高考地理一轮复习 第一册 第三单元 第3讲 大气圈的组.docx

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高考地理一轮复习第一册第三单元第3讲大气圈的组

第3讲　大气圈的组成与结构　大气的受热过程

最新考纲

大气的受热过程。

知

识体系

考纲解读

1.说明大气的受热过程，理解大气的削弱作用及保温作用。

2.了解大气圈的组成及垂直分层，理解对流层的逆温现象及其影响。

考点一　大气圈的组成与结构

1．大气圈的组成

（1）低层大气的主要成分：

干洁空气、少量的水汽和固体杂质。

（2）干洁空气主要成分的作用

氮

生物体内蛋白质的重要组成部分

氧

人类和一切生物维持生命活动必需的物质

二氧化碳

绿色植物进行光合作用的原料；对地面起保温作用

臭氧

吸收紫外线，被誉为“地球生命的保护伞”

2．大气圈的结构——垂直分层

（1）垂直分层的依据：

大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。

（2）垂直分层

分层

气温垂直变化

大气运动状况

与人类的关系

A对流层

随高度增加而降低

对流运动显著

与人类关系最密切，天气现象复杂多变

B平流层

随高度增加而增加

水平运动为主

有利于高空飞行臭氧层保护作用

C高层大气

随高度增加后增加

先降低

80～500千米有若干电离层，对短波无线电通信有重要作用

1．对流层中的逆温现象及其影响

（1）逆温含义：

一般情况下，对流层温度上冷下暖，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，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。

（如下图）

（2）逆温发生的时间：

通常多发生在平静而晴朗的夜晚，逆温最严重的时间往往发生在冬季晴朗的夜晚，黎明时最强。

（3）逆温的大气环流条件：

无风，空气稳定。

大气严重污染事件发生时，除逆温外该地还往往受高压中心控制。

（4）逆温的形成：

逆温主要是地面因强烈辐射冷却所致，当白天地面受日照而升温时，近地面温度随之升高。

夜晚地面向外辐射而冷却，这使得近地面空气的温度自下而上逐渐降低。

由于上面空气比下面冷却慢，结果就形成了逆温现象。

（5）逆温的影响：

逆温使逆温层以下的空气对流受阻，不利于空气中污染物的扩散，从而加重大气污染。

（6）逆温的生消过程

2．气温的水平分布及变化

（1）气温的水平分布规律

等温线特征

气温分布规律

主要影响因素

全球

等温线大致与纬线平行

无论冬季还是夏季，气温都从低纬向两极递减

太阳辐射（纬度位置）

北半球

较曲折：

1月份大陆上的等温线向南（低纬）凸出，海洋上则向北（高纬）凸出；7月份正好相反

在同一纬度上，冬季大陆比海洋气温低，夏季大陆比海洋气温高

海陆分布造成的海陆热力性质差异

南半球

较平直

同一纬度气温差别小

海陆分布（海洋面积广阔，地表性质均一）

同纬度地带

气温低，则等温线向低纬凸出；气温高，则等温线向高纬凸出

高原、山地的气温低，平原气温高；寒流处气温低，暖流处气温高

地形（地势高低）、洋流

我国

冬季，等温线密集；1月份0℃等温线大致沿秦岭—淮河一线延伸

冬季，南北温差大，越往北温度越低

太阳辐射（纬度位置，即北方太阳高度小、白昼时间短，南方正相反）；冬季风（大气环流，北方冬季风影响大）

夏季，等温线稀疏

夏季普遍高温，南北温差不大

太阳辐射（南方太阳高度大，北方白昼时间长）

（2）气温的时间变化

①气温的日变化

②气温的年变化

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”。

）

（1）（2013·浙江文综）近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。

下图是气温垂直分布的4种情形。

图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是④。

（×）

解析　①情形下部热上部冷，空气对流显著，利于污染物扩散。

其他三种情形，都在不同高度存在逆温现象，不利于污染物扩散。

（2）（2010·山东文综）下图是“某地气温随高度和时间变化示意图”。

近地面空气质量较差的时间是20时至次日5时。

（√）

解析　由图中看出，20时至次日5时，近地面出现逆温现象，不利于空气中污染物的

扩散。

（2013·山东文综）气温的日变化一般表现为最高值出现在14时左右，最低值出现在日出前后。

下图示意某区域某日某时刻的等温线分布，该日丙地的正午太阳高度达一年中最大值。

读图回答第2题。

2．下列时刻中，最有可能出现该等温线分布状况的是（　　）

A．6时B．9时

C．12时D．14时

答案　B

解析　图形信息显示：

由南向北，纬度升高，气温降低，可知该地区位于北半球。

由于海陆热力性质差异，白天，陆地升温快，气温高于海洋，在正午12时及气温最高的14时左右，陆地等温线向高纬（向北）凸出；夜晚，陆地降温快，气温低于海洋，在气温最低的日出前后（6时左右），陆地等温线向低纬（向南）凸出；图示中等温线平直，海陆气温相差不大，应为9时左右的气温分布状况，B项正确。

等温线分布图的判读

1．解读图表

1月份，南北半球陆地上的等温线都向南凸出；海洋上都向北凸出。

7月份，南北半球陆地上的等温线都向北凸出，海洋上都向南凸出。

2．方法技巧

（1）等温线图的判读方法和步骤

①根据气温值的递变方向判定南北半球：

气温值向北递减为北半球；气温值向南递减为南半球。

②根据陆地（或海洋）等温线的弯曲方向判断气温值的高低：

陆地等温线向高纬方向凸出，则气温比同纬度海洋高；陆地等温线向低纬方向凸出，则气温比同纬度海洋低。

③根据陆地（或海洋）气温的高低确定季节或月份：

陆地气温高于同纬度海洋为夏季（北半球七月、南半球一月）；陆地气温低于同纬度海洋为冬季（北半球一月、南半球七月）。

（2）影响等温线分布的主要因素

气温的水平分布规律可以通过等温线分布图来反映。

如果地球是一个均一的表面，等温线与纬线大致平行，气温从低纬向高纬递减；但等温线会发生弯曲并不与纬线完全平行。

只要等温线发生了弯曲，就说明该地气温受到了海陆分布、洋流、地形起伏等一个或多个因素的影响，就要从这些因素入手进行分析，以便找出原因。

①纬度位置

纬度低、气温高；纬度高、气温低；即由太阳辐射决定，等温线大致呈东西走向、与纬度大致平行。

②海陆分布

③地形起伏

等温线大致与等高线平行

④洋流性质（同纬度沿海地区）：

等温线弯曲的程度略有不同

⑤下垫面状况：

土壤、植被、水面、地面硬化程度及质地影响气温的高低。

⑥其他：

如城市“热岛”效应。

如试题调研第2题，等温线与纬线平行，同纬度海陆气温相同。

根据海陆热力性质差异可以排除6时（陆地气温低于海洋）、12时和14时（陆地气温高于海洋）。

考点二　大气的受热过程

1．辐射与波长

（1）A：

太阳辐射；B：

地面辐射；C：

大气逆辐射。

（2）就波长而言：

A为短波辐射，B、C为长波辐射。

2．受热过程

3．结论

A是大气热量的根本来源，地面是低层大气主要的直接热源。

[方法指导]　大气保温作用可以归纳为易于理解和掌握的“知识串”：

太阳辐射——地面吸收——地面增温——地面辐射——大气吸收——大气升温——大气逆辐射。

1．大气的受热过程

由上图可知，大气的受热过程可归纳为下表：

过程

具体过程

热量来源

1

太阳暖大地

太阳辐射到达地面，地面吸收后增温

太阳是地面的直接热源

2

大地暖大气

地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温

地面是近地面大气的直接热源

3

大气还大地

大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面

通过大气逆辐射把热量还给地面

2．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；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等。

（3）利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡。

如：

高海拔地区——空气稀薄，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。

内陆地区——晴天多，阴雨天少，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”。

）

（2009·广东文基）气象谚语有“露重见晴天”的说法。

就此现象正确的解释是，地面辐射强，地表降温慢。

（×）

解析　“露重见晴天”就是说早上多露，则说明晴天的夜间，由于大气逆辐射弱，气温低，地表降温快。

（2013·北京文综）下图为地球大气受热过程示意图。

读图，回答第2题。

2．大气中（　　）

A．臭氧层遭到破坏，会导致①增加

B．二氧化碳浓度降低，会使②减少

C．可吸入颗粒物增加，会使③增加

D．出现雾霾，会导致④在夜间减少

答案　B

解析　解题的关键是明确各箭头的含义。

从图中可以看出，①是大气吸收太阳辐射，②是大气吸收地面辐射，③是地面吸收太阳辐射，④是大气逆辐射。

臭氧层破坏，大气直接吸收太阳辐射（臭氧吸收紫外线）减少，故A项错误。

二氧化碳浓度降低，空气对地面长波辐射的透明度提高，大气吸收地面辐射减少，故B项正确。

可吸入颗粒物增加，大气对太阳辐射的削弱作用增强，到达地面的太阳辐射减少，故C项错误。

出现雾霾天气，大气逆辐射增强，故D项错误。

3．（2010·天津文综）结合图文材料，回答问题。

随着矿物能源的大量消耗，大气中二氧化碳不断增多。

充分利用太阳能，降低二氧化碳排放，是工农业持续发展的重要途径。

（1）二氧化碳是一种温室气体。

二氧化碳增多，是如何加强大气“温室效应”的？

（2）利用“温室效应”原理，我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。

参考图甲，分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。

答案　

（1）更多地吸收了地面长波辐射，提高了大气温度；增强了大气逆辐射，补偿了地面损失的热量。

（2）使冬季的太阳光照得以充分利用；提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种植（可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力）；有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。

解析　

（1）二氧化碳吸收了地面长波辐射，使大气增温，同时大气逆辐射补偿了地面损失的热量，起到保温作用。

（2）注意从光、热、水三个方面分析有利影响。

练出高分

一、选择题

读“大气热量交换过程图”，回答1～4题。

1．上图中的序号代表大气逆辐射的是（　　）

A．①B．②C．③D．④

2．青藏高原与长江中下游地区相比较气温低的原因是（　　）

A．③变小B．②变小

C．①变大D．④变大

3．二氧化碳的浓度增加会导致大气热量交换环节强弱变化，下列叙述正确的是（　　）

A．①变大，②变大

B．②变小，③变小

C．③变大，④变大

D．⑤变小，④变大

4．西北地区昼夜温差大的主要原因是（　　）

A．①变大，②变大

B．②变大，③变小

C．⑤变大，④变大

D．②变大，④变小

答案　1.D　2.A　3.C　4.D

解析　第1题，图中①②③④分别代表大气上界的太阳辐射、到达地面的太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射，因此D项正确。

第2题，结合上题分析可知，③为地面辐射，是大气的直接热源，地面辐射减弱，会导致大气吸收的热量减少，从而导致气温较低，所以A项正确。

①为太阳辐射，②为到达地面的太阳辐射，如果两者变大，则地面升温，地面辐射会增加，气温也会增加，不符合题干要求，所以B、C项错误；④代表大气逆辐射，大气逆辐射增强会使地面温度升高，所以D项错误。

第3题，二氧化碳增加对太阳辐射影响小，因此A、B项错误；二氧化碳能吸收地面的长波辐射，所以二氧化碳浓度增加会使大气吸收的地面辐射增加，即③变大；二氧化碳浓度增加，大气逆辐射增强，大气对地面的保温作用也会增强，因此④⑤都变大。

C项正确。

第4题，西北地区深居我国内陆，晴天多，云量少，白天到达地面的太阳辐射多，即②变大，晚上大气逆辐射弱，保温作用小，即④变小，所以D项正确。

读“到达地球的太阳辐射量分布图”，图中曲线分别表示地表吸收太阳辐射量、地表反射太阳辐射量、大气上界太阳辐射量、云层反射太阳辐射量。

回答5～6题。

5．对近地面气温高低影响最直接的是（　　）

A．①B．②C．③D．④

6．④曲线表示的辐射量在南极地区比北极地区量大的原因主要是南极地区（　　）

A．地势高B．下垫面为冰川地面

C．环境污染严重D．人口增加

答案　5.B　6.B

解析　第5题，近地面大气的直接热源为地面，而地面辐射量的大小与地表吸收太阳辐射量（②）密切相关。

第6题，④为地表反射太阳辐射量。

南极地区被大面积的冰川覆盖，冰川对太阳辐射的反射率很高。

能被植物光合作用利用的太阳辐射，称为光合有效辐射（PAR）。

图1为“1961～2007年我国年平均PAR强度的空间分布图”，图2为“大气受热过程示意图”。

读图，回答7～8题。

7．与图1中光合有效辐射对应的是图2中的（　　）

A．①B．②C．③D．④

8．图1反映出（　　）

A．我国PAR的分布与气温分布一致

B．青藏高原小麦单产高与其PAR高有关

C．影响四川盆地与内蒙古高原PAR值差异的主要因素是纬度

D．影响塔里木盆地与华北平原PAR值差异的主要因素是地形

答案　7.A　8.B

解析　第7题，能够到达地面的太阳辐射才可以被绿色植物所利用，成为光合有效辐射。

第8题，青藏高原地势高，空气稀薄，晴天多，到达地面的太阳辐射量大，有利于绿色植物的光合作用，农作物单产较高。

我国北方地区农民为了避免所种庄稼遭受霜冻灾害，在深秋的夜晚往往在田间点燃柴草。

结合“大气受热过程示意图”，回答9～10题。

9．关于图中a、b、c所代表的内容，叙述正确的是（　　）

A．a代表近地面大气的直接热源

B．a、b、c所代表的辐射波长的大小关系是a

C．b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收

D．c代表的辐射与天气状况无关

10．燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于（　　）

A．增强a辐射B．增强b辐射

C．增强c辐射D．改变b的辐射方向

答案　9.B　10.C

解析　第9题，从图中箭头方向可判断出，a表示太阳辐射，b表示地面辐射，c表示大气逆辐射。

其中b是近地面大气热量的直接来源，其辐射的热量主要被大气中的水汽、二氧化碳等吸收。

第10题，阴天时，c辐射增强，燃烧柴草可放出大量温室气体及大量烟尘，可增强大气逆辐射，使大气对地面的保温效应增强，从而保护作物不受冻害。

下图是“世界某地区1月等温线图”，其中①是25℃等温线，②是20℃等温线。

据此回答11～13题。

11．②等温线与海岸线大致平行的主要原因是（　　）

A．地形影响B．洋流影响

C．降水影响D．人类活动影响

12．①②两条等温线数值不同，最主要的影响因素是（　　）

A．太阳辐射B．海陆分布

C．大气环流D．地面状况

13．④⑤⑥⑦等温线都呈闭合状，其主要影响因素是（　　）

A．太阳辐射B．大气环流

C．海陆分布D．地形

答案　11.B　12.A　13.D

解析　影响等温线分布的因素主要有纬度高低、地势高低、洋流等，图中等温线的走向要从当地的地形、洋流、季节、纬度高低等因素来考虑。

二、综合题

14．读“大气对地面的保温作用示意图”，回答下列各题。

（1）图中字母A表示________________________，B表示__________。

（2）冬半年的霜冻多发生在晴朗的夜间，其原因是______________________________

________________________________________________________________________。

这一原因与图中甲、乙、丙中的______________过程有关。

（3）多云的白天比晴朗的白天气温低，原因是__________________________________

________________________________________________________________________。

这一原因与图中甲、乙、丙中的______________过程有关。

（4）对流层大气温度随高度增加而递减，原因是________________________________

________________________________________________________________________。

这一原因与图中甲、乙、丙中的____________________过程有关。

答案　

（1）大气和地面的反射　太阳辐射

（2）晴朗少云，大气对地面的保温作用弱，气温下降快　丙

（3）白天多云，大气对太阳辐射的削弱作用强　甲

（4）对流层大气的热量主要来源于地面　乙

解析　解答本题的关键是注意几组概念之间的联系和区别。

（1）吸收和反射是大气对太阳辐射削弱作用的主要形式。

不能把反射作用和削弱作用等同起来；大气辐射的一部分射向高层大气和宇宙空间，一部分射向地面，射向地面的大气辐射称为大气逆辐射，不能把大气辐射与大气逆辐射等同起来。

（2）霜冻出现在晴朗的夜晚，晴朗的夜晚温度低应从晴天云量少、大气逆辐射弱的角度来分析。

（3）多云的白天气温低，主要是白天云层对太阳辐射有强烈的反射作用的结果。

（4）对流层气温随高度增加而递减，是因为地面是近地面大气的主要、直接热源。

15．阅读下列材料，回答问题。

材料一　教育部、国家体育总局和共青团中央决定，全国开展学生冬季长跑活动（简称冬跑令）。

北京、南京、哈尔滨和海口等城市的中小学生及高校学生都积极响应该决定。

材料二　见下图。

（1）若下图为北京、南京、哈尔滨和海口四城市气温年变化曲线图，那么北京、南京、哈尔滨和海口四城市对应的气温年变化曲线分别是（　　）

A．①、②、③、④B．①、④、③、②

C．③、②、④、①D．③、④、①、②

（2）根据乙图简要分析逆温层变化的规律。

（3）根据材料分析，居住在我国北方某重工业城市的学生执

行“冬跑令”，在清晨跑步是否科学？

请分析原因，并说明在什么时候跑步最适宜？

答案　

（1）C

（2）日出以后随着地面温度的升高，逆温层变薄减弱，直至消失。

（3）不科学。

清晨，大气逆温层存在，大气对流运动微弱。

大气中的污染物不易向高空扩散，污染物浓度高；同时日出前绿色植物光合作用弱而呼吸作用强，大气中此时二氧化碳含量较高。

应该在下午或傍晚跑步最适宜。

解析　本题结合时事考查大气的垂直分层及逆温现象等知识。

我国自南向北气温年较差逐渐增大。

乙图反映日出后随太阳辐射增加，地面温度的升高，逆温层变薄减弱，直至消失。

当出现逆温时，空气对流运动受阻，污染物不易扩散。