(共66张PPT)
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
第1课时 大气圈的组成与结构
课标要点 核心素养
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
预习点1 大气圈的组成
成分 作用
干洁空气 氮气(78%) 地球生物体内_________的重要组成部分
氧气(21%) 人类和动物维持____________必需的物质
二氧化碳 光合作用的原料，可以调节地表温度
臭氧 能够吸收太阳辐射中的_________，保护地球上的生命
蛋白质
生命活动
紫外线
成分 作用
水汽 ____________的必要条件，提高人类生活的舒适度
固体杂质 反射太阳辐射、降低地面温度，作为_________促进云雨的形成
成云致雨
凝结核
预习点2 大气圈的分层
1．分层的依据：根据大气在垂直方向上的______、密度及___________的差异。
温度
运动状况
2．垂直分层
分层 高度/厚度 气温垂直
变化 大气运动
状况 与人类的关系
对流层 平均12千米左右，厚度因______和季节而变化 随高度增加而______ ______运动显著 与人类关系_________，风、云、雨、雾、雪等天气现象多发
纬度
降低
对流
最密切
分层 高度/厚度 气温垂直变化 大气运动状况 与人类的关系
______层 顶部距地面约50千米，厚度约40千米 随高度增加而______ ______运动为主 能见度高，气流稳定，很少有飞鸟，是______的理想空域；______层吸收紫外线，是“地球生命的保护伞”
平流
增加
水平
航空
臭氧
分层 高度/厚度 气温垂直变化 大气运动状况 与人类的关系
______
大气 50～3 000千米的高空 80～500千米处存在______层，能反射无线电短波；太阳活动强烈或出现雷电现象时，会影响地面_________传播
高层
电离
无线电
1．判断正误。
(1)大气成分中臭氧强烈吸收太阳辐射中的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。( )
(2)海拔越高，太阳辐射越强，大气保温作用越显著。( )
(3)近地面大气主要的直接热源是太阳辐射。( )
√
×
×
2．将大气成分与对应的作用连线。
氮气 光合作用的基本原料
氧气 生物体的基本元素
二氧化碳 维持生命活动的必需物质
臭氧 大量吸收太阳辐射中的紫外线
答案：
3．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
D．高层大气
解析：臭氧层位于平流层。
C
课堂强研习 合作学习 精研重难
大气组成成分的作用及人类活动引起大气成分的变化
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的99% 维持生命活动的必需物质
氮气 生物体的基本成分
组成 含量 作用
干洁空气 二氧
化碳 含量很少 绿色植物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：CO2→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→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→吸收波长较短的紫外线→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。
3．人类活动引起大气成分的变化
目前，人类活动对大气的影响较突出的表现是二氧化碳、尘埃和污染物质的增加。虽然，人类活动对自然界里氮和氧的循环也有一定的影响，但由于大气中氮和氧的含量占绝对优势，相对而言，这一影响是极其微小的，可以认为长期以来自然界所形成的氮、氧的动力学平衡还未遭到严重的破坏。
(1)原始森林被破坏，植物的光合作用减弱，使大气中二氧化碳含量增加。
(2)大量燃烧煤、石油等化石燃料，造成大气中氧的消耗和二氧化碳的增加。
(3)农业的发展，造成农作物光合作用以较大的规模进行着，这对自然界氮、氧、二氧化碳的循环起了积极的促进作用。
(4)其他方面的影响：制冷剂中的氯氟烃、灭火剂中的哈龙、超音速飞机排放的尾气及工厂排放的废气都会破坏臭氧层。
近些年来，生活在伍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而造成的。读图，回答1～2题。
1．臭氧空洞主要出现在( )
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段，应该是受南极的臭氧空洞影响而造成的环境问题。第2题，臭氧强烈地吸收太阳辐射中的紫外线，让生物免受伤害。
[思路点拨] 解答该类题应从以下两点入手：
1．地理位置的判断要依据经纬网判断，根据图中的经纬度可以看出是南半球的中高纬度地区。
2．依据大气组成成分臭氧对生物的作用分析回答。
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
D
B
解析：第1题，从地面到大气上界，在垂直方向上大气分为对流层、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12千米，平流层顶的高度约为50千米，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，进入地球大气层后，先经过高层大气，再经过平流层，最后经过对流层降落至地表。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。
大气圈组成结构及大气逆温现象
1．大气不同分层的特点
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地面辐射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 顶部距地面约50千米 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 平流层顶以上的大气 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短波
2.逆温的含义
有两种情况：①海拔上升，气温升高；②海拔上升，气温下降，但幅度小于每上升1 000米温度降低6 ℃(即气温下降幅度小于垂直递减率)。
3．逆温的影响
对天气而言：大气结构稳定，对流微弱，天气以晴好为主。
对环境而言：它可以阻碍空气垂直运动，使大量烟尘、水汽凝结物聚集在其下面，使能见度变差等。
下图中正确表示大气分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；地表气温约20 ℃，对流层顶部气温约－50 ℃，平流层顶部气温约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进行分析。
课后小测试 学习达标 提升能力
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，驾驶舱风挡玻璃爆裂脱落，副机长曾半个身子被吸出机外，后经机组人员齐心协力，最后所有人都安全返航，机长创造了比 “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1～2题。
1．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
2．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1题，中纬度地区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2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米驾驶舱风挡玻璃爆裂脱落，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3～4题。
3．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．臭氧层位于该层
C．该层常有极光现象 D．该层天气多变
4．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
解析：第3题，该大气层飞机平稳飞行，天空湛蓝晴朗，应属于平流层，臭氧层位于该层，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4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，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。
课时作业(六) 大气圈的组成与结构
A组(基础练)
小实验：(下图准备装置)在两只烧瓶里分别充满二氧化碳和空气，塞紧带有温度计和胶头滴管的橡皮塞。再把两只烧瓶放在红外线下照射，观察温度升高的情况。结论：两只烧瓶在相同光线照射下，装有二氧化碳的烧瓶瓶内温度较邻瓶高，最大温差可达4 ℃。读图，回答1～2题。
1．该实验反映的现象是( )
A．温室效应 B.酸雨污染
C．大气污染 D.臭氧层破坏
2．下列关于大气中二氧化碳作用的叙述，正确的是( )
A．能吸收太阳光中的紫外线，增加大气温度
B．能分解氧分子与氮分子为原子，使大气强烈增温
C．能吸收并放射长波辐射，对地面起到保温作用
D．能反射和散射太阳辐射，增加大气温度
A
C
解析：第1题，装有二氧化碳的烧瓶温度升高得多，说明二氧化碳对长波辐射的吸收能力强，模拟了空气中二氧化碳增多，导致全球气候变暖的现象。第2题，本题考查二氧化碳的作用。A项是臭氧的作用，B项是太阳辐射的作用，D项则体现了大气的削弱作用，故C项正确。
3．一架飞机从北极飞往赤道，再飞往南极，一直保持在12千米的高度，这架飞机是从( )
A．平流层—对流层
B．对流层—平流层
C．对流层—平流层—对流层
D．平流层—对流层—平流层
解析：平流层中20～40千米的高度，臭氧含量较高，臭氧吸收太阳紫外线而增温，平流层的气温随高度升高而升高，B正确。故选B。
D
B组(提升练)
2021年，中国载人航天工程实施了5次发射任务，成功将空间站天和核心舱、天舟二号和天舟三号货运飞船、神舟十二号和神舟十三号载人飞船发射入轨。中国空间站组合体稳定运行在高度390千米附近的近圆轨道。下图示意大气的垂直分层。据此完成1～2题。
1．神舟十二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，神舟十二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，顶部海拔高，因此厚度夏季大于冬季，B正确；极光现象发生在高层大气，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厚度较小，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线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：平流层中20～40千米的高度，臭氧含量较高，臭氧吸收太阳紫外线而增温，平流层的气温随高度升高而升高，B正确。故选B。
B
北京时间2021年10月16日0时33分，长征二号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( )
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．Ⅱ层中的电离层对远距离无线电通信作用较大
C．在一定条件下，Ⅰ层下部会出现逆温现象
D．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层为对流层，气温随高度增加而降低，Ⅱ层为平流层，气温随高度增加而升高，Ⅲ层为高层大气，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2020年2月5日22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.③④
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，飞机起飞和降落的大气分层为对流层；飞机平稳飞行在气流相对平稳的平流层。平流层的高度范围是其层顶距地面大约50 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度地区为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其层顶距地面大约50 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。
通过对我国甘肃某绿洲观测发现，在天气稳定的状态下，会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。主要成因是戈壁沙漠上空被加热的暖空气，通过局地环流作用输送到绿洲上空，形成一个上热下冷的逆温层，使近地面冷空气得以保持稳定，于是形成了一个比较凉爽、湿润的小气候。据此完成8～9题。
8．该现象出现时，下列各图中，与绿洲上空气温变化情况相符的是( )
D
9．该现象的存在，会使绿洲地区( )
A．热量交换变缓 B.空气对流增强
C．水汽蒸发加快 D.地面风速增强
解析：第8题，由材料可知，绿洲上空出现逆温现象，即海拔越高，气温越高，B、C近地面没有出现逆温，排除；逆温层出现的高度有限，A出现两个逆温层，不符合题意，排除；D符合逆温的特征。故选D。第9题，逆温的出现，使上下层大气难以形成对流，热量交换少，A正确，B错误；近地面气温低，蒸发弱，C错误；由于垂直方向难以形成对流，使水平方向的气流难以形成气压差异，地面风速小，D错误。故选A。
A
10．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50千米以上的____________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”)。
干洁空气
二氧化碳
地球生命的保护伞
温度
运动状况
对流
平流
高层大气
很小
(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
随高度的升高而递减
地面辐射
17～18
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。其中二氧化碳的作用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上的差异，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，大气平稳，天气晴朗，有利于航空飞行。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短波，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，这是因为地面辐射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，B正确，A、C、D错误。故选B。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
第1课时 大气圈的组成与结构
课标要点 核心素养
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。
预习点1 大气圈的组成
成分 作用
干洁空气 氮气(78%) 地球生物体内蛋白质的重要组成部分
氧气(21%) 人类和动物维持生命活动必需的物质
二氧化碳 光合作用的原料，可以调节地表温度
臭氧 能够吸收太阳辐射中的紫外线，保护地球上的生命
水汽 成云致雨的必要条件，提高人类生活的舒适度
固体杂质 反射太阳辐射、降低地面温度，作为凝结核促进云雨的形成
预习点2 大气圈的分层
1．分层的依据：根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。
2．垂直分层
分层 高度/厚度 气温垂直变化 大气运动状况 与人类的关系
对流层 平均12千米左右，厚度因纬度和季节而变化 随高度增加而降低 对流运动显著 与人类关系最密切，风、云、雨、雾、雪等天气现象多发
平流层 顶部距地面约50千米，厚度约40千米 随高度增加而增加 水平运动为主 能见度高，气流稳定，很少有飞鸟，是航空的理想空域；臭氧层吸收紫外线，是“地球生命的保护伞”
高层大气 50～3 000千米的高空 80～500千米处存在电离层，能反射无线电短波；太阳活动强烈或出现雷电现象时，会影响地面无线电传播
1．判断正误。
(1)大气成分中臭氧强烈吸收太阳辐射中的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”。(√)
(2)海拔越高，太阳辐射越强，大气保温作用越显著。(×)
(3)近地面大气主要的直接热源是太阳辐射。(×)
2．将大气成分与对应的作用连线。
氮气 光合作用的基本原料
氧气 生物体的基本元素
二氧化碳 维持生命活动的必需物质
臭氧 大量吸收太阳辐射中的紫外线
答案：
3．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
D．高层大气
解析：臭氧层位于平流层。
答案：C
研习1 大气组成成分的作用及人类活动引起大气成分的变化
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：CO2→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→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→吸收波长较短的紫外线→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。
3．人类活动引起大气成分的变化
目前，人类活动对大气的影响较突出的表现是二氧化碳、尘埃和污染物质的增加。虽然，人类活动对自然界里氮和氧的循环也有一定的影响，但由于大气中氮和氧的含量占绝对优势，相对而言，这一影响是极其微小的，可以认为长期以来自然界所形成的氮、氧的动力学平衡还未遭到严重的破坏。
(1)原始森林被破坏，植物的光合作用减弱，使大气中二氧化碳含量增加。
(2)大量燃烧煤、石油等化石燃料，造成大气中氧的消耗和二氧化碳的增加。
(3)农业的发展，造成农作物光合作用以较大的规模进行着，这对自然界氮、氧、二氧化碳的循环起了积极的促进作用。
(4)其他方面的影响：制冷剂中的氯氟烃、灭火剂中的哈龙、超音速飞机排放的尾气及工厂排放的废气都会破坏臭氧层。
近些年来，生活在伍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而造成的。读图，回答1～2题。
1．臭氧空洞主要出现在( )
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段，应该是受南极的臭氧空洞影响而造成的环境问题。第2题，臭氧强烈地吸收太阳辐射中的紫外线，让生物免受伤害。
答案：1.B 2.A
[思路点拨] 解答该类题应从以下两点入手：
1．地理位置的判断要依据经纬网判断，根据图中的经纬度可以看出是南半球的中高纬度地区。
2．依据大气组成成分臭氧对生物的作用分析回答。
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12千米，平流层顶的高度约为50千米，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，进入地球大气层后，先经过高层大气，再经过平流层，最后经过对流层降落至地表。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
研习2 大气圈组成结构及大气逆温现象
1．大气不同分层的特点
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地面辐射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 人类生活在对流层底部；与人类关系最密切
平流层 顶部距地面约50千米 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 平流层顶以上的大气 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短波
2.逆温的含义
有两种情况：①海拔上升，气温升高；②海拔上升，气温下降，但幅度小于每上升1 000米温度降低6 ℃(即气温下降幅度小于垂直递减率)。
3．逆温的影响
对天气而言：大气结构稳定，对流微弱，天气以晴好为主。
对环境而言：它可以阻碍空气垂直运动，使大量烟尘、水汽凝结物聚集在其下面，使能见度变差等。
下图中正确表示大气分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；地表气温约20 ℃，对流层顶部气温约－50 ℃，平流层顶部气温约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进行分析。
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，驾驶舱风挡玻璃爆裂脱落，副机长曾半个身子被吸出机外，后经机组人员齐心协力，最后所有人都安全返航，机长创造了比 “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1～2题。
1．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
2．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1题，中纬度地区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2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米驾驶舱风挡玻璃爆裂脱落，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：1.D 2.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3～4题。
3．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．臭氧层位于该层
C．该层常有极光现象
D．该层天气多变
4．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3题，该大气层飞机平稳飞行，天空湛蓝晴朗，应属于平流层，臭氧层位于该层，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4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，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：3.B 4.A
课时作业(六) 大气圈的组成与结构
A组(基础练)
小实验：(下图准备装置)在两只烧瓶里分别充满二氧化碳和空气，塞紧带有温度计和胶头滴管的橡皮塞。再把两只烧瓶放在红外线下照射，观察温度升高的情况。结论：两只烧瓶在相同光线照射下，装有二氧化碳的烧瓶瓶内温度较邻瓶高，最大温差可达4 ℃。读图，回答1～2题。
1．该实验反映的现象是( )
A．温室效应 B.酸雨污染
C．大气污染 D.臭氧层破坏
2．下列关于大气中二氧化碳作用的叙述，正确的是( )
A．能吸收太阳光中的紫外线，增加大气温度
B．能分解氧分子与氮分子为原子，使大气强烈增温
C．能吸收并放射长波辐射，对地面起到保温作用
D．能反射和散射太阳辐射，增加大气温度
解析：第1题，装有二氧化碳的烧瓶温度升高得多，说明二氧化碳对长波辐射的吸收能力强，模拟了空气中二氧化碳增多，导致全球气候变暖的现象。第2题，本题考查二氧化碳的作用。A项是臭氧的作用，B项是太阳辐射的作用，D项则体现了大气的削弱作用，故C项正确。
答案：1.A 2.C
3．一架飞机从北极飞往赤道，再飞往南极，一直保持在12千米的高度，这架飞机是从( )
A．平流层—对流层
B．对流层—平流层
C．对流层—平流层—对流层
D．平流层—对流层—平流层
解析：平流层中20～40千米的高度，臭氧含量较高，臭氧吸收太阳紫外线而增温，平流层的气温随高度升高而升高，B正确。故选B。
答案：D
B组(提升练)
2021年，中国载人航天工程实施了5次发射任务，成功将空间站天和核心舱、天舟二号和天舟三号货运飞船、神舟十二号和神舟十三号载人飞船发射入轨。中国空间站组合体稳定运行在高度390千米附近的近圆轨道。下图示意大气的垂直分层。据此完成1～2题。
1．神舟十二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，神舟十二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，顶部海拔高，因此厚度夏季大于冬季，B正确；极光现象发生在高层大气，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厚度较小，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线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：平流层中20～40千米的高度，臭氧含量较高，臭氧吸收太阳紫外线而增温，平流层的气温随高度升高而升高，B正确。故选B。
答案：B
北京时间2021年10月16日0时33分，长征二号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( )
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．Ⅱ层中的电离层对远距离无线电通信作用较大
C．在一定条件下，Ⅰ层下部会出现逆温现象
D．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层为对流层，气温随高度增加而降低，Ⅱ层为平流层，气温随高度增加而升高，Ⅲ层为高层大气，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2020年2月5日22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.③④
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，飞机起飞和降落的大气分层为对流层；飞机平稳飞行在气流相对平稳的平流层。平流层的高度范围是其层顶距地面大约50 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度地区为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其层顶距地面大约50 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。
答案：6.A 7.B
通过对我国甘肃某绿洲观测发现，在天气稳定的状态下，会季节性出现绿洲地表温度全天低于周边沙漠的现象。主要成因是戈壁沙漠上空被加热的暖空气，通过局地环流作用输送到绿洲上空，形成一个上热下冷的逆温层，使近地面冷空气得以保持稳定，于是形成了一个比较凉爽、湿润的小气候。据此完成8～9题。
8．该现象出现时，下列各图中，与绿洲上空气温变化情况相符的是( )
9．该现象的存在，会使绿洲地区( )
A．热量交换变缓 B.空气对流增强
C．水汽蒸发加快 D.地面风速增强
解析：第8题，由材料可知，绿洲上空出现逆温现象，即海拔越高，气温越高，B、C近地面没有出现逆温，排除；逆温层出现的高度有限，A出现两个逆温层，不符合题意，排除；D符合逆温的特征。故选D。第9题，逆温的出现，使上下层大气难以形成对流，热量交换少，A正确，B错误；近地面气温低，蒸发弱，C错误；由于垂直方向难以形成对流，使水平方向的气流难以形成气压差异，地面风速小，D错误。故选A。
答案：8.D 9.A
10．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50千米以上的________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。其中二氧化碳的作用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上的差异，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，大气平稳，天气晴朗，有利于航空飞行。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短波，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，这是因为地面辐射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，B正确，A、C、D错误。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 地面辐射 17～18 (6)B
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