1、第三章第三章 大氣的垂直分層大氣的垂直分層和大氣受熱過程和大氣受熱過程第第3課課 自然環境中的物質自然環境中的物質運動和能量交換運動和能量交換必修必修考點1大氣溫室效應的原理大氣溫室效應的原理 由上圖可知，大氣對地面的保溫作用主要包括三個方面： 1“太陽暖大地” 除臭氧和氧原子吸收一部分波長較短的紫外線，水汽和二氧化碳吸收波長較長的紅外線外，能量較強的可見光被吸收的很少，絕大部分透過大氣射到地面，地面因吸收太陽輻射能增溫。 2“大地暖大氣” 地面增溫向外輻射的是長波輻射，除少數透過大氣返回宇宙空間外，絕大部分被近地面大氣中的水汽和二氧化碳吸收，使大氣增溫。 3 “大氣返大地” 大氣在增溫的同時

2、也向外輻射熱量，其中大部分射向地面，稱為大氣逆輻射。這樣大氣逆輻射把熱量還給地面，在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用。 【例1】(2011全國)一般情況下，空氣的密度與氣溫、空氣中的水汽含量呈負相關。下圖示意北半球中緯某區域的地形和8時氣溫狀況剖面， 高空自西向東的氣流速度約20千米/時。據此完成(1)(3)題 。(1)此時甲、乙、丙三地的大氣垂直狀況相比較() A甲地比乙地穩定 B乙地對流最旺盛 C乙地比丙地穩定 D丙地最穩定(2)正午前后( ) A甲地氣溫上升最快 B乙地可能出現強對流天氣 C丙地刮起東北風 D甲地出現強勁的偏南風(3)該區域可能位于( ) A黃土高

3、原 B內蒙古高原 C華北平原 D東南丘陵DBD【思維過程】試題以直角坐標圖為背景，綜合氣溫、地形、濕度等要素，探討大氣的水平運動、垂直運動規律。第(1)題，從大氣垂直狀況分析三地大氣的穩定性。大氣穩定度指近地層大氣作垂直運動的強弱程度。從等溫線分布來看，三地都是上冷下熱，空氣易出現對流運動。但對流的旺盛程度主要取決于相同高度范圍內的溫差大小，因甲地上空等溫線密集，故溫差最大，對流最旺盛。【思維過程】對于乙地和丙地，溫差接近，大氣的穩定性主要看空氣密度，密度越大越穩定。根據“空氣的密度與氣溫、空氣中的水汽含量呈負相關”，因乙地有面積較大的湖泊，故空氣中的水汽含量大，因此空氣的密度乙地小于丙地，故

4、相比之下，丙地大氣更穩定。 【思維過程】第(2)題，首先要抓住題目中的時間信息“正午前后”，與題圖對應的“8時氣溫狀況”，有一個時間差(4小時)，材料中有一大氣運動信息“高空自西向東的氣流速度約20千米/小時”，讀圖發現，甲、乙兩地距離大約是80千米，甲處的氣流狀況經過4小時后剛好向西傳遞乙處。即圖示8時氣溫分布整體沿橫軸向東平移80千米。8時甲處對流最旺盛，4小時后乙地可能出現強對流天氣。 【思維過程】第(3)題，定位該地形區主要根據海拔，該區域海拔在200500米之間，為丘陵，故為東南丘陵；黃土高原(海拔為10002000米)、內蒙古高原(海拔為10001500米)海拔都高于500米；華北

5、平原海拔在200米以下。本題的誤區在于部分考生認為東南丘陵在北緯30以南，而華北平原正好位于中緯地區，但是東南丘陵包括三部分：江南丘陵、兩廣丘陵、東南沿海丘陵，江南丘陵正好位于“北半球中緯”。 對流層大氣一般情況下是隨海拔上升氣溫下降，垂直遞減率為海拔每升高100米氣溫下降0.6。但是有時某一高度范圍內出現氣溫隨海拔升高而上升的現象，這就叫做逆溫現象。逆溫現象會阻礙大氣的對流運動，使得大氣中的污染物不易擴散，加重污染，尤其在城市和工礦區上空，由于多凝結核，易產生多霧天氣。規律技巧總結規律技巧總結規律技巧總結規律技巧總結氣溫的變化會影響大氣的穩定性。局部地區的氣溫變化要“三看”：一看所處的位置(

6、包括緯度位置，海陸位置，及所在地的下墊面狀況)；二看所處的時間(包括比較太陽高度和晝夜長短的冬夏變化，一天中所處時間段)；三看大氣密度和天氣狀況(影響大氣的削弱作用和保溫作用的強弱)。 考點2大氣對太陽輻射的削弱作用大氣對太陽輻射的削弱作用 作用形式參與作用的大氣成分波長段作用特點實例吸收臭氧(平流層)紫外線 吸收強烈,有選擇性,對可見光吸收的很少 平流層氣溫隨海拔高度增加而上升水汽、CO2(對流層)紅外線作用形式參與作用的大氣成分波長段作用特點實例反射 較大顆粒塵埃、云層 各種波長同樣被反射 無選擇性,云層越厚,反射越強夏季多云的白天,氣溫不會太高(偏低)散射 空氣分子、微小塵埃波長 較短的

7、可見光(藍光、紫光) 向四面八方散射,有選擇性 晴朗的天空呈蔚藍色顆粒較大的塵埃、霧粒、小水滴各種波長同樣被散射無選擇性 陰天的天空灰蒙蒙的(續表)【例2】(2011上海)臭氧在大氣中的含量雖少，但對地球生命卻至關重要。(1)臭氧層對地球生命起到保護作用，這是因為臭氧層能夠( ) A降低大氣溫度 B吸收太陽紫外線輻射 C促發光化學反應 D分解人類活動排放的廢氣(2)據觀測，地球上空臭氧空洞現象最為嚴重的地方出現在( ) A青藏高原上空 B北極附近上空 C南極附近上空 D北美大陸上空BC【思維過程】試題考查臭氧對地球“保護傘”的作用原理及臭氧空洞的分布。第(1)題，臭氧層有選擇性的吸收太陽紫外線

8、輻射，從而對地球生命起到保護作用。第(2)題，目前臭氧空洞現象最為嚴重的地區為南極附近上空。 (1)大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性，如臭氧吸收紫外線，水汽和二氧化碳吸收紅外線，能量最強的可見光則被吸收得很少。這也是為什么對流層大氣增溫的直接熱源是地面，而不是來自太陽輻射的原因。規律技巧總結規律技巧總結(2)大氣對太陽輻射削弱作用有三種形式：吸收、反射、散射。散射同吸收一樣也具有選擇性，波長越短的光越易被散射，云層的反射作用最顯著，云層越厚，云量越多，反射就越強。規律技巧總結規律技巧總結 (3) 記住一些實例以便在學習過程中進行知識遷移。如晴朗的天空呈蔚藍色，太陽沒出來天就亮了，太陽下山了天還沒

9、黑都是散射作用。霜凍多出現在秋冬晴朗的夜晚是因為大氣逆輻射弱。規律技巧總結規律技巧總結(2010河北省元氏縣高三模擬試卷)讀下圖，回答第1題。1.該層大氣( ) A隨高度增加，溫度增幅變小 B能夠大量吸收紫外線長波輻射 C以平流運動為主，有利于飛機高空飛行 D強烈的太陽輻射使大氣呈電離狀態C【解析】對流層平均厚度為12千米，氣溫隨高度的升高而降低，對流運動顯著，天氣現象復雜多樣；對流層頂到高空50千米為平流層，氣溫隨高度升高而升高，平流運動顯著。(2011巢湖市第一次質檢)下圖為同一地點在某日的上午、午后、夜間及清晨四個不同時段的近地面大氣垂直氣溫分布圖。完成23題。 A 愈接近地面風速愈小，

10、大氣熱量不易散失 B 愈接近地面空氣塵埃愈多，塵埃能吸收太陽輻射 C愈接近地面空氣密度愈大，大氣愈能吸收太陽輻射 D地面吸收太陽輻射后，地面輻射首先供近地面大氣吸收2.圖中丁曲線愈接近地面氣溫愈高的原因是( )D3.圖中四條曲線中最可能是清晨的大氣垂直氣溫分布的是( ) A甲 B乙 C丙 D丁A【解析】大氣的直接熱源是地面輻射，午后地面輻射最強，越近地面氣溫越高，所以第2題選D；清晨地面輻射最弱，近地面氣溫低，出現輻射逆溫現象。所以第3題甲符合題意。 (2011甘肅省部分高中高三第一次聯考)2010年11月29日到12月10日聯合國氣候會議在墨西哥坎昆舉行。讀“大氣受熱過程” 圖，完成45題

11、4.在上圖中近百年來，全球氣溫的變化趨勢與下列因素有關的是( ) A增強 B減弱 C減弱 D增強5.科學家發現， 隨著大氣層中的浮質和其它微粒增加，近幾十年以來，到達地球的陽光量減少了10%，地球正在“變暗”。圖中與“地球變暗”有關的大氣熱力作用是( ) A B C DDA【解析】大氣中的溫室氣體增多，使得大氣的保溫作用增強，即大氣逆輻射增強。到達地球的陽光量減少了10%，說明大氣的削弱作用增強了，即作用增強了。 6.(2010哈九中下學期期中) “藍藍的天上白云飄，白云下面馬兒跑”。天空呈現藍色，云為白色的原因分別是( ) A吸收和散射 B吸收和反射 C散射和反射 D反射和散射C 【解析】晴朗的天空呈現蔚藍色，是空氣分子、微小塵埃散射波長較短的藍紫光形成的，云層呈現白色是因為云層反射太陽光形成的。 7.(2010上海綜合)2010年4月以來，冰島南