新课标2023版高考地理一轮总复习第三章地球上的大气第一节大气的组成和大气受热过程教师用书

这是一份新课标2023版高考地理一轮总复习第三章地球上的大气第一节大气的组成和大气受热过程教师用书，共12页。教案主要包含了大气的组成和垂直分层，大气受热过程等内容，欢迎下载使用。

一、大气的组成和垂直分层
(一)大气的组成及作用
1．低层大气包括干洁空气、水汽和固体杂质。
2．连线。
3．水汽和固体杂质的作用。
4.人类活动对大气的影响。
人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。
(二)大气的垂直分层
1．分层依据：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
续表
二、大气受热过程
读大气受热过程示意图，梳理基础知识。
1．能量来源
(1)大气最重要的能量来源：A太阳辐射。
(2)近地面大气热量的主要、直接来源：B地面辐射。
2．增温过程
3.大气对地面的作用
4.影响地面获得太阳辐射的主要因素
5.主要影响：大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化，制约着大气的运动状态。
命题视角(一) 大气受热过程及应用
案例法学习
[把握教考导向]
一、教材这样学(湘教版必修第一册P75“活动”)
如图所示，投射到地面的太阳辐射，并不能全部被地面所吸收，其中又有一部分被地面反射回宇宙空间。地面对太阳辐射的反射率大小，取决于地面的性质，如颜色、干湿状况、粗糙程度等。不同性质的地面，反射率的差异较大。
[思考探究]
1．比较不同性质地面的反射率，说一说哪些种类地面的反射率较高，哪些种类地面的反射率较低。
提示：新雪反射率最高，冰、城市水泥路面的反射率较高，赤道附近海洋反射率最低。
2．分析地面性质与反射率之间的关系。
提示：颜色越浅、湿度越大、地面越光滑，反射率越大；反之越小。
3．绿色植物对紫外线和可见光的吸收很强，反射很弱，而对近红外线的吸收很弱，反射很强。议一议，根据绿色植物的反射特征，如何利用遥感技术，实时准确地监测森林、草原面积的动态变化？
提示：利用遥感技术接收绿色植物反射的近红外线，通过分析近红外线范围变化监测森林、草原面积的动态变化。
二、高考这样考(2020·全国卷Ⅱ) 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。右图呈现该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化。据此完成(1)～(3)题。
(1)图示观测时段内( )
A．正午绿洲和沙漠长波辐射差值最大
B．傍晚绿洲降温速率大于沙漠
C．凌晨绿洲和沙漠降温速率接近
D．上午绿洲长波辐射强于沙漠
(2)导致绿洲夜间地表温度仍低于沙漠的主要原因是绿洲( )
①白天温度低 ②蒸发(腾)多 ③空气湿度大 ④大气逆辐射强
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
(3)这种现象最可能发生在( )
A．1—2月 B．4—5月
C．7—8月 D．10—11月
[答案] (1)C (2)A (3)C
eq \a\vs4\al([教考导向])
大气受热过程的三个环节中，地面辐射是其中重要的一环。“全球气候变暖”“城市热岛效应”等一些长效热点在高考中的频繁出现，体现了高考对社会现实的关注和对考生“责任担当”素养的培养，在备考时应引起广大师生的重视。在已考试题中，“地表反射率”日益成为命题的全新载体。而这一问题，在新教材人教版和湘教版中都专门设置了教学案例。这体现了新教材在新高考中的导向与引领作用，因此，适当关注新教材变化了的内容可更高效地备考。
[系统必备知能]
1．大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多寡
(1)高海拔地区(如青藏高原地区)
(2)内陆地区(如我国西北地区)
2．大气保温作用原理应用→分析温室效应的影响
3．综合应用→分析昼夜温差的影响因素
命题点全训
下图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图，箭头反映了能量传递的方向及大小(箭头越粗，表示能量越大)。读图完成1～2题。
1．近地面大气温度随高度升高而递减，主要影响因素是( )
A．①⑤ B．②⑦ C．③⑧ D．④⑥
2．下列关于甲、乙两地热力状况的比较，正确的是( )
A．甲地的年太阳辐射量较小，与②大小有关
B．乙地的年平均气温较低，与⑥大小有关
C．甲地的气温日较差比乙地小，与③④有关
D．乙地的年太阳辐射总量比甲地大，与⑤有关
解析：1.B 2.C 第1题，近地面大气温度随高度升高而递减，是因为地面辐射是近地面大气的主要的直接热源，图中②⑦表示地面辐射，故选B。第2题，甲地的年太阳辐射量较小，与④大小有关，A错。乙地的年平均气温较低，与⑧大小有关，B错。甲地大气对太阳辐射的削弱作用较乙地强，白天到达地面的太阳辐射④较⑥小，气温较低；夜晚大气逆辐射③较⑧强，气温降低较慢，故气温日较差较乙地小，C对。乙地的年太阳辐射总量比甲地大，与⑥有关，D错。
金星是地球在太阳系中的“姊妹星”，其周围有比地球更为浓密的大气(主要成分为二氧化碳)和云层，虽只有极少量太阳辐射可到达表面，但表面温度并不低，表面大气夜间平均温度约为465 ℃，白天平均温度约为485 ℃。下图为金星表面大气增温示意图。据此完成3～5题。
3．材料中所提及“只有极少量太阳辐射可到达表面”现象，主要的成因是( )
A．金星与太阳之间距离远
B．金星的大气反射作用强
C．金星的地面反射作用强
D．金星的大气吸收作用强
4．金星表面的受热过程与地球极为相似，但其表面的平均温度却远高于地球表面。关于其成因，下列说法正确的是( )
A．金星大气层吸收的太阳辐射能更丰富
B．金星的地表反射能力较地球更强
C．金星大气层吸收的地面辐射能更丰富
D．金星的地表吸收能力较地球更强
5．就平均状态而言，金星表面大气昼夜温差较小。下列数字所示环节与其成因直接相关的有( )
A．①③ B．④⑤
C．③⑥ D．②⑥
解析：3.B 4.C 5.D 第3题，依据题干，金星周围有比地球更为浓密的大气和云层，当太阳光照射金星大气层时，其大气对太阳光线具有较强的反射作用，故选B。第4题，金星大气层主要成分为二氧化碳，二氧化碳吸收太阳辐射的能力很弱，而吸收地面辐射的能力很强，因此表面平均温度更高。故选C。第5题，由于金星有比地球更为浓密的大气，因此，白天大气对太阳辐射的反射作用(②)更强，气温更低；夜晚大气逆辐射(⑥)更强，对地面的保温作用更强，气温更高，昼夜温差更小，故选D。
命题视角(二) 生活中的逆温现象及其影响
归纳法学习
[典例] (2021·广东高考)辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地，平均海拔4 000多米，冬季辐射逆温现象多发。据此完成(1)～(3)题。
(1)冬季易加强辐射逆温的地形是( )
A．山峰 B．平原
C．谷地 D．丘陵
(2)黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是( )
A．日落前后，大风呼啸
B．正午时刻，雨雪交加
C．午夜时分，浓云密雾
D．日出之前，晴朗无风
(3)黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于( )
A．锋面气旋多 B．下沉气流盛行
C．准静止锋强 D．热力对流强盛
[解析] 第(1)题，由于坡地近地面空气冷却，冷空气沿斜坡地形沉入谷底或盆地，加强了因辐射冷却作用而形成的逆温效应，故冬季在谷地或盆地易形成辐射逆温，C正确。山峰被周围大气包围，山峰与大气的接触面小，大气的交换频繁，山峰地面温度降低对周围大气影响较小，不易形成逆温，A错误。平原地形平坦开阔，冬季易受冷空气影响而多大风，大气流动性强，不易形成逆温，B错误。丘陵海拔较低，地形起伏平缓，空气流动性也较强，不易形成逆温，D错误。故选C。第(2)题，黄河源地区辐射逆温出现时地面温度低，一天中日出之前气温最低，再加上晴朗无风，空气流动性差，近地面大气易受冷地面的影响，D正确；日落前后、正午时刻地面温度较高，近地面大气气温较高，A、B错误；浓云密雾，大气逆辐射强，不会发生地面强烈辐射冷却，C错误。故选D。第(3)题，黄河源地区冬季地面温度低，气流冷却下沉，地面冷空气堆积，导致辐射逆温多发，B正确；锋面气旋、准静止锋均多上升气流，容易形成降水，而逆温出现时大气较稳定，A、C错误；冬季气温低，热力对流弱，D错误。故选B。
[答案] (1)C (2)D (3)B
1．逆温的类型及成因
2.辐射逆温现象的形成及消失过程
3．逆温的影响
命题点全训
题点(一) 逆温现象及特点
读南京北郊秋季某日垂直温度梯度时空变化图(单位： ℃/100米)，完成1～3题。
1．该日，此地发生大气逆温现象的时段是( )
A．8时至16时30分
B．17时至23时
C．16时30分至次日6时
D．23时至次日5时
2．发生大气逆温现象的最大高度约为( )
A．500米 B．100米 C．350米 D．150米
3．当某地大气发生逆温现象时( )
A．空气对流更加显著
B．抑制污染物向上扩散
C．有利于大气成云致雨
D．减少大气中臭氧的含量
解析：1.C 2.C 3.B 第1题，图中所示垂直温度梯度(℃/100米)并不是气温，而是上升一个单位高程后气温的变化值，正负表示温度升高或降低，只要垂直温度梯度等于或大于零，说明随高度的增加温度上升，这就属于逆温现象。据此可知，该地16时30分至次日6时发生逆温现象，选C。第2题，图中垂直温度梯度等于零处对应的海拔为发生大气逆温现象的最大高度，约为350米，选C。第3题，当某地大气发生逆温现象时，空气对流减弱；抑制污染物向上扩散，污染程度加重。一般不利于成云致雨，对大气中臭氧的含量无影响。
题点(二) 逆温在生产中的应用
下图为山东丘陵某区域剖面示意图。优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花早。据此回答下题。
4．能正确解释材料中苹果种植现象的是( )
解析：D 山腰果树开花较早是因为山谷常成为冷空气的集聚地而出现逆温现象。选项中D图正确表示逆温现象。
eq \a\vs4\al([课时跟踪检测])
一、选择题
2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭带着“嫦娥五号”升空。12月17日1时59分，“嫦娥五号”携带月壤，在内蒙古安全着陆。据此回答1～2题。
1．下列关于“嫦娥五号”的说法，正确的是( )
A．返回时，近地面气温正值一天中最低
B．降落时，依次穿越高层大气、对流层和平流层
C．在夜间发射是因为夜间利于观测
D．整个飞行过程未离开地球大气层
2．“嫦娥五号”发射及返回过程中，所遇现象有( )
①经过对流层时，气温随海拔升高而降低 ②经过平流层时，遇到雨雪天气 ③经过平流层时，遇到在轨通信卫星 ④经过高层大气时，穿过若干个电离层
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
解析：1.C 2.D 第1题，夜间没有太阳光，背景环境亮度较低，利于地面通过火箭尾部的火焰进行跟踪观测，C正确；近地面气温一般是日出前后达到一天中最低，A错误；“嫦娥五号”运行轨道在大气层之外，降落时，依次穿越高层大气、平流层和对流层，B、D错误。第2题，对流层气温随海拔升高而降低，①正确；平流层没有大气对流运动，不易形成雨雪等天气，②错误；在轨通信卫星运行的高度位于高层大气，③错误；高层大气存在若干个电离层，④正确，故选D。
气溶胶是悬浮于大气中的直径较小的固体和液体颗粒物的总称，分为烟、雾、灰尘，可自然产生或人工形成，其在大气中大量存在时会直接改变地—气系统的能量收支，影响气候变化。据此完成3～5题。
3．气溶胶对地面热量收入影响最大的时段为( )
A．06时—09时 B．11时—14时
C．16时—19时 D．21时—24时
4．气溶胶对地—气系统能量收支的直接影响是( )
A．加强地面辐射，大气升温
B．减弱地面辐射，大气降温
C．增强太阳辐射，地面升温
D．削弱太阳辐射，地面降温
5．气溶胶的密度增大会导致( )
A．对流运动旺盛 B．云雾数量减少
C．散射作用增强 D．大气成分改变
解析：3.B 4.D 5.C 第3题，一天中气温最高的时候出现在当地14时左右。因此气溶胶对地面热量收入影响最大的时段即为当地气温最高时，B正确。第4题，据材料信息可知，大气中气溶胶增多时，大气对太阳辐射的反射、散射和吸收会增强，削弱作用加强，减弱到达地面的太阳辐射，地面降温，地面辐射减弱，D选项正确。第5题，气溶胶的密度增大时空气中的尘埃和颗粒会增多，大气对太阳辐射的反射和散射作用增强，到达地面的太阳辐射减少，地面附近气温降低，则对流运动减弱，C选项正确。
某校气象兴趣小组在10月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空变化平均结果统计图。据此完成6～7题。
6．下列关于该地逆温特征的描述，正确的是( )
A．逆温强度近地面较大，向上减小
B．逆温强度午夜达到最大，后减弱
C．逆温现象日落前出现，日出前消失
D．强逆温前半夜增速慢，后半夜降速快
7．造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是( )
A．大气吸收地面辐射存在昼夜差异
B．大气散射反射在高度上存在差异
C．空气上下热量传递存在时间差异
D．下垫面反射率在时间上存在差异
解析：6.A 7.C 第6题，根据图示，强逆温层上界海拔较低，故A对；逆温强度在4时左右达到最大，而不是午夜，B错；逆温现象15时左右出现，次日10时左右消失，C错；强逆温前半夜曲线陡、增速快，后半夜曲线缓、降速慢，D错。第7题，逆温层上界峰值滞后于强逆温层上界峰值，是因为夜晚山风将冷空气带到谷底，且冷空气向上运动需要一个过程，空气热量上下传递存在时间差异。大气吸收地面辐射、散射、反射与大气成分相关，与昼夜和高度无关。下垫面反射率与地面性质相关。C正确。
《齐民要术》中有这样一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子，天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。此时放火作煴，少得烟气，则免于霜矣(煴：无烟的微火)。”据此完成8～9题。
8．使近地面大气温度升高的热量传递过程是( )
A．①—②—③ B．①—②—④
C．②—③—④ D．②—④—③
9．“天雨新晴，北风寒彻”造成“是夜必霜”，其原因是( )
A．雨后的夜晚气温必定很低
B．受寒冷空气影响，加之晴朗的夜晚大气逆辐射较弱
C．晴朗的夜晚，地面辐射减弱
D．晴朗的夜晚，大气逆辐射加强
解析：8.B 9.B 第8题，图中①是大气上界的太阳辐射，②是到达地面的太阳辐射，③是大气逆辐射，④是地面辐射。使近地面大气温度升高的过程是①—②—④，故B正确。第9题，“天雨新晴，北风寒彻”表示受冷气团影响，加之晴朗的夜晚，大气逆辐射较弱，形成霜，故B正确。水汽
水的相变，产生云、雨、雾、雪等天气现象；伴随着热量的吸收和释放，直接影响着地面和大气的温度
固体杂质
作为凝结核，是成云致雨的必要条件
分层
气温垂直变化
与人类关系
对流层
随高度增加而降低
对流运动显著；大气现象复杂多变；与人类关系最密切
平流层
随高度增加而迅速上升
大气平稳，有利于高空飞行；臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”
分层
气温垂直变化
与人类关系
高层大气
随高度增加先降低后升高
80～500千米有若干电离层，对无线电短波通信有重要作用
地面的增温
大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温
大气的增温
地面以地面辐射的形式向大气传递热量
削弱作用
大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用
保温作用
C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用
纬度因素
纬度不同，年平均正午太阳高度不同
下垫面因素
下垫面状况不同，吸收和反射太阳辐射的比例也不同
大气因素
大气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同
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
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
下垫面性质
下垫面的比热容大→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
类型
示意图
成因
辐射逆温
地面辐射冷却。在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，离地面越近，降温越快
平流逆温
暖空气水平移动到冷的地面或水面上，而发生的冷接触作用
锋面逆温
冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部
地形逆温
由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，从而出现温度的倒置现象
有利
影响
逆温的出现阻碍空气对流，可以抑制沙尘暴的发生
逆温出现在高空，有利于飞机的飞行
逆温可当成一种气候资源加以利用。例如，伊犁河谷逆温出现在10月至次年3月，有效地提高了冬季谷地的温度，果树越冬可以免受冻害等
不利影响
对环境
逆温时，大气比较稳定，加重大气污染
对天气
易产生大雾天气，使能见度降低，影响交通