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湘教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成与垂直分层教案
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这是一份湘教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成与垂直分层教案，共13页。教案主要包含了大气的组成，大气的垂直分层等内容，欢迎下载使用。
一、大气的组成
大气是多种气体的混合物。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
(1)氮：含量最多，是地球上生物体的基本成分。
(2)氧：是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质，并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。
(3)二氧化碳eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起保温作用))
(4)臭氧：强烈吸收太阳紫外线。
2.水汽
(1)分布规律：①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。
②垂直方向上，一般自地面向高空逐渐减少。
(2)影响：在大气温度变化的范围内，水汽可发生固、液、气三态的转化，产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。
3.杂质
(1)分布规律：随时间、地点、天气条件而变化。通常，在近地面大气中，陆上多于海上，城市多于农村，冬季多于夏季。
(2)影响：使大气能见度变差，但作为凝结核，又是成云致雨的必要条件。
判断
1.人类大量使用化石燃料，使大气中二氧化碳浓度上升。( √ )
2.城市大气中的固体杂质较多，其他因素相同的情况下，降水通常比农村多。( √ )
二、大气的垂直分层
1.依据：大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
2.各层特征比较
判断
1.宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直在降低。( × )
2.全球各地对流层的高度是一样的。( × )
3.高层大气气温随高度的升高而升高。( × )
探究点 大气的垂直分层
下图为“大气的垂直分层示意图”。读图回答下列问题。
1.对流层的气温在垂直方向上的分布有何特点？该层的厚度随纬度如何变化？为什么？
答案 对流层的气温随高度的增加而递减。对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬度地区受热多，气温高，空气对流旺盛，对流层高度大(17～18 km)；高纬度地区受热少，气温低，对流较弱，对流层高度小(8～9 km)。
2.为什么对流层的天气复杂多变？
答案 对流层内集中了大气几乎全部的水汽和杂质，有了成云致雨的必要条件。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨，所以对流层天气复杂多变。
3.平流层的气温分布有何特点？原因是什么？飞机为什么选择在平流层飞行？
答案 平流层的气温随高度升高而上升，是因为该层的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。
该层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，水汽、杂质含量稀少，天气晴朗，有利于航空飞机飞行。
4.臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么臭氧被誉为“地球生命的保护伞”？
答案 平流层。臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害。
5.高层大气对人类生活有什么影响？
答案 有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。
大气的垂直分层
拓展延伸 逆温及其危害
(1)逆温现象：正常情况下，对流层的气温随高度增加而递减，且海拔每升高100 m，气温约下降0.6℃。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，或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象我们称之为“逆温”。如图所示。
(2)危害
①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，甚至引发交通事故。
②加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。
③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，则对飞机飞行极为有利，因为大气以水平运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。
下图为“大气垂直分层示意图”。读图，完成1～3题。
1.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.对无线电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
3.2017年4月20日我国发射的“天舟一号”飞船的运行轨道所在的大气层( )
A.气温在－50℃到20℃之间
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℃
答案 1.B 2.D 3.C
解析 第1题，根据大气的温度、密度和运动状况，自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气，从温度变化趋势看，①②正确，但①曲线的气温值出现错误，故只有②正确。第2题，高层大气(Ⅲ层)中存在若干电离层，对无线电短波通信有重要作用。第3题，“天舟一号”飞船运行于高层大气中，该层大气最低气温约为－80℃。
在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答1～2题。
1.大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是( )
A.二氧化碳和臭氧 B.氩和氖
C.水汽和杂质 D.氮和氧
2.由于人类活动造成的大气污染，已导致大气中一些成分比例发生明显变化，表现在( )
A.臭氧增多 B.氧气增多
C.水汽增多 D.二氧化碳含量增加
答案 1.C 2.D
解析 第1题，水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，杂质作为凝结核是成云致雨的必要条件。第2题，化石燃料的燃烧使大气中二氧化碳含量大幅增加。
大气呈现“上热下冷(图中②，随高度增加气温上升)”时，称之为逆温现象。完成3～4题。
3.对流层大气的热量主要来自( )
A.太阳辐射 B.地面
C.平流层 D.地球内部
4.对流层大气出现逆温现象时，近地面空气中污染物含量较高的主要原因是( )
A.阻挡了近地面空气水平运动
B.抑制了近地面空气对流上升
C.近地面大气中的水汽量增大
D.近地面人类排放污染物增多
答案 3.B 4.B
解析 第3题，近地面大气的热量主要来自地面。第4题，对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象称为逆温。当逆温出现时，大气层结稳定，抑制了近地面空气对流上升，空气中的污染物得不到及时扩散，导致近地面空气中污染物含量较高。
5.读“气温垂直变化图”，完成下列各题。
(1)图中a、b、c、d四条曲线中，正确反映地球大气温度随高度变化的是________，判断依据是________________________________________________________________________
________________________。
(2)风、云、雨、雪等天气现象集中于_____________________________层(填字母)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)人类目前利用平流层最主要的方式是_________________________________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)B层和C层80～120千米的大气温度随高度增加而升高，分析其增温原因的异同。
相同点：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
不同点：__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)b 近地面平均温度约为20℃，对流层顶部气温降至－50℃左右
(2)A 该层集中了大气层中几乎全部的水汽和杂质，近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨
(3)航空飞行 该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，大气平稳，天气晴朗，能见度好，有利于航空飞机飞行
(4)都是因大量吸收紫外线而增温 B层是臭氧吸收大量太阳紫外线使大气增温；C层80～120千米的大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度持续上升
(2019·北京市丰台区期末)下图为“大气垂直分层示意图”。读图完成1～3题。
1.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
2.地球大气层，一般随高度增加( )
A.气温降低 B.气压升高
C.密度减小 D.湿度增大
3.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
答案 1.A 2.C 3.D
解析 第1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地球生物的伤害。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造成的。第2题，地球大气层，一般随高度增加，对流层气温降低，平流层气温上升，高层大气气温先降低后上升；随高度增加，气压降低、密度减小、 湿度降低。第3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运动显著，天气现象复杂多变，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。
下图为“大气垂直分层高度、温度和气压的变化图”。据此完成4～5题。
4.关于图中内容的叙述，正确的是( )
A.大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化
B.随高度增加气温渐高，气压渐低
C.距地面20 km处气压降为地面的一半
D.对流层垂直方向上平均温度变化范围是20～－50℃
5.关于图中①②层大气的叙述，正确的是( )
A.①层大气厚度随纬度增加而增厚
B.②层因氧原子吸收紫外线而增温
C.①层大气与人类关系最为密切
D.②层复杂的天气现象不利于航空飞行
答案 4.D 5.C
解析 第4题，大气垂直分层的依据是温度、运动状况和密度的差异；不同大气层，其温度的变化不同；距地面20km处气压不到地面的1/10。第5题，①为对流层，②为平流层。对流层厚度与纬度呈负相关；平流层增温是因为臭氧吸收大量太阳紫外线；平流层天气晴朗，空气以水平运动为主，有利于航空飞行。
气球作为探空的工具已经被广泛使用，如下图所示，假如一探空气球由地面上升至100 km处。据其可能探测到的现象，完成6～7题。
6.探空气球记录的气温值随高度升高而变化的规律可能是( )
A.递减→递增→递减
B.递减→递减→递增→递增
C.递增→递减→递增→递减
D.递减→递增→递减→递增
7.探空气球探测到水汽集中的大气层是( )
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.宇宙空间
答案 6.D 7.A
解析 第6题，探空气球在上升的过程中，依次经过对流层、平流层和高层大气，因此气温变化规律是递减→递增→递减→递增。第7题，水汽几乎全部集中在对流层。
读“地球大气中臭氧浓度垂直分布示意图”，完成8～9题。
8.臭氧主要分布于( )
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.外层大气
9.近几十年来，局部地区的臭氧浓度逐年下降，该现象造成的主要影响是( )
A.降水减少 B.地面温度降低
C.到达地面的紫外线增多 D.大气污染严重
答案 8.B 9.C
解析 第8题，读图可知，臭氧主要集中在30 km左右的高空。对流层最厚处为赤道，达17～18 km，平流层范围自对流层顶部至50～55 km高空，故B正确。第9题，臭氧具有吸收紫外线的功能，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害，臭氧浓度下降导致到达地面的紫外线增多。C正确。
下图为“地球大气的垂直分层图(部分)”。读图，回答10～11题。
10.①②③④四条曲线中，能正确表示大气层气温垂直分布状况的是( )
A.① B.② C.③ D.④
11.有关该大气层的叙述，正确的是( )
A.有电离层，对无线电通信有重要作用
B.天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行
C.上部冷下部热，空气以水平运动为主
D.顶部与底部的气温相差50℃左右
答案 10.A 11.D
解析 第10题，根据图中大气层距地面的高度和温度变化可知，该大气层是平流层，平流层下层气温随高度变化很小，30 km以上气温随高度增加而迅速上升，故选A。第11题，平流层上部热下部冷，大气以水平运动为主，大气平稳，天气晴朗，有利于高空飞行，图中大气层顶部与底部的温差约为50℃。
浙江省山地丘陵广布，适宜茶树的生长，但春季易受霜冻天气影响。为此，当地茶园引进了“防霜冻风扇”(如图甲)。当夜晚温度降到4℃时，风扇会自动打开，从而减轻霜冻对茶树的损害。图乙示意茶园春季夜晚某时气温垂直分布。读图完成12～13题。
12.“防霜冻风扇”最适宜的安装高度为( )
A.9～10米 B.7～8米
C.6～7米 D.4米以下
13.关于此风扇的作用原理，正确的是( )
①风扇可以把高处的暖空气往下吹到茶树上 ②风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响 ③风扇的转动可以增强近地面空气对流运动强度 ④风扇转动可带动空气流动，阻止上层冷空气向下流动
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
答案 12.B 13.D
解析 第12题，读图乙，在8米高度附近，气温最高，“防霜冻风扇”安装高度为7～8米时，风扇启动后，可把该处暖空气吹到茶树上，从而减轻霜冻对茶树的损害。第13题，结合上题分析，风扇启动后，可把高处的暖空气吹到茶树上，①对；风扇吹出的并不是热风，②错；近地面(0～4米)存在空气对流运动，风扇吹下来的暖空气会削弱近地面的对流运动，③错；风扇的转动使下层空气循环，阻止了上层冷空气向下流动，④对。
(2019·黑龙江省哈尔滨市第三中学月考)晴朗无风的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地面大气冷却强烈，高空大气冷却较慢，气温从地面开始向上递增，称为辐射逆温。读下图，回答14～15题。
14.图中a表示辐射逆温形成前的气温垂直分布，一般出现在午后；b表示辐射逆温形成后，一般出现在黎明以前。则c出现的时间最可能是( )
A.上午 B.正午 C.傍晚 D.凌晨
15.逆温的影响有( )
①利于污染物的扩散 ②利于雾的形成 ③抑制沙尘暴的发生 ④减轻山区农作物冻害
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
答案 14.A 15.B
解析 第14题，a表示辐射逆温形成前的气温垂直分布，一般出现在午后；b表示辐射逆温形成后，一般出现在黎明以前；c表示逆温逐渐消失，故c出现的时间是在黎明之后，午后之前。第15题，逆温出现后近地面温度低，高空温度高，气体将不易发生对流运动，不利于污染物的扩散，故①错误；由于近地面的温度较低，有利于水汽的凝结，形成雾，故②正确；逆温出现后，大气运动会减弱，故可以抑制沙尘暴的发生，故③正确；山区农作物分布海拔较高，如处于逆温层，温度较高可以减轻冻害，故④正确。
16.读图，完成下列问题。
(1)该图反映的是____________________________________纬度地区大气的垂直分层，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)概括A层天气现象复杂多变的原因：
①：________________________________________________________________________；
②：________________________________________________________________________。
(3)补绘B层气温变化曲线。该层22～27 km高度，________含量达到最大值，形成______层，成为人类生存环境的天然屏障。
(4)图中50～85 km高度范围内，气温随高度变化的特点是__________________________，依据所学的知识可以推测该高度范围内大气运动以________运动为主。
(5)C层中有______层，________________爆发时，会引起该层的扰动，此时传播的____________信号会被部分或全部吸收。
(6)人类生活在______层的底部。(填文字)
(7)A→B→C大气密度的变化趋势是____________。
答案 (1)中 该地对流层的高度为12 km，而对流层的高度在低纬度地区为17～18 km，在高纬度地区为8～9 km
(2)该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质 空气对流运动显著
(3)补绘曲线略。 O3(臭氧) 臭氧
(4)气温随高度增加而递减 对流
(5)电离 太阳活动(耀斑) 无线电短波
(6)对流
(7)逐渐变小
17.读“大气垂直分层示意图”，回答下列问题。
(1)A是____________层，该层气温随高度的变化特点是_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)B是________层，该层气流平稳，适合飞机飞行。
(3)地球人造卫星在轨运行期间，主要是在大气中的______________中运行，其返回时，在距地面1 000 m的高度内，所经历的气温变化特点是________________________________。
答案 (1)对流 气温随高度的增加而递减
(2)平流
(3)高层大气 气温逐渐升高
解析 第(1)题，从图中各层高度数值可以看出，A是对流层，气温随高度的增加而递减。第(2)题，B是平流层，大气以水平运动为主，适于飞机飞行。第(3)题，50 km以上是高层大气。距地面1 000 m高度属于对流层，距地面越近气温越高。课程标准
运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。
学习目标
1.运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层。2.结合实例，说明大气的组成和垂直分层与生产生活的联系。
垂直分层
气温特点
大气运动状况
与人类关系
A对流层
随高度增加而递减，顶部气温降至约－50℃
上部冷下部热，大气对流运动显著
最为密切，天气现象复杂多变
B平流层
随高度的增加而上升
上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，以水平运动为主
有利于航空飞机飞行
C高层大气
有电离层，能反射无线电波
分层
高度范围
主要特点
特点成因
与人类的关系
对流层
低纬地区：17～18千米
中纬地区：10～12千米
高纬地区：8～9千米
气温随高度的增加而递减(每升高100米，气温大约降低0.6℃)
地面是对流层大气主要的直接热源
人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切
空气对流运动显著
该层上部冷下部热
天气现象复杂多变
几乎全部的水汽、杂质和大气中的污染物集中在该层，对流运动易成云致雨
平流层
从对流层顶部至50～55千米高空
气温随高度升高而迅速上升
该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温
人类生存环境的天然屏障，有利于航空飞机飞行
以水平运动为主
该层大气上部热下部冷，大气稳定
天气晴朗
水汽、杂质含量稀少，天气现象少见
高层
大气
大气密度很小
距地面远，受到引力小
电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用
一、大气的组成
大气是多种气体的混合物。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
(1)氮：含量最多，是地球上生物体的基本成分。
(2)氧：是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质，并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。
(3)二氧化碳eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起保温作用))
(4)臭氧：强烈吸收太阳紫外线。
2.水汽
(1)分布规律：①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。
②垂直方向上，一般自地面向高空逐渐减少。
(2)影响：在大气温度变化的范围内，水汽可发生固、液、气三态的转化，产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。
3.杂质
(1)分布规律：随时间、地点、天气条件而变化。通常，在近地面大气中，陆上多于海上，城市多于农村，冬季多于夏季。
(2)影响：使大气能见度变差，但作为凝结核，又是成云致雨的必要条件。
判断
1.人类大量使用化石燃料，使大气中二氧化碳浓度上升。( √ )
2.城市大气中的固体杂质较多，其他因素相同的情况下，降水通常比农村多。( √ )
二、大气的垂直分层
1.依据：大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
2.各层特征比较
判断
1.宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直在降低。( × )
2.全球各地对流层的高度是一样的。( × )
3.高层大气气温随高度的升高而升高。( × )
探究点 大气的垂直分层
下图为“大气的垂直分层示意图”。读图回答下列问题。
1.对流层的气温在垂直方向上的分布有何特点？该层的厚度随纬度如何变化？为什么？
答案 对流层的气温随高度的增加而递减。对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬度地区受热多，气温高，空气对流旺盛，对流层高度大(17～18 km)；高纬度地区受热少，气温低，对流较弱，对流层高度小(8～9 km)。
2.为什么对流层的天气复杂多变？
答案 对流层内集中了大气几乎全部的水汽和杂质，有了成云致雨的必要条件。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨，所以对流层天气复杂多变。
3.平流层的气温分布有何特点？原因是什么？飞机为什么选择在平流层飞行？
答案 平流层的气温随高度升高而上升，是因为该层的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。
该层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，水汽、杂质含量稀少，天气晴朗，有利于航空飞机飞行。
4.臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么臭氧被誉为“地球生命的保护伞”？
答案 平流层。臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害。
5.高层大气对人类生活有什么影响？
答案 有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。
大气的垂直分层
拓展延伸 逆温及其危害
(1)逆温现象：正常情况下，对流层的气温随高度增加而递减，且海拔每升高100 m，气温约下降0.6℃。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，或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象我们称之为“逆温”。如图所示。
(2)危害
①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，甚至引发交通事故。
②加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。
③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，则对飞机飞行极为有利，因为大气以水平运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。
下图为“大气垂直分层示意图”。读图，完成1～3题。
1.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.对无线电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
3.2017年4月20日我国发射的“天舟一号”飞船的运行轨道所在的大气层( )
A.气温在－50℃到20℃之间
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℃
答案 1.B 2.D 3.C
解析 第1题，根据大气的温度、密度和运动状况，自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气，从温度变化趋势看，①②正确，但①曲线的气温值出现错误，故只有②正确。第2题，高层大气(Ⅲ层)中存在若干电离层，对无线电短波通信有重要作用。第3题，“天舟一号”飞船运行于高层大气中，该层大气最低气温约为－80℃。
在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答1～2题。
1.大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是( )
A.二氧化碳和臭氧 B.氩和氖
C.水汽和杂质 D.氮和氧
2.由于人类活动造成的大气污染，已导致大气中一些成分比例发生明显变化，表现在( )
A.臭氧增多 B.氧气增多
C.水汽增多 D.二氧化碳含量增加
答案 1.C 2.D
解析 第1题，水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，杂质作为凝结核是成云致雨的必要条件。第2题，化石燃料的燃烧使大气中二氧化碳含量大幅增加。
大气呈现“上热下冷(图中②，随高度增加气温上升)”时，称之为逆温现象。完成3～4题。
3.对流层大气的热量主要来自( )
A.太阳辐射 B.地面
C.平流层 D.地球内部
4.对流层大气出现逆温现象时，近地面空气中污染物含量较高的主要原因是( )
A.阻挡了近地面空气水平运动
B.抑制了近地面空气对流上升
C.近地面大气中的水汽量增大
D.近地面人类排放污染物增多
答案 3.B 4.B
解析 第3题，近地面大气的热量主要来自地面。第4题，对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象称为逆温。当逆温出现时，大气层结稳定，抑制了近地面空气对流上升，空气中的污染物得不到及时扩散，导致近地面空气中污染物含量较高。
5.读“气温垂直变化图”，完成下列各题。
(1)图中a、b、c、d四条曲线中，正确反映地球大气温度随高度变化的是________，判断依据是________________________________________________________________________
________________________。
(2)风、云、雨、雪等天气现象集中于_____________________________层(填字母)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)人类目前利用平流层最主要的方式是_________________________________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)B层和C层80～120千米的大气温度随高度增加而升高，分析其增温原因的异同。
相同点：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
不同点：__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)b 近地面平均温度约为20℃，对流层顶部气温降至－50℃左右
(2)A 该层集中了大气层中几乎全部的水汽和杂质，近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨
(3)航空飞行 该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，大气平稳，天气晴朗，能见度好，有利于航空飞机飞行
(4)都是因大量吸收紫外线而增温 B层是臭氧吸收大量太阳紫外线使大气增温；C层80～120千米的大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度持续上升
(2019·北京市丰台区期末)下图为“大气垂直分层示意图”。读图完成1～3题。
1.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
2.地球大气层，一般随高度增加( )
A.气温降低 B.气压升高
C.密度减小 D.湿度增大
3.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
答案 1.A 2.C 3.D
解析 第1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地球生物的伤害。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造成的。第2题，地球大气层，一般随高度增加，对流层气温降低，平流层气温上升，高层大气气温先降低后上升；随高度增加，气压降低、密度减小、 湿度降低。第3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运动显著，天气现象复杂多变，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。
下图为“大气垂直分层高度、温度和气压的变化图”。据此完成4～5题。
4.关于图中内容的叙述，正确的是( )
A.大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化
B.随高度增加气温渐高，气压渐低
C.距地面20 km处气压降为地面的一半
D.对流层垂直方向上平均温度变化范围是20～－50℃
5.关于图中①②层大气的叙述，正确的是( )
A.①层大气厚度随纬度增加而增厚
B.②层因氧原子吸收紫外线而增温
C.①层大气与人类关系最为密切
D.②层复杂的天气现象不利于航空飞行
答案 4.D 5.C
解析 第4题，大气垂直分层的依据是温度、运动状况和密度的差异；不同大气层，其温度的变化不同；距地面20km处气压不到地面的1/10。第5题，①为对流层，②为平流层。对流层厚度与纬度呈负相关；平流层增温是因为臭氧吸收大量太阳紫外线；平流层天气晴朗，空气以水平运动为主，有利于航空飞行。
气球作为探空的工具已经被广泛使用，如下图所示，假如一探空气球由地面上升至100 km处。据其可能探测到的现象，完成6～7题。
6.探空气球记录的气温值随高度升高而变化的规律可能是( )
A.递减→递增→递减
B.递减→递减→递增→递增
C.递增→递减→递增→递减
D.递减→递增→递减→递增
7.探空气球探测到水汽集中的大气层是( )
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.宇宙空间
答案 6.D 7.A
解析 第6题，探空气球在上升的过程中，依次经过对流层、平流层和高层大气，因此气温变化规律是递减→递增→递减→递增。第7题，水汽几乎全部集中在对流层。
读“地球大气中臭氧浓度垂直分布示意图”，完成8～9题。
8.臭氧主要分布于( )
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.外层大气
9.近几十年来，局部地区的臭氧浓度逐年下降，该现象造成的主要影响是( )
A.降水减少 B.地面温度降低
C.到达地面的紫外线增多 D.大气污染严重
答案 8.B 9.C
解析 第8题，读图可知，臭氧主要集中在30 km左右的高空。对流层最厚处为赤道，达17～18 km，平流层范围自对流层顶部至50～55 km高空，故B正确。第9题，臭氧具有吸收紫外线的功能，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害，臭氧浓度下降导致到达地面的紫外线增多。C正确。
下图为“地球大气的垂直分层图(部分)”。读图，回答10～11题。
10.①②③④四条曲线中，能正确表示大气层气温垂直分布状况的是( )
A.① B.② C.③ D.④
11.有关该大气层的叙述，正确的是( )
A.有电离层，对无线电通信有重要作用
B.天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行
C.上部冷下部热，空气以水平运动为主
D.顶部与底部的气温相差50℃左右
答案 10.A 11.D
解析 第10题，根据图中大气层距地面的高度和温度变化可知，该大气层是平流层，平流层下层气温随高度变化很小，30 km以上气温随高度增加而迅速上升，故选A。第11题，平流层上部热下部冷，大气以水平运动为主，大气平稳，天气晴朗，有利于高空飞行，图中大气层顶部与底部的温差约为50℃。
浙江省山地丘陵广布，适宜茶树的生长，但春季易受霜冻天气影响。为此，当地茶园引进了“防霜冻风扇”(如图甲)。当夜晚温度降到4℃时，风扇会自动打开，从而减轻霜冻对茶树的损害。图乙示意茶园春季夜晚某时气温垂直分布。读图完成12～13题。
12.“防霜冻风扇”最适宜的安装高度为( )
A.9～10米 B.7～8米
C.6～7米 D.4米以下
13.关于此风扇的作用原理，正确的是( )
①风扇可以把高处的暖空气往下吹到茶树上 ②风扇吹出的热风可以使茶树免受霜冻影响 ③风扇的转动可以增强近地面空气对流运动强度 ④风扇转动可带动空气流动，阻止上层冷空气向下流动
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
答案 12.B 13.D
解析 第12题，读图乙，在8米高度附近，气温最高，“防霜冻风扇”安装高度为7～8米时，风扇启动后，可把该处暖空气吹到茶树上，从而减轻霜冻对茶树的损害。第13题，结合上题分析，风扇启动后，可把高处的暖空气吹到茶树上，①对；风扇吹出的并不是热风，②错；近地面(0～4米)存在空气对流运动，风扇吹下来的暖空气会削弱近地面的对流运动，③错；风扇的转动使下层空气循环，阻止了上层冷空气向下流动，④对。
(2019·黑龙江省哈尔滨市第三中学月考)晴朗无风的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地面大气冷却强烈，高空大气冷却较慢，气温从地面开始向上递增，称为辐射逆温。读下图，回答14～15题。
14.图中a表示辐射逆温形成前的气温垂直分布，一般出现在午后；b表示辐射逆温形成后，一般出现在黎明以前。则c出现的时间最可能是( )
A.上午 B.正午 C.傍晚 D.凌晨
15.逆温的影响有( )
①利于污染物的扩散 ②利于雾的形成 ③抑制沙尘暴的发生 ④减轻山区农作物冻害
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
答案 14.A 15.B
解析 第14题，a表示辐射逆温形成前的气温垂直分布，一般出现在午后；b表示辐射逆温形成后，一般出现在黎明以前；c表示逆温逐渐消失，故c出现的时间是在黎明之后，午后之前。第15题，逆温出现后近地面温度低，高空温度高，气体将不易发生对流运动，不利于污染物的扩散，故①错误；由于近地面的温度较低，有利于水汽的凝结，形成雾，故②正确；逆温出现后，大气运动会减弱，故可以抑制沙尘暴的发生，故③正确；山区农作物分布海拔较高，如处于逆温层，温度较高可以减轻冻害，故④正确。
16.读图，完成下列问题。
(1)该图反映的是____________________________________纬度地区大气的垂直分层，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)概括A层天气现象复杂多变的原因：
①：________________________________________________________________________；
②：________________________________________________________________________。
(3)补绘B层气温变化曲线。该层22～27 km高度，________含量达到最大值，形成______层，成为人类生存环境的天然屏障。
(4)图中50～85 km高度范围内，气温随高度变化的特点是__________________________，依据所学的知识可以推测该高度范围内大气运动以________运动为主。
(5)C层中有______层，________________爆发时，会引起该层的扰动，此时传播的____________信号会被部分或全部吸收。
(6)人类生活在______层的底部。(填文字)
(7)A→B→C大气密度的变化趋势是____________。
答案 (1)中 该地对流层的高度为12 km，而对流层的高度在低纬度地区为17～18 km，在高纬度地区为8～9 km
(2)该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质 空气对流运动显著
(3)补绘曲线略。 O3(臭氧) 臭氧
(4)气温随高度增加而递减 对流
(5)电离 太阳活动(耀斑) 无线电短波
(6)对流
(7)逐渐变小
17.读“大气垂直分层示意图”，回答下列问题。
(1)A是____________层，该层气温随高度的变化特点是_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)B是________层，该层气流平稳，适合飞机飞行。
(3)地球人造卫星在轨运行期间，主要是在大气中的______________中运行，其返回时，在距地面1 000 m的高度内，所经历的气温变化特点是________________________________。
答案 (1)对流 气温随高度的增加而递减
(2)平流
(3)高层大气 气温逐渐升高
解析 第(1)题，从图中各层高度数值可以看出，A是对流层，气温随高度的增加而递减。第(2)题，B是平流层，大气以水平运动为主，适于飞机飞行。第(3)题，50 km以上是高层大气。距地面1 000 m高度属于对流层，距地面越近气温越高。课程标准
运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。
学习目标
1.运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层。2.结合实例，说明大气的组成和垂直分层与生产生活的联系。
垂直分层
气温特点
大气运动状况
与人类关系
A对流层
随高度增加而递减，顶部气温降至约－50℃
上部冷下部热，大气对流运动显著
最为密切，天气现象复杂多变
B平流层
随高度的增加而上升
上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，以水平运动为主
有利于航空飞机飞行
C高层大气
有电离层，能反射无线电波
分层
高度范围
主要特点
特点成因
与人类的关系
对流层
低纬地区：17～18千米
中纬地区：10～12千米
高纬地区：8～9千米
气温随高度的增加而递减(每升高100米，气温大约降低0.6℃)
地面是对流层大气主要的直接热源
人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切
空气对流运动显著
该层上部冷下部热
天气现象复杂多变
几乎全部的水汽、杂质和大气中的污染物集中在该层，对流运动易成云致雨
平流层
从对流层顶部至50～55千米高空
气温随高度升高而迅速上升
该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温
人类生存环境的天然屏障，有利于航空飞机飞行
以水平运动为主
该层大气上部热下部冷，大气稳定
天气晴朗
水汽、杂质含量稀少，天气现象少见
高层
大气
大气密度很小
距地面远，受到引力小
电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用
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