人教版高考地理一轮总复习第2章第1节大气的组成和垂直分层大气受热过程学案

这是一份人教版高考地理一轮总复习第2章第1节大气的组成和垂直分层大气受热过程学案，共12页。学案主要包含了大气的组成成分及其作用 ❶，大气的垂直分层，大气受热过程等内容，欢迎下载使用。

一、大气的组成成分及其作用 ❶
❶举例大气成分适量或过量产生的影响
(1)二氧化碳：适量不仅为植物光合作用提供原料，对地表还有保温作用，但过量会导致全球变暖、气候异常等。
(2)杂质：是成云致雨的必要条件，但过量会导致大气污染。
❷降水条件
(1)空气中含有足够的水汽。
(2)空气温度下降到水汽能够凝结的程度，即空气饱和时气温继续下降。
(3)有凝结核。
(4)水滴增大到能够降落到地面。
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 ❸
三、大气受热过程
1．两个能量来源
(1)大气能量的根本来源：A太阳辐射。
(2)近地面大气热量的直接来源：B地面辐射。❺
2．两大过程
(1)地面的增温过程：太阳辐射穿过大气层，小部分被大气吸收或反射，大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。❻
(2)大气的增温过程：地面以长波辐射的形式向近地面大气传递热量，使大气增温。
3．两大作用
(1)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。
(2)保温作用：C大气逆辐射将部分热量还给地面，对近地面大气热量有补偿作用。❼
4．主要影响：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。,
❸填图绘图：结合图中大气垂直方向的温度变化曲线，在横线处填写A、B两层的名称。
❹对流层在不同纬度，厚度不同
低纬度地区热量充足，对流旺盛，所以对流层的厚度为17～18千米。高纬度地区全年低温，对流弱，对流层的厚度为8～9千米。中纬度对流层的厚度为10～12千米。从整体看对流层的厚度从低纬度向高纬度递减。
❺太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，大气吸收的热量主要为长波辐射，对短波辐射吸收很少。因此，地面长波辐射是近地面大气热量主要的、直接的来源。
❻青藏高原所处的纬度较低，海拔较高，空气稀薄，大气透明度好，大气对太阳辐射的削弱作用弱，因此太阳辐射强。但大气吸收地面辐射热量的能力小，通过大气逆辐射返还地面的热量少，造成青藏高原地表热量散失多，温度较低。
❼误认为大气逆辐射晚上比白天强
大气逆辐射在白天和夜晚都存在，而且白天比晚上还要强烈，最强时为大气温度最高时，即午后2时(14时)左右。
考点一 大气受热过程分析及其应用
(2019·全国卷Ⅱ)积云为常见的一类云，其形成受下垫面影响强烈。空气在对流过程中，气流携带来自下垫面的水汽上升，温度不断下降，至凝结温度时，水汽凝结成云。水汽开始凝结的高度即为积云的云底高度。据此完成(1)～(3)题。
(1)大气对流过程中上升气流与下沉气流相间分布，因此积云常常呈 ( )
A．连续层片状 B．鱼鳞状
C．间隔团块状 D．条带状
(2)积云出现频率最高的地带是( )
A．寒温带针叶林地带
B．温带落叶阔叶林地带
C．亚热带常绿阔叶林地带
D．热带雨林地带
(3)在下垫面温度决定水汽凝结高度的区域，积云的云底高度低值多出现在 ( )
A．日出前后 B．正午
C．日落前后 D．午夜
【获取信息】
①积云的形成过程。
②积云的云底高度。
【尝试解答】(1)C (2)D_ (3)A 解析：第(1)题，根据材料可知，云是空气在对流过程中，水汽随气流上升，温度下降，凝结形成，故云的形成和大气对流中的上升气流有关；而大气对流过程中上升气流与下沉气流相间分布，上升气流可形成云，但下沉气流不能形成云，因此积云应呈间隔的团块状。第(2)题，对流越旺盛，积云越容易出现，热带雨林地带纬度低、气温高、对流旺盛，且水汽充足，故容易形成积云。第(3)题，水汽开始凝结的高度即为积云的云底高度，近地面气温越低，水汽开始凝结的高度越低；一般一天中最低气温出现在日出前后，所以积云的云底高度低值多出现在此时。
大气受热过程的应用
1．大气保温作用的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
(2)分析农业实践中的一些现象
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
②深秋，农民燃烧秸秆制造烟雾，预防霜冻。
③华北地区早春时节，农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
2．利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡
(1)高海拔地区(如青藏高原)
eq \x(地势高)→ eq \x(空气稀薄)→ eq \x(\a\al(大气的削,弱作用弱))→ eq \x(太阳能丰富)
(2)内陆地区(如我国西北地区)
eq \x(气候较为干旱)→ eq \x(晴天多、阴雨天气少)→
eq \x(大气的削弱作用弱)→ eq \x(太阳能丰富)
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)
昼夜温差大小的分析方法
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→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。
我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技术(两层覆膜间留有一定空间)，效果显著。下图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。据此完成1、2题。
1．图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是( )
A．① B．②
C．③ D．④
2．该地寒冷期( )
A．最低气温高于－16 ℃
B．气温日变化因积雪状况差异较大
C．膜内温度日变化因积雪状况差异较大
D．膜内温度日变化与气温日变化一致
1．B 2.C 解析：第1题，双层覆膜是为了保证葡萄植株安全越冬，所以具有保温作用；①②温度较③④高，所以①②为膜内平均温度曲线；在丰雪年，由于丰厚雪被的保护，膜内平均温度变幅较小，且平均气温高；在枯雪年，由于没有丰厚雪被的保护，双膜内平均温度变幅较大，且平均气温低，故选B。第2题，由图可知，图中给出的是平均气温，无法判断最低气温高于－16℃；丰雪年与枯雪年气温相差1℃左右，所以气温日变化相差不大；丰雪年膜内平均温度变幅较小，而枯雪年膜内平均温度变幅大，所以膜内温度日变化因积雪状况差异较大；从图中可以看出，在枯雪年膜内温度日变化与气温日变化一致，但是丰雪年膜内温度日变化变幅较小，与气温日变化不一致。
【备选题】
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，但表面温度却并不低，表面大气夜间平均温度为465°C，白天平均温度485°C左右。下图为金星表面大气增温示意图。据此完成1、2题。
1．材料中所提及“只有极少量太阳辐射能到达金星表面”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
2．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
1．B 2.C 解析：第1题，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，大气对太阳辐射的削弱作用强，使到达金星表面的太阳辐射少。第2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，而吸收金星的地面辐射的能力很强；金星的地表反射能力较地球更强，温度比地球应该更低；没有证据说明金星的地表吸收能力较地球更强。
考点二 逆温现象及其影响
逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在十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。据此完成(1)、(2)题。
(1)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，向上减少
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
(2)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
【获取信息】
①逆温的概念。
②图示为我国南方山区某谷地十月下旬晴朗的夜晚逆温时空变化平均结果。
【尝试解答】(1)A (2)C 解析：第(1)题，从图中可以看出，近地面为强逆温层上界，高空为逆温层上界，故逆温层强度近地面较大，向上减小；从逆温层上界可以看出最大值出现在4、5时左右，即日出前后；图中显示16时、8时都存在逆温层，故不是日出前消失；强逆温层前半夜曲线较陡，故增速快，后半夜曲线较缓，降速慢。第(2)题，图中近地面强逆温层峰值出现较早，高空逆温层峰值出现较晚，主要是大气吸收地面辐射，地面辐射自下而上的传递存在时间差异。
逆温的成因及类型
1．逆温的类型
2.辐射逆温的形成与消失过程
晴朗无云的夜间或黎明，由于大气逆辐射较弱，地面辐射散失热量多，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强，日出后逆温层自下而上消失。
逆温是指某高度大气实际温度高于理论温度的现象，河流和湖泊中有时也会出现逆温现象。读我国某湖泊不同季节垂直水温变化图，完成1、2题。
1．图中能反映逆温现象的曲线及其出现的月份是( )
A．① 7月
B．② 7月
C．① 1月
D．② 1月
2．下列关于此时该湖泊出现逆温原因的叙述，正确的是( )
A．处于夏季，湖泊水温上升过快
B．处于冬季，表层湖水受外界降温影响大
C．湖底在此时因为有火山喷发，从底部释放大量热能
D．该季节，湖水运动频率过高
1．C 2.B 解析：第1题，湖水逆温是指距离湖面一定距离内，湖水温度随水深增加而升高的分布形式。图中曲线①出现逆温现象。湖面温度较低，为冬季。第2题，冬季，太阳辐射少，湖面受外界降温影响大，水温较低，底部受影响小，水温较高；夏季水温应该更高；材料中没有相关火山活动信息；湖泊水温出现逆温，说明湖水运动频率较低，水体交换少。
【备选题】
下图示意北半球中纬度某地景观。据此完成1～3 题。
1．此时天气最可能为( )
A．晴、无风
B．雨、大风
C．晴、大风
D．雨、无风
2．下列四幅图最可能正确表示此时图示区域气温垂直变化状况的是( )
3．图中所示大气现象( )
A．由近地面大气强烈上升引起
B．可能使近地面大气污染加剧
C．由近地面大气强烈下沉引起
D．有利于近地面大气污染物的消散
1．A 2.C 3.B 解析：第1题，图片中炊烟、山岚明亮，说明阳光充足。炊烟竖直升起，说明无风。因此可判断此时天气可能是晴朗、无风，A对。第2题，由图可知，烟柱上升到一定的高度后不能继续上升，而是转为水平方向向四周扩散，这是典型的逆温现象，A、B、C、D四图中只有C图能够正确表示逆温。第3题，图示天气现象是一种静风天气，空气流动速度慢，可能使近地面大气污染加剧，B对。可能是由近地面逆温现象引起的，A错；近地面大气强烈下沉，炊烟不能上升，会积聚在近地面，D错；不利于近地面大气污染物扩散，C错。
[课标内容要求]
1.运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，并理解其与生产和生活的联系。
2.运用示意图等，说明大气受热过程原理，并解释相关现象。
[学科核心素养]
区域认知：通过大气垂直分层示意图，描述不同纬度对流层的高度范围，并解释不同纬度对流层厚度不一的原因。
人地协调观：能够从人地关系的角度，理解大气环境与人类活动的相互影响。
地理实践力：学会解释大气的主要成分与生产、生活的联系，运用大气保温作用的原理解释有关自然现象。
[知识体系导图]
组成成分
占大气体积比
作用
干
洁
空
气
氮
78%
地球生物体的基本元素
氧
21%
人类和其他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，并能调节地表温度
臭氧
极少
能吸收紫外线，使生物免受过多紫外线的伤害
水汽
含量很少，因时因地而异
水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，直接影响地面和大气温度
杂质
作为凝结核，是成云致雨的必要条件 ❷
主要特点
特点成因
与人类的关系
对
流
层❹
气温随高度升高而递减
地面是低层大气主要的直接热源
人类生活在对流层底部，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
集中了大气圈质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质；对流运动旺盛，易成云致雨
平流层
气温随高度升高而升高
臭氧吸收太阳紫外线
水平运动有利于航空飞行；臭氧层被称为地球生命的“保护伞”
以水平运动为主
上部热，下部冷，大气稳定
天气晴朗
水汽和杂质少，气流平稳
高层大气
气温随高度升高先下降后上升；大气密度很小
距地面远，受到引力小
80～500 km有若干电离层，能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用
类型
发生的条件
出现的地区
辐射逆温
经常发生在晴朗无云的夜间或黎明，由于地面有效辐射很强，近地面大气层气温迅速下降，而高处大气层降温较慢
中高纬度大陆冬季黎明前
平流逆温
暖空气水平移动到冷的地面或气团上
中纬度沿海地区
地形逆温
主要由地形造成，由于山坡散热快，冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖空气被较冷的空气抬挤上升
盆地和谷地中的夜间
锋面逆温
锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著
锋面活动地区