第二节 大气受热过程和大气运动
第1课时 大气受热过程
【课程标准原文】 运用示意图等，说明大气受热过程并解释相关现象。
核心素养定位
1.运用示意图说明大气的受热过程和保温作用的基本原理。(区域认知、综合思维)
2.学会运用示意图理解大气热力环流的过程，并能运用其原理解释海陆风、城市热岛效应等地理现象。(综合思维、地理实践力)
知识体系导引
知识点一 大气的受热过程
1．地球大气最重要的能量来源：太阳辐射。
2.
近地面大气的直接热源
太阳辐射穿过厚厚的大气到达地球表面，太阳辐射在传播过程中，图中的A太阳短波辐射小部分被大气吸收或反射，大部分能够射到地面；近地面大气对图中的B地面长波辐射吸收较多，绝大部分地面长波辐被截留。所以，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
【指点迷津】
由实验得知，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之则波长越长。由于地球表面的温度比太阳低，地面辐射的波长也就比太阳辐射的要长。相对而言，太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。
知识点二 大气对地面的保温作用
1．地面长波辐射使大气增温
对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。因此，地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间外，绝大部分(75%～95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。
2．大气逆辐射使地面增温
大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。
判断
(1)地面是近地面大气主要、直接的热源。(√)
(2)大气对太阳辐射的吸收具有选择性。(√)
(3)白天没有大气逆辐射。(×)
(4)太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。(√)
[知识链接]
1．太阳辐射强度
大气上界单位面积上所获得的太阳辐射能量的多少，主要受太阳高度的影响。
2．地面吸收太阳辐射增温后，又以电磁波的形式向外辐射能量形成地面辐射。
大气受热示意图
3．气压特征：
(1)气压：单位空气柱对地面的压力
(2)在垂直方向上，气压向高空递减
(3)在同一水平面上，一般把空气密度增大处命名为高气压，把空气密度减小处命名为低气压
4．等压面即气压相等的点组成的面，其在空间中向四周无限伸展，由近地面向高空，存在着无数个等压面。左图中为竖直剖面，与等压面相交，是面面相交，我们看到的就是一条条相交线，每一条线在垂直于纸面方向上无限伸展。
5．影响气压高低的因素
(1)海拔：同一地点，海拔越高，气压越低。
(2)气温：同一水平面上，气温高则气压低，气温低则气压高。
(3)大气垂直运动：上升气流处往往气压比同一水平面略低；下沉气流处相反。
知识点三 大气热力环流
1．概念
由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式。
2．热力环流形成过程
(1)当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉运动(图a)
(2)当A地接受热量多，B、C两地接受热量少时，A地近地面空气膨胀上升，到上空聚积，使上空空气密度增大，形成高气压；B、C两地空气收缩下沉，上空空气密度减小，形成低气压(图b)。于是空气从气压高的A地上空向气压低的B、C两地上空扩散。
(3)在近地面，A地空气上升向外流出后，空气密度减小，形成低气压；B、C两地因有下沉气流，空气密度增大，形成高气压。这样近地面的空气从B、C两地流回A地，以补充A地上升的空气，从而形成了热力环流(图c)。
[易误辨析]
空气运动总是从高压区流向低压区？为什么？
不是。空气运动包括垂直运动和水平运动。水平运动即风，总是从高压区流向低压区，垂直运动包括上升和下沉运动，空气运动不一定是从高压区流向低压区。
思考
读上图，回答下列问题。
(1)近地面冷热与气流垂直运动有何关系？
(2)近地面与高空的气压高低有何关系？
(3)近地面的气压高低与冷热有何关系？
(4)气流的水平运动流向有何特点？
提示：(1)近地面热，气流上升；近地面冷，气流下沉。
(2)近地面气压总是大于高空的气压。
(3)近地面热，形成低压；近地面冷，形成高压。
(4)由高压流向低压。
判断
(1)垂直方向的气压值总是近地面大于高空。(√)
(2)气流的垂直运动是由近地面冷热不均引起的，而水平运动是由同一水平面的气压差异引起的。(√)
(3)在同一地点，海拔越高，气温越低，气压越高。(×)
重点一 大气的受热过程
【探究活动】
2016年12月27日，国务院新闻办公室发表《2016中国的航天》白皮书。白皮书指出，到2017年年底，我国将发射“嫦娥五号”月球探测器，实现区域软着陆及采样返回，全面实现月球探测工程“三步走”战略目标。
但民间热议的“月球移民”难度依然较大。这是因为月球表面昼夜温差很大，白天阳光垂直照射的地方温度高达127 ℃；夜晚，温度可降到－183 ℃。
(1)请在图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳)、反射(大气对太阳)、地面辐射、大气逆辐射。
(2)月球上的气温变化为什么会如此剧烈呢？
(3)地球、月球与太阳的距离相当，为什么地球上的气温比较稳定呢？
(4)运用“大气的受热过程”原理，分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。
【提示】 (1)
(2)月球上没有大气层，不能对昼夜温度进行调节。
(3)地球上有大气层，白天，大气层削弱太阳辐射，使到达地面的太阳辐射减少，温度上升缓慢；夜晚，大气逆辐射对地面有保温作用，使地面温度下降缓慢。
(4)塔里木盆地晴天多，白天，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高；夜晚，大气逆辐射弱，保温作用弱，气温低，故昼夜温差大。
【归纳拓展】
1．大气的受热过程和保温作用
大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下：
2．云层对太阳辐射、大气逆辐射影响示意图
(1)白天，云层的反射作用明显，地面温度比晴天低；夜间，云层的大气逆辐射作用显著，地面温度比晴天高。因此，晴天比阴天的昼夜温差大。
(2)由图可知，白天和夜间都存在大气逆辐射，而且白天比夜间还要强。
【学以致用】
[2019·济南高一期末]下图为“太阳辐射、地面辐射和大气辐射关系示意图”。读图完成1～2题。
1．对流层大气热量主要直接来源于( )
A．① B．② C．③ D．④
2．深秋时节，用烟熏防御霜冻，主要是因为烟雾可增强( )
A．① B．② C．③ D．④
1～2.解析：第1题，由示意图可以直接看出对流层大气的热量主要直接来源于③地面辐射。第2题，深秋时节，用烟熏防御霜冻，主要是因为烟雾可增强②大气逆辐射，从而起到对地面的保温作用。
答案：1.C 2.B
3．以下四图中，昼夜温差最大的是( )
解析：白天晴朗时，大气对太阳辐射的削弱作用微弱，气温较高；夜晚晴朗时，大气的保温效应差，地面损失的热量多，气温较低，故昼夜皆晴时温差最大。
答案：C
重点二 热力环流成因及生活实例
【探究活动】
1．结合材料，探究下列问题。
材料 电视剧《三国演义》第76集“火熄上方谷”讲述了这样一个故事：公元234年春，诸葛亮在上方谷设伏兵，安排大将魏延诱敌深入。当司马懿等人追进上方谷时，山上士兵即投下石块堵塞谷口，同时引燃谷内干柴。刹那间，上方谷硝烟弥漫，火海一片。正当司马懿父子以为必死无疑时，天空竟然乌云密布，接着就下起大雨，司马懿感谢苍天保佑，趁机逃脱。该战十分惨烈，打扫战场时发现四周山顶都覆盖着未烧尽的衣服和草木灰。诸葛亮叹道：“谋事在人，成事在天。”火熄上方谷与热力环流有关，下图为热力环流形成示意图。
(1)近地面受热均匀的情况下，气压在垂直方向上有何分布规律？
(2)近地面受热不均的情况下，空气垂直方向上的运动特点以及气压的相应变化是怎样的，请完成下表。
冷热状况
气流运动
气压变化
对应高空气压
受热的地方(A地)
受冷的地方(B、C地)
(3)空气在水平的方向上会怎样运动？
(4)图示的热力环流形成的过程中，主导性的是垂直运动还是水平运动？并分析原因。
【提示】 (1)由于地表受热均匀，水平方向上同一高度压强相等，垂直方向上气压自下而上越来越小。
(2)
冷热状况
气流运动
气压变化
对应高空气压
受热的地方(A地)
上升
变小
变大
受冷的地方(B、C地)
下沉
变大
变小
(3)由高压流向低压。
(4)垂直运动。近地面受热不均，产生大气的垂直运动(对流)，然后产生水平方向上的气压差异，推动空气在水平方向上由高压流向低压，从而形成热力环流。
2．在下图中画出热力环流，总结各环流的判断方法。
(1)海陆风
(2)山谷风
(3)城市热岛环流
【提示】 (1)快 高 低压 慢 高压 海洋 陆地 海风 快 低 高压 慢 高 低压 陆地 海洋 陆风 (2)升温 上升 谷风 降温 下沉 山风 (3)高 低压
【归纳拓展】
热力环流的形成
1.热力环流的形成——“一个关键、四个步骤”
(1)“一个关键”：确定近地面两点的冷热。
热容量大的地球表面，白天气温较低，夜晚气温较高；热容量小的地球表面，白天气温较高，夜晚气温较低。
(2)“四个步骤”：
①热上升、冷下沉——近地面热空气上升，近地面冷空气下沉。
②热低压、冷高压——近地面冷的地方形成高压，近地面热的地方形成低压。
③近地面和高空气压性质相反——近地面为高压，其高空为低压；近地面为低压，其高空为高压。
④水平气流从高压流向低压。
2．理解热力环流的形成，抓住以下三点关系
(1)温压关系(如上图中甲、乙、丙三地所示)：
(2)风压关系：水平方向上，风总从高压吹向低压(如上图中abcd处风向所示)。
(3)等压面凸凹关系：近地面与高空等压面凸起方向相反。
【方法点拨】 等压面图的判读方法
等压面是空间气压值相等的点组成的面，等压线是同一水平面上气压值相等的点组成的线。等压面图表示气压的垂直分布状况，等压线图表示气压的水平分布状况。
(1)在同一地点不同海拔高度上，海拔越高，气压越低。如图PA>PE。
(2)在近地面，气温越高，气压越低；气温越低，气压越高。如图PA
(3)同一水平面上，高压区等压面都向高空凸起，低压区等压面都向低空凹陷，即“凸高凹低”。
(4)同一垂直方向上，近地面和高空的气压区类型相反，即近地面为高压，高空则为低压。
【学以致用】
[2019·威海一中期末]读图，回答1～2题。
1．如果此图为热力环流侧视图，则以下说法正确的是( )
A．引起热力环流的原因是地面冷热不均
B．温度：A>B
C．热力环流是大气运动最复杂的形式
D．气压：D>A>B>C
2．如果此图是城市热岛环流侧视图，在②处进行植树造林，对城市空气起到的作用是( )
A．增温和增湿 B．净化和增温
C．净化和增湿 D．减湿和降温
1～2.解析：第1题，热力环流是地面冷热不均引起的，它是大气运动最简单的形式，从图中可知A处气流下沉，B处气流上升，故温度B>A。根据海拔越高气压越低，可知A、B两地气压高于C、D两地；根据水平气流由高压流向低压可知A>B、C>D，故四地气压为A>B>C>D。第2题，若图示为城市热岛环流侧视图，在②处植树造林，可以对城市空气起到净化和增湿作用。
答案：1.A 2.C
3．地面受热不均，会引起近地面和高空等压面的变化。下图所示等压面分布图中，正确的是( )
解析：近地面受热形成低压，冷却形成高压；高空气压与近地面气压状况相反。根据等压面规律，高压凸向高空，低压凹向低空，B图正确。
答案：B
素养一 下垫面对大气温度影响(地理实践力)
某学校地理兴趣小组做了下图所示实验：做甲、乙两个相同规格的玻璃箱，甲底部放一层土，乙底部不放土；中午同时把两个玻璃箱放在日光下，15分钟后，同时测玻璃箱里的气温。结果发现底部放土的甲箱比底部没有放土的乙箱气温高了3 ℃。据此回答1～2题。
1．该实验的主要目的是测试( )
A．大气的温室效应
B．大气的运动
C．一天中最高气温出现的时刻
D．近地面大气主要、直接的热源
解析：本实验利用土层模拟地面，通过实验发现有土层的玻璃箱气温较高，原因是土层吸收太阳辐射较多，地面辐射较强，这表明地面是近地面大气主要、直接的热源，故D项正确。
答案：D
2．甲箱气温比乙箱气温高的原因是( )
A．太阳辐射强弱差异 B．地面辐射强弱差异
C．大气削弱作用差异 D．大气辐射强弱差异
解析：甲箱底部放一层土，乙箱底部不放土，两箱下垫面性质不同，甲箱地面辐射强于乙箱，因此甲箱气温高于乙箱，B项正确；实验中的日光是一样的，故A项错误；两箱中空气是一样的，故C项错误；大气辐射强弱的差异是箱中气温变化的结果，而不是气温变化的原因，D项错误。
答案：B
素养二 常见热力环流形成(区域认知、综合思维)
甲、乙两图示意两种常见的热力环流，读图完成3～4题。
3．甲图所示的热力环流( )
A．出现在白天
B．出现在夜间
C．此时陆地近地面为低压
D．此时海洋高空为低压
4．乙图中( )
A．市区气温高于郊区
B．市区气压高于郊区
C．在①地建设绿化带比在②地更合理
D．在②地布局水泥厂比①地更合理
3～4.解析：第3题，从图中可见近地面风由陆地吹向海洋，是因为晚上海洋放热慢，形成低压，陆地放热快，形成高压。高空与近地面气压相反。第4题，乙图为城市风，是因为城市气温高于郊区，城市气流上升，到郊区下沉，然后在城郊之间，空气由郊区流回城区。因此在布局工业时，要把污染严重的企业布局在城市风的下沉距离之外。在此范围内可布置绿化带净化空气。
答案：3.B 4.A
素养三 热力环流形成及应用(综合思维)
5．读“某地高空等高面与等压面关系示意图”，完成下列问题。
(1)A、B两地受热的是________，空气________________；冷却的是________，空气________________________。
(2)图中点①至点⑤，气压最高的是________，气压最低的是________。
(3)用“→”完成图中热力环流。
(4)若该热力环流发生于城区与郊区之间，则A、B中代表城区的是________，说明判断的依据。
(5)若图中A处为海洋，B处为陆地，则该热力环流出现在________(白天或夜间)。
解析：解答本题的关键是从高空等压面的凹凸入手，逐步推理。从图中可以看出，在3 000米高空附近A地等压面下凹，B地等压面上凸，B地上空的气压高于A地上空的气压(或④点气压大于⑤点气压，①②③点的气压值相等，④点气压又大于③点气压，故④点气压大于①点气压)，这说明A地空气下沉，B地空气上升，从而可以判定A地冷却，B地受热，高空气流从④地流向⑤地，近地面气流从A地流向B地。
答案：(1)B 上升 A 下沉
(2)④ ⑤
(3)画图略。(近地面由A流向B，高空由B地的高空流向A地的高空；垂直方向是A地下沉，B地上升。)
(4)B B处空气上升，为城区。
(5)白天
第2课时 大气的水平运动——风
【课程标准原文】 没有明确说明。
核心素养定位
1.运用图示解释风的形成。(综合思维)
2.理解水平气压梯度力、地转偏向力及摩擦力对风向和风速的影响。(综合思维)
3.运用气压分布示意图及有关条件判断近地面及高空的风向及风速。(综合思维、地理实践力)
知识体系导引
1.风形成的过程
地面受热不均，导致空气上升和下沉，进而使同一水平面上的气压产生了差异。我们把单位距离间的气压差叫作气压梯度。只要水平面上存在气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，这个力叫作水平气压梯度力。在水平气压梯度力的作用下，大气从高压区向低压区作水平运动，这就形成了风。
???
2．风形成的原因
(1)直接原因：水平气压梯度力。
(2)根本原因：地面受热不均。
3.
三种作用力(北半球)
(1)A是水平气压梯度力，其特征是垂直于等压线，并由高气压区指向低气压区，决定风速，影响风向。
(2)B是摩擦力，其作用是使风速减小，其特征是始终与风向相反。
(3)C是地转偏向力，其特征是始终与风向垂直，北半球右偏，南半球左偏，不影响风速，只改变风向。
影响风的作用力
4.力的作用效果
(1)若只受A作用：风向垂直于等压线，由高气压区指向低气压区。风速的大小与气压梯度力成正比。
(2)若只受A和C的作用，风向最终与等压线平行。这种现象在现实中出现在高空。
(3)
当A、B、C三力共同作用时，风向与等压线之间成一夹角。这种现象在现实中出现在近地面。近地面风除受水平气压梯度力和地转偏向力影响外还受摩擦力的影响，最终三力达到平衡时，风向相对水平气压梯度力的方向为北半球右偏，南半球左偏，偏度为30°～45°。
借助手势快速判断风向
如下图所示，北半球用右手定则，南半球用左手定则，手心向着自己，四个手指头伸直的方向代表水平气压梯度力的方向，大拇指伸直的方向代表地转偏向力的方向，食指偏向大拇指的方向就代表风向。
思考
为什么海上的风力往往比陆地上大？
提示：海上的摩擦力比陆地上小，所受的阻力小，故海上的风力较陆地上大。
重点一 等压线图的判读
【探究活动】
下图为北半球某地区某时刻地面等压线图，回答下列问题。
(1)从气压分布看，甲处是________，乙处是________。从气压分布状况看，甲、乙两处之间最大气压差可能为________ hPa(选择填空)。
A．59C．64(2)如果A气压中心的形成与地形有关，则该地形可能是________________________________________________________________________。
(3)丙处与丁处相比，________处的风力较大，其原因是______________。__________处的风较温暖湿润，其原因是________________________________________________________________________。
【提示】 (1)高压 低压 A (2)山地(山峰、高地)
(3)丙 图中丙处等压线比丁处密集，水平气压梯度力较大，所以丙处的风力较大 丁 丁处多吹偏南风(风从较低纬度吹向较高纬度)
【归纳拓展】
1．获取信息
本图为海平面等压线分布图，展示了等压线图中基本气压场的分布。读图可以得到如下信息：①和②是低压中心，③、④、⑤处气压高，⑥处气压低。
2．解读信息
(1)低压是由闭合等压线构成的低气压区，气压值由中心向外增大，如图中①②⑥。
(2)高压是由闭合等压线构成的高气压区，气压值由中心向外减小，如图中③④⑤。
(3)低压槽是由低压延伸出来的狭长区域，简称槽。低压槽中各条等压线上弯曲最大处的连线叫作槽线。如图中b。
(4)高压脊是由高压延伸出来的狭长区域，简称脊。高压脊中各条等压线上弯曲最大处的连线叫作脊线。如图中a。
(5)鞍形气压场简称鞍，它是两个高压和两个低压交错分布的中间区域。如图中c。
3．等压线图的判读流程
第一步：明确等压线类型
结合题干信息、图名和图例，明确图像为模拟气压场还是某实际区域气压场。
第二步：分析等压线分布特征，判明气压场基本形式
据等压线数值递变特点、曲直、走向、疏密等判断高(低)气压、高压脊或低压槽、鞍部的分布特征。
第三步：结合题目要求，针对性解题
气压场中常见的设疑为判断某地风力、风向等天气状况及其变化。需结合题目要求针对性地回答。
【学以致用】
读北半球某区域等压线分布图，回答下列问题。
1．图中A、 B、 C、D四个箭头能正确表示当地风向的是________。
2．图中①②两地就气压分布状况而言，①地比②地气压________。
3．图中①②两地相比，气流上升的是__________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．图中A、C两地相比，__________地风力较大，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1～4.解析：第1题，先画出水平气压梯度力的方向，北半球右偏，即为当地风向。第2题，①②两地的气压值分别为998<①<1 000 1 012<②<1 014，显然①<②。第3题，①为低压中心，气流上升。第4题，A、C两地相比，A地等压线密集，水平气压梯度力大，所以风力较大。
答案：1.C 2.低
3．① 近地面气压低时气温高，多上升气流
4．A 等压线密集，水平气压梯度力大
重点二 大气的水平运动
【探究活动】
比较不同力作用下的风向示意图，共同探讨问题。
(1)高空的风和近地面的风的受力有什么不同？最终风向有何差异？
(2)水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力各有什么特征？
(3)利用所学知识和下面的三个风向图，判断有关问题并说明判断依据。
风向
甲
乙
丙
判断近地面还是高空
判断所在半球
判断高压区位置
【提示】 (1)高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力两个力作用，最终风向与等压线平行。近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三个力共同作用，最终风向与等压线斜交。
(2)①水平气压梯度力：始终垂直于等压线，由高压指向低压，当单位距离上水平气压差相等时，水平气压梯度力大小不变。
②地转偏向力：始终与风向垂直，随着风速的增大而逐渐增大。
③摩擦力：方向始终与风向相反。
(3)根据风向与等压线的关系可判断近地面的风和高空的风；根据风向向左偏还是向右偏可判断南北半球；风一定由高压吹向低压。
风向
甲
乙
丙
判断近地面还是高空
近地面
近地面
高空
判断所在半球
南半球
北半球
南半球
判断高压区位置
B
A
A
【归纳拓展】
1．风向
2．风向表示方法如下图所示
3．近地面等压线图上风向的判定过程
第一步：画出与等压线垂直的水平气压梯度力。
第二步：确定南北半球。
第三步：按照地转偏向力“南左北右”的偏转规律画出与水平气压梯度力成30°～45°偏角的风向(如下图)。
4．等压线图上风速的判断思路
(1)同一幅等压线图上，等压线密集，风速大；等压线稀疏，风速小。
(2)相邻两条等压线间的气压差越大，水平气压梯度力越大，风速越大；反之风速越小。
(3)同等图幅的等压线图上，比例尺越大，水平气压梯度力越大，风力越大；反之风力越小。
【学以致用】
[2019·青岛市一中高一期末]下图示意某一等高面。P1、P2为等压线，P1、P2之间的气压梯度相同。①～⑧是只考虑水平受力，不计空气垂直运动时，O点空气运动的可能方向。读图，回答1～2题。
1．若图示为北半球，P1>P2，则O点风向为( )
A．④或⑤ B．③或④
C．⑥或⑦ D．⑤或⑥
2．若图示为高空等高面，P1A．③或⑦ B．①或⑧
C．⑦或⑧ D．②或③
1～2.解析：第1题，若图示为北半球，P1>P2，此等高面若在高空，则图中③表示的风向正确，若在近地面，则④表示的风向正确。第2题，若P1答案：1.B 2.A
素养一 等压线图上风向与风力判断(综合思维)
1．下图为等压线分布示意图，其中表示南半球高空风向的是( )
解析：首先垂直于图中的等压线由高压指向低压画出水平气压梯度力，南半球风向向左侧偏转；高空大气受气压梯度力和地转偏向力共同作用，风向最终与等压线平行。
答案：A
读下图，完成2～3题。
2．此时，甲地的风向是( )
A．东南风 B．西北风
C．东北风 D．西南风
3．图中①②③④四地，风力最大的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
2～3.解析：第2题，过甲地垂直等压线画出水平气压梯度力，在水平气压梯度力基础上适当右偏即为甲地的风向。第3题，图中①地等压线最密，水平气压梯度力最大，因而风速最大，风力也最大。
答案：2.D 3.A
4．读“北半球近地面风向示意图”，回答下列问题。
(1)字母含义：a__________；b__________；c__________；d________。
(2)a的指向与等压线之间成什么关系？______________。其方向由________指向________。
(3)若只受a、c影响，b最终将与________平行。
(4)在实际大气中(近地面)，b与等压线之间________。
解析：思考本题时应注意知识之间的内在联系：①水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压，大小与水平气压梯度成正比。在该力作用下，大气由高压区流向低压区，形成风。②风一旦形成，马上受到地转偏向力的作用。地转偏向力永远与运动方向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏。③在高空，大气只受水平气压梯度力和地转偏向力的作用，当二力平衡时，风向与等压线平行。④在近地面，大气运动还要受摩擦力(永远与物体运动的方向相反)的影响，当三力平衡时，风向与等压线斜交。⑤实际上，平行的等压线并不多见，等压线大都弯曲、闭合。在图中可看出，箭头a垂直于等压线，并且从高压指向低压，是水平气压梯度力。箭头b是大气实际运动的方向，即风向，它与等压线之间有一个夹角，并不与等压线平行；风向与地转偏向力c成90°夹角，与摩擦力d方向相反。
答案：(1)水平气压梯度力 风向 地转偏向力 摩擦力
(2)垂直于等压线 高压 低压
(3)等压线
(4)并不完全平行，而是有个夹角
素养二 高空气压高低的分析(地理实践力)
5．在北半球中纬度高空，一架飞机自东向西顺风飞行，即可判断飞机左侧是低压，右侧是高压。请小组合作探究：
请你结合上图分析判断气压高低的理由？
答案：在高空不必考虑地面摩擦力的作用，水平气压梯度力和地转偏向力二者大小相等，方向相反，合力为零(见下图)，此时风向与等压线平行。图中飞机的飞行方向和风向一致，飞机的左侧是低压，右侧为高压。
第一节 大气的组成和垂直分层
【课程标准原文】 运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。
核心素养定位
1.知道大气的组成及其作用。(综合思维)
2．结合“大气的垂直分层示意”图，认识大气的垂直分层状况，理解各主要层次的特点及其与生产、生活的联系。(区域认知、综合思维)
3．观察、识别、描述与大气有关的自然现象、形成科学探究的意识和能力。(地理实践力)
知识体系导引
知识点一 大气的组成
1．干洁空气
干洁空气的组成及其按体积所占的百分比
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。低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体，称为干洁空气。25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气合占总体积的99%，其主要成分氮气占78%，氧气占21%，次要成分是二氧化碳和臭氧。
[知识链接]
1．大气中的臭氧被誉为地球生物的保护伞，它吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线，使动植物免遭这种射线的危害。
2．大气的组成及其作用
成分
作用
干洁空气
氮气
氮是生物体必不可少的元素
氧气
呼吸作用，生命活动必需的物质
二氧化碳
光合作用的原料；温室气体
臭氧
吸收紫外线，地球生命的“保护伞”
水汽和固体杂质
成云致雨的必要条件
思考1
水汽和杂质为什么是成云致雨的必要条件？
提示：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。
2.
3．水汽和二氧化碳具有保温作用
4.电离层与无线电波
地球外80～500千米的大气层，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。 知识点二 大气的垂直分层
1．划分依据
根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，分为对流层、平流层和高层大气。
2．大气垂直分层
垂直分层
高度分布
主要特点
与人类关系
对流层
高度因纬度而异：低纬度17～18 km，高纬度8～9 km
①气温随高度增加而递减；②空气对流运动显著；③天气现象多变
与人类关系密切，人类就生活在对流层底部
平流层
由对流层顶到50～55 km
①气温随高度增加迅速上升；②大气以水平运动为主，气流平稳
大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。
高层大气
由平流层顶到大气上界
在80～500 km高空，大气处于高度电离状态
影响无线电通信
思考2
非洲最高的山峰乞力马扎罗山，地处赤道附近，山顶却终年积雪，这是为什么？
提示：对流层中气温随海拔高度的增加而递减，乞力马扎罗山海拔高(接近6 000米)，因此，山顶气温很低，终年积雪。
重点一 大气的组成
【探究活动】
阅读下列材料，探究大气的组成。
据美国国家冰雪数据中心统计，2018年2月下旬，北冰洋的冰层面积降至有记录以来的历史最低点，比正常值少约100万平方千米，相当于减少了一个埃及的面积。一些科学家认为，人们可能低估了全球变暖的趋势。
美国环保局发现臭氧总量每耗减1%，地面紫外线会增加1.5%～2%。他们预测，如果氯氟烃生产和消费不加限制，到2075年，地球臭氧总量将比1985年再耗减25%。
据此探究下列问题：
(1)全球变暖与大气中的哪种主要成分有关？
(2)臭氧有什么作用？
(3)针对上述问题，你能提出哪些有效的措施？
【提示】 (1)CO2
(2)臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。
(3)减少化石能源的使用；保护森林；植树造林；研发新型制冷设备，控制氟氯烃的产生。
【归纳拓展】
大气组成的记忆
大气由干洁空气(氮气、氧气、二氧化碳、臭氧)、水汽、固体杂质等组成。
1．根据组成所占比例区分干洁空气：
氮气78%氧气21%而二氧化碳和臭氧只占少量。
2．根据不同功能记忆：
N2：生物体的基本成分。
O2：维持生物活动的必要物质。
CO2：植物光合作用的原料；对地面保温。
O3：吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害。
水汽：成云致雨的必要条件；对地面保温。
固体杂质：成云致雨的必要条件。
【学以致用】
1．关于大气组成成分及其作用的叙述，正确的是( )
①二氧化碳对地面有保温作用 ②干洁空气的主要成分是氧和氢 ③水汽和杂质集中在高层大气 ④臭氧能大量吸收太阳紫外线
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
解析：要理解大气组成中干洁空气由氮气、氧气、二氧化碳、臭氧等组成。其中，主要的成分为氮气(78%)和氧气(21%)。水汽和固体杂质主要集中在25千米以下的底层大气中。
答案：C
2．低层大气的组成物质中( )
A．氮气和臭氧吸收太阳紫外线
B．CO2只吸收太阳辐射红外线
C．水汽和固体杂质可成云致雨
D．氧气和氮气供植物呼吸作用
解析：考查的是大气组成成分的作用。其中，N2：生物体的基本成分；O2：维持生物活动的必要物质；CO2：植物光合作用的原料、对地面保温；O3：吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害；水汽：成云致雨的必要条件并且对地面保温；固体杂质：成云致雨的必要条件。
答案：C
3．在大气成分中，既是植物光合作用的重要原料，又对地面有保温作用的是( )
A．氮 B．臭氧 C．二氧化碳 D．氧
解析：此题考查大气的组成成分及作用。二氧化碳既是植物光合作用的重要原料，又对地面有保温作用。
答案：C
重点二 大气的垂直分层
【探究活动】
阅读下列材料和图，探究大气的垂直分层。
大气圈又叫大气层(aerosphere)，地球就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有氮气(占78.1%)、氧气(占20.9%)、氩气(占0.93%)，还有少量的二氧化碳、稀有气体如氦气、氖气、氪气、氙气、氡气和水蒸气。大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1 000千米以上，但没有明显的界线。
据此探究下列问题：
(1)大气在垂直方向上共分为几个层次？
(2)A层气温如何变化？B层气温如何变化？原因分别是什么？
(3)二氧化碳和臭氧分别有什么作用？人类活动对其含量有何影响？
(4)简述平流层适宜飞机飞行的原因。
(5)燃烧矿物燃料、毁林等使大气中的二氧化碳浓度升高，这会有何影响？会带来什么问题？
(6)简述对流层与人类关系最为密切的原因。
【提示】 (1)A.对流层，B.平流层，C.高层大气。
(2)A层气温变化随高度的增加而递减。原因：地面是对流层大气的主要直接热源，离地面越远，气温越低。B层气温随高度增加而升高。原因：该层的气温基本上不受地面影响，而是靠臭氧吸收太阳紫外线而增温的。
(3)二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用；臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，被誉为“地球生命的保护伞”。由于人类活动的影响，使得大气中二氧化碳含量不断增加，臭氧总量减少。
(4)平流层中大气以水平运动为主，水汽少，杂质小，能见度好，故非常适宜飞行。
(5)影响：使大气逆辐射增强，近地面气温升高。带来的问题：温室效应。
(6)主要原因：一是人类生活在对流层的底部；二是云、雨、雾、雪等天气现象都发生在对流层。
【归纳拓展】
1．从近地面到太空大气的温度、密度、气压、水汽和尘埃含量的变化，如下图：
2．大气垂直分层
垂直
分层
直接
热源
温度随高
度的变化
大气运
动形式
与人类关系
高层
大气
太阳
辐射
随高度增加气温先降后升
电离层反射无线电短波，维持短波通信
平流层
太阳
辐射
气温随高度的增加而升高(下冷上热)
水平
运动
天气晴朗，利用航空飞行；臭氧层阻挡紫外线，地球生命的保护伞
对流层
地面
辐射
气温随高度的增加而下降(下热上冷)
对流
运动
与人类关系最密切；天气现象复杂多变
【学以致用】
下图为大气垂直分层示意图。读图回答1～3题。
1．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
2．对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于( )
A．Ⅰ层顶部 B．Ⅱ层底部
C．Ⅱ层中部 D．Ⅲ层
3．按计划，我国于2016年前后发射了天宫二号空间实验舱，并随后发射了神十一号飞船和天舟一号货运飞船与之对接，计划2022年前后完成空间站建造工作。实验舱和飞船的运行轨道所在的大气层( )
A．Ⅰ层 B．Ⅱ层
C．Ⅲ层 D．Ⅱ层顶部
1～3.解析：第1题，根据大气的密度、温度和运动特征，自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气，从温度变化趋势看，①②正确，但①曲线在Ⅱ层上半部气温变化出现错误，故只有②正确。第2题，高层大气(Ⅲ层)中存在若干电离层。第3题，实验舱和飞船位于高层大气中。
答案：1.B 2.D 3.C
素养一 大气的组成及作用(综合思维)
1．关于大气组成成分及其作用的叙述，正确的是( )
A．水汽和固体尘埃不会影响地面的温度
B．干洁空气的主要成分是氧和氢
C．二氧化碳对地面有保温作用
D．臭氧能大量吸收太阳红外线
解析：干洁空气由氮、氧、二氧化碳、臭氧等组成。二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，对地面还有保温作用；臭氧能大量吸收太阳光线中的紫外线；水汽和固体尘埃的含量也很少，却是成云致雨的必要条件，同时也会影响地面和大气的温度。
答案：C
2．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
解析：臭氧能吸收紫外线，保护了地球上的生物免受过多紫外线伤害，而臭氧主要分布于平流层。
答案：B
素养二 大气的垂直分层(区域认知)
有人在朋友圈晒了一张客机飞行抓拍，深色为蓝天，白色为云。据此完成3～4题。
3．此刻，客机飞行在( )
A．对流层 B．平流层
C．臭氧层 D．高层大气
4．飞机尾气中含有大量二氧化碳气体，会加剧( )
A．环境污染 B．全球变暖
C．荒漠化 D．森林破坏
3～4.解析：第3题，天气现象如云、雾、雨雪等出现在对流层中，据材料深色为蓝天，白色为云，说明客机飞行在对流层，故A项正确。第4题，飞机尾气中含有大量二氧化碳气体，会加剧全球变暖，B项正确。
答案：3.A 4.B
素养三 臭氧层的破坏及影响(人地协调观)
5．阅读图文资料，合作探究完成下列要求。
氯氟烃等气体在低空不易分解，上升到平流层，破坏臭氧，使臭氧层变薄或出现空洞。
臭氧空洞最严重的是南北极和青藏高原地区，这“三极”自然条件恶劣，人烟稀少，当地人们向大气中所排放的氯氟烃数量有限，为什么“三地”上空臭氧层所受的破坏反而比较严重呢？
答案：由于“三极”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氯氟烃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。
课后作业提升七 大气的水平运动——风
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1．下图中V代表P地某时的风向，M为经过P地的等压线，据图中信息判断下列叙述中正确的是( )
A．P地位于南半球
B．P地位于高空
C．P地北部气压比南部高
D．P地位于北半球近地面
解析：由图中可以看出，该地风向与等压线有一夹角，排除B选项；风向向右偏转，排除A选项；风向北部吹，说明北部气压低，排除C选项；该地风向与等压线有一夹角且向右偏转，选项D正确。
答案：D
等压线是某一水平面上气压相同各点的连线。据此回答2～3题。
2．下列四幅等压线图中，P点所在位置风力最大的是( )
3．B图(北半球)中P地的风向为( )
A．东北风 B．东南风
C．西南风 D．西北风
2～3.解析：第2题，C、D图中气压梯度大于A、B图中，且C图中P处等压线最密集，故P点所在位置风力最大的是C图。第3题，P点在北半球，北部为高压，故P点的风向为东北风。
答案：2.C 3.A
4．下图为“某地某季节海平面等压线分布图”，下列说法正确的是( )
A．N海域风浪大于M海域 B．P地吹偏北风
C．Q地吹东南风 D．K地多为阴雨天气
解析：根据气压值，图示为北半球高压脊。N海域等压线比M海域稀疏而且比较封闭，风浪小于M海域，A错。由等压线分布状况得出，P地吹偏北风，B对；Q地吹西南风，C错。K地受高压脊影响，多为晴朗天气，D错。
答案：B
5．如下图所示，一架飞机在北半球自东向西飞，飞机左侧是高压，可判断( )
A．顺风飞行 B．逆风飞行
C．风从北侧吹来 D．风从南侧吹来
解析：由所学知识可知，北半球高空的风向应与等压线平行，在水平气压梯度力的基础上右偏，应为西风，而飞机是自东向西飞行，所以飞机逆风飞行。
答案：B
下图为等压线分布图(比例尺相同，单位：hPa)。读图完成6～7题。
6．四地风力由大到小排序正确的是( )
A．②>①>③>④ B．①>②>③>④
C．①>③>②>④ D．④>③>②>①
7．如果此地为北半球，则①地的风向为( )
A．偏北风 B．偏南风
C．偏东风 D．偏西风
6～7.解析：第6题，由于四幅图比例尺相同、等压线疏密程度相同，等压距不同，故等压距越大，风力越大。第7题，先标出①的水平气压梯度力，北半球向右偏，画出风向，则为偏北风。
答案：6.A 7.A
下图表示“500百帕等压面空间高度分布图”，图中数值表示等压面高度。据此回答8～9题。
8．与M点同高度的地点相比较，N点气压( )
A．较高 B．较低 C．相等 D．不确定
9．若图示为北半球，则图中P点的风向可能是( )
A．东北风 B．南风
C．西风 D．北风
8～9.解析：第8题，由图可知，500百帕等压面M处向上凸，N处向下凹，故与M点同高度的地点应在N点的上方，N点的气压低于该点。第9题，P点空气应由M地流向N地，因为是高空风，几乎不受摩擦力影响，其最终风向应平行于等压线，又因为是北半球，故风向应垂直指向水平气压梯度力的右侧，即为北风。
答案：8.B 9.D
下图示意“2018年10月12日18时的某区域天气形势图(单位：百帕)”。读图，完成10～11题。
10．甲乙两地气压差值不可能是( )
A．18百帕 B．25百帕
C．14百帕 D．15百帕
11．乙地的风向为( )
A．东南风 B．西北风
C．西南风 D．东北风
10～11.解析：第10题，图中相邻等压线的气压差为4百帕。因相邻的等值线其数值相等或差一个定值，可判断图中甲地等压线数值可能为1 004或1 008百帕。等值线两侧数值取值范围不同。图中乙地气压在1 020～1024百帕之间。若甲处等压线数值为1 004，则甲地气压介于1 000～1 004百帕之间，甲、乙气压相差16～24百帕；若数值为1 008，则甲地气压介于1 008～1 012百帕之间，甲、乙两地气压相差8～16百帕。第11题，根据图中经纬网数据及海陆轮廓判断图示范围为位于南半球的澳大利亚。利用等压线图上风向的画法，可判断乙地此时吹西南风。
答案：10.B 11.C
下图示意某区域某月近地面等压线，图中N地气压高于P地。读图，完成12～13题。
12．N地风向为( )
A．东北风 B．东南风
C．西北风 D．西南风
13．M、N、P、Q四地中，风力最强的是( )
A．M地 B．N地
C．P地 D．Q地
12～13.解析：第12题，由题意可知，P地气压低于N地，则N地的气压梯度力垂直于N处的等压线，由北指向南；根据纬度确定该地位于北半球，在地转偏向力的影响下，风向右偏，因而N地风向为东北风。第13题，四地中，Q地等压线最密集，水平气压梯度力大，风力大。
答案：12.A 13.D
二、综合题
14．读“实际大气中的风向图”，回答下列问题。
(1)①与等压线的关系是____________，其方向是____________。
(2)若无④，只受①③影响，则②与等压线的关系是______，①与③的关系是________。
(3)实际大气中的②与等压线的关系是________。此图表示的地区在________半球。
(4)图中M、N两地相比，风力较大的是________地，原因是__________________。
解析：解答本题的关键是理解水平气压梯度力、摩擦力、地转偏向力与风向、风速之间的关系。图中①垂直于等压线，由高压指向低压，应为水平气压梯度力；②与等压线成一夹角，从高压指向低压，应是风向；③与风向垂直，应为地转偏向力；④与风向方向相反，应是使风速减小的摩擦力。
答案：(1)垂直 由高压指向低压
(2)平行 大小相等，方向相反
(3)成一夹角 北
(4)N N地等压线密集，水平气压梯度力大，风力大
15．下图是“某气象局绘制的某日10时近地面的气压与气流状况图”。读图，回答下列问题。
(1)图中有M、O、P三个气压中心，其中高压中心是________。
(2)图示地区位于________半球，说明判断依据。
(3)图中②③④三处中，风力最大的是________，理由是________________________________________________________________________________________。
(4)在图中箭头①处画出气流所受的力。
(5)下列等压面示意图中，能正确表示甲—乙沿线气压分布状况的是( )
解析：第(1)题，从图中气流运动方向上可知P为高压中心。第(2)题，从气流向右偏转可知图示地区为北半球。第(3)题，③处等压线最密集，风力最大。第(4)题，①处受力情况为摩擦力与风向相反，地转偏向力垂直于风向并且在其右侧，水平气压梯度力垂直于等压线并且位于风向左侧。第(5)题，甲—乙沿线近地面M、O为低压中心，等压面向下凹，其高空等压面向上凸。
答案：(1)P
(2)北 水平气流向右偏转
(3)③ 等压线最密集
(4)如下图：
(5)D
课后作业提升五 大气的组成和垂直分层
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1．大气中二氧化碳含量与日俱增的原因主要是( )
A．海平面上升
B．臭氧的大量减少
C．全球变暖越来越严重
D．燃烧煤炭、石油等，不断向大气排放二氧化碳等温室气体和森林破坏
解析：大气中二氧化碳含量增多的原因是燃烧煤炭、石油等不断向大气排放二氧化碳等温室气体和森林被破坏。
答案：D
2．臭氧总量的减少，带来的后果有( )
①土壤酸性增强，文物古迹受腐蚀 ②太阳辐射增强，利于林木生长 ③患白内障和皮肤癌的人数增加 ④对生态环境和农业造成破坏
A．①② B．③④
C．②③ D．①④
解析：臭氧总量的减少会导致太阳紫外线增多，对地球上的生命物质造成伤害。
答案：B
大气是地球自然环境的重要组成部分，也是地球自然环境中最为活跃的因素。据此回答：
3．气温变化和风、霜、雨、雪等天气过程发生在( )
A．平流层 B．对流层
C．高层大气 D．电离层
解析：由于对流层几乎集中了绝大部分的水汽、固体杂质，且由于对流运动旺盛，故容易成云致雨，天气现象复杂多变。
答案：B
4．大气圈是自然界最活跃的组成部分。在不同的大气分层中，演绎着各种自然现象。在下列各组大气垂直分层中，总体而言，温度随着高度的增加而上升的一组是( )
A．对流层、电离层 B．平流层、电离层
C．平流层、中间层 D．对流层
解析：平流层因臭氧能吸收大量太阳紫外线，从而使气温升高。电离层因吸收波长小于0.175微米的太阳紫外辐射而升温。
答案：B
5．对流层与人类活动的关系密切，主要表现为( )
A．是地球上热量的主要来源
B．能降低太阳紫外线对地表生物的伤害
C．有雨、雪等天气现象的发生
D．有利于飞机的高空飞行
解析：本题考查大气分层。由于人类生活在对流层的底部，且对流层天气现象复杂多变，与人类关系最密切。
答案：C
读图，回答6～7题。
6．从大气垂直分层看，图示大气层是( )
A．低纬度的对流层 B．中纬度的平流层
C．高纬度的平流层 D．低纬度的平流层
7．该层大气( )
A．随高度增加，温度增幅变小
B．能够大量吸收紫外线长波辐射
C．以平流运动为主，有利于飞机高空飞行
D．受强烈的太阳辐射而呈电离状态
6～7.解析：第6题，图示大气层从12千米高空向上气温逐渐升高，图示大气层是中纬度的平流层，B正确。第7题 ，该层大气以水平运动为主，有利于飞机高空飞行，C正确；随高度增加，温度下降；能够大量吸收紫外线短波辐射；呈电离状态的是电离层，电离层在高层大气中，该层是平流层。
答案：6.B 7.C
8．下列关于大气垂直分层的说法，错误的是( )
A．高层大气有臭氧层，能吸收紫外线，成为人类生存环境的天然屏障
B．对流层的气温随高度的增加而递减，是由于地面是对流层的直接热源
C．平流层的大气平稳，天气晴朗，能见度好，有利于高空飞行
D．整个大气质量的3/4和几乎全部水汽、固体杂质都集中在对流层
解析：大气的垂直分层
高度
温度
大气
运动
对人类活动的影响
高层
大气
2 000～3 000
千米
电离层反射无线电波
平流层
50～55千米
随高度的增加而上升
平流
运动
臭氧吸收紫外线升温；有利于高空飞行
对流层
10～12千米
随高度增加而递减
对流
运动
天气现象复杂多变，与人类关系最密切
所以本题选择A选项。
答案：A
读“大气垂直分层”示意图，完成9～10题。
9．人类排放的氟氯烃，对大气层中影响最大的是( )
A．A层 B．B层
C．C层 D．D层
10．“蓝蓝的天上白云飘”歌词中的蓝天白云发生在( )
A．A层 B．B层
C．C层 D．D层
9～10.解析：第9题，人类排放的氟氯烃，对大气层中影响最大的是臭氧，臭氧层分布在22～27千米处的平流层中，符合的是B层。第10题，“蓝蓝的天上白云飘”歌词中的蓝天白云发生在对流层中，符合的是A。
答案：9.B 10.A
下图为大气垂直分层示意图。读图完成11～12题。
11．下列叙述正确的是( )
A．低层大气主要是由干洁空气、水汽和固体杂质组成
B．云、雨、雪、雷电等天气现象，主要发生在平流层
C．大气中臭氧的主要作用是减少红外线对生物的伤害
D．大气组成成分的比例不会因人类活动的影响而改变
12.北京飞往美国华盛顿的飞机，升空20分钟后遇到雷雨天气，此时飞机应( )
A．迅速进行迫降 B．不断降低飞行高度
C．保持原有高度 D．升至万米以上高空
11～12.解析：第11题，低层大气主要是由干洁空气、水汽和固体杂质组成，A正确；云、雨、雪、雷电等天气现象，主要发生在对流层；大气中臭氧的主要作用是减少紫外线对生物的伤害；大气组成成分的比例会因人类活动的影响而改变，如二氧化碳比例的增加主要是人为原因。第12题，雷雨天气一般出现在对流层，飞机遇到雷雨天气说明还在对流层，对流层由于大气对流现象明显，大气不稳定，不适宜飞机飞行，飞机应升至万米以上高空的平流层，以保证安全，D正确。
答案：11.A 12.D
13．我国新一代静止气象卫星“风云四号”能对云、雾、雨、雪等天气现象进行精密观测。这些天气现象主要出现在( )
A．对流层 B．平流层
C．中间层 D．散逸层
解析：成云致雨的条件：对流运动旺盛；水汽和尘埃(凝结核)。对流层：气温随海拔升高而降低，对流运动旺盛。集中了大气中绝大部分的水汽和尘埃。故A正确。中间层：满足气温随海拔升高而降低的条件，空气有对流运动。但是，水汽和尘埃较少，无法成云致雨。故C错误。平流层和散逸层：温度随海拔的升高而升高，气流平稳，没有云、露、雨、雪等天气现象。故B、D错误。
答案：A
二、综合题
14．下图是干洁空气组成示意图，读图回答。
(1)图中A、B表示的大气成分是：A________，B________。其中B的重要作用是________________________。
(2)“其他气体”含量虽少，但其中的________和________对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。被称为“地球生命保护伞”的主要成分分布在________层。
(3)由于人类活动的影响，使得大气的成分和含量发生变化。由于燃烧矿物燃料，使得干洁空气中的________含量增多；由于________工业的发展，释放到大气的________增加，破坏了臭氧层，使到达地面的紫外线增加，危害人体健康。
答案：(1)氮 氧 人类和一切生物维持生命活动必需的物质
(2)CO2 O3 平流
(3)CO2 制冷 氟氯烃
15．下图为低层大气的垂直分层示意图。请小组合作探究：
(1)对流层的气温在垂直方向上分布有何特点？该层的厚度随纬度如何变化？为什么？
(2)平流层的气温分布有何特点？原因是什么？
答案：(1)对流层的气温随高度增加而降低。对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以厚度大；高纬地区受热少，气温低，对流较弱，所以厚度小。
(2)平流层的气温随高度升高而迅速上升，是因为该层上部有臭氧层，吸收太阳紫外线的热量。
课后作业提升六 大气受热过程
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
读到达地面的太阳辐射示意图，完成1～2题。
1．图中数字表达的含义正确的是( )
A．①—地面反射 B．②—大气反射
C．③—大气散射 D．④—地面吸收
2．大气中二氧化碳浓度增加，将导致( )
A．①增加 B．②减弱
C．③增强 D．④减弱
1～2.解析：第1题，图中①是到达地面的太阳辐射，②是大气反射，③是大气的吸收，④大气散射。第2题，二氧化碳浓度增加，可以更多地吸收太阳辐射中的红外线，所以③将增强。
答案：1.B 2.C
下图为“大气受热过程示意图”。读图，完成3～4题。
3．表示近地面大气直接热源的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
4．青藏高原与同纬度地区相比，太阳辐射强但气温低，主要是由于( )
A．大气吸收①辐射少 B．大气吸收②辐射少
C．地面吸收③辐射少 D．地面吸收④辐射少
3～4.解析：第3题，根据大气受热过程相关知识可知，图中①②③④依次为到达大气上界的太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射、到达地面的太阳辐射。大气中的水汽、二氧化碳等物质吸收地面辐射能力较强，而对太阳辐射的吸收较少，因此近地面大气的直接热源是地面辐射，即图中的②。第4题，青藏高原海拔高，空气稀薄，大气对来自地面的地面辐射吸收很少，因此，气温低。
答案：3.B 4.B
5．下面的四种热力环流示意图中，错误的是( )
解析：白天山谷和山坡都升温，由于山坡升温快，所以，山坡气流上升，山谷的气流沿山坡向上爬升，此时应吹谷风。
答案：C
读“北半球近地面冷热不均引起的等压面变化状况示意图”，完成6～7题。
6．图中气压最低的点是( )
A．① B．②
C．③ D．④
7．下面四幅热力环流示意图与甲乙间大气运动状态相符的是( )
6～7.解析：第6题，①③④位于同一等压面上，气压相等，②位于等压面上方，气压低。第7题，近地面甲地气压高于乙地，故水平气流由甲地流向乙地，且近地面与高空构成环流。
答案：6.B 7.B
8．温室效应增强的大气过程是大气( )
A．对太阳辐射的散射增强
B．射向地面的辐射增强
C．对太阳辐射的吸收增强
D．射向宇宙空间的辐射增强
解析：温室效应即大气逆辐射现象，是指大气升温后以长波辐射的形式将热量返还给地面的过程，大气逆辐射越多，温室效应越强。
答案：B
读图，完成9～11题。
9．图中所示近地面大气的热量主要来自( )
A．① B．②
C．③ D．④
10．白天多云时，气温比晴天低，是因为( )
A．① B．②
C．③ D．④
11．早春和晚秋，多云的夜晚不会有霜冻，主要起作用的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
9～11.解析：根据大气的受热过程，可判断出①表示太阳辐射“暖”地面；②表示地面辐射“暖”大气；③表示大气以逆辐射形式“还”大地；④表示大气对太阳辐射的削弱作用。近地面大气的热量主要来自地面辐射；白天多云时，云层的反射作用强，使到达地面的太阳辐射减少，气温降低；多云的夜晚，会使大气逆辐射增强，减少地面损失的热量，使温度不至于太低。
答案：9.B 10.D 11.C
读“大气受热过程示意图”，回答12～13题。
12．燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于( )
A．增强① B．增强②
C．增强③ D．增强④
13．白天的大雾天气使空气能见度降低的主要原因是( )
A．大雾削弱了地面辐射
B．大雾对太阳辐射具有反射作用
C．大雾改变了太阳辐射的波长
D．大雾增强了大气逆辐射
12～13.解析：第12题，燃烧柴草产生的烟雾可以增强大气逆辐射，④表示大气逆辐射。第13题，白天的雾通过反射与吸收作用削弱了到达地面的太阳辐射，因而空气能见度降低。
答案：12.D 13.B
二、综合题
14．读大气对地面的保温作用图，回答下列问题。
(1)图中字母代表的箭头含义分别是：
A____________；B____________；
C____________；D____________；
G____________；I____________。
(2)从数量上看，A＞D的原因是________________。图中Ⅰ的作用是________________。
(3)试比较晴天与阴天的气温日较差的大小：__________________。原因是什么？
(4)如果夜晚多云，人们制造烟雾所起到的作用将变________________________(大或小)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：第(1)题，根据图中各箭头的指向和粗细即可判断出A→J的含义。第(2)题，A>D的原因是大气对太阳辐射的削
弱作用，使到达地面的太阳辐射比大气上界的要小；图中I是大气逆辐射，其作用是补偿地面损失的热量。第(3)题，就气温的日较差而言，晴天时大，阴天时小，这主要和大气对太阳辐射的削弱作用及大气逆辐射的强弱有关。第(4)题，多云的夜晚，大气逆辐射强，地面降温慢，温度不会太低。
答案：(1)太阳辐射 大气吸收的太阳辐射 大气反射、散射的太阳辐射 地面吸收的太阳辐射 大气吸收的地面辐射 大气逆辐射
(2)大气的削弱作用 补偿地面损失的热量
(3)晴天大，阴天小 晴天：白天大气的削弱作用弱，温度高，夜晚大气逆辐射弱，温度低，温差大；阴天：白天大气的削弱作用强，温度不高，晚上大气逆辐射强，温度不低，故温差较小。
(4)小 因为夜间多云，大气逆辐射强，气温不会太低
15．读图，回答问题。
下面是北京近地面多年平均气温分布图(单位：℃)和北京城市环流模式图。
(1)观察图，说出北京市近地面多年平均气温分布状况(特点)是________________________。产生这种状况的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据图中所示的信息，用箭头画出北京市的热岛环流示意图。
(3)根据城市热岛环流的特点，北京市规划的造林重点应选在图中A、B、C三地中的________地，其对北京市环境治理的主要作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)北京市要把大气污染严重的某大型企业从城区迁出。根据城市热岛环流的特点，最适合该企业的新厂址应选在图中的A、B、C三地中的________地，该新厂址对北京市环境保护的主要意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由于城市人为释放热多，城区出现“热岛”效应，形成城市与郊区之间的热力环流，其方向为：近地面空气从郊区流向城区，高空空气从城区流向郊区。造林重点应在B处，它可以净化空气，给城区输送新鲜空气。工厂应建在C处，避免对城区造成污染。
答案：(1)由市区向郊区递减 市区人口密集，人类活动释放人为热较多
(2)图略。(北京城区右侧环流为顺时针，左侧环流为逆时针)
(3)B 新鲜空气输入市区
(4)C 避免城市风将大气污染物带入市区
