现象
1．大气的成分及其作用
组成 含量 作用
干洁空气 氧气 二者占干洁空气体积分数的99% 维持生命活动的必需物质
氮气 生物体的基本成分
二氧化碳 含量很少 绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起保温作用
臭氧 含量很少 被誉为“地球生命的保护伞”，还可杀菌治病
水汽 含量很少，因地因时而异 成云致雨的必要条件
杂质
2.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O→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O3→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过多紫外线伤害。
(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。
近些年来，生活在沃拉斯顿群岛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通红，眼睛也有痒痛感。这种情况是由大气层中臭氧层被破坏造成的。读图，回答1～2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．北大西洋上空
2．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
解析：第1题，臭氧空洞在地球的两极地区均有出现，尤以南极地区最为严重。图示信息表明该群岛位于南美洲的最南部，应该是受南极的臭氧空洞影响而造成的环境问题。故选B。第2题，臭氧层能够强烈地吸收太阳辐射中的紫外线，让生物免受伤害。故选A。
答案：1.B 2.A
[思路点拨]
解答此题组应从以下两点入手：
1．地理位置要依据经纬网判断，根据图中的经纬度可以看出是南半球的中高纬度地区。
2．依据大气组成成分对生物的作用分析回答。
科学研究发现，臭氧层减少会造成“臭氧层空洞”，近年来南极上空臭氧层空洞面积增大。据此完成1～3题。
1．下列关于臭氧层的说法，正确的是( )
A．臭氧层是地球的保护伞
B．臭氧主要吸收红外线
C．臭氧主要在对流层
D．臭氧所在层以对流为主
2．距离南极较近的智利海伦娜岬角附近的居民近年来对户外防护品需求增多，可能是( )
A．居民收入增高
B．户外活动增多
C．旅游需求旺盛
D．防止紫外线灼伤
3．科学研究发现，臭氧减少1%，到达地面的紫外线增加2%，这会对人类造成( )
①皮肤癌 ②白内障 ③发育提前 ④免疫系统缺陷
A．①②③
B．①③④
C．②③④
D．①②④
解析：第1题，结合所学知识可知，臭氧位于平流层，该层大气以水平运动为主，臭氧可以吸收紫外线，使地球上的生物免受过多紫外线的伤害，故选A。第2题，近年来，南极臭氧空洞问题明显，该地区的居民户外防护品需求增多主要是为了防止紫外线灼伤，故选D。第3题，到达地面的紫外线过多会破坏人类免疫系统，增加皮肤癌和白内障的发病率，①②④正确；紫外线过多与生命发育关系不大，③错误。故选D。
答案：1.A 2.D 3.D
研习2 大气的垂直分层
大气不同层次的特点
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 ①气温随高度的增加而递减；②空气对流运动显著；③天气现象复杂多变 ①地面是对流层大气的直接热源；所以同一地区的对流层高度夏季高于冬季；②该层上部冷，下部热；③几乎全部的水汽、固体杂质都集中在该层，对流运动易成云致雨 人类就生活在对流层底部；与人类关系最密切
平流层 从对流层顶至50～55千米的高空 ①气温随高度增加呈递增趋势；②以平流运动为主；③天气晴朗 ①该层中的臭氧吸收太阳紫外线；②该层上热下冷，大气稳定；③水汽、杂质少，气流平稳 人类生存环境的天然屏障；利于高空飞行
高层大气 从平流层顶到 3 000千米的高空 大气密度极小 距地面远，受地球引力小 电离层能反射无线电波
(1)如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。但人类活动排放的污染物会影响大气的成分和含量，产生大气污染。
(2)大气中二氧化碳主要吸收地面辐射的能量，对太阳辐射的吸收很少。
(3)臭氧空洞最严重的是南北极和青藏高原地区，由于南北极和青藏高原地区上空的对流层较低，相应的平流层的高度也随之降低。人们向对流层大气中排放的氟利昂会随着大气的环流运动而到达“三极”地区的上空，进而破坏臭氧层。
下图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：大气垂直温度变化曲线大致呈“倒3”形，③④排除；地表温度约20 ℃，对流层顶部约－50 ℃，平流层顶部约0 ℃，①错误，②正确。故选B。
答案：B
[思路点拨]
本题主要考查大气的垂直分层，要从平均温度的变化规律去分析。
2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入高度约400 km的预定轨道。7月4日空间站的航天员首次实现出舱，刘伯明、汤洪波身着中国自主研制的新一代“飞天”航天服进行舱外作业。9月17日返回舱顺利返回地球。据此完成1～2题。
1．运行中的空间站所处的地球大气垂直分层是( )
A．对流层 B．平流层
C．臭氧层 D．高层大气
2．返回舱返回过程中( )
A．大气温度不断升高 B．大气密度不断增大
C．空气对流不断减弱 D．水汽含量不断减少
解析：第1题，从地面到大气上界，在垂直方向上大气被分为对流层、平流层和高层大气三层，臭氧层位于平流层中。对流层顶的平均高度约为11～12千米，平流层顶的高度约为50～55千米，平流层顶之上为高层大气。由材料可知，运行中的空间站所处高度约为400千米，应处于高层大气。故选D。第2题，返回舱返回过程中，先经过高层大气，再经过平流层，最后经过对流层后降落地表。大气温度变化应是降低—升高—降低—升高，A错误；大气密度不断增大，B正确；空气对流主要发生在对流层，而平流层空气以水平运动为主，几乎没有对流现象，C错误；水汽几乎全部位于对流层，D错误。故选B。
答案：1.D 2.B
—————————————[教材探究]—————————————
教材第66页 探究
提示：
1．认同。地球上的生命活动离不开太阳辐射所提供的能量，但太阳辐射中的紫外线会破坏人、动物和植物的细胞组织。臭氧层能大量吸收太阳辐射中的紫外线，避免地球生物遭受过多紫外线辐射的影响，而少量穿过臭氧层到达地面的紫外线，能起到杀菌防病的作用，并能促进人体内维生素的合成。因此，臭氧层被称为“地球生命的保护伞”。
2．除了臭氧层破坏之外，全球性大气环境问题还包括全球气候变暖和酸雨等。全球气候变暖与大气中CO2等温室气体增多有关。酸雨与大气中各种酸性气体(如二氧化硫等)不断增多有关。
教材第68页 活动
提示：两者的组成物质不同，前者是气态和液态物质，后者是固态颗粒物；两者都能造成空气的能见度下降，前者会使空气中水平能见度低于1千米，后者则会使空气中水平能见度低于10千米；两者在日出后变化不同，雾在日出后即散，霾在日出后不会消散。
霾的危害主要有两方面：一是对人体产生的危害，如对呼吸系统、心血管系统等的影响；二是对生态环境和交通造成的危害，如霾天气时，由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。
教材第71页 活动
提示：
1．(1)对照我国地形图可知，相较于重庆、武汉、长沙、上海，贵阳虽然纬度较低，但由于其处于云贵高原，海拔较高，故夏季天气凉爽。
(2)林芝虽然处在青藏高原地区，但仔细观察发现该地海拔较低，且所在的纬度也比较低，故3月份该地气温已经较高，有桃花盛开。
2．(1)正常情况下，对流层气温是上冷下热，容易形成对流。若对流层局部范围内出现逆温现象，则抑制了对流运动，导致近地面污染物不易扩散，进而造成大气污染。
(2)20世纪八大公害事件指因现代化学、冶炼、汽车等工业的兴起和发展，工业“三废”排放量不断增加，环境污染和破坏事件频频发生。在20世纪30年代至60年代，发生了八起震惊世界的公害事件。其中与逆温现象有关的是：①比利时马斯河谷烟雾事件；②美国多诺拉镇烟雾事件；③伦敦烟雾事件；④美国洛杉矶光化学烟雾事件。
读干洁空气的主要成分(25千米以下)表，回答第1题。
气体成分 体积分数(%) 质量分数(%)
氮气 78.08 75.52
氧气 20.94 23.15
氩气 0.93 1.28
二氧化碳 0.03(变动) 0.05
1．下列关于表中干洁空气的主要作用，叙述不正确的是( )
A．二氧化碳吸收地面辐射的能力强，使气温升高
B．水汽和杂质是成云致雨的重要条件
C．氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料
D．臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用
解析：近地面大气的直接热源是地面辐射，二氧化碳吸收地面辐射的能力强，增加大气的热量，使气温升高，A正确；水汽和杂质是成云致雨的重要条件，B正确；干洁空气中包括氮气、氧气、二氧化碳等，其中，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，C错误，符合题意；臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用，D正确。故选C。
答案：C
2019年国庆节上映的电影《中国机长》根据真实事件改编。2018年 5月14日四川航空3U8633航班由重庆飞往拉萨，在起飞半小时飞行高度达9 800米时突发事故，驾驶舱挡风玻璃爆裂脱落，副机长曾半个身子被吸出机外，后经机组人员齐心协力，最后所有人和飞机都安全返航，机长刘传健创造了比 “萨利机长”更伟大的航空奇迹。下图是大气垂直分层示意图。读图，回答2～3题。
2．影片中航班返航过程中遇雷暴云，剧烈颠簸，此时飞机所处大气分层为( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
3．航班突发事故时机上人员面临的危险不包括( )
A．低温 B．强风
C．辐射 D．缺氧
解析：第2题，中纬度对流层的平均厚度约为10～12千米，飞行高度达9 800米时突发事故，此时飞机应处于对流层顶部。故选D。第3题，航班突发事故时飞机位于对流层。在对流层，随海拔升高，气温和大气密度降低；海拔高，摩擦力小，风力大。因此飞机在9 800米高度突发事故，驾驶舱挡风玻璃爆裂脱落，会导致机上人员面临低温、强风和缺氧的危险。太阳辐射强的应是高层大气，即甲层。故选C。
答案：2.D 3.C
暑假期间，运城某同学首次坐飞机，在经历起飞颠簸之后，飞机升到云层之上，平稳飞行，俯瞰云海，地面虽是阴天，没想到云上的天空如此湛蓝，随即拍了张照片(如图)。据此完成4～5题。
4．关于图示飞机所在大气层特点的描述，正确的是( )
A．机舱外温度高于机舱内
B．臭氧位于该层
C．该层常有极光现象
D．该层天气多变
5．下面为该同学在下飞机后微信分享的文字信息，其中不可信的是( )
A．飞行时，偶遇神舟十三号
B．降落时，又穿云雾中
C．降落时，再次颠簸
D．落地时，飞机雨中滑行
解析：第4题，该大气层飞机平稳飞行，天空湛蓝晴朗，应属于平流层，臭氧位于该层，B正确；平流层海拔高，机舱外温度远低于机舱内，A错误；极光现象主要发生在高层大气，C错误；平流层天气稳定，D错误。故选B。第5题，神舟十三号位于太空，在大气层之外，飞行中不可能偶遇神舟十三号，A符合题意；降落时要经过对流层，可能又穿云雾中，同时，对流层空气对流运动强烈，可能再次颠簸，B、C不符合题意；落地时，所在机场可能出现阴雨天气，所以飞机可能在雨中滑行，D不符合题意。故选A。
答案：4.B 5.A
课时作业(九) 大气的组成与垂直分层
A组(基础练)
北京时间2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，并计划于11月返回。下图示意大气的垂直分层。据此完成1～2题。
1．神舟十六号返程穿过地球大气层时( )
A．大气温度变化剧烈，先降低而后升高
B．经过平流层时遭遇大气极高温
C．依次经过高层大气、平流层和对流层
D．所经大气层的能见度不断升高
2．图示①层大气( )
A．直接热源是太阳辐射
B．厚度夏季大于冬季
C．常有极光形成
D．厚度夏季沿海大于内陆
解析：第1题，读图可知，神舟十六号返程穿过地球大气层时，依次经过高层大气、平流层、对流层，大气温度是先降低再升高再降低再升高，A错误，C正确；经过平流层时随高度降低，气温下降，不会遭遇大气极高温，B错误；在不受其他因素影响下所经大气层的能见度不断降低，D错误。故选C。第2题，图中的①层是最接近地面的对流层，该层大气的直接热源是地面辐射，A错误；夏季地面温度高，对流层大气获得热量多，上升高度高，因此厚度夏季大于冬季，B正确；极光现象发生在高纬度的高层大气层，C错误；夏季时受海洋影响，沿海地区升温慢，内陆地区升温快，沿海地区气温低于内陆地区，因此沿海地区对流层大气上升高度较低，沿海地区对流层厚度小于内陆地区对流层厚度，D错误。故选B。
答案：1.C 2.B
3．由于臭氧吸收太阳紫外辐射而导致气温随海拔升高而升高的大气分层是( )
A．对流层 B．平流层
C．中间层 D．热层
解析：对流层的气温随高度增加而递减，直接的热源是地面辐射，A错误；平流层的气温随高度升高而升高，因为是靠臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温，B正确；中间层属于高层大气，是自平流层顶到80千米之间的大气层，因臭氧含量低，且太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收，所以气温随高度增加而递减，C错误；热层属于高层大气，是自中间层顶(约85千米)至250千米(在太阳宁静期)或500千米左右(太阳活动期)之间的大气层，由于波长很小的太阳紫外辐射都被该层中的大气物质所吸收，所以气温随高度的增加而迅速增高，D错误。故选B。
答案：B
北京时间2021年10月16日0时33分，长征二号F遥十三运载火箭将神舟十三号载人飞船送入预定轨道(高度400～450千米)。据此完成4～5题。
4．下列反映神舟十三号载人飞船经历的大气垂直分层示意图中(图中曲线表示气温垂直变化)，正确的是( )
A B
C D
5．有关上题图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层可能出现的现象，描述正确的是( )
A．Ⅰ层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流
B．在Ⅱ层中的电离层对远距离无线电通讯作用较大
C．在一定条件下，Ⅰ层下部会出现逆温现象
D．在Ⅲ层中的臭氧层吸收紫外线
解析：第4题，可以关注几个关键点进行判断：①近地面的平均温度约为15 ℃；②Ⅰ层对流层气温随高度增加而降低，Ⅱ层平流层气温随高度增加而升高，Ⅲ层高层大气气温随高度增加先降低后升高；③臭氧层分布在Ⅱ层平流层。故选C。第5题，根据所学知识分析，Ⅰ层为对流层，上冷下热，对流旺盛，天气复杂多变，A错误；电离层分布在Ⅲ层高层大气，B错误；对流层在一定条件下，下部会出现上热下冷的逆温现象，C正确；臭氧层分布在Ⅱ层平流层，D错误。故选C。
答案：4.C 5.C
北京时间2023年2月5日23时43分，某国际航班从我国北京大兴国际机场(39.5°N，116.4°E)起飞，飞往马来西亚吉隆坡国际机场(2.7°N，101.7°E)，下图为该国际航班飞行高度实况记录图。据此完成6～7题。
6．整个航行过程中，飞机经过的大气层有( )
①对流层 ②平流层 ③电离层 ④高层大气
A．①② B．②③
C．①③ D．②④
7．飞机飞行高度后半程比前半程高，原因是后半程( )
A．平流层顶部高度高
B．对流层顶部高度高
C．调整飞行方向
D．逆风飞行
解析：第6题，读图并结合所学知识可知，飞机起飞和降落在近地面大气层即为对流层；飞机在平稳飞行的过程中会在气流相对平稳的平流层。平流层的高度范围是自对流层顶至50～55 km，结合图中数据可知，飞机未进入高层大气，而电离层位于高层大气中，因此③④错误，排除B、C、D，A正确。故选A。第7题，读材料可知，此次飞行路线是从我国北京大兴国际机场(39.5°N,116.4°E)起飞，飞往马来西亚吉隆坡国际机场(2.7°N,101.7°E)，起飞地位于中纬度地区，目的地位于低纬度地区。对流层的厚度在低纬地区为17～18 km，中纬度地区为10～12 km，因此飞机飞行高度后半程比前半程高的原因是后半程在低纬度地区，低纬度地区对流层顶部高度高，B正确；平流层的高度范围是自对流层顶至50～55 km，结合图中数据可知，飞机未流层顶部，A错误；飞机调整飞行方向和逆风飞行不会通过调整高度来实现，C、D错误。故选B。
点睛 对流层的厚度在低纬地区为17～18 km，中纬度地区为10～12 km，高纬度地区为8～9 km，夏季大于冬季，平均厚度为12千米左右。
答案：6.A 7.B
B组(提升练)
美国东部时间2021年11月24日凌晨1时21分，DART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1～2题。
1．“猎鹰9”火箭从发射至50 km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
2．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
解析：第1题，火箭从发射至50千米高空，经历了对流层和平流层，对流层气温随高度升高而降低，平流层气温随海拔升高而升高，所以气温变化是先降低后升高。故选C。第2题，生活噪音不影响火箭发射，A错误；火箭发射应该紧密跟踪其运行轨迹，B错误；火箭发射应该选择合适的时间窗口，C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正确。故选D。
点睛 气温在大气层中的变化规律：随海拔升高，对流层气温逐渐降低，平流层气温逐渐升高，高层大气气温先降低后升高。
答案：1.C 2.D
中国载人空间站(简称天宫空间站)已于2022年建成并投入运转。空间轨道高度为400～450千米，设计寿命为10年，长期驻留3人。下图示意大气的垂直分层。读图，回答3～4题。
3．推测《西游记》里风、雨、雷、电四位神仙显身作法的位置在( )
A．对流层 B．平流层
C．中间层 D．散逸层
4．建成并投入运转的天宫空间站( )
A．驻留人员受臭氧层保护免受紫外线威胁
B．利用电离层反射无线电短波保持空地联系
C．利用科技手段收集云、雨、雾实现淡水自给
D．不会对外太空和地球大气带来任何污染
解析：第3题，由大气垂直分层知识可知，对流层大气上冷下热，对流运动显著，风、雨、雷、电主要发生在对流层。故选A。第4题，建成并投入运转的天宫空间站轨道高度为400～450千米，利用电离层反射无线电短波保持空地联系，B正确；臭氧层属于平流层，位于空间站轨道下方，空间站并不受臭氧层保护，驻留人员受紫外线威胁大，A错误；利用科技手段收集云、雨、雾实现淡水自给，目前的科技水平还达不到，C错误；会对外太空和地球大气带来一些污染，D错误。故选B。
答案：3.A 4.B
5．读大气垂直分层示意图，回答下列问题。
(1)低层大气的主要成分是________、水汽和杂质。其中既能促进光合作用，又有保温作用的气体是________；臭氧吸收紫外线，对生物具有保护作用，被称为“__________”。
(2)大气垂直分层的依据是大气垂直方向上的________、________和密度差异。如图所示大气自下而上可以划分为 A、B、C 三层。
(3)风、云、雨、雪等天气现象集中于________层(写出名称)，利于高空飞行的是________层(写出名称)。
(4)在55千米以上的________层(写出名称)中存在电离层，使人类实现无线电通信，且该层空气密度________(填“很小”或“很大”)。
(5)A 层中气温的变化是___________________________________________，该层大气的直接热源是________。该层在低纬度地区约为________千米。
(6)氧气含量对人体健康与机能至关重要，目前世界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，其主要原因是因为这些国家( )
A．地处低纬，耐高温
B．地处高原，有适当的缺氧条件
C．太阳辐射强，降水多
D．运动员刻苦科学的训练
解析：第(1)题，根据所学知识可知，低层大气的主要成分是干洁空气、水汽和杂质。其中二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用；臭氧能强烈吸收太阳紫外线，臭氧层可保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害，被称为“地球生命的保护伞”。第(2)题，根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向的差异，可将大气分为三层，自下而上依次是A对流层、B平流层和C高层大气。第(3)题，几乎全部的水汽、杂质，都集中在对流层，天气现象复杂多变，风、云、雨、雪等天气现象集中在这一层；平流层中水汽、杂质含量稀少，天气现象少见，平流层大气平稳，天气晴朗，有利于航空飞机飞行。第(4)题，在80～500千米的高空，有若干的电离层，电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。高层大气气压很低，密度很小。第(5)题，对流层气温随高度的增加而递减，这是因为地面是对流层大气主要的直接热源。其高度随纬度、季节而变化，就纬度而言，低纬度地区为17～18千米，中纬度为10～12千米，高纬度为8～9千米。第(6)题，由所学知识可知，氧气含量对人体健康与机能至关重要，由于非洲的埃塞俄比亚和肯尼亚等国地处高原，海拔高，空气稀薄，有适当的缺氧条件，所以目前世界最优秀的中长跑运动员多出自于此。故选B。
答案：(1)干洁空气 二氧化碳 地球生命的保护伞 (2)温度 运动状况 (3)对流 平流 (4)高层大气 很小 (5)随高度的升高而递减 地面 17～18 (6)B
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第三章 地球上的大气
第一节 大气的组成与垂直分层
课程标准 素养目标
运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。 人地协调观：大气的组成对人类生产生活的影响，人类活动对大气成分的影响。
综合思维：根据日常生活的感受分析大气垂直分层的特点。
地理实践力：观察天气变化，体验大气组成对天气变化的影响。
课前精梳理 自学教材 梳理知识
一、大气的组成
是一种混合气体，由干洁空气、______和______三部分组成。
(1)干洁空气
①组成
水汽
杂质
氮气
氧气
②作用
主要成分 作用
氮 地球上_________的基本成分
氧 是______和其他好氧生物维持____________必需的物质，并参与_________的燃烧、腐败和______过程
二氧化碳 是绿色植物进行____________的基本原料，对地面起着______作用
臭氧 能强烈吸收_______________，保护地球上的生物免受_______________的伤害；而穿透大气到达地面的少量紫外线，又具有______的作用
生物体
人类
生命活动
有机物
分解
光合作用
保温
太阳紫外线
过量紫外线
杀菌
(2)水汽和杂质
成分 分布 影响
水汽 水平
方向 海洋上空______陆地上空，湿润地区上空______干旱地区上空 在大气温度变化的范围内，水汽可发生固、液、气三态的转化，产生云、___、雨、雪等一系列______现象
垂直
方向 一般自地面向高空逐渐______
杂质 在近地面大气中，陆上______海上，城市______乡村，冬季______夏季 会使大气_________变差；作为___________，又是____________的必要条件
高于
高于
减少
雾
天气
多于
多于
多于
能见度
凝结核
成云致雨
判断正误
(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。( )
×
×
×
×
√
微思考 大气成分是固定不变的吗？
提示：不是。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、生活大量的废气排放，使有害气体增加，加剧大气环境的污染。
二、大气的垂直分层
1．划分依据：根据大气的______、密度和____________在______方向上的差异。
2．大气垂直分层
垂直分层 特点 成因 与人类关系
对流层 气温随高度的增加而递减 地面是对流层大气主要的直接热源 与人类的关系最为密切
高度随______、季节而变化 受地面的影响很大
温度
运动状况
垂直
纬度
垂直分层 特点 成因 与人类关系
对流层 天气现象___________ 随着空气的______运动，近地面的______和杂质向上空输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨 与人类的关系最为密切
复杂多变
对流
水汽
垂直分层 特点 成因 与人类关系
平流层 气温随高度的增加而______ 该层大气主要靠______吸收太阳紫外线增温 有利于_______ ______飞行
空气盛行______运动 平流层_______________，大气稳定，不易形成对流
天气现象少见 水汽、杂质含量稀少
高层
大气 气温随高度增加先降低后升高 有若干______层
气压很低，密度很小
上升
臭氧
水平
上部热下部冷
航空
飞机
电离
判断正误
(1)对流层是大气层各层中最厚的一层。( )
(2)对流层的厚度低纬度地区大于高纬度地区，夏季大于冬季。( )
(3)对流层的高度受地面影响很大。( )
(4)对流层的厚度为12千米。( )
×
√
√
×
微思考 鲍姆加特纳从39千米高空跳伞，为什么要穿特制的宇航服？
提示：鲍姆加特纳跳伞的高度处于平流层，那里氧气稀薄，气温低。
课堂强研习 合作学习 精研重难
利用大气组成成分的作用解释地理现象
1．大气的成分及其作用
组成 含量 作用
干洁空气 氧气 二者占干洁空气体积分数的99% 维持生命活动的必需物质
氮气 生物体的基本成分
二氧
化碳 含量很少 绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起保温作用
臭氧 含量很少 被誉为“地球生命的保护伞”，还可杀菌治病
组成 含量 作用
水汽 含量很少，因地因时而异 成云致雨的必要条件
杂质
2. 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O→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O3→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过多紫外线伤害。
(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。
近些年来，生活在沃拉斯顿群岛
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通
红，眼睛也有痒痛感。这种情况是由
大气层中臭氧层被破坏造成的。读图，
回答1～2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．北大西洋上空
2．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
B
A
解析：第1题，臭氧空洞在地球的两极地区均有出现，尤以南极地区最为严重。图示信息表明该群岛位于南美洲的最南部，应该是受南极的臭氧空洞影响而造成的环境问题。故选B。第2题，臭氧层能够强烈地吸收太阳辐射中的紫外线，让生物免受伤害。故选A。
[思路点拨]
解答此题组应从以下两点入手：
1．地理位置要依据经纬网判断，根据图中的经纬度可以看出是南半球的中高纬度地区。
2．依据大气组成成分对生物的作用分析回答。
科学研究发现，臭氧层减少会造成“臭氧层空洞”，近年来南极上空臭氧层空洞面积增大。据此完成1～3题。
1．下列关于臭氧层的说法，正确的是( )
A．臭氧层是地球的保护伞
B．臭氧主要吸收红外线
C．臭氧主要在对流层
D．臭氧所在层以对流为主
A
2．距离南极较近的智利海伦娜岬角附近的居民近年来对户外防护品需求增多，可能是( )
A．居民收入增高 B．户外活动增多
C．旅游需求旺盛 D．防止紫外线灼伤
D
3．科学研究发现，臭氧减少1%，到达地面的紫外线增加2%，这会对人类造成( )
①皮肤癌 ②白内障 ③发育提前 ④免疫系统缺陷
A．①②③ B．①③④
C．②③④ D．①②④
D
解析：第1题，结合所学知识可知，臭氧位于平流层，该层大气以水平运动为主，臭氧可以吸收紫外线，使地球上的生物免受过多紫外线的伤害，故选A。第2题，近年来，南极臭氧空洞问题明显，该地区的居民户外防护品需求增多主要是为了防止紫外线灼伤，故选D。第3题，到达地面的紫外线过多会破坏人类免疫系统，增加皮肤癌和白内障的发病率，①②④正确；紫外线过多与生命发育关系不大，③错误。故选D。
大气的垂直分层
大气不同层次的特点
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 ①气温随高度的增加而递减；
②空气对流运动显著；
③天气现象复杂多变 ①地面是对流层大气的直接热源；所以同一地区的对流层高度夏季高于冬季；
②该层上部冷，下部热；
③几乎全部的水汽、固体杂质都集中在该层，对流运动易成云致雨 人类就生活在对流层底部；与人类关系最密切
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50～55千米的高空 ①气温随高度增加呈递增趋势；
②以平流运动为主；
③天气晴朗 ①该层中的臭氧吸收太阳紫外线；
②该层上热下冷，大气稳定；
③水汽、杂质少，气流平稳 人类生存环境的天然屏障；利于高空飞行
高层大气 从平流层顶到
3 000千米的高空 大气密度极小 距地面远，受地球引力小 电离层能反射无线电波
(1)如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。但人类活动排放的污染物会影响大气的成分和含量，产生大气污染。
(2)大气中二氧化碳主要吸收地面辐射的能量，对太阳辐射的吸收很少。
(3)臭氧空洞最严重的是南北极和青藏高原地区，由于南北极和青藏高原地区上空的对流层较低，相应的平流层的高度也随之降低。人们向对流层大气中排放的氟利昂会随着大气的环流运动而到达“三极”地区的上空，进而破坏臭氧层。
下图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是( )
A．① B．②
C．③ D．④
B
解析：大气垂直温度变化曲线大致呈“倒3”形，③④排除；地表温度约20 ℃，对流层顶部约－50 ℃，平流层顶部约0 ℃，①错误，②正确。故选B。
[思路点拨]
本题主要考查大气的垂直分层，要从平均温度的变化规律去分析。
2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入高度约400 km的预定轨道。7月4日空间站的航天员首次实现出舱，刘伯明、汤洪波身着中国自主研制的新一代“飞天”航天服进行舱外作业。9月17日返回舱顺利返回地球。据此完成1～2题。
1．运行中的空间站所处的地球大气垂直分层是( )
A．对流层 B．平流层
C．臭氧层 D．高层大气
D
2．返回舱返回过程中( )
A．大气温度不断升高 B．大气密度不断增大
C．空气对流不断减弱 D．水汽含量不断减少
解析：第1题，从地面到大气上界，在垂直方向上大气被分为对流层、平流层和高层大气三层，臭氧层位于平流层中。对流层顶的平均高度约为11～12千米，平流层顶的高度约为50～55千米，平流层顶之上为高层大气。由材料可知，运行中的空间站所处高度约为400千米，应处于高层大气。故选D。第2题，返回舱返回过程中，先经过高层大气，再经过平流层，最后经过对流层后降落地表。大气温度变化应是降低—升
B
高—降低—升高，A错误；大气密度不断增大，B正确；空气对流主要发生在对流层，而平流层空气以水平运动为主，几乎没有对流现象，C错误；水汽几乎全部位于对流层，D错误。故选B。
教材第66页 探究
提示：
1．认同。地球上的生命活动离不开太阳辐射所提供的能量，但太阳辐射中的紫外线会破坏人、动物和植物的细胞组织。臭氧层能大量吸收太阳辐射中的紫外线，避免地球生物遭受过多紫外线辐射的影响，而少量穿过臭氧层到达地面的紫外线，能起到杀菌防病的作用，并能促进人体内维生素的合成。因此，臭氧层被称为“地球生命的保护伞”。
—————[教材探究]—————
2．除了臭氧层破坏之外，全球性大气环境问题还包括全球气候变暖和酸雨等。全球气候变暖与大气中CO2等温室气体增多有关。酸雨与大气中各种酸性气体(如二氧化硫等)不断增多有关。
教材第68页 活动
提示：两者的组成物质不同，前者是气态和液态物质，后者是固态颗粒物；两者都能造成空气的能见度下降，前者会使空气中水平能见度低于1千米，后者则会使空气中水平能见度低于10千米；两者在日出后变化不同，雾在日出后即散，霾在日出后不会消散。
霾的危害主要有两方面：一是对人体产生的危害，如对呼吸系统、心血管系统等的影响；二是对生态环境和交通造成的危害，如霾天气时，由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。
教材第71页 活动
提示：
1．(1)对照我国地形图可知，相较于重庆、武汉、长沙、上海，贵阳虽然纬度较低，但由于其处于云贵高原，海拔较高，故夏季天气凉爽。
(2)林芝虽然处在青藏高原地区，但仔细观察发现该地海拔较低，且所在的纬度也比较低，故3月份该地气温已经较高，有桃花盛开。
2．(1)正常情况下，对流层气温是上冷下热，容易形成对流。若对流层局部范围内出现逆温现象，则抑制了对流运动，导致近地面污染物不易扩散，进而造成大气污染。
(2)20世纪八大公害事件指因现代化学、冶炼、汽车等工业的兴起和发展，工业“三废”排放量不断增加，环境污染和破坏事件频频发生。在20世纪30年代至60年代，发生了八起震惊世界的公害事件。其中与逆温现象有关的是：①比利时马斯河谷烟雾事件；②美国多诺拉镇烟雾事件；③伦敦烟雾事件；④美国洛杉矶光化学烟雾事件。
课后小测试 课堂达标 提升能力
读干洁空气的主要成分(25千米以下)表，回答第1题。
气体成分 体积分数(%) 质量分数(%)
氮气 78.08 75.52
氧气 20.94 23.15
氩气 0.93 1.28
二氧化碳 0.03(变动) 0.05
1．下列关于表中干洁空气的主要作用，叙述不正确的是( )
A．二氧化碳吸收地面辐射的能力强，使气温升高
B．水汽和杂质是成云致雨的重要条件
C．氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料
D．臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用
C
解析：近地面大气的直接热源是地面辐射，二氧化碳吸收地面辐射的能力强，增加大气的热量，使气温升高，A正确；水汽和杂质是成云致雨的重要条件，B正确；干洁空气中包括氮气、氧气、二氧化碳等，其中，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，C错误，符合题意；臭氧能够吸收太阳紫外线，对生物具有保护作用，D正确。故选C。
2019年国庆节上映的电影《中国机
长》根据真实事件改编。2018年 5月14日
四川航空3U8633航班由重庆飞往拉萨，
在起飞半小时飞行高度达9 800米时突发
事故，驾驶舱挡风玻璃爆裂脱落，副机
长曾半个身子被吸出机外，后经机组人
员齐心协力，最后所有人和飞机都安全
返航，机长刘传健创造了比 “萨利机长”
更伟大的航空奇迹。右图是大气垂直分层
示意图。读图，回答2～3题。
2．影片中航班返航过程中遇雷暴云，剧烈颠簸，此时飞机所处大气分层为( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
3．航班突发事故时机上人员面临的危险不包括( )
A．低温 B．强风
C．辐射 D．缺氧
D
C
解析：第2题，中纬度对流层的平均厚度约为10～12千米，飞行高度达9 800米时突发事故，此时飞机应处于对流层顶部。故选D。第3题，航班突发事故时飞机位于对流层。在对流层，随海拔升高，气温和大气密度降低；海拔高，摩擦力小，风力大。因此飞机在9 800米高度突发事故，驾驶舱挡风玻璃爆裂脱落，会导致机上人员面临低温、强风和缺氧的危险。太阳辐射强的应是高层大气，即甲层。故选C。
暑假期间，运城某同学首次坐飞机，在经历起飞颠簸之后，飞机升到云层之上，平稳飞行，俯瞰云海，地面虽是阴天，没想到云上的天空如此湛蓝，随即拍了张照片(如图)。据此完成4～5题。
4．关于图示飞机所在大气层特点的描述，正确的是( )
A．机舱外温度高于机舱内 B．臭氧位于该层
C．该层常有极光现象 D．该层天气多变
5．下面为该同学在下飞机后微信分享的文字信息，其中不可信的是( )
A．飞行时，偶遇神舟十三号
B．降落时，又穿云雾中
C．降落时，再次颠簸
D．落地时，飞机雨中滑行
B
A
课时作业(九) 大气的组成与垂直分层
A组(基础练)
北京时间2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，并计划于11月返回。下图示意大气的垂直分层。据此完成1～2题。
1．神舟十六号返程穿过地球大气层时( )
A．大气温度变化剧烈，先降低而后升高
B．经过平流层时遭遇大气极高温
C．依次经过高层大气、平流层和对流层
D．所经大气层的能见度不断升高
2．图示①层大气( )
A．直接热源是太阳辐射 B．厚度夏季大于冬季
C．常有极光形成 D．厚度夏季沿海大于内陆
C
B
解析：第1题，读图可知，神舟十六号返程穿过地球大气层时，依次经过高层大气、平流层、对流层，大气温度是先降低再升高再降低再升高，A错误，C正确；经过平流层时随高度降低，气温下降，不会遭遇大气极高温，B错误；在不受其他因素影响下所经大气层的能见度不断降低，D错误。故选C。第2题，图中的①层是最接近地面的对流层，该层大气的直接热源是地面辐射，A错误；夏季地面温度高，对流层大气获得热量多，上升高度高，因此厚度夏季大于冬季，B正确；极光现象发生在高纬度的高层大气层，C错误；夏季时受海洋影响，沿海地区升温慢，内陆地区升温快，沿海地区气温低于内陆地区，因此沿海地区对流层大气上升高度较低，沿海地区对流层厚度小于内陆地区对流层厚度，D错误。故选B。
3．由于臭氧吸收太阳紫外辐射而导致气温随海拔升高而升高的大气分层是( )
A．对流层 B．平流层
C．中间层 D．热层
解析：对流层的气温随高度增加而递减，直接的热源是地面辐射，A错误；平流层的气温随高度升高而升高，因为是靠臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温，B正确；中间层属于高层大气，是自平流层顶到80千米之间的大气层，因臭氧含量低，且太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收，所以气温随高度增加而递减，C错误；热层属于高层大
C
气，是自中间层顶(约85千米)至250千米(在太阳宁静期)或500千米左右(太阳活动期)之间的大气层，由于波长很小的太阳紫外辐射都被该层中的大气物质所吸收，所以气温随高度的增加而迅速增高，D错误。故选B。
北京时间2021年10月16日0时33分，长征二号F遥十三运载火箭将神舟十三号载人飞船送入预定轨道(高度400～450千米)。据此完成4～5题。
4．下列反映神舟十三号载人飞船经历的大气垂直分层示意图中(图中曲线表示气温垂直变化)，正确的是( )
A B C D
C
5．有关上题图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层可能出现的现象，描述正确的是( )
A．Ⅰ层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流
B．在Ⅱ层中的电离层对远距离无线电通讯作用较大
C．在一定条件下，Ⅰ层下部会出现逆温现象
D．在Ⅲ层中的臭氧层吸收紫外线
C
解析：第4题，可以关注几个关键点进行判断：①近地面的平均温度约为15 ℃；②Ⅰ层对流层气温随高度增加而降低，Ⅱ层平流层气温随高度增加而升高，Ⅲ层高层大气气温随高度增加先降低后升高；③臭氧层分布在Ⅱ层平流层。故选C。第5题，根据所学知识分析，Ⅰ层为对流层，上冷下热，对流旺盛，天气复杂多变，A错误；电离层分布在Ⅲ层高层大气，B错误；对流层在一定条件下，下部会出现上热下冷的逆温现象，C正确；臭氧层分布在Ⅱ层平流层，D错误。故选C。
北京时间2023年2月5日23时43分，某国际航班从我国北京大兴国际机场(39.5°N，116.4°E)起飞，飞往马来西亚吉隆坡国际机场(2.7°N，101.7°E)，下图为该国际航班飞行高度实况记录图。据此完成6～7题。
6．整个航行过程中，飞机经过的大气层有( )
①对流层 ②平流层 ③电离层 ④高层大气
A．①② B．②③
C．①③ D．②④
7．飞机飞行高度后半程比前半程高，原因是后半程( )
A．平流层顶部高度高
B．对流层顶部高度高
C．调整飞行方向
D．逆风飞行
A
B
解析：第6题，读图并结合所学知识可知，飞机起飞和降落在近地面大气层即为对流层；飞机在平稳飞行的过程中会在气流相对平稳的平流层。平流层的高度范围是自对流层顶至50～55 km，结合图中数据可知，飞机未进入高层大气，而电离层位于高层大气中，因此③④错误，排除B、C、D，A正确。故选A。第7题，读材料可知，此次飞行路线是从我国北京大兴国际机场(39.5°N,116.4°E)起飞，飞往马来西亚吉隆坡国际机场(2.7°N,101.7°E)，起飞地位于中纬度地区，目的地位于低纬度地区。对流层的厚度在低纬地区为17～18 km，中纬度地区为10～12
km，因此飞机飞行高度后半程比前半程高的原因是后半程在低纬度地区，低纬度地区对流层顶部高度高，B正确；平流层的高度范围是自对流层顶至50～55 km，结合图中数据可知，飞机未流层顶部，A错误；飞机调整飞行方向和逆风飞行不会通过调整高度来实现，C、D错误。故选B。
点睛 对流层的厚度在低纬地区为17～18 km，中纬度地区为10～12 km，高纬度地区为8～9 km，夏季大于冬季，平均厚度为12千米左右。
B组(提升练)
美国东部时间2021年11月24日凌晨1时21分，DART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1～2题。
1．“猎鹰9”火箭从发射至50 km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
2．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
C
D
解析：第1题，火箭从发射至50千米高空，经历了对流层和平流层，对流层气温随高度升高而降低，平流层气温随海拔升高而升高，所以气温变化是先降低后升高。故选C。第2题，生活噪音不影响火箭发射，A错误；火箭发射应该紧密跟踪其运行轨迹，B错误；火箭发射应该选择合适的时间窗口，C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正确。故选D。
点睛 气温在大气层中的变化规律：随海拔升高，对流层气温逐渐降低，平流层气温逐渐升高，高层大气气温先降低后升高。
中国载人空间站(简称天宫空间站)已于2022年建成并投入运转。空间轨道高度为400～450千米，设计寿命为10年，长期驻留3人。下图示意大气的垂直分层。读图，回答3～4题。
3．推测《西游记》里风、雨、雷、电四位神仙显身作法的位置在( )
A．对流层 B．平流层
C．中间层 D．散逸层
4．建成并投入运转的天宫空间站( )
A．驻留人员受臭氧层保护免受紫外线威胁
B．利用电离层反射无线电短波保持空地联系
C．利用科技手段收集云、雨、雾实现淡水自给
D．不会对外太空和地球大气带来任何污染
A
B
解析：第3题，由大气垂直分层知识可知，对流层大气上冷下热，对流运动显著，风、雨、雷、电主要发生在对流层。故选A。第4题，建成并投入运转的天宫空间站轨道高度为400～450千米，利用电离层反射无线电短波保持空地联系，B正确；臭氧层属于平流层，位于空间站轨道下方，空间站并不受臭氧层保护，驻留人员受紫外线威胁大，A错误；利用科技手段收集云、雨、雾实现淡水自给，目前的科技水平还达不到，C错误；会对外太空和地球大气带来一些污染，D错误。故选B。
5．读大气垂直分层示意图，回答下列问题。
(1)低层大气的主要成分是__________、水汽和杂质。其中既能促进光合作用，又有保温作用的气体是__________；臭氧吸收紫外线，对生物具有保护作用，被称为“_____________________”。
干洁空气
二氧化碳
地球生命的保护伞
(2)大气垂直分层的依据是大气垂直方向上的________、_________和密度差异。如图所示大气自下而上可以划分为 A、B、C 三层。
(3)风、云、雨、雪等天气现象集中于________层(写出名称)，利于高空飞行的是________层(写出名称)。
(4)在55千米以上的__________层(写出名称)中存在电离层，使人类实现无线电通信，且该层空气密度________(填“很小”或“很大”)。
(5)A 层中气温的变化是________________________，该层大气的直接热源是________。该层在低纬度地区约为________千米。
温度
运动状况
对流
平流
高层大气
很小
随高度的升高而递减
17～18
地面
(6)氧气含量对人体健康与机能至关重要，目前世界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，其主要原因是因为这些国家( )
A．地处低纬，耐高温
B．地处高原，有适当的缺氧条件
C．太阳辐射强，降水多
D．运动员刻苦科学的训练
B
解析：第(1)题，根据所学知识可知，低层大气的主要成分是干洁空气、水汽和杂质。其中二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用；臭氧能强烈吸收太阳紫外线，臭氧层可保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害，被称为“地球生命的保护伞”。第(2)题，根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向的差异，可将大气分为三层，自下而上依次是A对流层、B平流层和C高层大气。第(3)题，几乎全部的水汽、杂质，都集中在对流层，天气现象复杂多变，风、云、雨、雪等天气现象集中在这一层；平流层中水汽、杂质含量稀少，天气现象少见，平流层大气平稳，天气晴朗，有利于航空飞机飞行。第(4)
题，在80～500千米的高空，有若干的电离层，电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。高层大气气压很低，密度很小。第(5)题，对流层气温随高度的增加而递减，这是因为地面是对流层大气主要的直接热源。其高度随纬度、季节而变化，就纬度而言，低纬度地区为17～18千米，中纬度为10～12千米，高纬度为8～9千米。第(6)题，由所学知识可知，氧气含量对人体健康与机能至关重要，由于非洲的埃塞俄比亚和肯尼亚等国地处高原，海拔高，空气稀薄，有适当的缺氧条件，所以目前世界最优秀的中长跑运动员多出自于此。故选B。
