专题四 地球上的大气 第1讲 大气组成、分层以及受热过程（讲义） 高考地理一轮复习

第1讲 大气组成、分层以及受热过程

一、知识点

知识点1 大气组成、分层

知识点2 大气受热过程

二、知识梳理

知识点1 大气组成、分层

1.大气组成

（1）干洁空气：

低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体。

25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气合占总体积的99%。

干洁空气成分体积表【其他包括二氧化碳0.038%（变动）、氩气0.93%】

（2）低层大气的组成与作用

2.大气的垂直分层

1.对流层：对流层是大气圈的最底层，集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。

2.平流层

3.高层大气：平流层以上的大气统称高层大气。

【重难点解析】

逆温

在一定条件下，对流层的某一高度范围出现气温随高度的增加而升高的现象，称为逆温。

1.逆温的分类

（1）辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜空，由于地面有效辐射增强，近地面层气温迅速下降，而高处大气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。

（2）平流逆温：暖空气水平移动到冷的地面或气层上，由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温（冷暖空气的温差较大），上层受影响较少，降温较慢，从而形成逆温。主要出现在中纬度沿海地区。

（3）地形逆温：它主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现气温的倒置现象。或者冬季冷空气重，一沉聚谷底，造成下冷上热的现象。 (例子:果树，蔬菜等农作物不种谷底)

（4）下沉逆温：在高压控制区，高空存在着大规模的下沉气流，由于气流下沉的绝热增温作用，致使下沉运动的终止高度出现逆温。这种逆温多见于副热带反气旋区。它的特点是范围大，不接地而出现在某一高度上。这种逆温因为有时像盖子一样阻止了向上的湍流扩散，如果延续时间较长，对污染物的扩散会造成很不利的影响。

2.辐射逆温的形成：在晴朗无云的夜晚，由于地面强烈的有效辐射，贴近地面的气层很快降温，远离地面的气层受地面影响较小，降温较少，于是出现上暖下冷的逆温现象。随着地面有效辐射的不断继续，逆温层逐渐增厚，黎明时达到最大厚度;日出后，随着太阳辐射的逐渐增强，地面很快增温，近地面气层受地面影响，也开始增温，于是逆温便自下而上地消失。辐射逆温层的垂直厚度可以从几十米到三四百米，其上下界温度差一般有几度。

3.逆温的影响

积极影响

①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。

②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞 行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。

③可应用于谷物种植，提高产量及质量。

消极影响

主要影响：大气污染。

不管是何种原因形成的逆温，都会对空气质量产生很大影响，它阻碍了空气的垂直对流运动，妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散。

4.例题

贴地逆温是指起始高度为0m（地面）的逆温，悬浮逆温是指起始高度在离地面一定高度位置的逆温。如图为青海格尔木地区2015一2017年贴地逆温发生频率的月变化图。读图，回答下面小题。

（1）下列只有悬浮逆温的是（   ）

A.①   B.②   C.③   D.④

（2）影响该地贴地逆温发生频率存在季节差异的主要因素是（   ）

A.地形起伏 B.植被差异 C.昼夜长短 D.人类活动

（3）关于该地逆温的影响，说法正确的是（   ）

A.夏季早晨，适宜开展户外活动

B.冬季早晨，山腰冻害较山麓小

C.夏季傍晚，抑制沙尘暴的发生

D.冬季傍晚，污染物扩散作用强

答案：（1）A；（2）B

解析：（1）由材料可知，辐射逆温主要是夜晚的地面因辐射而失去热量使得近地面大气层冷却强烈、较高大气层冷却较慢而形成的。由此可知逆温最强时即地面降温最强之时（即日出前后），此后地面逐渐升温，逆温现象逐渐减弱并由地面向高空方向消失，直至午后完全恢复。而c显示逆温现象尚存，但近地面气温已经恢复正常，可知c出现在日出之后、正午之前即上午，故选A。

（2）逆温出现后近地面温度低，高空温度高，气体对流运动减弱，不利于污染物的扩散；由于近地面的温度较低，有利于水汽的凝结，形成雾；逆温出现后，大气运动减弱，可以抑制沙尘暴的发生；逆温会增加大气的逆辐射，从而减轻山区农作物的冻害。②③④对，B正确。故选B。

习题

1.读北半球1月和7月下层大气气温(℃)随纬度和高度的变化图，据此完成下列各题。

（1）关于对流层气温分布规律的叙述，正确的是（   ）
A.气温随纬度的增加而升高 B.气温随高度的增加而升高
C.顶部极地气温比热带地区低 D.南北温差冬季大于夏季
（2）在平流层底部，冬季最高气温出现的区域为（   ）
A.0°~10°N B.40°N~60°N C.70°N~90°N D.60°N~80°N
（3）对流层上部气温的垂直递减率远比下部高的主要响因素是（   ）
A.纬度位置 B.大气运动 C.地面状况 D.热量来源和空气密度

2.2019年12月7日10时55分，我国在太原卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭，成功将“吉林一号”高分02B卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。结合材料和图，据此完成下列各题。

（1）“吉林一号”高分02B卫星发射升空过程中（   ）
A.气温先降—再升—再降—再升 B.气温先升—再降—再升—再降
C.气温越来越低  D.气温越来越高
（2）关于乙层说法正确的是（   ）
A.“吉林一号”高分02B卫星在乙层 B.有电离层对无线电通讯有重要作用
C.乙层有臭氧层，能强烈吸收红外线 D.气流以水平运动为主，有利于航空飞行

习题答案及解析

1.答案：（1）D； （2）B； （3）D
解析：（1）图中横坐标表示纬度和月份，左侧纵坐标表示高度，右侧纵坐标表示温度，从图中可看出，对流层气温分布规律是气温随纬度的增加而减小；气温随高度的增加而降低；顶部极地气温比热带地区高；南北温差冬季大于夏季，D正确，A、B、C错误。
（2）北半球1月表示冬季，由图中可看出平流层底部40°N~60°N处气温最高，B正确，A、C、D错误。
（3）对流层热量来源于近地面，因此海拔越高，气温越低，海拔越高，空气越稀薄，吸收地面辐射的能力越弱，气温下降的越快，D正确，A、B、C错误。

2.答案：（1）A； （2）D
解析：（1）根据所学知识“吉林一号”卫星运行轨道在高层大气(丙)，读图该卫星发射升空过程中气温在对流层(甲)逐渐降低，在平流层(乙)逐渐升高，进入高层大气，气温先降低后升高，A正确，故选A。
（2）乙层为对流层，“吉林一号”卫星运行轨道位于高层大气(丙)，故A错误；电离层位于高层大气，故B错误；臭氧主要吸收紫外线，故C错误；平流层气流以水平运动为主，利于航空飞行，故选D。

知识点2 大气受热过程

1.大气的受热过程

2.大气对太阳辐射的削弱作用

（1）吸收作用:具有选择性,臭氧主要吸收波长较短的紫外线,二氧化碳和水汽主要吸收波长较长的红外线。

（2）反射作用:没有选择性,与云层厚度有关。云层越厚,对太阳辐射反射越强。

（3）散射作用:波长越短的可见光越容易被散射。

3.大气对地面的保温作用

大气增温产生大气辐射(长波辐射),其中射向地面的部分称为大气逆辐射,其将部分热量还给地面,补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用。

（注意）大气逆辐射并非只有在晚上存在,白天也存在,而且白天比晚上强。大气逆辐射最强时为大气温度最高时,即午后2时左右,并不是在晚上。

【知识拓展】

大气受热过程原理的应用

（1）解释温室气体大量排放对全球变暖的影响

（2）应用于农业生产实践,提高生产效益

利用温室大棚生产反季节蔬菜,利用烟雾防霜冻;温室内增加二氧化碳不仅可以增强光合作用,还可以提高温度;果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累。

（3）解释自然现象和自然规律

晴天的气温日较差较阴天大,是因为晴天白天大气的削弱作用较弱,温度高,夜晚大气逆辐射作用弱,温度低;海拔高的山区太阳辐射强,原因是空气稀薄,大气的削弱作用弱;地面得到太阳辐射能的多寡与大气削弱作用相关;大气散射作用与某些自然现象相关,如朝霞和夕阳的形成、“晨昏蒙影”等。

习题

3.2020年2月，南极乌克兰维尔纳斯基科考站附近，出现了大面积“西瓜雪”现象引起了媒体的广泛关注。“西瓜雪”是雪藻在升温时快速生长，使所含雪藻的积雪呈现红色的一种现象。下图为“大气受热过程示意图”，据此完成下列各题。

（1）“西瓜雪”现象大面积出现的主要原因，可能是（   ）
A.①增强 B.②增强 C.③减弱 D.④减弱
（2）相比普通的雪，“西瓜雪”的出现，会使图中（   ）
A.①增强 B.②减弱 C.③增强 D.④减弱
（3）“西瓜雪”现象在南极地区大面积出现，可能（   ）
A.引发降雪增多 B.导致土壤酸化 C.加剧臭氧空洞 D.加剧冰川融化

4.甲图为南昌附近一个蔬菜大棚的照片，乙图为地球大气受热过程示意图，图中数字代表某种辐射。读图，据此完成下列各题。

（1）乙图中（   ）

A.①能量大部分被大气吸收 B.②是近地面大气的根本热源

C.③只是出现在夜晚，起保温作用 D.④表示散失的少量大气辐射

（2）甲图所示照片拍摄季节，南昌的农民一般会给大棚覆盖黑色尼龙网，而不是我们常见的白色塑料薄膜或者玻璃大棚。照片拍摄的时间以及这样做的目的分别是（   ）

A.7~8月，削弱①以减少农作物水分蒸腾 B.10~11月，阻挡②以防止夜间温度过低

C.12月~次年1月，增加③以提高土壤的温度 D.6~7月，增加④以降低白天大气的温度

习题答案及解析

3.答案：（1）B； （2）C； （3）D
解析：（1）由材料信息可知，“西瓜雪”出现是因为全球气候变暖，大气中的温室气体增加，对地面辐射的吸收作用增加，即②增强，④代表的大气逆辐射增强，B正确，D错误；大气对太阳辐射吸收很少，“西瓜雪”的出现对①没有影响，A错误；“西瓜雪”是雪藻在升温时快速生长可知，③地面吸收太阳辐射增强，C错误。故选B。
（2）结合所学知识可知，2月南极某科考站附近会出现极昼现象，气温较高，极地雪藻升温时会迅速生长并呈现粉红色，使积雪吸热增强，③增强，C正确。①是大气对大阳辐射吸收，“西瓜雪的出现对①没有影响，A错误。②是大气对地面辐射吸收，③增强，大气对地面射吸收增强，B错误。④为大气逆辐射，大气对地面辐射吸收增强，大气逆辐射增强，D错误。故选C。
（3）结合所学知识可知，极地雪藻升温时会迅速生长并呈现粉红色，如果“西瓜雪”现象在南极地区大面积频繁发生，会使积雪吸热增强，地面幅射增强，大气温度上升，降雪可能减少，人口少，酸性气体少，不会导致土壤酸化，大气温度上升，不利于生态平衡:大气温度上升，加剧冰川融化，D正确，AB错误；“西瓜雪”现象在南极地区大面积出现，对臭氧空洞影响不大，C错误。故选D。

4.答案：（1）D； （2）A

解析：（1）乙图中①为太阳辐射，在穿过大气层时，其能量小部分被大气吸收，大部分到达地面，A错误。②为地面辐射，是近地面大气主要的、直接的热源，但不是根本热源（根本热源是太阳辐射），B错误。③为大气逆辐射，对地面具有保温作用，昼夜都起作用，C错误。④是散失掉的少量大气辐射，D正确。

（2）我国长江中下游地区在7~8月有伏旱天气，在此期间，降水较少，蒸发旺盛，故此时给大棚覆盖黑色尼龙网，主要是为了削弱太阳辐射以减少农作物水分的蒸腾。A正确。