适用于新教材2024版高考地理一轮总复习第一部分自然地理第三单元从地球圈层看地表环境第1节第1讲大气圈与大气受热过程课件鲁教版

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一、大气圈的组成与结构
阅读教材必修第一册P26表2-1-1“干洁空气的主要成分(25千米以下)”,完成以下问题。
①地球大气被称为“氮氧大气”的原因是什么?提示 氮和氧约占干洁空气体积的99%,两者含量最高。
②大气中二氧化碳的含量较小,但作用重大,是从什么角度来讲的?
提示 绿色植物光合作用的原料;调节地表温度的重要气体。
③有人说干洁空气的各种成分的含量是不变的,你是否赞同?请举例说明。
提示 不赞同。如二氧化碳的含量在增加,成为全球关心的大气问题。
二、大气圈的结构——垂直分层
1.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
旁栏边角·再利用阅读教材必修第一册P27图2-1-2“大气的垂直分层示意”,思考以下问题。①平流层的气温变化和对流层相反。分析平流层随高度升高气温升高的原因。
提示 平流层中臭氧含量较高,特别是在海拔20~40千米处,含量较高,形成臭氧层。因臭氧层吸收太阳辐射中的紫外线而增温。②图中该地对流层的厚度是12千米,试判断这一地区最可能位于低纬度、中纬度还是高纬度地区。提示 在低纬度地区平均厚度为17~18千米,在中纬度地区平均厚度为10~12千米,高纬度地区平均厚度为8~9千米。因此该地最可能位于中纬度地区。
三、大气的受热过程1.大气热源(1)大气最主要的能量来源:　太阳辐射　。 (2)近地面大气的直接热源:　地面辐射　。 2.受热过程
旁栏边角·再利用阅读教材必修第一册P30图2-1-6“大气受热过程示意”,思考以下问题。①吸收地面辐射的主要大气成分是什么?提示 水汽和二氧化碳。②大气的保温作用是如何体现的?提示 大气吸收地面辐射而增温,大气向外放出长波辐射,其中朝向地面的部分,把热量返还地面,对地面起到了保温作用。
③不同的下垫面,吸收太阳辐射的能力不同。试举例说明不同下垫面对太阳辐射吸收能力的差异。提示 如陆地和海洋,吸收相同的热量,陆地增温快,增温幅度大,海洋相反等。
填图绘图·再实践月球表面昼夜温度相差400 ℃以上,变化比地球表面剧烈得多。仿照地球大气受热过程图,画示意图解释原因。
易错易混·再判断(1)大气的绝大部分成分都可以直接吸收太阳辐射。(　×　)(2)大气逆辐射与大气辐射是两种不同的辐射。(　×　)(3)大气逆辐射只存在于夜晚。(　×　)
考点一　大气的组成和垂直分层与逆温现象
角度一　大气的组成和垂直分层
考题示例对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是上层实际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。下图表示四种对流层气温的分布状况。据此完成下列各题。
(1)①图表示的气温降低速率在(　　)A.3 000米以下低于垂直递减率B.3 000~6 000米高于垂直递减率C.6 000米以下等于垂直递减率D.6 000米以下均低于垂直递减率(2)飞机可以在5 000米高度平稳飞行的是(　　)A.①B.②C.③D.④
答案 (1)B　(2)D解析 第(1)题,据①图气温分布状况可知,6 000米高度气温约为-35 ℃,3 000米高度气温约为-15 ℃,而近地面气温接近20 ℃,3 000米以下温差约35 ℃,6 000米以下温差约55 ℃,气温降低速率都大于垂直递减率;3 000米与6 000米温差约20 ℃,根据垂直递减率,海拔上升3 000米气温约降低18 ℃,所以①图气温降低速率在3 000~6 000米高于垂直递减率,B正确。第(2)题,对流层中的上升气流使飞行中的飞机颠簸,而上下温差小,对流微弱则利于飞机飞行。读四幅图可知,④图5 000米高空气温较高,与近地面温差小,气流较平稳,利于飞机飞行,D正确。
归纳提升1.利用大气的组成解析地理现象(1)臭氧和氧原子①高层大气中的臭氧→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。②平流层中的臭氧→吸收波长较长的紫外线→保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害。
(2)水汽①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。(3)杂质①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水。②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度变差。
2.利用大气垂直分层的特点解释地理现象(1)对流层的天气多变,飞机颠簸
(2)平流层大气平稳,利于航空飞机飞行
(3)电离层与无线电通信
对应训练(2022河北邯郸月考)2018年12月13日,英国某飞船飞到了“太空边界”,最终达到82.7千米的高度,随后下降,几分钟后落回地面。下图为大气垂直分层及高度、气温和气压的变化图。据此完成1~3题。
1.飞船下降过程中,气温变化的规律可能是(　　)A.降低→升高→降低B.升高→降低→升高C.升高→降低→升高→降低D.降低→升高→降低→升高
2.大气中含量虽很少,但却是影响天气变化的重要物质是(　　)A.二氧化碳和臭氧B.氩气和氖气C.水汽和固体杂质D.氮气和氧气3.下列对图中①②两层的叙述,正确的是(　　)A.①层厚度随纬度增加而增厚B.①②两层划分的依据是气压的变化C.①层大气与人类的关系最为密切D.②层复杂的天气不利于飞机飞行
答案 1.B　2.C　3.C解析 第1题,根据材料“飞船飞到了‘太空边界’,最终达到82.7千米的高度,随后下降”,再结合图示气温曲线,飞船下降过程中气温变化的规律可能是升高→降低→升高。第2题,大气中含量虽很少,但却是影响天气变化的重要物质是水汽和固体杂质。第3题,图中①层是对流层,厚度随纬度增加而变薄。①②两层划分的依据是大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。①层大气位于大气层底部,与人类的关系最为密切。②层是平流层,大气以水平运动为主,天气晴朗,利于飞机飞行。
角度二　大气逆温现象及其影响
考题示例(2021广东卷)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。据此完成下列各题。(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
答案 (1)C　(2)D　(3)B解析 第(1)题,青藏高原气候高寒,气温低,冷而重的空气易下沉到谷底,从而出现逆温现象。故冬季易加强辐射逆温的地形是谷地。第(2)题,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射损失的热量多,离地面越近,降温越快,易出现气温随高度增加而升高的逆温现象;日出之前是一天中气温最低的时刻,逆温层最厚。第(3)题,由第(1)题分析可知,冬季辐射逆温多发与冷空气下沉运动密切相关。
归纳提升逆温现象及其影响(1)逆温的类型及其成因
对应训练(2022江西南昌测试)对流层逆温是下冷上热的现象,逆湿就是下湿上干的现象。下图为塔克拉玛干沙漠2010年9月至2011年8月流沙前缘近地面2.0米与0.5米高度之间的温度和湿度差值曲线。读图,完成1~2题。
1.2010年9月至2011年8月,有关当地逆温逆湿现象的说法,正确的是(　　)A.9月开始出现逆温现象B.逆温强度冬季大于夏季C.10月开始出现逆湿现象D.逆湿现象夏季比冬季更加明显2.流沙前缘的逆温、逆湿现象会(　　)A.促进植物生长B.加速流沙扩展C.增加区域降水D.加剧风力侵蚀
答案 1.B　2.A解析 第1题,根据材料信息和所学知识可知,逆温是下冷上热。当逆温现象发生时,2.0米高处的温度与0.5米高处的温度差值为正,差值越大,逆温现象越明显,图中信息表明,10月开始出现逆温现象,逆温强度冬季大于夏季。逆湿是下湿上干的现象,当逆湿现象发生时,2.0米高处的相对湿度与0.5米高处的相对湿度差值为负,差值越小,逆湿现象越明显。图中9月已经出现逆湿现象。逆湿现象冬季比夏季更加明显。第2题,根据材料信息及所学知识可知,逆温是下冷上热,逆湿是下湿上干。逆湿有利于大气中水汽渗入土壤,提高土壤含水量,促进植物生长。逆温不利于空气的对流运动,大气稳定性增加,风力较弱,利于减少水分蒸发。风力较弱,利于减轻风力侵蚀,不利于流沙扩展。逆温导致空气对流减弱,不利于水汽凝结、成云致雨。
考点二　大气的受热过程
角度一　大气受热过程原理的分析
考题示例(2020全国Ⅱ卷)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。下图呈现该绿洲和附近沙漠某时段内地表温度的变化。据此完成下列各题。
(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.①②B.②③C.③④D.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解析 第(1)题,物体的温度越高,辐射越强。由图可知,15时左右沙漠和绿洲地表温度最高且温差最大,推测15时左右两者长波辐射差值最大,A错误;傍晚绿洲地表温度变化比沙漠更缓,降温速率更小,B错误;由图可知,0时到6时绿洲地表温度变化线与沙漠地表温度变化线几乎平行,两者降温速率接近,C正确;上午绿洲地表温度低于沙漠,推测上午绿洲长波辐射弱于沙漠,D错误。第(2)题,绿洲与沙漠的比热容不同,绿洲白天地表温度比沙漠低;夜间绿洲蒸发(腾)作用强,带走大量的热量,所以导致绿洲夜间地表温度仍低于沙漠,①②正确。空气湿度大,大气逆辐射强,夜晚保温作用强,绿洲地表温度会高,③④错误。故选A。第(3)题,图中沙漠与绿洲一天中的地表温度都较高,最低温度在12 ℃以上,沙漠最高地表温度在32 ℃以上,绿洲最高地表温度在22 ℃以上,结合该地位于甘肃,属于温带大陆性气候,可推断此时最可能为7—8月。故选C。
归纳提升1.利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多少(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)
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)
2.利用大气受热过程原理分析昼夜温差的大小
　拓视野与青藏高原有关的大气热力作用
对应训练(2022河南名校联盟一诊)热雷雨是指湿度较大的下垫面受太阳辐射的影响,湿润的空气强烈上升形成的对流天气,常伴有强烈的阵雨或暴雨,有时伴有冰雹和龙卷风。它是气团雷雨的一种,多发生在单一气团内部。据此完成1~2题。1.影响热雷雨强度的主要因素是(　　)A.昼夜温差B.水平气压差C.气温垂直递减率D.地形高度
2.推测中纬度陆地地区发生热雷雨频率较高的时段是(　　)A.夏季的午后B.夏季的夜晚C.秋季的午后D.秋季的夜晚
答案 1.C　2.A解析 第1题,从材料中可得知,热雷雨是由于下垫面受太阳辐射的影响,湿润的空气强烈上升形成的对流天气。空气湿润、地面温度高、垂直温差大,对流运动旺盛是形成热雷雨的主要原因;昼夜温差和地形高度并不会对大气对流运动产生很大影响;水平气压差异会导致大气的水平运动,而非对流运动。第2题,热雷雨是由于下垫面受太阳辐射的影响,湿润的空气强烈上升形成的对流天气。中纬度夏季白天陆地气温高,尤其是午后,太阳辐射强烈,地面气流上升显著,因此更容易形成热雷雨;秋季气温较低,不容易形成热雷雨。
角度二　大气受热过程原理的实践应用
考题示例(2021浙江1月选考)秀珍菇生产需避光遮阳。浙江某地在秀珍菇生产大棚上搭建光伏发电系统,实现了棚内种菇、棚顶发电,形成了“农业+新能源”生态高效生产方式。据此完成下列各题。(1)该生产方式会使棚内(　　)A.太阳辐射减弱B.地面辐射增加C.大气吸收增加D.地面反射增加(2)与原秀珍菇生产方式相比,该生产方式的优势有(　　)①增加经济效益　②增加土壤肥力　③减少土壤污染　④提高土地利用率A.①③B.②④C.①④D.②③
答案 (1)A　(2)C解析 第(1)题,由材料可知,在秀珍菇生产大棚上搭建光伏发电系统,光伏发电系统会遮阳,削弱到达棚内的太阳辐射,棚内地面辐射、大气吸收、地面反射都会减少。第(2)题,原生产方式只在棚内种植秀珍菇,现在不仅在棚内种植秀珍菇,还在棚顶发电,实现了一地多用,提高了土地利用率,增加了经济效益。
归纳提升大气保温作用原理的实践应用(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
对应训练(2022山东滨州检测)宁夏中部气候干旱,人们在耕作土壤表层铺设厚10~15厘米的砂石覆盖层,发展农作物种植,这就是砂田。图甲为4月末种植前砂田、裸田不同深度土壤含水量随深度变化图,图乙为砂田景观。读图,完成1~2题。
1.相对于裸田,砂田的特点是(　　)A.耕作层含水量减少B.土壤表面温度较低C.有效抑制土壤次生盐渍化D.表层风力有所加大2.砂田发展水果种植业的优势有(　　)A.土壤肥沃B.昼夜温差大C.灌溉成本高D.耕作便捷
答案 1.C　2.B解析 第1题,据图甲可知,砂田中耕作层含水量较多;砂田表面有砂石覆盖层,与裸田相比,砂田比热容更小,增温快,降温也快,因此白天砂田土壤表面温度高于裸田,夜晚砂田土壤表面温度低于裸田;砂田表面有砂石覆盖层,增加了地表的摩擦力,能够削减风力;砂田一方面土壤中的含水量高,另一方面由于有砂石覆盖层,能够减少水分蒸发,进而能有效抑制土壤次生盐渍化。第2题,砂石比热容更小,增温快,降温也快,昼夜温差大,有利于瓜果糖分的积累,进而提高水果的品质。
图表突破4等温线图的判读
等温线走向及其影响因素判读方法
下图为我国西南地区某山地局部等高线地形图与某时刻等温线分布图。读图,完成1~3题。1.从太阳辐射的角度,考虑该时刻等温线分布状况,最可能出现在当地地方时(　　)A.3:00—5:00B.9:00—11:00C.15:00—17:00D.21:00—23:00
2.对图中气温的描述,正确的是(　　)A.与西坡相比,东坡垂直温差小B.东坡气温垂直递减率约为1.0 ℃/100米C.与南坡相比,北坡冬季气温高D.10 ℃等温线的分布,在西坡海拔最高3.该山地东坡年平均气温高于西坡,其原因可能是(　　)A.东坡年均昼长较长,光照充足B.西坡为阴坡,太阳辐射量较少C.东坡为背风坡,气流下沉增温D.西坡相对高度大,降水较丰富