第一節大氣的組成和垂直分層大氣受熱過程一、大氣的組成1．大氣的組成成分及其作用組成成分占大氣體積比作用干潔空氣氮78%地球生物體的基本元素氧21%人類和其他生物維持生命活動必需的物質二氧化碳很少綠色植物進行光合作用的基本原料，并能調節地表溫度臭氧極少能吸收紫外線，使生物免受過多紫外線的傷害水汽含量很少，因時因地而異水的相變，產生云、雨、霧、雪等一系列天氣現象，直接影響地面和大氣溫度雜質作為凝結核，是成云致雨的必要條件2．人類活動對大氣成分的影響人類活動造成的大氣污染，導致大氣成分和含量的變化。(1)二氧化碳：燃燒煤、石油等礦物燃料，導致二氧化碳含量增加。(2)臭氧：冰箱、冰柜等制冷設備的使用，釋放大量氯氟碳化物等消耗臭氧層物質的成分，導致臭氧的濃度降低。二、大氣的垂直分層1．分層依據：大氣在垂直方向上的溫度、密度及運動狀況的差異。2．垂直分層類型主要特點特點成因與人類的關系對流層氣溫隨高度升高而遞減地面長波輻射是近地面大氣主要的、直接的熱源人類生活在對流層底部，與人類關系最密切空氣對流運動顯著該層上部冷、下部熱天氣現象復雜多變集中了大氣圈質量的四分之三和幾乎全部的水汽、雜質；對流運動旺盛，易成云致雨平流層氣溫隨高度升高而升高臭氧吸收太陽紫外線水平運動有利于航空飛行；臭氧層被稱為“地球生命的保護傘”空氣以水平運動為主上部熱，下部冷，大氣穩定天氣晴朗水汽和雜質少，氣流平穩高層大氣氣溫隨高度升高先下降后上升；大氣密度很小距地面遠，受到引力小80～500km有若干電離層，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用三、大氣受熱過程1．兩個能量來源(1)大氣能量的根本來源：A太陽輻射。(2)近地面大氣熱量的直接來源：B地面輻射。2．兩大過程(1)地面的增溫過程：太陽輻射穿過大氣層，小部分被大氣吸收或反射，大部分太陽輻射透過大氣射到地面，使地面增溫。(2)大氣的增溫過程：地面以長波輻射的形式向近地面大氣傳遞熱量，使大氣增溫。3．兩大作用(1)削弱作用：大氣層中水汽、云層、塵埃等對太陽輻射的吸收、反射和散射作用。(2)保溫作用：C大氣逆輻射將部分熱量還給地面，對近地面大氣熱量有補償作用。4．主要影響：影響著大氣的熱狀況、溫度分布和變化，制約著大氣的運動狀態。考點一大氣受熱過程及其應用(2021·江蘇七市聯考)某氣候研究實驗室利用氣象站資料統計分析了我國不同地區的地氣溫差(地表溫度－氣溫)。下圖為大氣受熱過程示意圖。據此完成下題。江南與西藏氣象站緯度相當，但江南夏季地氣溫差較小，其原因是()A．甲大 B．乙小C．丙大 D．丁小【思維培養】關鍵能力獲取和解讀信息①地氣溫差＝地表溫度－氣溫；②圖中輻射類型：甲、乙、丙、丁分別為太陽輻射、大氣逆輻射、地面輻射、反射的太陽輻射調動和運用知識①江南以平原丘陵為主，海拔較低，空氣密度大；②西藏地處青藏高原，海拔高，空氣密度小學科素養綜合思維通過對區域空氣密度分析判斷地氣溫差：江南地區空氣密度大，大氣吸收的地面輻射多，氣溫較高，地氣溫差較小【我的解答】C大氣的受熱過程大氣受熱過程的應用1．大氣保溫作用的應用(1)解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響(2)分析農業實踐中的一些現象①我國北方地區利用溫室大棚生產反季節蔬菜。②深秋，農民燃燒秸稈制造煙霧，預防霜凍。③華北地區早春時節，農民利用地膜覆蓋進行農作物種植。2．利用大氣的削弱作用原理分析某地區太陽能的多寡(1)高海拔地區(如青藏高原)(2)內陸地區(如我國西北地區)(3)濕潤內陸盆地(如四川盆地)考向大氣受熱過程的應用為提高日光溫室土地利用效率，提高保溫性能，近年來我國部分地區推廣陰、陽棚溫室系統。該系統與傳統日光溫室相比，在后墻的北側增設了陰棚(圖1)。圖2示意某年3月部分日期的陰棚、陽棚、傳統日光溫室對照棚及室外的最低氣溫變化。據此完成1～2題。1．圖中陰棚、陽棚、傳統日光溫室對照棚及室外的最低溫分別對應的是()A．①②③④ B．①③②④C．③①②④ D．③①④②2．推測室外晝夜溫差最大的日期可能是()A．3月15日 B．3月20日C．3月25日 D．3月27日1．C2．C解析：第1題，讀圖可知，陽棚因白天接受太陽輻射而升溫，故陽棚的氣溫比陰棚更高，且陰棚對陽棚的后墻起到了隔熱和保溫的作用，有利于陽棚的保溫，因此與對照棚相比，陽棚的氣溫更高，大于對照棚整體氣溫，故日溫最高的是陽棚，對應①；但陰棚和對照棚相比，陰棚處于陰面，獲得的太陽輻射少，氣溫比對照棚低，故氣溫次高的是對照棚，對應②；陰棚對應③；陰棚也是溫室大棚，可通過大部分太陽輻射，而較少透過溫室內地面和物體發射的長波輻射，因此比室外氣溫要高，故室外整體氣溫最低，對應④。第2題，大棚內的熱量來自白天進入大棚中的太陽短波輻射，而較少透過溫室內地面和物體發射的長波輻射，因此大棚具有保溫作用，夜晚降溫比室外慢。如果棚內最低溫明顯高于室外最低氣溫，說明該日的白天室外太陽輻射較強，棚內蓄積了白天獲得的較多熱量，因此室外白天的日最高氣溫較高；而太陽輻射較強意味著是晴天，云量較少，夜晚棚外大氣保溫作用弱，散熱快、氣溫降低得更快，日最低氣溫較低，晝夜溫差更大。因此棚內最低溫與室外最低溫差越大，晝夜溫差可能越大，由圖可知，3月25日棚內最低溫與室外最低溫差異最大。考點二逆溫現象及其影響伊犁河谷位于中國南北天山山脈之間，呈西部寬而低、東部窄而高的喇叭形。冬季平均氣溫較同緯度內陸偏高，河谷逆溫層廣泛分布，逆溫帶在海拔800～1200米，海拔每升高100米，氣溫約升高0.5℃。下圖示意伊犁河谷位置。據此完成(1)～(2)題。(1)伊犁河谷逆溫層廣泛分布的主要原因是()A．大氣逆輻射增強 B．周圍山地環繞C．山谷風環流存在 D．地面積雪覆蓋(2)伊犁河谷逆溫層的存在，帶來的影響是()A．阻止準靜止鋒過境B．增強冬季的寒冷C．縮短河流結冰期D．減少暴風雪的影響【思維培養】關鍵能力獲取和解讀信息①伊犁河谷呈西部寬而低、東部窄而高的喇叭形；②逆溫帶在海拔800～1_200米，海拔每升高100米，氣溫約升高0.5℃調動和運用知識①白天，山坡接受太陽輻射被加熱，氣溫高于周圍地區，氣流上升，河谷地區不易形成逆溫；②夜間，山坡輻射冷卻，冷空氣下滑，在山谷堆積，形成夜間逆溫層；③河谷逆溫層的存在，使大氣垂直運動受阻，水汽不易凝結，降水(暴風雪)會減少學科素養區域認知通過對山坡、山谷空氣運動的分析，理解河谷地區逆溫的形成原因綜合思維根據逆溫出現時對大氣對流運動的抑制，認識逆溫對天氣的影響【我的解答】(1)C(2)D逆溫的成因及類型1．逆溫的類型類型發生的條件出現的地區輻射逆溫經常發生在晴朗無云的夜間或黎明，由于地面有效輻射很強，近地面大氣層氣溫迅速下降，而高處大氣層降溫較慢中、高緯度大陸冬季黎明前平流逆溫暖空氣水平移動到冷的地面或氣團上中緯度沿海地區地形逆溫主要由地形造成，由于山坡散熱快，冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來較暖空氣被較冷的空氣抬擠上升盆地和谷地中的夜間鋒面逆溫鋒面之上的暖空氣與鋒面之下的冷空氣之間溫度差異顯著鋒面活動地區2．輻射逆溫的形成與消失過程晴朗無云的夜間或黎明，由于大氣逆輻射較弱，地面輻射散失熱量多，從而出現上暖下冷的逆溫現象。這種逆溫現象黎明前最強，日出后逆溫層自下而上消失。3．逆溫的影響有利影響①逆溫的出現阻礙了空氣對流，因此可以抑制沙塵暴的發生；②逆溫出現在高空，有利于飛機的飛行；③和其他天氣現象一樣，逆溫可作為一種氣候資源加以利用。例如，在我國新疆伊犁河谷，逆溫出現在10月至次年3月，長達半年之久，有效地提高了冬季谷地的溫度，多年生果樹越冬可以免受凍害不利影響①逆溫時大氣結構比較穩定，容易加重大氣污染；②對天氣的影響：容易產生大霧等不利天氣；③對交通的影響：能見度降低，地面濕滑考向1逆溫的表現與成因逆溫是指某高度大氣實際溫度高于理論溫度的現象，河流和湖泊中有時也會出現逆溫現象。讀我國某湖泊不同季節垂直水溫變化圖，完成1～2題。1．圖中能反映逆溫現象的曲線及其出現的月份是()A．①7月 B．②7月C．①1月 D．②1月2．下列關于此時該湖泊出現逆溫原因的敘述，正確的是()A．處于夏季，湖泊水溫上升過快B．處于冬季，表層湖水受外界降溫影響大C．湖底在此時因為有火山噴發，從底部釋放大量熱能D．該季節，湖水運動頻率過高1．C2．B解析：第1題，湖水逆溫是指距離湖面一定距離內，湖水溫度隨水深增加而升高的分布形式。圖中曲線①出現逆溫現象。湖面溫度較低，為冬季。第2題，冬季，太陽輻射少，湖面受外界降溫影響大，水溫較低，底部受影響小，水溫較高；夏季湖面水溫應該更高；材料中沒有火山活動的相關信息；湖泊水溫出現逆溫，說明湖水運動頻率較低，水體交換少。考向2逆溫的影響對流層逆溫是下冷上熱的現象，逆濕就是下濕上干的現象。下圖為塔克拉瑪干沙漠2010年9月至2011年8月流沙前緣近地面2.0米與0.5米高度之間的溫度和濕度差值曲線。讀圖，完成3～4題。3.2010年9月至2011年8月，有關當地逆溫逆濕現象說法正確的是()A．9月開始出現逆溫現象B．逆溫強度冬季大于夏季C．10月開始出現逆濕現象D．逆濕現象夏季比冬季更加明顯4．流沙前緣的逆溫逆濕現象會()A．促進植物生長 B．加速流沙擴展C．增加區域降水 D．加劇風力侵蝕3．B4．A解析：第3題，根據材料信息和所學知識可知，逆溫是下冷上熱。當逆溫現象發生時，2.0米高處的溫度與0.5米高處的溫度差值為正，差值越大，逆溫現象越明顯。10月開始出現逆溫現象，A錯誤。逆溫強度冬季大于夏季，B正確。逆濕是下濕上干的現象。當逆濕現象發生時，2.0米高處的相對濕度與0.5米高處的相