14必修一第一册第二章地球上的大气【课程标准】1．运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。2．运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理并解释相关现象。考点一大气的组成与垂直分层【知识回顾】1．低层大气的主要成分及作用。2．大气含氧量对人体（运动员）产生的影响。3．大气的垂直分层依据及结构。4．逆温现象的概念及分类。5．逆温现象对人类生产生活的影响。【知识回顾答案】1．低层大气的主要成分及作用成 分作 用占大气体积百分比干洁空气氮气地球上生物体的基本成分，稳定大气性状78%合占干洁空气总体积的99%(25千米以下)氧气一切生物维持生命活动所必需的物质21%二氧化碳绿色植物进行光合作用的基本原料；吸收地面辐射能力强，使气温升高，具有保温作用很少
14臭氧吸收太阳光中的紫外线，使大气增温：减少到达地面的紫外线，保护生物极少水汽产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象：影响地面和大气的温度很少，因时因地而异杂质杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件2．由于大气密度随着海拔增加而减小，所以，高原地区的大气密度相对较小，每立方米空气中的氧气分子数较少，人体吸入的氧气量也相对较少，因此，高海拔地区的训练对运动员的身体各项机能要求较高，如导致血管变大变粗，提高运动员对氧气的充分利用等，从而能较平原地区更容易取得优异成绩。而在更高海拔处训练空气越来越稀薄，含氧量急剧下降，超过了人体的耐受力，反而使运动员的整体表现下降。3．大气的垂直分层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：17～18km；中纬：10～12km；高纬：8～9km气温随高度的增加而降低(每升高1km气温大约下6℃)地面是低层大气主要的、直接的热源天气现象复杂多变；人类就生活在对流层的底部，对流层与人类的关系最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近地面的水汽和杂质通过对流云动向上输送，在上升过程中随气温降低，易成云致雨。平流层自对流层顶向上至50～55km高空气温随高度升高而升高该层中的臭氧吸收太阳紫外线平流运动有利于高空飞行；臭氧层有保护地球生命的作用以平流运动为主该层大气上部热、下部冷，大气稳定
14无云雨现象，能见度好水汽、杂质少，气流平稳高层大气平流层顶以上的大气气温随高度增加先降低后增加；空气密度很小距地面远，受到的引力小80～120km的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，成为我们看到的流星；80～500km的高空，有若干电离层，电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用4．概念：大气对流层中温度随高度上升而增高的现象。分类：根据成因，可分为辐射逆温，平流逆温，锋面逆温，地形逆温5．逆温时不利于沙尘的扬起，可以抑制沙尘暴；逆温现象的存在，会使空气垂直对流受阻，从而使近地面污染物不能及时扩散，加剧大气污染；早晨多雾的天气，大多与逆温有密切关系，逆温不利于雾的消散。【典例解析】逆温是气温随高度的升高而增加的一种现象。下图为牡丹江山区3月某日地形逆温过程平均温度梯度（海拔每升高100米气温的变化值，“+”代表增加，“-”代表降低。单位为℃/100m）。据此完成下面小题。1．牡丹江山区此次逆温（）A．开始于20：00左右B．强度随时间逐渐增大C．逆温层厚度逐渐减小D．7：00逆温全部消散2．此次逆温对该山区的影响最可能是（）A．大雾持续时间延长B．日落时分大风呼啸C．山间大气污染严重D．午夜时刻雨雪交加【答案】1．D2．A【解析】1．此次逆温开始于18点左右，强度随时间增大（20点时最大）然后减小，逆温层厚度随时间逐渐增加，逆温由近地面开始消散，最后在7点左右全部消散。故选D。
142．逆温会导致空气的对流减弱，产生近地面附近的低温环境，延长大雾持续时间，A正确；3月份牡丹江谷地日落时间为18点左右，此时已经开始出现逆温，空气对流较弱，风力小，B错误；牡丹江山区工业污染较小，C错误；逆温导致空气对流减弱，午夜很难出现高强度降水，D错误。故选A。【专项检测】飞机颠簸指飞机在飞行中遇到乱流而突然出现的忽上忽下、左右摇晃及机身振颤现象。飞行颠簸层高度一般不超过海拔1000米，强颠簸层高度只有几百米，颠簸层水平范围多数在100km以内。图为2006年我国某航空公司西南高原航线飞行颠簸次数年内变化图。据此完成下面小题。1．1—4月我国西南高原航线飞行颠簸次数明显偏多的原因主要是（）A．风向变化频繁B．降水日数较多C．太阳辐射较强D．冰雪反射较强2．由青藏高原飞往云贵高原的飞机发生颠簸的概率会（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大3．若飞行员正在低空飞行时屏幕上显示前方有强颠簸区，应采取的措施是（）A．加速前行B．调头返回C．迅速爬升D．向下俯冲【答案】1．A2．A3．C【解析】1．飞机颠簸指飞机在飞行中遇到乱流而突然出现的忽上忽下、左右摇晃及机身振颤现象。1—4月正值我国西南地区的冬春季节，大风天气多，加上高原山区地形复杂，风向多变，易使飞机在飞行中出现颠簸现象偏多。故选A。2．青藏高原纬度和海拔较高，对流较弱，飞机颠簸概率较小；云贵高原纬度和海拔较低，且地势自西北向东南降低，对流较强且逐渐增强，飞机颠簸概率较大。因此，由青藏高原飞往云贵高原的飞机发生颠簸的概率会逐渐增大。故选A。
143．若飞行中前方出现颠簸区，飞行员可通过迅速爬升几百米高度或暂时偏离航线几十千米来脱离颠簸区。在低空飞行发现或发生颠簸时，应向上迅速爬升脱离，切不可俯冲向下脱离（因为低空对流或湍流更强烈，更易发生飞机颠簸）。故选C。2020年2月，乌克兰南极考察站发现“雪西瓜”。科学家表示，这是因为雪中含有一种名叫极地雪藻的微生物，它们适合在寒冷的气候中生存，并在气温低时保持“休眠”状态，气温高时会迅速生长，使雪呈现粉红色。据此完成下面小题。4．相比普通的冰雪，“雪西瓜”的出现最可能会使（）A．大气吸收增强B．地面吸收减弱C．地面辐射增强D．大气逆辐射减弱5．导致南极极地雪藻迅速生长的原因可能是（）A．臭氧层空洞增大或者大气保温作用增强B．酸雨减轻，全球变暖C．南极附近暖流增强导致气温增高D．阴雨天气增多导致大气逆辐射增强【答案】4．C5．A【解析】3．冰雪增多，会对太阳辐射的反射作用增强，气温低；而雪西瓜的出现会使部分地区的积雪呈现红色，从而使得地面对太阳辐射的反射率减弱，地面吸收的太阳辐射增加，地表温度升高，地面辐射增强，从而加速冰雪消融，C对、B错。大气吸收地面辐射增强，而不是大气吸收增强（因为大气还有吸收太阳辐射的能力），A错误。由于地面气温高，地面辐射强，导致大气逆辐射增强，D错。故选C。4．南极极地雪藻迅速生长的原因是地面吸收太阳辐射增加，地表温度升高，地面辐射增强，大气吸收地面辐射增强，大气逆辐射增强，大气保温作用增强，因此可能的原因是全球变暖；臭氧空洞是导致全球气候变暖的重要因素，故A对；酸雨减轻说明生态环境趋好，不会促使南极极地雪藻迅速生长，B错；南极附近是寒流，C错；不是由于阴雨天气增多导致的大气逆辐射增强，D错。故选A。考点二大气的受热过程和热力环流【知识回顾】1．大气的受热过程示意图。2．大气的热力作用——对太阳辐射的削弱作用含义及其应用。3．大气的热力作用——对地面的保温作用含义及其应用。
144．影响昼夜温差大小的因素。5．大气的热力环流示意图。6．常见的热力环流实例。7．城市热岛效应的原因及缓解热岛效应的措施。8．影响风的三种力及其特征。9．风向以及风力的判定。【知识回顾答案】1．2．含义：大气对太阳辐射的削弱作用表现在大气对太阳辐射的反射、散射和吸收三个方面。如下表所示：作用形式作用特点参与作用的大气成分削弱的辐射形成的自然现象反射作用无选择性较大颗粒的尘埃、云层各种波长的太阳辐射夏季对韵的白天，气温不太高散射作用选择性空气分子、微小尘埃可见光中波长较短的蓝、紫光晴朗的天空呈蔚蓝色
14无选择性较大颗粒的尘埃各种波长的太阳辐射阴天的天空呈灰白色吸收作用选择性臭氧、水汽、二氧化碳等紫外线、红外线平流层中的臭氧能吸收紫外线，对地球生物具有保护作用应用：影响太阳辐射的因素有纬度（与年日照时数有关，影响季节时空变化；纬度低，正午太阳高度大，获得的太阳辐射多）、地势（地势高，日照时数长；地势高，空气稀薄，大气透明度高，晴天多，大气对太阳辐射削弱作用弱，日照时间长，太阳辐射多）、天气（晴天多，日照时数长；晴天多，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多）、昼长（昼长长，日照时数长）、大气洁净度（大气透明度高，大气对太阳辐射削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多）3．含义：地面辐射的长波辐射，绝大部分被对流层中的水汽和二氧化碳等吸收，大气在吸收地面长波辐射后会增温增温的同时，向外辐射长波辐射，大部分向下射向地面，把热量传给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。应用：解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响：温室气体大量排放，使大气吸收地面辐射增多，大气逆辐射增强，保温作用增强，从而使气温升高，全球气候变暖。我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜：减少地面长波辐射的散失，同时阻止大棚内外热量的交换。深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻：使大气层增厚，夜晚大气逆辐射增强，增强保温作用。华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植：减少地面热量的散失，保湿，保肥，保温。4．影响昼夜温差大小的因素分析（1）地形：高原地区地势高，大气稀薄，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用，弱昼夜温差大；山顶由于山体面积小，因此地面辐射少，周围空气热量来源少，同时与周围空气热量交换频繁，所以昼夜温差小。（2）天气：晴朗的天气，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用弱，昼夜温差大。（3）下垫面性质：下垫面的比热容大，咋增温和降温速度慢，昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地，林地的昼夜温差一般小于裸地。5．
14地面冷热不均→大气垂直运动→同一水平面上产生气压差异（水平气压梯度力）→大气水平运动。6．（1）海陆风海风：白天陆地比海洋增温快近地面陆地，气压低于海洋风，从海洋吹向陆地。陆风：夜晚，陆地比海洋降温快，近地面陆地气压高于海洋，风从陆地吹向海洋。a成因：海陆热力性质差异b影响：海陆风使海滨地区的气温日较差减小，夏季气温低，空气较为湿润，是避暑的好地方。（2）山谷风
14a成因分析白天山坡比同高度的山谷升温快，气流上升，气压降低，暖空气沿山坡上升形成谷风。夜晚，山坡比同高度的山谷降温快，气流下沉，气压升高，冷空气沿坡下沉形成山风。b山谷风的影响与应用在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染。所以，山谷地区不宜布局有污染的工业。（3）城市风a概念：城市人口集中，工业发达，生活、生产和交通等活动释放大的热量，使城市气温高于郊区，引起空气在市区上升，在郊区下沉，下沉气流又从近地面流向城市中心，在市区和郊区之间形成热力环流，称为城市风。b影响：由于城市和郊区间的热力环流的出现，城区工厂的污染物会随上升气流而上升，笼罩在城市上空，并由高空流向郊区，到达郊区后，下沉，下沉气流又从近地面流回市中心，并将郊区工厂排出的污染物也带进城市，从而使城市的空气污染更加严重。c措施：在城市规划中要将有污染的工厂布局在热力环流圈之外。
147．原因：城市中心区建筑密集地面多硬化，吸收太阳辐射多向大气传送的热量也多；城市中心区人口密集，产业发达，汽车数量多，人们生活生产向大气释放的废热较多；城市建筑密集，不易通风散热。措施：修建通风廊道；增加城市绿地和水体面积；合理布局工业区；提高能源利用率；设立卫星城，控制城区规模和城市人口。8．水平气压梯度力：方向始终垂直于等压线，由高压指向低压；一般等压线越密集，水平梯度力越大；对风速和风向都会产生影响。地转偏向力：方向始终与风向垂直；随纬度升高而增大；只改变风向（北半球风向右偏，南半球风向左偏），不改变风速。摩擦力：方向始终与风向相反；下店面越粗糙，摩擦力越大反之越小；能够减小风速。也可以影响风向。9．风向的判定：首先画出水平气压梯度力（在等压线图中经过已知点做切线，并且垂直于切线由高压指向低压），其次，如果是近地面风，向右（左）偏转30到45度角，如果是高空风，则向右（左）偏转90度角。风力的判定：同一等压线图上等压线越密集水平，压梯度力越大，风力越大；不同等压线图上要结合比例尺来判定，单位距离间的气压差越大，也就是气压梯度越大，水平气压梯度力越大，风力越大。【典例解析】湖陆风是较大湖泊与及附近陆地之间形成的以一天为周期的地方性风。太湖湖陆风现象较显著。下图是苏州吴中某日风速和相对湿度变化图。读图完成下面小题。1．吴中风速最大的时刻，相对湿度大约是（）A．90%B．70%C．50%D．30%2．导致图示吴中湖风和陆风风力差异的主要原因是（）A．湖泊摩擦力小于陆地B．陆地地转偏向力大于湖泊C．湖泊气压总是大于陆地D．陆地气温常常低于湖泊【答案】1．C2．A
14【解析】1．读图可知，吴中风速最大的时刻是15：00左右，此时所对应的相对湿度大约是50%。故选C。2．导致图示吴中湖风和陆风风力差异的主要原因是湖泊摩擦力小于陆地，因此湖风风力大，A正确；地转偏向力大小不影响风速大小，B错误。由于海陆热力性质差异的影响，白天陆地升温快，气温高，气压低。湖泊升温慢，湖泊气温低于陆地，湖泊气压在白天时高于陆地，C错误；陆地气温在白天时高于湖泊，D错误。故选A。【专项检测】2021年6月末以来，伴随着千年一遇的“热穹顶”袭击北美西北部，美国、加拿大等国的多个区域，都遭遇了罕见的极端高温天气，很多地方更是高温直接飙升到将近50摄氏度。极端高温天气导致加拿大数百人死亡，而且死亡人数仍然不断攀升。据材料和热穹顶示意图完成下面小题。1．分析“热穹顶”现象导致极端高温天气形成的成因（）A．高空中热空气不断下沉，近地面热空气不断积聚和吸收地面辐射而快速升温B．大气吸收的地面辐射多，温度高，大气逆辐射作用增强，大气的保温效果明显C．冷热空气间形成隔热层，罩住热空气，使得热空气在隔热罩下不断集聚，热量难以消散D．热高气压在区域上空停滞不动，不断排斥冷空气，压缩并吸收低空热空气，使气温越升越高2．针对北美国家经历的高温天气及其影响，人类应如何采取措施积极应对越来越频繁的极端天气（）
14A．增加城市基础设施建设，提供更多的避难场所B．提升各国的供电系统负荷，优化电力调配机制C．不断优化能源消费结构，改变经济发展模式D．加强社会保障机制，提高人类抵御高温天气能力【答案】1．D2．C【解析】1．“热穹顶”现象发生时，在高压系统和风力共同作用下，形成特殊的空气运动系统，出现排斥冷空气，吸收热空气现象。图中箭头可看出，近地面热空气无法上升，而高空高压气体不断下沉，使得低空热气体像泵一样不断被压缩和吸收，形成极端高温天气，D正确。近地面热空气是高空下沉来的，不单纯是吸收地面辐射增热，A、B错误。图中没有显示出冷热空气之间有隔热层，C错误。故选D。2．高温天气出现，主要与全球气候变暖有关，人类排放大量二氧化碳等温室气体使得温室效应最强，通过减少煤炭、石油等化石能源的使用量，调整能源消费结构，提高清洁能源使用比例，转变经济增长模式，提高能源利用率，减少污染物质排放量，可以减缓人类面对的极端天气出现的频率，C正确。增加城市基础设施建设、提升电力系统负荷、加强社会保障机制不能从根本上缓解人类面临的极端天气发生，A、B、D错误。故选C。3．阅读图文材料，完成下列要求。冰川风是指在冰州谷地中，冰川表面较稳定而下沉的冷却气流沿冰面向冰川前方运动，迫使冰缘地区较暖的空气上升而产生对流交换，形成由冰川表面向冰缘地带吹送的风，如下图所示。在我国祁连山和珠穆朗玛峰北侧的河谷地区均存在冰川风现象，冰川风势力强弱有着明显的日变化。近年来，珠穆朗玛峰北侧河谷和祁连山北侧河谷地区的冰川风变化趋势显著。（1）指出珠雅朗玛峰北侧河谷与祁连山北侧河谷地区冰川风势力的大大小关系，并说明原因。（2）说明冰川风对祁连山北侧河谷地区山谷风的影响。（3）推测祁连山北侧河谷地区冰川风近年来的变化待征及理由。3．【答案】
14（1）珠穆朗玛峰北侧河谷冰川风势力强于祁连山北侧河谷地区。原因:珠穆朗玛峰北侧河谷的冰川面积较大，冰川面反射的太阳辐射多，冰川面上的气温较低，冰川面上空气和谷中同高度空气的温差较大，冰川风势力强盛。（2）延长山风的时间，增强山风的势力;缩短谷风的时间，削弱谷风的势力。（3）冰川风势力变弱。理由:全球气候变暖，冰川融化量增加，祁连山北侧河谷地区冰川面积减少，且冰川变得破碎，冰川面上空气和谷中同高度空气的温差变小，冰川风势力减弱。【解析】（1）根据材料并结合图示分析，冰川风是由于冰川的热力作用形成的。珠穆朗玛峰北侧河谷冰川覆盖面积大冰面反射的太阳辐射比祁连山北侧河谷要多，所以其气温更低，与谷中同高度空气的温差更大，热力性质差异更明显，水平气压梯度力更大，所以其冰川风更强。（2）结合上题分析，冰川风和山谷风两者是相互叠加的，冰川风和山风的风向一致，会增强山风的势力，也会延长山风的时间;冰川风和谷风的风向相反，会削弱谷风的势力，也会缩短谷风的时间。（3）结合以上小题分析，冰川风是由于冰川的热力作用形成的。近年来，全球气候变暖，冰川融化增加，面积减小，冰川面上空气与谷中同高度温差变小，水平气压梯度力减小，冰川风势力减弱。
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