1、第四讲 大气的组成、组成变化和垂直分层I必记知识全览 工欲善其事必先利其器(322）工欲善其事必先利其器一、必记成分干洁空气的成分 、 、 、 等。一、氮气氧气二氧化碳臭氧二、必记规律 1对流层气温变化规律 。 2平流层气温变化规律 。 3对流层大气运动规律 。4平流层大气运动规律 。二、1随高度的增加而递减 2随高度增加而升高3对流运动4平流运动为主三、必记关系 1对流层与人类活动的关系 。 2平流层与人类活动的关系 。3高层大气与人类活动的关系 。三、1与人类关系最密切2适宜高空飞行、臭氧吸收紫外线使人类免受紫外线伤害 3对无线电通信有重要作用考点过关过关斩将一马平川考点详解 剖细解 入市
2、三分一、基本考点考点1 大气的组成及其各成分的作用 (1)大气的主要组成及其作用 组成成分 作用干 氧 维持人类和一切生物生命活动的必需物质洁 氮 生物体的基本成分空气 二氧化碳 绿色植物光合作用的基本原料；具有“保温效应” 臭 氧 吸收太阳紫外线“地球生命的保护伞”；影响大气温度 水汽 成云致雨的必要条件；影响地面和大气的温度，具有“保温效应” 固体杂质 成云致雨的必要条件(凝结核)；削弱太阳辐射；影响大气质量(2)人类活动与大气组成成分比例的变化：主要表现为C02比例的增加。成分的变化：主要是氟氯烃化合物的出现及其比例的增加。案例剖析 旁征博引 举一反三考题1 (典型例题关大气中各主要成分
3、作用的叙述，正确的是( ) A二氧化碳大量吸收太阳辐射中的紫外线 B氧气对地面有保温作用 C水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件 D氮是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质考题1点拨：低层大气的主要成分是干洁空气、水汽和固体杂质。其中水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件，臭氧大量吸收太阳辐射中的紫外线，对地面起保温作用的是二氧化碳和水汽，因为二者都能吸收红外线。答案：C考点2大气垂直分层及各层的主要特征 按照大气在垂直方向上的温度和密度等物理性质方面的差异，大气在垂直方向上呈现分层的特点。分层高度分布主要特点特点的成因与人类关系对流层低纬1718千米中纬1012千米高纬89千米气温随高度的增加而
4、递减(每升高100米，温度大约降低06)空气对流运动地面是对流层大气主要的直接热源，离地面越近，受热越多该层上部冷、下部热，有人类生活在对流层底部，与人类关系最密切显著利于空气对流运动几乎全帮水汽、固体杂天气现象复杂多变质集中在该层。对流运动易成云致雨平流层对流层顶到5055千米下层气温随高度变化小；30千米以上，随高度增加迅速上升该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线臭氧大量吸收紫外线，是人类生存环境的天然屏障；大气气流平稳，有利于高空飞行。气流以平流运动为主有利于高空飞行该层大气上热下冷，大气稳定；水汽、杂质极少，云雨绝迹，能见度好，气流平稳高层大气平流层顶到大气上界气压低，空气密度很小对无线电通
5、讯有重要作用80500千米高空有若干电离层，能反射无线电波电离层在太阳紫外线和宇宙射线的作用下。处于高度电离状态考题2-1 (典型例题)读气温垂直分布图(图41)回答。(1)图中各层的名称是：A是 层，B是 层，C是 层。(2)A层气温从下向上的变化是 ，原因是 。若某地区近地面气温是28，这时A层的厚度为16千米，按一般规律，此时此地A层顶的气温应是 。 (3)大气对流运动发生在图中的 层和 层底部；能够大量吸收太阳辐射中紫外线的层次是图中 层。 (4)图中对高空飞行有利的层次是 层，原因是 ；天气现象复杂多变的是 层；能够反射无线电波的是图中的 层。考题2-2 (典型例题)东京飞往旧金山的
6、班机，航行在8000m的高空，突遇雷暴天气，下列几种应急措施中最可行的是( ) A迅速着陆 B保持原高度 C降低飞行高度 D拉升至本航线的上限高度11千米考题21点拨：本题考查地球大气的垂直分层及各层的主要特点。在熟悉掌握地球大气的垂直分层及各层的主要特征的基础上，进行答题分析。从下向上依次是对流层、平流层、高层大气。尤其是对流层是与人类关系最密切的层次，对流层气温随高度递减的变率为06100米。答案：(1)对流平流 高层大气 (2)随高度的增加而递减，高度升高100米，气温下降06 对流层的热量绝大部分直接来自地面 零下68 (3)A C B (4)B水汽、杂质含量极少，云、雨现象近于绝迹，
7、且大气以水平运动为主，大气平稳，天气晴朗A C考题22点拨：据题飞机飞行在中纬线上，11千米已处于对流层顶或平流层的底层，这里大气平稳，天空晴朗，不会有雷暴天气，能够确保安全飞行。因此该方案最可行。答案：D考点3逆温(拓展考点) 在对流层底部常出现气温随高度增加而升高的现象，导致空气“脚重头轻”，气象学称这种现象为“逆温”。我国地处中纬地带，属东亚季风气候区，逆温现象时常出现。一旦逆温层出现，将严重阻碍空气垂直运动，妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，便利于雾的形成，使大气污染更为严重。逆温一般有三种类型：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，由于地面有效辐射很强，近地面气
8、层气温迅速下降，而高处气层降温较慢中高纬度这种逆温黎明前最强平流逆温暖空气水平移动到冷的地面或气层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，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升盆地和谷地中考题3 (典型例题)图42为某城市某日清晨低层大气纵剖面图，读图并分析判断下面各题。 (1)图中气温分布异常的层次是( ) AB C D(2)该城市工业高度集中，当天发生了严重的烟雾事件。关于造成这一事件原因的叙述，正确的是( ) A是因城市“热岛效应”导致的 B是因工业燃烧煤、石油、天然气等燃料，排放大量的C02，出现“温室效应”导致的 C是因地势低洼，烟尘太多，空气对流
9、被抑制等因素综合作用而导致的 D是因商业区、居民区所处的低洼地势导致的考题3点拨：对流层气温的变化规律是随高度的增加而递减，该城市上空在区城内出现随高度的增加气温上升的现象，这是大气的逆温现象。逆温现象是造成该城市烟雾事件的气象原因，逆温常能阻止层内或层下空气上升，遏制对流运动的发展，因此加重低层大气的污染程度；人为原因是城市中工厂烟囱排放大量煤烟、粉尘和硫氧化物，使凝结核增多，空气污浊，烟雾弥漫；地形原因是由于城市位于低洼地，气流不易扩散、稀释。答案：(1)B (2)C三年高考题一网打尽 (322) 蓦然回首 灯火阑珊 下图表示四种对流层气温分布状况，分析图43回答1、2题。回顾1 测试考点
10、2、3 (典型例题建文综，T9，4分)图表示的气温降低速率在( ) A3000米以下低于垂直递减率 B30006000米高于垂直递减率 C6000米以下等于垂直递减率 D6000米以下均低于垂直递减率1_B 点拨：本题考查学生的读图能力。图所示30006000米。气温约降低20。大于垂直递减率一06100米。3000米以下垂直递减速率更高。回顾2 测试考点2 (典型例题建文综，T10，4分)飞机可以在5000米高度平稳飞行的是( ) A B C D2。D 点披：飞机可以在5000米高度平稳飞行。说明这个高度上空气对流运动弱；空气对流运动弱，则要求5000米高度气温与地面温差小。从四幅图上看，只
11、有图符合这个条件。 图4 4示意大气垂直分层，读图回答35题。回顾3 测试考点2 (典型例题肃文综，T7，4分)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是( ) A B C D3B 点拨：本题考查学生对大气在垂直方向上气温变化特点的认识。回顾4 测试考点2 (典型例题肃文综，T8，4分)对短波通信具有重要意义的电离层位于( ) A工层顶部 B层底部 C层中部 D层4D 点拨：电离层位于80500千米的高空，主要原因是大气在紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，能反射无线电波，位于高层大气中。回顾5 测试考点2 (典型例题肃文综，T9，4分)典型例题的“神舟”五号飞船运行轨道所在大气层( )
12、A气温在一5020之间 B气温随高度增加平稳下降 C最低气温约为一80 D最高气温约为405C 点拨：本题紧密结合热点。要求学生了解其飞行高度。典型例题射的“神舟”五号飞船运行轨道高度是343千米。对流层的高度不到20千米。平流层高度在5055千米。以上是高层大气。从曲线中可读出该层的最低气温约为一80。回顾6 测试考点2 (典型例题2分)下列关于地球大气层中平流层、对流层、中间层的叙述，正确的是( ) A自近地面向上，依次为对流层一中间层一平流层 B气温随高度增加发生的变化，依次表现为递减一递增一再递增 C大气运动的主要形式，自上而下依次为对流运动一水平运动一对流运动 D天气变化状况，自下而
13、上依次表现为显著一不显著一显著6C 点拨：地球大气层自下而上依次为对流层 平流层一中间层，其温度是递减一递增一递减，其大气运动形式分别为对流一平流一对流，其天气变化仅在对流层显著。由“嫦娥奔月”到“万户飞天”，由“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟邀游太空，中华民族载人航天的梦想已变成现实。据此回答问题。回顾7 测试考点2(典型例题，T22，4分)“神舟”五号飞船升空后，先运行在近地点高度200千米、远地点高度350千米的椭圆轨道，实施变轨后，进入343千米的圆轨道。读“大气圈的垂直分层”示意图45(图中的曲线是气温随高度变化的曲线)可知， “神舟”五号飞船的运行轨道位于大气圈中( ) A散逸
14、层 B平流层 C热层 D中间层7C回顾8 测试考点1、2(典型例题,T22，4分)载人飞船对着陆场有严格的要求。内蒙古自治区中部的阿木古郎牧场作为“神舟”五号飞船的着陆场，其有利的自然条件有 等。8地势平坦、气候干燥晴天多、树木稀少、几乎没有河流回顾9 测试考点1、2(典型例题，T22，4分)载人飞船的返回舱内必须设有环境控制和生命保障系统，该系统应有( ) 气压控制 温度、湿度控制 气体成分控制生活支持设施食品制造系统 A B C D9A 点拨：本题以我国神舟五号载人航天发射成功为背景材料考查大气的分层，飞船着陆场的条件和飞船舱中维持生命的条件。第7题飞船在343千米轨道运行，属热层范围(8
15、5500km)第8题载人飞船的着陆场应选择在地势平坦、气候干燥、晴天多、树木稀少、几乎没有河流的地区。第9题载人飞船返回舱内必须有适合生命存在的条件。如适宜的气压、湿度、温度、气体及生活支持设施。本题出错原因是没有掌握大气的分层和着陆场选择的条件。高考题预测 高瞻远瞩 占尽先机一、考情预测预测1：大气组成预测根据：近年大气污染日趋严重，保护大气环境呼声日趋高涨的形势下，考查本考点很有可能。 命题角度预测：考查人类活动造成的大气成分的变化。如过去高考考过的人类活动排放的二氧化碳使大气中二氧化碳含量增加，氟氯烃消耗臭氧物质等。估计今年考沙尘暴与尘埃物质增多。预测2：航天与大气分层 预测根据：随着我
16、国航天事业的发展，特别是“神舟六号”载人飞船的升空，标志着我国航天事业又迈上了一个新台阶。航天器的发射和回收都要穿过大气层，大气中的一些现象也影向着航天器的发射和运行，这样就可能结合航天事业问题进一步考查大气垂直分层的问题。 命题角度预测：以选择题为主，可能考查“神舟六号”载人飞船的升空过程中穿过大气层的有关知识。二、考点预测题(50分，25分钟)一(322) A卷 基础经典预测题(每小题3分。共21分) 图46是某地气温垂直分布图，读后回答1、2题。备考1 测试考点1、2 甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是( ) A甲 B C丙 D丁1A 点拨：本组题主要考查学生的读图分析能力。
17、由四幅图分析可知，乙、丙、丁三幅图对流层都出现了逆温现象，不利于空气对流运动，自然不利于大气污染物的扩散。备考2 测试考点2、3若该地气温由甲逐渐演变到丁，则造成气温垂直变化的原因可能是( )台风过境 晴朗无云 冷空气南下 热带海洋气团影响 暖锋过境 连续阴雨A B C D2C 点拨：由甲到丁的演变，说明该地近地面出现了强烈降温过程，使近地面产生了逆温层，其厚度不断变厚，随后又减弱。备考3 测试考点2海平面附近某对流层顶气温为一50，近地面气温为11，该地对流层厚度为( ) A1017km B934kin C1147km D1202km3A 点拨：在对流层中，升高100m，气温下降o6，由近地
18、面到对流层顶气温下降了61，由此可计算出对流层的厚度为1017km。备考4 测试考点2关于平流层的叙述，正确的是( ) 在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波气温基本上不受地面影响 平流层底部气温随高度增加而迅速上升气流以平流运动为主 A B C D4D点拨：平流层热量来自太阳辐射，是臭氧吸收太阳紫外线的能量；电离层存在于高层大气中；每层的气温分布状况决定各层的大气运动，对流层上冷下热，空气对流，平流层上热下冷，空气以平流为主。 备考5 测试考点1关于干洁空气组成成分作用的叙述，正确的是( ) 氮是绿色植物光合作用的原料 氧是组成地球生物体的基本成分 二氧化碳可以对地面起保温作用 臭氧能大量
19、吸收太阳辐射中的紫外线 A B C D5D 点拨：明确氮和氧的区别氧是一切生物维持生命活动所必需的物质，而氮是生物体的基本成分。氮和二氧化碳的区别：绿色植物进行光合作用的基本原料是阳光、水和二氧化碳，而不是氮。二氧化碳的保温作用和臭氧对紫外线的吸收在教材中多次提到，一般不会出现认识的错误。备考6 测试考点2关于大气垂直分层的叙述，正确的是( ) 太阳辐射中的紫外线被平流层中的臭氧全部吸收电离层大气处于高度电离状况，能反射无线电波，对无线电短波通信有重要作用 有云雨天气现象的只有对流层 高层大气中气温随高度升高而升高 A B C D6B 点拨：对流层是紧贴地面的一层，它占有整个大气质量的34和几
20、乎全部的水汽、杂质，所以天气现象复杂多变。仔细观察课本中“大气的垂直分层”图，不难发现高层大气的气温随高度升高先升而后降。在80500km的高空，大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状况，形成了若干电离层，并能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。剩下的紫外线经过平流层时，被臭氧大量吸收，极少部分到达地面。 备考7 测试考点1破坏臭氧层的最主要物质是( ) A碳氢化合物 B氟氯烃化合物 C氮氧化合物 D二氧化碳 7B 点拨：20世纪80年代以后，随着电冰箱、冰柜等的广泛使用，释放出大量的氟氯烃化合物，使大气中的氟氯烃化合物增加。该物质能破坏大气中的臭氧，使大气中的臭氧总量减少。B卷
21、 综合应用创新预测题(29 )备考8 测试考点2图47表示某一高度的大气，根据所学知识回答：(13分) (1)若该层是人类生存环境的天然屏障，则该层是 层，原因是 。该层因 而有 利于高空飞行。(3分)(2)若该层的热量直接来自地面，则该层是 层。其空气运动以 为主，原因是 ，该层的大气特征是 。(4分)(3)若该层对无线电通信有重要作用，则该层是 层。原因是 ，导致这种现象产生的原因是 。(3分)(4)若人类活动导致其成分增加或减少，则该层可能是 和 。(3分)8(1)平流 此层臭氧含量最多，臭氧大量吸收太阳紫外线，保护地球生物免受伤害天气晴朗、能见度好，大气平稳(2)对流对流 上冷下热 复
22、杂多变 (3)电离 大气处于高度电离状态太阳紫外线和宇宙射线的作用 (4)对流层平流层 点拨：解答此题必须掌握各层大气的特点、原因及其与人类活动的关系。问题(1)的关键是对天然屏障的认识，这里是指阻隔宇宙空间的有害物质对人类伤害的屏障，来自宇宙空间对生命有害的主要是太阳紫外线，能阻隔太阳紫外线的物质主要是臭氧。根据所学知识可知，臭氧层位于平流层中，由此推断该层是平流层。原因是臭氧含量最多，臭氧吸收太阳紫外线，保护地球生物免受伤害，而且，该层天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。备考9 测试考点2读“大气垂直分层局部图(图48)”回答下列问题。(11分) (1)A层主要直接热源是 ，该层
23、气温随高度增加而 。(2)B层 部冷， 部热，空气以运动为主。(3)A、B、C三层中，与人类关系最密切的是 层，现代飞机多在 层飞行；因为该层 、 、 (4) 层中80500千米高空的若干电离层对无线电通讯有重要作用。9(1)地面降低 (2)下上平流 (3)A B天气晴朗能见度好气流平稳 (4)C点拨：对于A、B两层的认识，要从其主要的直接热源为基点进行理解和认识。A层(对流层)因其主要的直接热源是地面，所以该层的气温垂直变化规律为随高度增加而降低，并产生空气的对流运动。由于我们人类就生活在对流层的底部，对流层中的一切现象都与我们人类息息相关，所以对流层与人类活动有密切的联系。B层 (平流层)
24、的热源主要来自臭氧对太阳辐射的吸收，脱离了地面的影响，在臭氧层分布的影响下，气温随高度增加而升高，空气的运动表现为稳定，以平流运动为主，因而有利于飞机的飞行。同时，臭氧层大量吸收太阳辐射中的紫外线，有效地保护了地表的生命体，成为一道天然屏障。C层(高层大气)的突出特点是大气处于高度电离状态，能反射无线电波、对无线电通讯有重要作用。备考10测试考点2、3图(甲)表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T。3000米高空的实际温度为Ts，当TsT时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读某城市春季气温日变化图(图乙)。回答各题。(5分)(1)若稳定在8，该城市气温至少要上升到 以上时
25、，逆温现象才会结束，这时的时间约为 时。(4分)(2)一般逆温结束后2小时，近地面对流起到“净化”空气的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在时左右。(1分)10(1)10 8(2)10点拨：逆温层出现在高空3000米处，此时Ts=-8，因为：逆温出现的条件为TTs；所以：T一8。设此时城市气温为To，因为：T=T0-063000m100=T0一18，所以：T0=18一8，即：T010。该式表明此城市夜间气温降到Tol0时逆温出现，同时也说明，日出后该城市气温升至T010时逆温结束。所以，读图乙可知，当气温达到10时，此时约为8时；根据逆温结束后2小时，近地面对流才能起到“净化”空气的作用，上午体育锻炼应在8时向后移2小时，即为10时为宜。w.w.w.k.&s.5*u.c.#om高.考.资.源.网高考资源网w.w.w.k.s.5.u.c.o.m