1、大气的组成与垂直分层【基础性训练】 共70分一、选择题(每小题5分,共50分)现代大气的成分主要是氮气和氧气,但地球早期大气的成分却主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨。现代大气中的二氧化碳和臭氧含量很少,但却起着十分重要的作用。根据所学知识,回答1、2题。1.现代大气中的氧气,其主要来源于()A.二氧化碳被微生物分解B.生物分解有机物C.绿色植物的光合作用D.火山喷发2.下列有关二氧化碳和臭氧的叙述,正确的是()二氧化碳能够强烈吸收地面辐射,起到保温作用二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料臭氧可以大量吸收波长更短的太阳紫外线臭氧吸收紫外线,保护地球生物,被誉为“地球生命的保护伞”A.B.C
2、.D.【解析】1选C,2选C。第1题,一般认为,现代大气中的氧气主要来源于绿色植物的光合作用。第2题,臭氧吸收的是波长较长的紫外线,波长更短的太阳紫外线被高层大气中的氧原子吸收。2019年国庆节上映的电影中国机长根据真实事件改编。2018年5月14日四川航空3U8633航班由重庆飞往拉萨,在起飞半小时后、飞行高度9 800米时突发事故,驾驶舱风挡玻璃爆裂脱落、副机长曾半个身子被吸出机外,后经机组人员齐心协力,最后所有人和飞机都安全返航,机长刘传健创造了比“萨利机长”更伟大的航空奇迹。下图是大气垂直分层示意图。据此完成35题。3.影片中航班返航过程中遇雷暴云,剧烈颠簸,此时飞机所处大气分层为()
3、A.甲B.乙C.丙D.丁4.在飞机下降的过程中,窗外气温的变化为()A.一直下降B.一直上升C.先上升后下降D.先下降后上升5.航班突发事故时机上人员面临的危险不包括()A.低温B.强风C.辐射D.缺氧【解析】3选D,4选B,5选C。第3题,中纬度对流层的平均厚度约为12 km,飞行高度达9 800m突发事故,此时飞机应处于对流层顶部。第4题,对流层的热量主要来自地面辐射,故越往高处气温越低,在飞机下降的过程中,窗外气温的变化为一直上升。第5题,航班突发事故时飞机位于对流层中。在对流层,随海拔升高,气温和大气密度降低;海拔高,摩擦力小,风力大。因此飞机在9 800米高度突发事故时,因驾驶舱风挡
4、玻璃爆裂脱落,会导致机上人员面临的危险包括低温、强风和缺氧。太阳辐射强的应是高层大气,即甲层。对流层是与人类关系最为密切的一层,下图示意对流层顶高度随着纬度的变化规律。据此完成6、7题。6.对流层顶高度随纬度变化的最主要原因是()A.受地球赤道略鼓形状的影响B.不同纬度太阳辐射的差异C.不同纬度大气密度的影响D.低纬度的陆地面积小于高纬度7.民航客机的航线多在海拔9 000米至12 000米的高空,其主要原因有()大气能见度高空气阻力小充分利用太阳能大气稳定A.B.C.D.【解析】6选B,7选C。第6题,一般而言,纬度越低,地面接收的太阳辐射越多,地面气温越高,与高空之间的温差越大,对流运动越
5、强烈,对流层顶的高度越大。第7题,在这一高度,对流运动很弱,气流平稳,且大气中的云量少,能见度高,飞行安全性高。【补偿训练】2019年3月10日,我国成功发射“中星6C”卫星。据此回答(1)、(2)题。 (1)下列图示能正确反映“中星6C”卫星在升空过程中经历的大气环境状况的是()(2)下列有关、层可能出现的现象描述不正确的是()A.飞机在层飞行有时会出现颠簸现象B.飞机在层飞行时,飞行员常感觉是万里无云C.在层中有时会出现气温随高度升高而上升的现象D.在层中沐浴阳光时不会损伤皮肤【解析】(1)选C,(2)选D。第(1)题,臭氧层分布在平流层,故A、D项错误;对流层中气温随高度的升高而递减,平
6、流层气温随高度升高而升高,B项中对流层气温随高度的升高变化过于剧烈,最低温过低。第(2)题,层为对流层,飞行有时会出现颠簸现象;层为平流层,适合飞行;在层中有时会出现气温随高度升高而上升的现象,称作逆温现象;层臭氧层以上紫外线强烈,会对皮肤造成损伤。(2021信阳高一检测)读南京北城郊秋季某时段内垂直温度梯度时空变化图(单位:/百米),回答810题。8.图示时段内此地发生大气逆温现象的时段是()A.8时-16时30分B.17时-23时C.16时45分-次日6时30分D.23时-次日5时9.图示时段内发生逆温现象的最大高度约为()A.500米B.100米C.325米D.150米10.当某地大气发
7、生逆温现象时()A.空气对流更加显著B.抑制污染物向上扩散C.有利于大气成云致雨D.减少大气中臭氧的含量【解析】8选C,9选C,10选B。第8题,图中所给“垂直温度梯度(/百米)”并不是气温,而是上升一个单位高程后气温的变化值,正负表示温度升高或降低,只要垂直递减率等于或大于零,就属于逆温现象。据此,图示16时43分-次日6时30分区间发生逆温。第9题,只要垂直递减率等于或大于零,就属于逆温现象,其中垂直递减率等于零处对应的海拔最高值为发生大气逆温现象的最大高度,约为325米。第10题,当某地大气发生逆温现象时,空气对流减弱;抑制污染物向上扩散,污染物净化慢;一般不利于大气成云致雨;对大气中臭
8、氧的含量无影响。二、非选择题(共20分)11.阅读图文材料,探究下列问题。(20分)材料一下图为干洁空气组成示意图。材料二下图为大气中二氧化碳含量、全球气温变化示意图。(1)A,B。(2)“其他气体”含量虽少,但其中的是光合作用原料,和是成云致雨的必要条件,对生物具有保护作用。(3)由图可以看出,近150年来大气中二氧化碳含量的变化趋势是什么?(4)近150年来,全球气温变化趋势是,与空气中二氧化碳含量。【解析】大气是多种气体的混合物,包括干洁空气、水汽和杂质。水汽和杂质是影响天气变化的重要条件。近150年来,由于人类大量使用煤、石油、天然气等矿物燃料,加之森林尤其是热带雨林遭到破坏,导致全球
9、大气中的二氧化碳含量不断增多,全球气温呈波动上升趋势,气温变化导致海平面也呈现出波动上升趋势。答案:(1)氮气氧气(2)二氧化碳水汽杂质臭氧(3)不断上升,尤其是1950年以来,上升更为明显。(4)波动上升呈正相关【提升性训练】 共30分一、选择题(每小题5分,共15分)近地面大气中CO2的浓度变化是自然和人类活动综合作用的结果,受到大气运动、植被状况、地形和人类活动等因素的影响,也存在时空差异。下图是北京市大气中CO2的浓度年变化(a)及4月日均变化(b)示意图。据此,回答12、13题。12.北京市大气中CO2浓度最高出现在冬季的主要原因是()A.植物光合作用弱,吸收CO2少B.气候寒冷,降
10、水少,CO2稀释少C.受地形的阻挡,CO2扩散慢D.生活燃煤取暖及工业能耗的增加13.关于北京市大气中CO2浓度一天中出现最低值的原因,描述不正确的是()A.植物的光合作用强B.大气的对流运动显著C.交通工具、餐饮耗能少D.人类生活取暖耗能少【解析】12选D,13选C。第12题,北京市大气中CO2浓度最高出现在冬季的主要原因是冬季生活燃煤取暖及工业能耗的增加,排放的二氧化碳气体多。植物光合作用弱,吸收CO2少;气候寒冷,降水少,CO2稀释少;季风受地形的阻挡,CO2扩散慢都不是主要原因。第13题,图示一天中最低值出现在17时左右,正值下班时间和晚餐时间,交通工具使用量应较大,餐饮耗能高。14.
11、冻雨是上层的过冷水滴、冰晶、雪花进入中间暖层化为水滴,再降落到近地面并接触到0 或0 以下物体表面立即冻结的特殊天气现象。下列气温的垂直分布示意图中,最有可能形成冻雨的是()【解析】选B。依据材料中冻雨形成过程,可看出垂直方向上气温变化特点:上层要低于0 、中间高于0 、近地面又低于0 ,四幅图中B图符合。二、非选择题(共15分)15.阅读图文材料,回答问题。(15分)根据气温随海拔的升高而变化的规律,由低到高将大气层分为对流层、平流层、高层大气三层。对流层厚度大致介于718千米,对流层上界因纬度和季节而不同,纬度越低,上界越高。平流层中水汽和杂质含量少,上部臭氧可以吸收紫外线增温。下图示意某
12、纬度大气垂直分层状况。(1)据推测该地所属的纬度范围(高、中、低纬),并说出判断理由。(2)说出A层大气的直接热源,并说明该层大气与人类关系最密切的原因。(3)补绘B层气温变化曲线。分析该层大气对人类活动的影响。【解析】第(1)题,对流层的厚度因纬度而异。低纬度为1718千米,中纬度为1012千米,高纬度为89千米。根据图示可判定该图对流层厚度为12千米,反映的是中纬度大气的垂直分层。第(2)题,A层为对流层,对流层大气的热量主要直接来自地面,该层集中了大气中几乎全部的水汽和固体杂质;空气的对流运动显著,气流上升时,气温下降,水汽易凝结,容易成云致雨,天气现象复杂多变,直接影响人类的生产和生活;对流层是最接近地面的部分,人类就生活在对流层的底部。第(3)题,B层为平流层,因臭氧的存在,该层大量吸收紫外线,使气温随高度的增加而升高(以此可补全图像),该层水汽和杂质少,天气晴朗;该层气温随海拔升高而升高,对流运动不强,大气平稳,有利于高空飞行。答案:(1)中纬度;对流层厚度为12千米。(2)地面辐射;该层天气现象复杂多变,直接影响人类的生产和生活;人类就生活在对流层的底部。(3)补绘曲线略。平流层水汽和杂质少,天气晴朗;该层气温随海拔升高而升高,大气平稳,有利于高空飞行。