第二章 地球上的大气
1.低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成。干洁空气主要成分是氮气和氧气。
2.大气中的氧气、二氧化碳、水汽等对生命活动、自然环境具有重要作用，与人类活动有着密切的联系。
3.根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
4.人类生活在对流层的底部，并充分利用各层大气的特点开展相应活动。
5.太阳辐射加热地面，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
6.大气通过大气逆辐射对地面起保温作用。
7.地表冷热不均，形成大气热力环流。大气热力环流是大气运动的一种简单形式。
8.大气的水平运动即风。风主要受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响。
学习本章内容，能够运用气象仪器、简易教具等，观察、识别、描述与大气有关的自然现象；具备一定的运用考察、实验、调查等方式进行科学探究的意识和能力（地理实践力）。能够运用大气科学的基础知识，说明一些大气现象之间的关系和变化过程（综合思维）。能够在一定程度上合理描述和解释特定区域的天气和气候现象，并说明其对人类的影响（区域认知、人地协调观）。
与本章知识相关的名校及专业
《中国大学及学科专业评价报告（2017—2018）》大气科学类专业大学排名
排名
学校名称
星级
1
南京信息工程大学
★★★★★
2
南京大学
★★★★
3
北京大学
★★★★
4
兰州大学
★★★
5
中山大学
★★★
6
中国海洋大学
★★★
7
中国科学技术大学
★★★
与本章知识相关的名人及职业
第一节 大气的组成和垂直分层
课标内容
核心素养目标
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
1.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】
2.利用不同区域对流层高度的变化，分析飞机飞行高度变化。【综合思维】
3.能够解释大气成分变化的影响及各圈层的人类活动、地理现象等。【区域认知】
4.理解大气对人类活动的影响，树立人类与大气环境相互协调意识。【人地协调观】
知识清单一 大气的组成
组成
含量
作用
干洁空气
氮
二者占干洁空气体积的99%
地球上生物体的基本元素
氧
一切生物维持生命活动必需的物质
二氧化碳
很少
绿色植物进行光合作用的基本原料；对地面有保温作用
吸收二氧化碳，放出氧气
臭氧
很少
吸收太阳光中的紫外线，保护地球生物
水汽
很少
影响天气变化的重要因素
固体杂质
知识清单二 大气的垂直分层
（1）依据：大气在垂直方向上温度、运动状况和密度。
（2）各个大气层的特点和作用
①对流层
②平流层
③高层大气
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，使生物免遭这种射线的危害。
不同纬度对流层高度是不一样的
低纬地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此对流层的高度高；而高纬地区，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层的高度低。
任务清单一 大气的组成及其作用
情境探究
[情境] 大气的组成不是固定不变的，人类活动造成的大气污染，使大气的成分发生了越来越明显的变化。阅读材料，小组合作探究：
由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多，人类社会每年排放的二氧化碳总量在过去三十年里增加了一倍，再加上大量砍伐森林，减少了绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳的能力，大气中二氧化碳的浓度在过去三十年里增长了12%。氟氯烃是一种人工合成的化合物，主要用于制冷剂、火箭推进剂等，到80年代中期为止，全球氟氯烃的年消费量已达到100万吨。
[探究] 大气组成的这种变化，会产生什么影响？
提示 如果二氧化碳继续增加，地球持续变暖，对人类生存将产生严重影响。它将使极地冰雪融化、海平面上升，世界上许多的桑田将变成沧海。氟氯烃给人类带来的危害是损害大气的臭氧层，导致全世界皮肤癌发病率上升和全球气温增高。
素养凝练
臭氧层破坏
1.原因：①自然：太阳活动的自然因素；②人为：人类向大气中排放消耗臭氧的物质（例如：氟氯烃类化合物）。
2.后果：①影响人类的健康。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免疫系统，使人的自身免疫系统出现障碍，患呼吸道系统传染性疾病的人数大量增加；另一方面，过量的
紫外线辐射会增加皮肤癌的发病率；②影响农作物的产量和质量；③影响水生生态系统，会直接引起整个水生食物链的破坏。
3.措施：①减少破坏臭氧层的有害气体的排放，如冰箱制冷剂氟氯昂的排放（改为无氟制冷剂）；②寻找新的替代品，对替代品的研制要加大力度。
素养应用
例1：（人地协调观）
阅读图文资料，合作探究完成下列要求。
氟氯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。
南极臭氧层空洞的变化
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氟氯烃数量有限，为什么“三地”上空臭氧层所受的破坏反而比较严重呢？
提示 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氟氯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。
任务清单二 大气的垂直分层
情境探究
[情境] 下图为低层大气的垂直分层示意图。请小组合作探究：
[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？
提示 （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，所以高度大；高纬地区受热少，对流较弱，所以高度小。
（2）平流层的气温随高度升高迅速上升，是因为该层上部有臭氧层，吸收太阳紫外线的热量。
素养凝练
1.大气的垂直分层及其特点
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
气温随高度的增加而递减（每升高100米，气温平均下降0.6 ℃）
地面是对流层大气的主要直接热源
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
平流层
从对流层顶至50～55千米
气温随高度增加呈明显递增趋势
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
该层大气上热下冷，大气平稳
天气晴朗
水汽、杂质含量极少，大气平稳
高层大气
从平流层顶到3 000千米
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短波
2.大气逆温与生产生活
（1）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）。
（2）逆温的影响
对天气而言：表明大气结构稳定，对流微弱，天气晴好为主。
对环境而言：它可以阻碍空气垂直运动的发展，使大量烟、尘、水汽凝结物聚集在其下面，使能见度降低等。
素养应用
例2：（地理实践力）
由于“逆温层”的存在，大气很稳定，对流作用减弱，空气中水汽、尘埃和其他污染物不易向高空扩散，只能滞留在近地面。张华居住在某重工业城市，他习惯于在清晨的林荫道上跑步。根据下图说明他选择的锻炼时间是否科学？请你帮他分析原因，并说出他应该在什么时候锻炼身体最适宜。
提示 不科学。清晨，大气逆温层存在，大气对流运动微弱，城市空气中的水汽、尘埃和其他污染物不易向高空扩散，大气污染物质浓度较高。日出前绿色植物以呼吸作用释放二氧化碳为主，造成清晨林荫道上的空气中二氧化碳含量较高。他应该把锻炼时间改为下午或傍晚。
课堂小结
核心要点
1.知道大气的组成及其作用。
2.知道大气的垂直分层。
3.理解大气各主要层次的特点。
4.理解各大气层特点与生产、生活的联系。
课堂学业达标
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.我国于2016年9月发射了“天宫二号”空间实验舱，并随后发射了“神舟十一号”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
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曲线气温变化范围出现错误，故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
有人在朋友圈晒了一张客机飞行抓拍图，深色为蓝天，白色为云。据此完成4～5题。
4.此刻，客机飞行在（ ）
A.对流层 B.平流层
C.臭氧层 D.高层大气
5.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
解析 第4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5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 4.A 5.B
课后素养提升
合格考——大显身手
选择题（共20个小题，每小题5分，共100分。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.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.高层大气 D.臭氧层
解析 云、雾、雨、雪等天气现象都发生在对流层。故A正确。
答案 A
2.逆温是指对流层中气温随高度上升而增高的现象。下列四图中表示近地面逆温现象的是（ ）
解析 判断时抓住“近地面”和“逆温”两个关键词。因为“近地面”在对流层底部，可以排除C、D，“逆温”指对流层中气温随高度上升而增高的现象，只有A图符合。
答案 A
2017年10月4日中秋之夜，我国云南省大理、丽江等地出现“火流星”照亮夜空的奇观。据卫星观测，该小行星因摩擦生热引发爆炸的高度只有37千米，很可能有未燃尽的陨石落到地面。读“大气垂直分层示意图”，完成3～6题。
3.大气圈能量的根本来源是（ ）
A.太阳辐射 B.太阳活动
C.地热能 D.风能
4.小行星爆炸发生在（ ）
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.大气层以外
5.第4题所指大气层的气温（ ）
A.直接导致小行星的爆炸
B.随高度逐渐升高而递增
C.因臭氧吸收红外线而升高
D.达到大气温度的极大值
6.该事件说明，地球的大气圈能够（ ）
A.保护地面上生物免受过强紫外线的伤害
B.提供地球上生物生长所必需的空气
C.保持地球表面适宜的温度，防止水分散失
D.减轻宇宙中小天体对地球表面的撞击
解析 第3题，大部分太阳短波辐射可穿过大气层使地面增温，地面以长波辐射的形式释放能量，能量大部分被大气吸收，少部分散失到宇宙空间。因此大气圈能量的根本来源是太阳辐射。故A正确。第4题，从近地面到高空，在垂直方向上将大气分为对流层、平流层和高层大气，读图可知，平流层顶的高度为50 km，而小行星爆炸发生在37 km处，故B正确。第5题，第4题所指大气层为平流层，读图可知气温随高度逐渐升高而递增，故B正确。小行星爆炸是因高速运行与大气摩擦生热而引发，而不是因为气温的高低，故A错误。气温随高度逐渐升高而递增是因臭氧吸收紫外线，而非红外线，故C错误。读图可知，大气温度的极大值应位于高层大气，故D错误。第6题，材料显示，大部分小天体进入大气层后与大气摩擦而燃烧殆尽，很少能陨落到地表，故D正确。保护地面上生物免受紫外线的伤害是因为臭氧对紫外线的吸收作用，A、B、C三项与小行星的爆炸无关，故A、B、C错误。
答案 3.A 4.B 5.B 6.D
臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一。下图反映了9月份30°～80°S平流层臭氧总量多年变化状况。据此完成7～8题。
7.随年份的推移，臭氧总量（ ）
A.最大值所在位置南移 B.在各纬度均出现递减
C.在高纬地区递减明显 D.随大气CO2浓度而增加
8.臭氧总量减少直接导致（ ）
A.太阳紫外线辐射减少 B.全球降水量减少
C.平流层气温降低 D.地面辐射强度减弱
解析 第7题，结合图示分析可知，随着年份的推移，臭氧总量最大值所在位置北移；在中纬度地区，臭氧总量随纬度的升高而递增，而在高纬度地区递减明显。第8题，臭氧层破坏直接导致到达地面的紫外线辐射增多，使平流层吸收太阳紫外线短波辐射的能力降低，从而引起平流层气温降低。
答案 7.C 8.C
读某地大气温度随高度变化示意图，完成9～11题。
9.该图示意的大气垂直分层属于（ ）
A.对流层 B.平流层
C.电离层 D.外层
10.②地区气温分布特征最可能导致（ ）
A.对流作用增强 B.平流作用为主
C.湍流作用增强 D.太阳辐射增多
11.①地区空气中污染物含量较高的主要原因是（ ）
A.阻挡了近地面空气水平运动
B.抑制了近地面空气对流上升
C.近地面大气中的水汽量增大
D.近地面人类排放污染物增多
解析 第9题，该地高度只有10千米，属于对流层。第10题，②区出现逆温，该层大气以水平运动为主。第11题，由于①层上部为逆温层，抑制了近地面空气对流上升，导致污染物含量较高。
答案 9.A 10.B 11.B
读“地球大气垂直分层图（部分）”，完成12～14题。
12.①②③④四条曲线中，正确表示大气层气温垂直分布情况的是（ ）
A.① B.②
C.③ D.④
13.影响该大气层气温垂直变化的主要因素是（ ）
A.地面辐射
B.CO2气体吸收地面辐射
C.臭氧吸收紫外线
D.人类活动
14.有关图示大气层叙述正确的是（ ）
A.有电离层，对无线电通信有重要作用
B.天气晴朗，对流旺盛，利于高空飞行
C.上部冷下部热，空气以平流运动为主
D.顶部与底部的气温相差50 ℃左右
解析 第12题，从图中高度上可知，该层为平流层，气温随高度升高，开始变化不大，然后随着高度上升气温迅速升高。第13题，该层大气中含有大量臭氧，它能强烈吸收紫外线导致该层大气升温。第14题，该层大气上热下冷，以平流运动为主，天气晴朗利于高空飞行，顶部与底部温度相差50 ℃左右；电离层不在平流层中。
答案 12.A 13.C 14.D
15.2018年1月19日，我国长征十一号固体运载火箭“一箭六星”在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭从发射至万米高空，经历的大气层气温（ ）
A.一直升高 B.一直降低
C.先降低，后升高 D.先升高，后降低
解析 题干中的“万米高空”，说明火箭仍然在对流层，所以气温一直降低。
答案 B
2017年9月29日，长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心成功将遥感三十号01组卫星发射升空。读地球大气气温垂直变化示意图，完成16～17题。
16.长征二号丙运载火箭发射升空穿越大气层时的温度变化，与图中曲线相符的是（ ）
A.① B.②
C.③ D.④
17.对无线电通信有重要作用的大气层是（ ）
A.对流层 B.平流层
C.臭氧层 D.电离层
解析 第16题，长征二号丙运载火箭发射升空穿越大气层依次为对流层、平流层和高层大气，排除③与④。②近地面的温度为－50 ℃，与实际情况不符，①为20 ℃左右，符合实际情况。故A正确。第17题，在高层大气约80～500千米的高空，有若干电离层，其能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。
答案 16.A 17.D
等级考——小试牛刀
（附加题）气温垂直递减率是指空气温度在垂直方向上随高度升高而降低的数值。读“某地春季某日气温垂直递减率（℃/100米）时空变化图”，回答18～20题。
18.当天该地几乎没有对流运动发生的时段是（ ）
A.9时～17时 B.18时～次日7时
C.17时～次日9时 D.19时～次日8时
19.发生大气逆温现象的最大高度约为（ ）
A.100米 B.200米
C.400米 D.500米
20.如果该地位于华北地区，这天（ ）
A.大气环境质量好
B.不容易有沙尘暴形成
C.较有可能出现阴雨天气
D.能见度高，行车方便
解析 第18题，气温垂直递减率为正值，则表明气温随高度增加而降低（正常分布），为负值则表明气温随高度增加而升高（出现逆温）。图中18时至次日7时，气温垂直递减率为负值，故出现了逆温现象，对流运动不会发生。第19题，发生逆温现象的最大高度与图中等值线0的最大分布高度接近。第20题，逆温现象抑制了空气对流，近地面污染物聚集，大气能见度差，环境质量差；空气对流弱，不易形成阴雨天气；近地面沙尘不易被上升气流带起，沙尘暴不易发生。
答案 18.B 19.C 20.B
第二节 大气受热过程和大气运动
第1课时 大气受热过程
课标内容
核心素养目标
运用示意图等，说明大气受热过程，并解释相关现象
1.具备一定的运用实验、考察等方式进行科学探究的意识和能力。【地理实践力】
2.能够解释不同地区太阳辐射强弱不同的原因。【区域认知】
3.能够运用大气受热过程，说明相关的自然现象的变化过程。【综合思维】
4.通过温室效应原理的应用，增强为生产和生活服务的意识。【人地协调观】
知识清单一 大气的受热过程
1.大气的热源：太阳辐射是地球大气最重要的能量来源；地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
2.两个过程
名称
具体过程
结果
地面增温过程
大部分A太阳短波辐射透过大气到达地面
使地面增温
大气增温过程
地面增温后以B地面长波辐射的形式向近地面大气传递热量
使大气增温
[微思考]
为什么同一纬度的地方“高处不胜寒”？
提示 气温的高低取决于大气获得能量的多少，而近地面大气最主要、最直接的热源来自地面辐射。因此，近地面大气温度随高度增加而降低。
知识清单二 大气对地面的保温作用
1.热量在地面与大气之间的传递过程
2.大气对地面的保温作用
图示
名称
具体过程
热量来源
Ⅰ
太阳暖大地
太阳辐射到达地面，地面吸收后增温
太阳辐射
Ⅱ
大地暖大气
地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温
地面辐射
Ⅲ
大气还大地
大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面
大气辐射
[微思考]
为什么阴天时的气温日较差小于晴天时的气温日较差？
提示 阴天时，白天多云，对太阳辐射的削弱作用强，因此到达地面的太阳辐射较少，气温较低。夜晚多云，大气逆辐射作用强，对地面的保温作用强，夜晚气温较高。因此阴天气温日较差较小。
大气削弱作用弱则保温作用也弱
大气对太阳辐射的削弱作用与对地面的保温作用呈正相关，即削弱作用弱则保温作用也弱，如青藏高原上空的大气对太阳辐射削弱作用弱，太阳辐射强度大，但保温作用也弱，因此青藏高原上气温不高。
白天，大气对太阳辐射起到削弱作用的同时也对地面起着保温作用，而夜晚因没有太阳辐射，因此大气不再有削弱作用，只对地面有保温作用。
霜冻为什么多出现在秋冬季节晴朗的夜晚？
提示 一是秋冬季节气温较低，二是晴天晚上云少，大气逆辐射弱，保温效果差，当温度低到0 ℃以下时，就会出现霜冻。
任务清单一 大气对太阳辐射的削弱作用
情境探究
[情境] 交通信号灯是指挥交通运行的信号灯，一般由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。
[探究] 在日常生活中，我们经常看到交通红绿灯，它美丽而又醒目。然而，当我们提出为什么要用红绿灯作交通指示灯？而又为什么偏偏规定为红灯停绿灯行呢？请小组合作探究蕴藏着的科学道理。
提示 波长短的光容易被散射掉，绿光的波长比红光的波长短，所以绿光比红光容易被散射掉，而红光相对表现出较强的穿透能力，若遇上不好的天气，可使驾驶人员首先看到红灯，从而提醒驾驶员尽早减速以保证行车安全。
素养凝练
1.大气受热过程的影响因素
（1）大气成分：主要是大气中二氧化碳、水汽等对地面辐射的吸收和对大气逆辐射作用的影响。
（2）天气状况：主要是大气中云层、尘埃对太阳辐射与地面辐射的影响。
（3）地面状况：地面是大气的直接热源，地面状况的差异影响大气受热过程，进而影响气温状况。水面、裸地、植被、冰雪等差异不仅直接影响下垫面对太阳辐射的反射率，而且影响地面辐射释放的持续度。地形起伏、地势高低通过影响大气层的厚度来影响大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。
2.图解大气对太阳辐射的削弱作用
素养应用
例1：（地理实践力）
阅读图文资料，合作探究完成下列要求。
我国夏季汽车在暴晒之后被称之为“火焰车”，车内温度高达60 ℃。
结合玻璃温室原理分析其主要原因。
提示 夏季太阳辐射强烈，车顶和玻璃阻挡车内长波辐射向外散失，但对太阳短波辐射削弱作用较小，故车内温度较高。
任务清单二 大气对地面的保温作用
情境探究
[情境] 在月球上，一天中不同时段的温差可能超过350 ℃。所以，月球上山峰的向阳面比火焰山还要热，而山的背阳面却比冰窖还要冷得多。当月球被地球遮住时，温度会更低。请小组合作探究：
[探究] 为什么月球表面的昼夜温差远远大于地球呢？
提示 月球表面没有大气层，白天没有大气层的削弱作用，温度很高；夜晚也没有大气的保温作用，温度降得很低，所以昼夜温差很大。地球有厚厚的大气层，白天削弱了到达地面的太阳辐射，晚上大气能对地面起到保温作用，所以昼夜温差相对较小。
素养凝练
1.保温过程和原理
受热过程
具体内容
热量来源
太阳暖大地
太阳辐射（短波）大部分透过大气射到地面，地面增温
太阳辐射是地面的直接热源
大地暖大气
绝大部分地面辐射（长波）被大气吸收，大气增温
对流层大气增温的直接能量来源
大气还大地
大气辐射（长波）中的大部分射向地面，称为大气逆辐射，它把热量又还给大地
大气对地面有保温作用
2.利用大气受热过程原理分析昼夜温差
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几个角度分析。
（1）地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
（2）天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
（3）下垫面性质：下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
3.气温日较差和年较差大小的判断及原因分析
（1）陆地与海洋：陆地上气温日较差和年较差比同纬度海洋上大。原因是陆地比热容量小，白天和夏季增温快，夜晚和冬季降温快；海洋则相反。
（2）阴天与晴天：阴天气温日较差比晴天小。原因是阴天时，白天多云，大气对太阳辐射的削弱作用强，气温较晴天低；夜晚多云，大气逆辐射强，气温较晴天高。
（3）低纬与中纬：中纬地区气温年较差较大。原因是中纬地区四季变化明显，低纬地区终年高温。气温年较差最小的地区出现在赤道附近的海洋上。
4.在农业生产中的应用
（1）温室大棚的原理：温室大棚多采用玻璃、塑料薄膜等透光性能好的材料建造，这些透明材料可以让太阳短波辐射进入，被室内物体吸收并以长波辐射方式释放热能，而玻璃、薄膜对长波辐射几乎是不透明的，因此热能被存在室内，使温室保暖。（温室保暖的另一个原因是阻隔了室内空气与室外冷空气的热交换）
（2）在农业生产中的其他应用：利用烟雾防霜冻；干旱、半干旱地区的果园中铺沙或鹅卵石不但能防止水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果糖分积累。
素养应用
例2：（区域认知）
阅读图文资料，合作探究完成下列要求。
下图为我国部分地区入秋的时间分布状况。秋季分为三候“一候凉风至；二候白露生；三候寒蝉鸣”。
（1）导致图示区域入秋时间差异的主导因素是什么？
（2）“白露生”是指秋季近地面早晨易出现雾，其主要原因是什么？
提示 （1）图示信息显示我国入秋时间由北向南推迟，主要是热量条件差异所致，而热量的纬度差异则由太阳辐射的纬度不同所造成的。
（2）雾的形成主要是由降温所造成，秋季晴朗的早晨，大气逆辐射弱，热量散失多，降温幅度大，易出现浓雾天气。
课堂小结
核心要点
1.明确大气的热量来源。
2.能运用图表说明大气的受热过程。
3.理解大气对地面的保温作用。
4.运用大气受热过程原理解释常见的地理现象。
课堂学业达标
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
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是大气散射。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
读下图，回答3～4题。
3.表示大气对地面的温室效应的是（ ）
A.箭头a表示的辐射 B.箭头b表示的辐射
C.箭头c表示的辐射 D.箭头d表示的辐射
4.当大气中的云量和水汽含量增加时（ ）
①箭头e可能增强 ②箭头d可能增强 ③箭头c可能增强 ④箭头a可能增强
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
解析 第3题，大气逆辐射朝向地面，补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。第4题，云量和水汽含量增加时，夜晚大气逆辐射（c）增强，白天大气对太阳辐射的削弱作用（e）也增强。
答案 3.C 4.B
5.下图为全球热量收支状况图。读图回答下列问题。
（1）图中A代表 辐射，大气对A辐射起 作用，该作用表现中最强的是 。
（2）图中数值“120”的箭头代表 辐射，表示大气吸收作用的是 和 （填字母），其中大气吸收最多的是 （填字母）。
（3）对地面散失热量起补偿作用的是 （填字母）。总体来看，大气热量 （填“盈余”或“平衡”或“亏损”）。
答案 （1）太阳 削弱 反射
（2）地面 B C C
（3）D 平衡
课后素养提升
合格考——大显身手
一、选择题（共11个小题，每小题4分，共44分。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 “大气受热过程示意图”，其中箭头表示不同的辐射。完成1～2题。
1.近地面大气主要的、直接的热源是（ ）
A.① B.②
C.③ D.④
2.人类活动排放的二氧化碳增多，会导致（ ）
A.①减弱 B.②增强
C.③增强 D.④减弱
解析 第1题，据图中箭头特点可知，①为来自大气上界的太阳辐射，②为云层反射作用，③为大气逆辐射，④为地面辐射。据图可知近地面大气主要的、直接的热源是地面辐射，故选D。第2题，人类活动排放的二氧化碳增多，则会增强大气逆辐射，故选C。
答案 1.D 2.C
下图为“温室效应模拟实验图”。读图完成3～4题。
3.甲、乙两端管内的气体可能分别为（ ）
A.都是空气 B.都是二氧化碳
C.二氧化碳和空气 D.空气和二氧化碳
4.实验效果（ ）
A.阴天比晴天好
B.石蜡上铺砂石比不铺砂石好
C.早晚比中午好
D.管内二氧化碳浓度低比高好
解析 第3题，根据题意可知，本实验主要模拟温室效应。因此，应选择温室气体与空气进行实验。根据两图的对比，甲管内在太阳光照射后使品红溶液向右移动距离远，因此，甲为二氧化碳，乙为空气。第4题，因为此实验结果只有太阳光照射后才能得出结论，所以晴天比阴天好，中午比早晚效果好。在密封石蜡上铺砂石后，实验效果受下垫面的影响减小，因此，B选项正确。
答案 3.C 4.B
每年早春季节，江苏某茶园的茶叶极易受逆温而引起冻害。下图为该茶园为防止冻害装的风扇。据此完成5～6题。
5.该茶园早春冻害发生最严重的时间段最有可能为（ ）
A.4：00～6：00 B.8：00～10：00
C.12：00～14：00 D.18：00～20：00
6.在茶园中装上风扇能够起到防冻作用的原因是（ ）
A.增强吸收太阳光 B.加大空气对流
C.增强大气逆辐射 D.产生温室效应
解析 第5题，日出之前，逆温最严重，加上一天之中日出前后气温最低，易发生冻害。春季一般6：00之前日出，A正确。第6题，由于逆温近地面气温较低，空气不能对流，风扇转动可加大空气对流，加强热量交换，将高处相对温暖的空气吹向茶园，也可阻止上层冷空气下沉，从而起到防冻害作用。B正确。增强吸收太阳光、增强大气逆辐射、产生温室效应与风扇无关，A、C、D错误。
答案 5.A 6.B
世界气象组织2017年10月30日在日内瓦发布公报称，2016年全球温室气体平均浓度达到了近百万年以来的最高水平。下图示意近30年来CH4（一种温室气体）浓度时空分布变化。结合图文材料，回答7～8题。
7.符合图示CH4浓度时空分布特点的是（ ）
A.CH4浓度由赤道向两极递减
B.CH4浓度南半球低于北半球
C.1985～2000年CH4浓度变化较小
D.2000～2010年CH4浓度增长加快
8.温室气体可以导致全球气候变暖是因为能强烈吸收（ ）
A.太阳辐射中的可见光 B.地面辐射中的紫外线
C.地面辐射中的红外线 D.太阳辐射中的紫外线
解析 第7题，由图示可知CH4浓度并没有由赤道向两极递减，A排除；CH4浓度南半球大部分年份在1 700 ppb以下，低于北半球，B正确；1985～2000年CH4浓度南北半球极大值和极小值变化较大，C排除；2000～2010年期间，南北半球CH4浓度处于较高水平，增长较慢，D排除。第8题，温室气体CO2、CH4等强烈吸收地面辐射的长波辐射增温，从而导致大气逆辐射增加，对地面的保温作用强烈，全球气温升高。所以本题C正确。
答案 7.B 8.C
读“大气受热过程示意图”，完成9～11题。
9.图中与“大气保温作用”密切相关的是（ ）
A.①吸收 B.②吸收
C.④大气逆辐射 D.③地面吸收
10.大气的热量主要直接来自图中的（ ）
A.①吸收 B.地面辐射
C.④大气逆辐射 D.太阳辐射
11.倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中（ ）
A.①吸收减弱 B.③地面吸收增强
C.②吸收减弱 D.④大气逆辐射增强
解析 第9题，图中与“大气保温作用”密切相关的是④大气逆辐射，减少了地面辐射的热量损失，C对。①吸收的是太阳辐射，对大气影响小，A错。②吸收是大气吸收地面辐射，是大气升温的主要直接能量来源，B错。③地面吸收太阳辐射，使地面增温，D错。第10题，大气的热量主要直接来自图中的地面辐射，地面辐射是大气热量的主要直接来源，B对。①吸收的是太阳辐射，大气直接吸收的太阳辐射热量很少，A、D错。④大气逆辐射是大气释放热量，C错。第11题，倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中②吸收减弱，大气吸收的地面辐射减少，大气增温减慢，C对。①吸收对大气温度影响小，A错。③地面吸收太阳辐射，不受二氧化碳减少影响，B错。④大气逆辐射减弱，D错。
答案 9.C 10.B 11.C
二、非选择题（共3大题，含1道附加题，共56分）
12.读对流层大气受热过程示意图，完成下列要求。（20分）
（1）图中字母A表示 ，B表示 ，C表示 。（6分）
（2）冬半年的霜冻多发生在晴朗的夜间，其原因是 ，这一原因与图中甲、乙、丙中的 过程有关。（4分）
（3）多云的白天比晴朗的白天气温低，原因是 ，这一原因与图中甲、乙、丙中的 过程有关。（6分）
（4）对流层大气温度随高度增加而递减，原因是 ，这一原因与图中甲、乙、丙中的 过程有关。（4分）
解析 霜冻出现在晴朗的夜晚，说明晴朗夜晚气温低。晴朗夜晚温度低是因晴天云量少，大气逆辐射弱。多云的白天气温低，主要是云量对太阳辐射有强烈反射作用的结果。对流层气温随高度增加而降低是因为对流层的直接热源来自地面，而不是来自太阳。
答案 （1）大气和地面的反射 地面辐射射向宇宙空间 大气辐射射向宇宙空间
（2）晴朗少云，大气对地面的保温作用弱，气温下降快 丙
（3）白天多云，大气对太阳辐射的削弱作用强 甲
（4）对流层大气的热量直接来源于地面 乙
13.阅读图文资料，完成下列要求。（20分）
为了充分利用气候资源，发挥土地生产优势，我国许多地区发展了冬暖式温室大棚，极大地提高了农民收入，丰富了我国冬季城乡居民的蔬菜供应。
（1）建温室主要是改善农作物生长的 条件，实现这一目的的原因是_____________________________________________________。（4分）
（2）依照菜农的经验，每天下午都要在棚内洒水，以保证蔬菜安全过夜，试用所学知识分析这一现象。（4分）
（3）A、B两位置的蔬菜，长势较好的是 ，原因是 ；口感较好的是 ，原因是 。（6分）
（4）分析说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的影响。（6分）
解析 第（1）题，温室大棚根据大气保温效应原理建造而成，能够改善冬季农作物热量不足的问题。第（2）题，水汽可以吸收地面与大气长波辐射，储存更多热量。第（3）题，A、B两地位置不同，导致热量、温差都存在差异。B处热量较充沛，蔬菜长势较好，A处白天温度高，光合作用强，产生的营养物质多，晚上温度低，呼吸作用消耗的营养物质较少，蔬菜积累的营养物质多，口感好。第（4）题，大棚技术改变了冬季的光、热、水资源条件，充分利用了气候资源。
答案 （1）热量 大气保温效应
（2）棚内洒水可以吸收地面辐射与大气辐射，储存更多的热量。
（3）B处 B处保温效果好，热量充沛，蔬菜生长状况好 A处 A处处在门口位置，温差较大，蔬菜积累的营养物质多，口感好
（4）使冬季的太阳光照得以充分利用，提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种植（可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力）；有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。
等级考——小试牛刀
14.（附加题）下图为我国局部地区沿30°N的地形剖面图（杭州、重庆和拉萨均位于 30°N 附近），完成下列要求。（16分）
（1）在同等天气条件下，三地中太阳辐射最强的是 ，为什么？（4分）
（2）在同等天气条件下，三地中夜间气温较高的是 ，为什么？（4分）
（3）杭州和拉萨两地气温年较差较大的是 ，为什么？（4分）
（4）根据对流层气温垂直变化规律，拉萨的气温要比杭州低约 ℃。但实际上拉萨气温要比此计算值 （填高或低），为什么？（4分）
解析 本题考查了杭州、重庆和拉萨三地太阳辐射、气温年较差和气温的垂直变化等主干知识。气温的垂直变化规律是每上升1 000米，气温约平均降低6 ℃。
答案 （1）拉萨 空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用较弱。
（2）重庆 盆地地形，云层厚，吸收的地面辐射多。
（3）杭州 杭州受冬夏季风影响，气温年较差大；拉萨因地势高，夏季气温低，冬季不受冬季风影响，气温不太低。
（4）21 高 拉萨上空大气的直接热源是青藏高原的地面辐射，不是离地面3 500米的自由大气。
第2课时 大气运动
课标内容
核心素养目标
运用示意图等，说明热力环流原理，并解释相关现象
1.通过绘制热力环流图，培养学生探索自然、热爱科学的精神。【地理实践力】
2.通过大气热力环流的学习，认识不同区域自然环境的差异。【区域认知】
3.能够利用热力环流原理解答生产、生活中的局地环流问题。【综合思维】
4.能够利用热力环流原理解释污染企业布局方案、城市热岛的原因。【人地协调观】
知识清单一 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。
等压面是指在垂直方向上气压相等的面，反映出垂直方向上的气压差异。
2.填图：在上图中A、B、C三地的近地面与高空填注出高低气压。
3.绘图：在上图中短线上添加箭头标出气流的运动方向。
4.形成过程
（1）B地受热，空气膨胀上升，近地面空气密度减小，形成低气压；高空空气聚集，密度增大，形成高气压。
（2）A、C地冷却，空气收缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；两地高空空气密度减小，形成低气压。
（3）水平运动：在同一水平面上，空气由高气压区流向低气压区。
知识清单二 大气的水平运动——风
1.风的形成过程
???
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.高空中的风和近地面的风比较
类型
受力
风向
图示（北半球）
高空中的风
水平气压梯度力和地转偏向力
与等压线平行
近地面的风
水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
与等压线之间成一夹角
城市居民生活、工业与交通工具释放大量人为热，导致城区气温高于郊区。城区空气膨胀上升，形成降雨，使城区降水多于郊区，形成“雨岛效应”。
借助手势快速判断风向
如上图所示，北半球用右手定则，南半球用左手定则，手心向上，让四指指向水平气压梯度力的方向，拇指指向就是风向。高空的风向与水平气压梯度力方向垂直；近地面风向与水平气压梯度力方向成一锐角。
任务清单一 热力环流
情境探究
[情境] 孔明灯又叫天灯，相传是由三国时期的诸葛孔明发明的。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明制成会漂浮的纸灯笼，系上求救的信息，其后脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。请小组合作探究：
[探究] （1）诸葛孔明发明的如此简陋的设施是怎么升空的呢？
（2）孔明灯里面蕴涵着什么样的大气原理呢？
提示 （1）孔明灯里的空气受热后膨胀上升。
（2）热力环流。
素养凝练
1.热力环流中的“高低”应用
在解释相关现象和解题时，判断和运用较多的是气温、气压的关系，需特别注意下面的几种“高低”关系：
气温、气压的垂直变化
随海拔的增加，气温、气压都会降低（减小）
高气压与低气压
高气压、低气压是就同一水平面上比较而言的
近地面气温、气压关系
气温高则气压低，气温低则气压高，即“热低压、冷高压”
近地面和高空的气压中心
近地面为高气压中心则其高空为低气压中心，近地面为低气压中心则其高空为高气压中心
等压面弯曲与气压高低
等压面上凸为高气压，等压面下凹为低气压
2.热力环流中的等压面的判读与应用
等压面是空间气压相等的各点所组成的面，常用来表示同一水平面上不同区域的差异。
（1）同一等压面：气压值相等。如图中Pa＝Pb＝1 000 hpa，Pc＝Pd＝500 hpa。
（2）同一地点：气压随高度的升高而降低。如图中500 hpa＜ PD＜PA＜1 000 hpa， PC＜PB。
（3）同一高度：高压处的等压面向上凸起，低压处的等压面向下凹陷（即“高凸低凹”规律）。如图中PA＜PB，PC＜PD。
综合以上分析可知，A、B、C、D四点气压值的排序应为PB＞PA＞PD＞PC，进而可知图示地区的大气环流流向为B→A→D→C→B。
3.海陆风
（1）成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。
（2）影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差较小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。
4.山谷风
（1）成因分析——山坡的冷热变化是关键。
（2）影响与应用：山谷（小盆地）常因夜间冷的山风吹向谷底（盆地），使谷底（小盆地）内形成逆温层，大气稳定，易造成大气污染。所以，山谷（小盆地）地区不宜布局大气污染型工业。
5.城市风
（1）成因分析——“城市热岛”的形成是突破口。
（2）影响与应用：一般将绿化带布置在气流下沉处以及下沉距离以内，而将卫星城或污染较重的工厂布置于下沉距离之外。
素养应用
例1：（人地协调观）
阅读图文资料，合作探究完成下列要求。
太阳能烟囱发电是一种新能源发电技术，以热气流推动涡轮发电机运转发电，不需冷却水源，适宜于太阳能资源丰富而又缺水的地区。下图为太阳能烟囱发电示意图。
图中发电系统空气运动方向标注正确的有哪几个字母？为什么？
提示 a和c。太阳能烟囱发电是以热气流推动涡轮发电，而热气流密度小、膨胀上升，所以a、c为正确的空气运动方向。
任务清单二 大气水平运动
情境探究
[情境] 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：
[探究] 请你结合上图分析判断气压高低的理由？
提示 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。
素养凝练
1.不同情况下的风向与受力
风是水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用的结果，其中水平气压梯度力是形成风的直接原因。受力不同，风的表现也不同，具体如下表所示：
风
理想状态
高空风
近地面风
示意图
作用力（F、P、f）
F
F、P
F、P、f
风向（v）
与等压线垂直
与等压线平行
与等压线斜交
注：F为水平气压梯度力，P为地转偏向力，f为摩擦力，v为风向。
2.风向的判断
第一步：画水平气压梯度力。其具体方法是在等压线图中，按要求画出过该点的切线并作垂直于切线的虚线箭头（由高压指向低压并且与等压线垂直，但并非一定指向低压中心），表示水平气压梯度力。
第二步：画风向。其具体方法是首先确定南、北半球，然后用左（南半球）右（北半球）手，面向水平气压梯度力的方向向右（北半球）或左（南半球）偏转30°～45°角（近地面风向可依此角度偏转，若为高空，则偏转90°，即与等压线平行），画出实线箭头，即为经过该点的风向。如下图所示（以北半球为例）。
3.风力的判读
风力的大小取决于水平气压梯度力的大小，因此，等压线密集处——水平气压梯度力大——风力大。如下图，风力：A＞B＞C＞D。
素养应用
例2：（地理实践力）
阅读图文资料，合作探究完成下列要求。
某高中学生实验小组，在模拟验证热力环流原理时，采用下列做法：在一个长、宽、高分别是2米、1米和1米且封闭的透明玻璃柜内，底面两侧分别放置一个电炉和一大盆冰块，在柜底和柜顶内壁中部各贴一张竖立的纸片。在电炉通电一段时间后，根据纸片A、B的偏向情况可以模拟验证热力环流原理。
（1）电炉通电一段时间后，学生观察到纸片A和B偏向哪个方向（左或右）？
（2）请你在下图线段上标注箭头表示实验中空气的运动方向，并解释a空气运动的原因。
提示 （1）A向左偏，B向右偏。
（2）标注箭头见图，电炉上方空气受热膨胀上升。
课堂小结
核心要点
1.了解大气运动的根本原因和直接原因。
2.理解热力环流的形成过程及具体应用。
3.理解水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力对风的影响。
课堂学业达标
读图，完成1～2题。
1.若此图表示热力环流示意图，则甲、乙、丙、丁四处的气压比较正确的是（ ）
A.丙＞乙＞丁＞甲 B.甲＞乙＞丁＞丙
C.丙＞丁＞乙＞甲 D.乙＞甲＞丙＞丁
2.若此图表示“海滨地区海陆风示意图”，且图中丁处为陆地，丙处为海洋，则图中所示的情况为（ ）
A.夜间的陆风 B.夜间的海风
C.白天的陆风 D.白天的海风
解析 第1题，水平方向上，空气从高压流向低压，则丙＞丁，乙＞甲；在同一地点，气压随高度的上升而减小，则丙＞甲，丁＞乙；所以丙＞丁＞乙＞甲。正确答案是C。第2题，若此图表示“海滨地区海陆风示意图”，丁处为陆地，丙处为海洋，根据热力环流原理，白天，近地面陆地增温快，气温高，形成低压，海洋增温慢，气温低，形成高压，风从海洋吹向陆地，形成海风；夜晚，反之，风从陆地吹向海洋形成陆风。综上所述，图示风从海洋吹向陆地为白天的海风，正确答案是D。
答案 1.C 2.D
下图为北半球等压线图（单位：hPa）。读图并结合所学知识回答3～4题。
3.如果所示等压线位于近地面，F1、F2、F3为A处空气所受的外力的方向，则F1、F2、F3依次为（ ）
A.摩擦力、气压梯度力、地转偏向力
B.气压梯度力、摩擦力、地转偏向力
C.地转偏向力、摩擦力、气压梯度力
D.摩擦力、地转偏向力、气压梯度力
4.如果所示等压线位于高空，F1为气压梯度力方向，则风向是（ ）
A.① B.②
C.③ D.④
解析 第3题，气压梯度力的方向应与等压线垂直，且由高压指向低压，故F1为气压梯度力，只有B项符合该要求，所以可以判断B项正确。第4题，高空大气受气压梯度力和地转偏向力的共同作用，风向与等压线平行，又因位于北半球，故可以判断④表示的方向正确。
答案 3.B 4.D
5.读“北半球某地的气压分布图”，回答下列问题。
（1）图中甲、乙、丙、丁四地气压的大小关系为 。
（2）甲、乙两地中气温高的是 ，其对应的天气状况常为 天气。
（3）在图中用箭头标出环流模式。
（4）甲、乙两地之间的风向为 。
（5）若图表示夜晚海陆之间的气压分布状况，则甲、乙中表示陆地的是 。
（6）在图中画出高空附近的气压分布状况（等压面）。
解析 第（1）题，根据近地面等压面的弯曲情况可以判断，甲地位于等压面下方，气压高于该等压面气压值，而乙地气压等于该等压面气压值，故近地面甲地气压高于乙地。根据热力环流的基本原理，甲地空气冷却下沉近地面形成高压，高空丁处形成低压；乙地空气受热上升近地面形成低压，高空丙处形成高压，故在高空丙处气压高于丁处。根据气压垂直递减规律，乙处气压高于丙处。综上分析，四地气压大小关系为甲>乙>丙>丁。第（2）题，根据上题分析可知，乙地气温高，气流上升，常形成阴雨天气。第（3）题，根据第（1）题分析即可绘出。第（4）题，该地为北半球，甲地气压高于乙地，地转偏向力向右，所以风向为西南风。第（5）题，由于海陆热力性质差异，夜晚海洋气温高于陆地，海洋气压低于陆地，故图中甲表示陆地。第（6）题，根据等压面的弯曲规律，高压向高空凸出，低压向低处弯曲，即可画出。
答案 （1）甲>乙>丙>丁 （2）乙 阴雨
（3）（见下图）
（4）西南风 （5）甲 （6）见上图
课后素养提升
合格考——大显身手
一、选择题（共11个小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
下图是某建筑设计院为我国北方地区设计的一幢高效利用太阳能的房屋模型。读图回答1～2题。
1.冬季的白天，房间甲和乙之间的空气流动方向是（ ）
A.冷气流从通风口1进入甲，暖气流从通风口2进入乙
B.冷气流从通风口1进入乙，暖气流从通风口2进入甲
C.暖气流从通风口1进入甲，冷气流从通风口2进入乙
D.暖气流从通风口1进入乙，冷气流从通风口2进入甲
2.该房屋模型能够提升室内温度所利用的地理知识是（ ）
A.气流辐合下沉 B.大气环流
C.气流辐合上升 D.热力环流
解析 第1题，冬季的白天，房间甲温度高，盛行上升气流，房间乙温度低，盛行下沉气流，因此空气流动方向是暖气流从通风口1进入乙，冷气流从通风口2进入甲。第2题，从上一题可知，该房屋模型利用热力环流原理提升室内温度。
答案 1.D 2.D
读赤道附近海域某时刻海平面等压线分布图（单位：百帕），完成3～4题。
3.此时O点的风向更接近于（注：海上摩擦力忽略不计）（ ）
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
4.O点附近等压面与下图中接近的是（ ）
解析 第3题，赤道附近不受地转偏向力影响，若海上摩擦力忽略不计，则气流运动仅受水平气压梯度力作用，风向与受力风向一致。水平气压梯度力垂直等压线从高压指向低压。故A正确。第4题，材料显示该图为海平面等压线分布图，因此应为近地面，排除A答案。图中显示气压从西向东逐渐增加，高压区等压面向上凸出，故B正确。
答案 3.A 4.B
洞穴呼吸，指通过洞口及围岩裂隙等呼吸通道，洞穴与外部环境进行气体交换的过程，不仅是洞穴空气与外部环境进行气体交换的唯一途径和过程，而且是保持洞穴内部环境恒温、恒湿的前提条件。当洞内空气的温度小于洞外大气温度时，空气交换以洞外流入洞内（即吸气）为主；反之，则以洞内流出洞外（即呼气）为主。据此完成5～6题。
5.下列四幅图中，可正确反映洞穴与外界进行气体交换的是（ ）
6.与洞穴外相比，洞穴内（ ）
A.气温较高 B.气压较低
C.CO2浓度高 D.风速较大
解析 第5题，从题目所给条件“洞穴内部环境恒温、恒湿”，而外部气温变化较大，由此可以判断白天外界气温高于洞内，结合题目所给“呼气”“吸气”的原理即可判断白天空气从洞外流入洞内，晚上从洞内流出。第6题，由于洞内气体性质相对稳定，而外界气温、气压的变化大，因此无法单一的说洞穴内气温（气压）高低；由于洞内缺乏绿色植物，因此其CO2浓度相对较高；洞内相对封闭，风速较小。
答案 5.A 6.C
湖陆风是在大气相对稳定情况下，沿湖地区在湖泊和陆地之间形成的以一天为周期的地方性天气现象。右图为“洞庭湖某时刻测得的湖陆风垂直结构示意图”。读图完成7～8题。
7.此时（ ）
A.①处气压低于③处 B.②处气压高于①处
C.③处风力小于①处 D.④处盛行上升气流
8.湖陆风能使沿湖地区的（ ）
A.空气湿度下降 B.热岛效应增强
C.昼夜温差减小 D.大气污染加重
解析 第7题，图中①处风向为由湖泊吹向陆地，为湖风。③处风向由陆地上空吹向湖泊上空，则②处为下沉气流，④处为上升气流。D正确。第8题，湖陆风使陆地与湖泊上空的空气流动，进而影响区域内气温、气压及湿度，对局地气候起到调节作用，表现为增加陆地空气湿度，调节陆地气温，使气温日较差减小。故C正确。
答案 7.D 8.C
为了更好理解等压面发生弯曲后，在同一水平面上的气压差异，某校同学绘制了素描图。读图，回答9～11题。
9.位于同一水平面上的A、B两点气压值（用P表示）是（ ）
A.PA > PB B.PA < PB
C.PA ＝ PB D.无法确定
10.如果图中水平面位于高空，只考虑热力差异则A、B对应的近地面A′、B′点气温值（用T表示）是（ ）
A.TA′ > TB′ B.TA′ < TB′
C.TA′ ＝ TB′ D.无法确定
11.该图可以用来解释（ ）
A.大气垂直分层 B.大气受热过程
C.热力环流 D.风的形成
解析 第9题，A处等压面向上凸起，说明A处气压高，B处等压面向下弯曲，说明B处气压低。第10题，A处近地面A′气压比B′处气压低，A′处气温高，空气膨胀上升。第11题，在同一水平面上的气压差异形成风。
答案 9.A 10.A 11.D
二、非选择题（共3大题，含1道附加题，共56分）
12.阅读图文资料，完成下列要求。（18分）
某同学利用自己制作的学具（左图），在教室中模拟演示“热力环流”过程。
实验开始前（左图），学生观察到学具中间悬挂的锡纸条没有明显的水平摆动。实验开始后，学生点燃蜡烛，并在纸杯中放入冰块，逐渐观察到两张锡纸条有明显的摆动（右图）。多次重复实验，学生发现结果相同。
（1）该实验结果可以说明____________________________________。（2分）
（2）依据左图、右图及实验过程，请在下图中连续绘出热力环流的形成过程，并在环节3中标出近地面气压状况。（12分）
（3）为了更好地观察到实验现象，参与实验的学生想让锡纸条的摆动幅度更大，请提出你的建议。（4分）
解析 第（1）题，“热力环流”是因近地面温度高低不同引起的大气环流形式，锡纸条一侧为点燃的蜡烛，另一侧为冰块，温度差异明显，冷热不均会引起大气的运动。第（2）题，①在点燃蜡烛与放入冰块前，锡纸条两侧温度相同，没有明显的大气运动；②锡纸条左侧蜡烛点燃，升温；右侧放入冰块，降温；③气温高、气流上升；气温低，气流下沉；④气流上升，近地面形成低压；气流下沉，近地面形成高压。高空与近地面气压性质相反，在水平方向上，气流从高压流向低压。第（3）题，想让锡纸条的摆动幅度更大，说明风力更大，因此应考虑增大锡纸条两侧的温差、减少外界的影响等方面。增大锡纸条两侧的温差可以选择增加蜡烛与冰块的数量，也可以在不改变蜡烛与冰块数量的前提下，缩小空间范围。
答案 （1）冷热不均会引起大气的运动
（2）（热、冷标注正确4分，四个箭头方向正确4分，低压、高压标注正确4分）
（3）选择更轻薄的纸进行实验，增加蜡烛与冰块的数量。（或缩小学具尺寸、增加学具的密封性等。合理即可）（至少两条）
13.阅读图文资料，完成下列要求。（18分）
材料一 风能是炙手可热的绿色能源，但越来越多的研究表明，全球变暖可能正一点一点地“侵蚀”着这个能源“新星”。 国家气候中心的一项最新研究显示，近50年来，我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说，风变小了。
材料二 某海岸附近的等压面示意图。
（1）当发生材料二中图示情况时，应出现于下图中的 （时段）。（4分）
（2）据材料一中，“近50年来，我国大部分地区的风速越来越慢——也就是说，风变小了”，若材料二图示为我国现在的等压面示意图，则图中a、b间等压面的弯曲程度应该比50年前 （变大或变小）。（2分）
（3）试在材料二图中画出此时的热力环流方向。（4分）
（4）下图为材料二图示地区的水平气压分布图，图中箭头表示所处位置的最终风向。（8分）
①该图所示地区位于 半球（南或北）。
②在图中箭头处画出风所受的力，用f1表示水平气压梯度力、f2表示地转偏向力、f3表示摩擦力。
解析 第（1）题，材料二中海洋表面等压面上凸，为高压，海洋表面气温低于陆地表面。第（2）题，“风变小了”说明水平气压梯度力变小，单位距离间的气压差变小，故a、b间的等压面弯曲程度也变小。第（3）题，材料二中近地面海洋气压大于陆地气压，高空相反，根据气压高低可判断热力环流方向。第（4）题，依据图示最终风向相对于水平气压梯度力右偏，可确定该地区位于北半球。
答案 （1）8～16时 （2）变小
（3）如下图。
（4）①北 ②如下图。
等级考——小试牛刀
14.（附加题）阅读图文资料，完成下列要求。（20分）
某中学地理兴趣小组的同学设计了一个模拟实验，其实验设计如下：
实验器材：透明石英管、掺有高锰酸钾颗粒的艾草块（点燃后冒紫色浓烟雾）、冰块、酒精灯。
实验步骤：① 实验分为A、B两组（如下图所示）：A 组同学在石英管乙处下方放冰块，甲处下方放酒精灯，点燃酒精灯加热约30秒；B组不使用酒精灯和冰块。
②A、B 两组同学先同时点燃艾草块，使其充分燃烧放出浓烟雾，再同时将点燃的艾草块分别放入石英管丙处三岔口。
③仔细观察并记录两个石英管中烟雾的运动情况。
④实验结束，熄灭酒精灯和艾草块，将实验仪器放到安全位置。
（1）此实验设计的主要目的是：通过模拟地面 引起的空气运动的现象，验证 （地理原理）。（4分）
（2）请描述实验步骤③A组、B组两个石英管中烟雾的运动情况。（6分）
A组________________________________________________________。
B组_________________________________________________________。
（3）实验中先“将冰块放于乙处下方并点燃甲处下方的酒精灯，加热约30秒”，后 “同时将点燃的艾草块分别放入石英管”，请说明这样设计实验步骤的理由。（4分）
（4）晚唐李商隐曾写下千古名句“君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。”请结合该实验原理说明巴山夜雨的成因。（6分）
答案 （1）冷热不均 热力环流
（2）A组 烟雾呈顺时针（或丙→丁→乙→甲→丙）方向运动
B组 烟雾于丙、丁上方开口处散失，没有形成明显的环流运动
（3）为了增大石英管内甲、乙两处的温差，使管内热力环流更显著。
（4）晚上，气温下降，山顶的冷空气下沉，将盆地的暖湿空气抬升；暖湿空气在抬升过程中温度降低，成云致雨。
