第三章地球上的大气
第一节 大气的组成与垂直分层
课后篇巩固提升
基础巩固
1.飞机在万米高空飞行,高度保持不变,由南极飞往赤道,途中穿越的大气层是( )
A.始终在对流层
B.从对流层进入平流层
C.始终在平流层
D.从平流层进入对流层
解析由于对流层厚度低纬、中纬、高纬地区分别是17~18千米、10~12千米、8~9千米,所以飞机在万米高空飞行,高度保持不变,由南极飞往赤道,途中穿越的大气层是平流层与对流层。
答案D
2.东京飞往旧金山的班机,航行在8 000米的高空,突遇雷暴天气,下列几种应急措施中可行的是( )
A.迅速着陆
B.保持原高度
C.降低飞行高度
D.拉升至本航线的上限高度12千米
解析东京飞往旧金山的班机处于中纬度地区,对流层厚度10~12千米,躲避雷暴的措施是拉升高度,进入平流层,因为平流层天气晴朗。
答案D
下图为大气垂直分层示意图。读图,完成第3~4题。
3.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
4.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
解析第3题,低层大气主要是由干洁空气、水汽和固体杂质组成;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4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。
答案3.A 4.D
20世纪90年代,人们在南亚上空14千米处发现了一片3千米厚的褐色云层,这一褐色云层被称为“亚洲褐云”。“亚洲褐云”由灰尘、煤烟及其他有害悬浮颗粒组成。据此完成第5~6题。
5.受“亚洲褐云”遮蔽的地区可能出现的现象是( )
①日照减少 ②低层大气温度升高 ③会损害呼吸系统 ④受其影响地区一定多雨
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
6.“亚洲褐云”出现在( )
A.对流层
B.平流层
C.高层大气
D.电离层
解析第5题,由材料可知,“亚洲褐云”由灰尘、煤烟及其他有害悬浮颗粒组成,受其影响的地区不一定多雨。第6题,“亚洲褐云”是人们在南亚上空14千米处发现的一片3千米厚的褐色云层,而南亚纬度低,其对流层高度为17~18千米。
答案5.A 6.A
7.宇宙飞船在返回地面时会产生“黑障”现象,关于此现象的说法,正确的是( )
A.温度不高
B.湿度很大
C.无线电通信不受影响
D.无线电通信受阻
解析空间飞行器以很高的速度进入大气层返回地球时,在地球上空35~80千米的大气层间与地面通信联络会严重失效,甚至完全中断,这就是黑障。此时,船体外壳将达到2 000 ℃的高温(高温有可能会使船体框架变形,导致坠毁)。
答案D
8.读大气垂直分层图,完成下列各题。
(1)图中 曲线能正确表示大气温度的垂直变化情况。?
(2)C层的名称 层,D层的名称 层。?
(3)C层中,气温随高度增加而 ,其原因是 。?
(4)在上述各层中,天气现象复杂多变的是 层,适于高空飞行的是 层。(填字母)?
(5)太阳辐射中的紫外线部分主要在 层和 被吸收,红外线部分主要在 层被吸收。?
答案(1)A
(2)对流 平流
(3)递减 地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源
(4)C D
(5)平流 高层大气 对流
能力提升
读下图,完成第1~2题。
1.①②③④四条曲线中,能正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
2.有关图示大气层的叙述,正确的有( )
①有电离层,对无线电通信有重要作用 ②有利于高空飞行 ③上部冷下部热,大气稳定,以平流运动为主 ④有臭氧层,能吸收大量的紫外线
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析第1题,根据图示的纵坐标,该大气层的高度位置可判断。该大气层为平流层,平流层的气温随高度升高而升高,在平流层顶,气温约为0 ℃,故①曲线符合。第2题,结合第1题结论,该大气层为平流层,而电离层位于高层大气,故①错误;由于平流层的温度随高度升高而升高,空气以平流运动为主,天气晴朗,利于高空飞行,②正确;该层大气上部热下部冷,③错误;平流层的气温升高,主要由于该层大气的上部有臭氧层,能强烈吸收太阳紫外线,使温度升高,④正确。
答案1.A 2.D
3.对流活动强弱及厚度主要取决于近地面气温高低和气温垂直递减率。若只考虑气温因素,下列说法正确的是 ( )
A.对流层厚度,白天小于夜晚
B.气温垂直递减率,城市大于郊区
C.对流层厚度,海南小于辽宁
D.对流层厚度的季节变化,新加坡大于新疆的乌鲁木齐
解析若只考虑气温因素,白天气温高,对流层厚度大,夜晚气温低,对流层厚度小,A项错。近地面城市气温高于郊区,而高空气温相似,城市地面与高空大气的温差比郊区大,所以气温垂直递减率就大,B项对。海南气温高于辽宁,对流层厚度大,C项错。新加坡的气温季节变化小,对流层厚度变化小,乌鲁木齐变化大,D项错。
答案B
读下图,完成第4~5题。
4.图中曲线表示的是( )
A.臭氧层的高度
B.对流层的高度
C.对流层气温的变化规律
D.平流层气温的变化规律
5.对图中甲、乙两处的正确叙述是( )
A.乙处的气温高于甲处
B.甲处的水汽含量高于乙处
C.甲、乙两处同为上升气流
D.热量主要来自短波辐射的是甲处
解析第4题,曲线表示了对流层的高度从低纬到极地从18千米降到8~9千米。第5题,水汽绝大部分在对流层里,平流层中几乎没有水汽。
答案4.B 5.B
读下图,完成第6~8题。
6.甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.若该地气温由甲逐渐演变到丁,则造成气温垂直变化的原因可能是( )
①台风过境 ②晴朗无云的夜晚 ③冷空气南下 ④太阳风的影响 ⑤太阳黑子影响 ⑥连续阴雨
A.①④ B.③⑥ C.②③ D.⑤⑥
8.下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变?( )
A.山地 B.谷地 C.平原 D.丘陵
解析第6题,甲图上冷下热,空气上下对流运动活跃,利于大气污染物扩散。第7题,晴朗无云的夜晚,空气稳定,又有冷空气的影响,近地面降温,易出现逆温现象。第8题,谷地、盆地地形有利于逆温的形成。
答案6.A 7.C 8.B
9.读大气垂直分层示意图,完成下列各题。
(1)图中A代表 层,B代表 层。?
(2)A层大气随高度增加,温度 ,原因是 。?
(3)B层有利于高空飞行,其原因是 、 。该层气温随高度增加而 ,原因是 。?
(4)C层中的 层对无线电通信有重要作用。?
(5)天气最复杂的是 层。?
解析第(1)题,A层随着高度的增加气温降低,故判断为对流层;B层随着高度的增加气温升高,故判断为平流层。第(2)题,对流层大气随高度增加气温降低的原因是地面辐射是对流层大气的主要的直接热源,离地面越远,气温越低。第(3)题,平流层的气流运动以水平运动为主,天气晴朗,故该层适合飞机高空飞行。该层气温随高度增加而升高的原因是依靠臭氧吸收紫外线增温。第(4)题,高层大气中的若干电离层能反射无线电短波通信,对无线电通信有重要作用。第(5)题,由于对流层对流运动显著,集中了几乎全部的水汽和固体杂质,故天气现象复杂多变。
答案(1)对流 平流
(2)降低 地面辐射是对流层大气的主要的直接热源,离地面越远,气温越低
(3)气流运动以水平运动为主 天气晴朗 升高 依靠臭氧吸收紫外线增温
(4)电离
(5)对流
课件34张PPT。第一节 大气的组成与垂直分层自主预习自我检测一、大气的组成
低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。
1.干洁空气自主预习自我检测2.水汽
(1)分布不均:水平方向上,海洋上空高于陆地上空,湿润地区上空高于干旱地区上空;在垂直方向上,自地面向高空逐渐减少。
(2)作用:水汽可发生固、液、气三态转化,产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。
3.杂质
(1)影响因素:时间、地点、天气条件。
(2)分布差异:近地面,陆上多于海上,城市多于乡村,冬季多于夏季。
(3)影响:会使大气能见度变差;作为凝结核,是成云致雨的必要条件。自主预习自我检测链接生活据气象部门统计数据称:2019年以来上海市区全年雾日与10年前相比增加了15天左右。城市与郊区相比,冬季市区雾日数可比郊区多100%,夏季多30%。城市降水也有增加。观测表明,城市年降水量比郊区多5%~10%。另外,微雨日数(0.1~1.0毫米/日)也有显著增加。市区比郊区雾日天数多的主要原因是什么?近5年来,市中心雾日有减少趋势的原因是什么?
提示:市中心凝结核多,其是成云致雨的必要条件。由于城市面积扩大,地面硬化面积增大,市中心空气湿度有所降低,故雾日减少。自主预习自我检测二、大气的垂直分层
根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异,大气自下而上分为对流层、平流层、高层大气。自主预习自我检测自主预习自我检测链接生活从纽约飞往伦敦的一航班正飞行在万米高空,前方突然乌云翻滚。为躲避空难,飞行员最好采取什么方法?为什么?
提示:从飞机的飞行高度和所遇到的天气现象可知,该飞机飞行在对流层顶部,为了躲避空难,应该迅速提升飞行高度进入平流层中,因为平流层大气以水平运动为主,大气平稳,天气晴朗,利于航空飞行。自主预习自我检测1.判断题
(1)干洁空气主要成分是氮和氧。 ( )
(2)二氧化碳是光合作用的基本原料,对地表气温没有影响。 ( )
(3)水汽、杂质、氮气都是成云致雨的必要条件。( )
(4)对流层有利于高空飞行。 ( )
(5)平流层大气主要靠臭氧吸收紫外线。 ( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√自主预习自我检测2.综合题
读大气的垂直分层示意图,完成下列各题。
(1)依次写出图中字母A、B、C代表的各大气分层名称。
(2)写出A层干洁空气中含量最多的大气成分。简述图中A层大气所具有的特点。
(3)图中B层大气被誉为“地球生命的保护伞”,请说明其中的原因。该大气分层非常利于高空飞行,简要分析其中的原因。
(4)写出电离层位于图中大气层的哪一分层(用字母表示),说明电离层对于人类有什么重要作用。自主预习自我检测答案:(1)对流层、平流层和高层大气。
(2)氮。集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质;气温随高度的增加而降低;空气对流运动显著;天气现象复杂多变。(任答其中三点即可)
(3)该层中的臭氧能够强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地球生物免受强烈太阳紫外线的伤害。大气以水平运动为主,气流平稳;水汽、杂质少,天气晴朗,能见度高。
(4)C。能反射短波无线电波,对无线电通信有重要作用。探究一探究二当堂检测人类活动对大气成分的影响
问题探究
美国国家冰雪数据中心和美国国家航空航天局的科学家表示,2019年最大冰川面积达1 478万平方千米,但是整体趋势令人担忧。
冰川,南北极的特产,远远望去,就像地球的“白帽子”,给地球增加了巨大的美感。但是近来的研究发现,北极冰川数量正急剧减少,其速度令人咂舌。科学家预测在20年时间内,北极冰川将在炎热夏季完全消失,地球会失去“白帽子”,北极熊将难有立足之地(如下图)。一些科学家认为,人们可能低估了全球变暖的趋势。探究一探究二当堂检测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,如果氟氯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%。探究一探究二当堂检测结合材料探究:
(1)全球变暖与大气中的哪种主要成分变化有关?
提示:CO2。
(2)臭氧有什么作用?
提示:臭氧能强烈吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。
(3)针对上述问题,你能提出哪些有效的措施?
提示: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。探究一探究二当堂检测名师精讲
人类活动对大气成分的影响探究一探究二当堂检测典例剖析
例1臭氧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°S~90°S平流层臭氧总量多年变化状况。读图,完成下列各题。
(1)随年份的推移,臭氧总量( )
A.最大值所在位置南移
B.随纬度的增高而递减
C.在高纬地区递减明显
D.随大气CO2浓度的增加而增加
(2)臭氧总量减少直接导致( )
A.太阳紫外线辐射减少 B.平流层气温降低
C.酸雨区面积缩小 D.地面辐射强度减弱探究一探究二当堂检测解析:第(1)题,读图可知,随年份的推移,臭氧总量最大值所在位置大致北移,A项错误;在30°S~50°S地区,臭氧总量随纬度的升高而递增,B项错误;在60°S~80°S地区,臭氧总量递减明显,C项正确;CO2浓度与臭氧总量无关,D项错误。第(2)题,臭氧主要存在于平流层,能吸收太阳辐射中的紫外线,使到达地面的紫外线减少,被称为“地球生命的保护伞”。臭氧总量减少会使其吸收紫外线的能力减弱,一方面导致平流层气温降低,另一方面使到达地面的太阳紫外线辐射增多,故A项错误、B项正确;到达地面的紫外线增多,导致地面升温,从而使地面辐射增强,故D项错误;酸雨与臭氧含量无关,故C项错误。
答案:(1)C (2)B探究一探究二当堂检测大气的垂直分层
问题探究
“嫦娥奔月”是中国古代的神话传说。2019年1月3日,“嫦娥四号”卫星成功登陆月球背面,全人类首次实现月球背面软着陆。目前中国正在抓紧组织开展“嫦娥五号”“嫦娥六号”等重大工程任务的研制。相信中国的载人登月计划将会很快成为现实。探究一探究二当堂检测结合材料探究:
(1)“嫦娥四号”奔月的过程中,要经过地球的哪几层大气层?各层气温变化有什么特点?各层中有哪些相关的人类活动?
提示:
(2)你认为人类活动与哪一层联系最密切?
提示:对流层。探究一探究二当堂检测名师精讲
大气的垂直分层
人们根据大气在垂直方向上的温度、密度和大气运动状况差异,将大气自下而上分为对流层、平流层和高层大气。探究一探究二当堂检测拓展延伸逆温现象
(1)气温垂直递减率的变化
正常情况下,海拔每升高100米,气温约下降0.6 ℃,但在不同的地点和不同的时间,可能会小于0.6 ℃或者大于0.6 ℃,如下图表现为曲线变陡或变缓。在①情况下,大气对流运动更加强烈;在②情况下,大气的对流运动减弱,大气比较稳定。探究一探究二当堂检测(2)逆温现象
①逆温的概念
一般情况下,对流层温度上冷下暖。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象,这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。探究一探究二当堂检测②逆温的形成
a.分类探究一探究二当堂检测b.辐射逆温的形成及消失过程图解 探究一探究二当堂检测③逆温的影响
a.出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故。
b.加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
c.对航空造成影响。逆温多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为大气以平流运动为主,飞机飞行中不会有较大的颠簸。探究一探究二当堂检测典例剖析
例2读大气的垂直分层图,完成下列各题。
探究一探究二当堂检测(1)写出图中大气层的名称。
A ,B ,C 。?
(2)A层气温垂直变化的规律是? 。?
(3)空气对流显著的大气层是 。(填字母)?
(4)当太阳大气中的黑子和耀斑增多时, 层会被扰乱,影响无线电短波通信。?
(5)某地区近地面气温32 ℃,该地对流层的厚度为16.8千米,按一般规律,此时该地对流层顶的气温应是( )
A.-100.8 ℃ B.-68.8 ℃
C.-132.8 ℃ D.-42.8 ℃
(6)图中B层气温随高度升高而 ,这是因为 。?探究一探究二当堂检测解析:本题考查大气的垂直分层及其与人类的关系,解答该题的关键是明确大气垂直分层中各层的名称、气温分布规律、大气运动特点以及各层与人类的关系等。
答案:(1)对流层 平流层 高层大气
(2)气温随高度增加而降低
(3)A
(4)电离
(5)B
(6)升高 该层有大量臭氧,吸收太阳辐射中的紫外线探究一探究二当堂检测下图为大气垂直分层示意图。读图,完成第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.我国发射的“神舟”号飞船运行轨道
所在的大气层( )
A.气温在-50 ℃~20 ℃
B.气温随高度增加平稳下降
C.最低气温约为-80 ℃
D.最高气温约为40 ℃探究一探究二当堂检测解析:第1题,①曲线所示对流层的气温变化过于剧烈,最低温过低;对流层气温随海拔增高而降低,排除④;平流层气温随海拔增高而增高,排除③;高层大气的底层气温随海拔增高而降低,上层气温随海拔增高而增高,②曲线正确。第2题,Ⅲ层为高层大气,在该层中有若干电离层(在80~500千米高空),其带电粒子会反射无线电短波。第3题,“神舟”号飞船的运行轨道在高层大气,依据图示阅读出相关数据即可。
答案:1.B 2.D 3.C探究一探究二当堂检测4.关于大气中二氧化碳气体的作用的说法,正确的是 ( )
A.吸收太阳辐射中的紫外线
B.吸收红外线
C.成云致雨的必要条件
D.自地面向高空含量越来越多
解析:二氧化碳能吸收太阳辐射与地面辐射中的红外线的能量,不能吸收紫外线。
答案:B探究一探究二当堂检测5.关于低层大气中水汽的说法,正确的是( )
A.水平方向上陆地多于海洋
B.水平方向上内陆多于沿海
C.能发生固、液、气三态转化,产生复杂的天气变化
D.吸收太阳辐射中的紫外线
解析:近地面大气中水汽,水平方向上陆地少于海洋,内陆少于沿海;水汽能发生固、液、气三态转化,产生复杂的天气变化;吸收太阳辐射中的红外线。
答案:C探究一探究二当堂检测6.关于对流层的叙述,错误的是( )
A.厚度从赤道向两极变小
B.热量主要来自地面
C.随高度增加气温升高
D.对流运动为主,天气现象复杂多变
解析:对流层大气的热量主要来自地面,海拔越高,气温越低。
答案:C探究一探究二当堂检测7.下列有关对流层、平流层可能出现的现象描述不正确的是( )
A.飞机在对流层飞行有时会出现颠簸现象
B.飞机在平流层飞行时,飞行员常感觉是万里无云
C.在对流层中有时会出现气温随高度增加上升的现象
D.在平流层中大气能见度好
解析:对流层气温随高度的增加而递减。
答案:C
