2.1大氣層 解析版

第2章天氣與氣候第1節(jié)大氣層【知識點歸納】1．大氣主要集中在地表以上________左右的高度內(nèi)，____________________________________是我們對大氣進行分層的主要依據(jù)。根據(jù)______________________________________等特點，可以把地球大氣層由地表向上分為五層：____________、____________、____________、____________和____________。2．對流層(1)對流層的溫度變化特點是隨高度的增加而________。對流層的厚度隨緯度增加而________。(2)對流層集中了地球約__________的大氣質(zhì)量和幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)。(3)對流層最顯著的特點是具有強烈的____________，與人們生活和生產(chǎn)關(guān)系最密切。(4)兩極________，赤道________。3．對流層空氣運動的規(guī)律：氣溫高的地方空氣呈____________運動，兩側(cè)溫度低的地方空氣呈____________運動；液體運動也遵循這個規(guī)律。在圖中用箭頭標出氣流運動方向。4．對流運動規(guī)律：冷空氣________，熱空氣________，形成空氣的對流?！敬鸢柑崾尽?．1000千米大氣溫度在垂直方向上的變化大氣的溫度、密度和物質(zhì)組成對流層平流層中間層暖層外層2．(1)遞減減小(2)四分之三(3)對流運動(4)薄厚3．上升下沉如圖所示：4．下降上升【隨堂訓練】1.地球外部的大氣起保護的作用，請設(shè)想：一旦地球外部的大氣層消失，下列哪種情況仍然存在？(C)A．流星雨現(xiàn)象B．蔚藍色的天空C．陽光普照大地D．建造風力發(fā)電站【解析】流星雨的形成，一般是由彗星分裂出的碎片形成的流星群體。這些流星群體受到地球引力的作用，進入地球的大氣層中。與大氣相互摩擦燃燒后，便形成了如同下雨般流星雨的景觀；風力發(fā)電站來自于風能，風能的形成離不開大氣的運動；藍光的波長比紅光長，在進入大氣時由于折射藍光就被折射到高空的地方，而紅光等被折射下來了，所以空中就是蔚藍色，故ABD中現(xiàn)象的形成都離不開大氣；沒有了大氣的保護作用，“陽光會依然普照大地”。2.2020年12月17日，經(jīng)過23天的太空之旅，嫦娥五號返回器攜帶2千克月壤樣品成功從月球返回地球。航天器進入地球大氣層后速度極大，與大氣劇烈摩擦產(chǎn)生大量熱量。以下關(guān)于地球大氣層的說法不正確的是(D)A．外層是地球大氣與宇宙空間的過渡層B．隨著高度的上升，大氣逐漸變得稀薄C．大氣溫度在垂直方向上的變化，是大氣層分層的主要依據(jù)D．返回器返回地球時依次經(jīng)過外層→暖層→平流層→中間層→對流層【解析】大氣層是地球最外部的圈層，它包圍著海洋和陸地。大氣層分五層，內(nèi)外依是對流層、平流層、中間層、暖層、外層。解：A.外層是地球大氣與宇宙空間的過渡層，故A項正確。B.隨著高度的上升，大氣逐漸變得稀薄，故B項正確。C.大氣溫度在垂直方向上的變化，是大氣層分層的主要依據(jù)，故C項正確。D.返回器返回地球時由外到內(nèi)依次經(jīng)過外層→暖層→中間層→平流層→對流層，故D項錯誤。3.亞軌道一般是指距離地面20千米至100千米的空域，處于現(xiàn)有飛機的最高飛行高度和衛(wèi)星最低軌道高度之間，也稱為天空過渡區(qū)。某飛行器自地面進入亞軌道時，其氣溫變化(D)A．一直下降B．一直上升C．先上升后下降D．先下降后升高【解析】從氣溫垂直變化來說，對流層氣溫隨海拔升高而降低，平流層氣溫隨海拔升高而升高，高層大氣的氣溫是先降低后升高。中緯度地區(qū)的對流層厚度為10-12千米，飛行器自地面進入亞軌道下界即是從對流層進入平流層，其氣溫變化的一般特點是先下降后升高，選D。4.地球充滿生命活力離不開厚厚的大氣層，下列關(guān)于大氣層的分析和理解錯誤的是(B)A．大氣分層的依據(jù)是大氣的溫度、密度和物質(zhì)組成B．雷電等主要的天氣現(xiàn)象都發(fā)生在平流層C．對流層最顯著的特點是有強烈的對流運動D．臭氧集中分布在大氣層中的平流層【解析】大氣分層的主要依據(jù)是大氣在垂直方向上的溫度變化，故A正確；雷電等主要的天氣現(xiàn)象出現(xiàn)在對流層，故B錯誤；有強烈對流運動的是對流層，故C正確；臭氧主要在平流層中，吸收紫外線。5.讀圖回答下列問題：(圖中的箭頭表示氣流運動的方向)炎熱的夏天，人們常選擇甲處避暑，因為沿海地區(qū)的周圍主要是水，海水的__________，使沿海地區(qū)的氣溫變化小，所以炎熱的夏天海邊比較涼爽；也可選擇乙處避暑，原因是___________________________________________________________________________。【答案】比熱容大對流層內(nèi)，海拔越高，氣溫越低【解析】沿海地區(qū)的周圍主要是水，海水的比熱容比較大，沿海地區(qū)的氣溫變化小，所以夏天海邊比較涼爽；乙處海拔高，氣溫低，也可以是避暑的地方。6.如圖是一根環(huán)形管，注滿水，內(nèi)有一只乒乓球。請運用所學的知識，回答下列問題：(1)若在A處用火加熱，則乒乓球會向哪個方向運動？_________(填“順時針”或“逆時針”)。(2)根據(jù)此原理，你能解釋冰箱冷藏室的冷凝管為什么要安裝在冷藏室的上部嗎？_____________________________________________________________________________。【答案】（1）逆時針（2）冷空氣下沉，熱空氣上升。把冷凝管安裝在上方，有利于空氣對流【解析】（1）在A處用火加熱，加熱后，A處水的體積變大，密度變小而上升，另一側(cè)冷水密度大而下降，故水在環(huán)形管中沿逆時針方向流動，乒乓球也會沿逆時針方向運動；（2）冷藏室的上部的空氣比下部的溫度高，冷凝管裝上面可以及時把溫度較高的空氣冷卻，并且下沉將底部的冷空氣換上來，冰箱冷藏室的冷凝管要安裝在冷藏室的上部。7.請據(jù)圖回答下列問題。(1)甲圖是水循環(huán)示意圖，環(huán)節(jié)②和③主要發(fā)生在大氣的__________層，圖中數(shù)字④所代表的環(huán)節(jié)名稱是____________，海陸間水循環(huán)由環(huán)節(jié)___________完成(請?zhí)钚蛱?，寫出完整的過程)。(2)圖乙是大氣對流運動的示意圖，請在圖中用箭頭表示出大氣對流運動的正確方向。(3)某日，飛機從杭州蕭山機場起飛，飛機在高空中遇到了厚重的能帶來大暴雨的積雨云，則此時飛機位于大氣中的___________層?！敬鸢浮?1)對流對流③①④⑤(2)如圖所示(3)對流【解析】（1）讀圖可知，甲圖②是降水，③是蒸發(fā)，主要發(fā)生在大氣的對流層；④所代表的是降水；海陸間循環(huán)包含海洋的蒸發(fā)，水汽輸送，陸地上的降水，地表徑流四部分，即③①④⑤。（2）大氣對流過程中，熱的地方氣壓受熱膨脹向上運動，冷的地方氣體向下運動，如圖所示。1．2022年3月17日15時09分，長征四號丙運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，將遙感三十四號衛(wèi)星02星準確送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。遙感衛(wèi)星在發(fā)射過程中經(jīng)過的含有大量臭氧的大氣層是哪一層？(B)A．對流層B．平流層C．中間層D．暖層【解析】臭氧主要在平流層中，吸收紫外線。2．下列關(guān)于大氣各層及其作用的說法正確的是(C)①對流層——氣溫隨高度增加而降低，上下空氣流動②外層——地球生命的保護傘③臭氧層——反射無線電波，進行遠距離通信④平流層——氣溫隨高度增加而增加，上下空氣難以流動A．①②B．①③C．①④D．③④【解析】對流層的氣溫隨高度增加而降低，上下空氣流動，①正確。地球磁場可以吸收帶電粒子流對地球的影響，被稱為地球的保護傘，臭氧層可以吸收紫外線，也被稱作地球的保護傘，地球磁場較臭氧層外層，故保護地球生命活動最外層的“保護傘”是地球磁場，②錯誤。電離層可以反射無線電短，對遠距離無線通信意義重大，③錯誤。平流層大氣以平流運動為主，氣溫隨高度的增加而升高，有利于高空飛行，④正確。3．結(jié)合有關(guān)大氣層的特點或作用，以下說法中你最認可的是(D)A．氣溫變化——地表到12千米高度，氣溫隨高度上升而增加B．垂直分層——從對流層到外層，大氣密度逐漸變得濃厚C．物質(zhì)組成——隨大氣層高度上升大氣物質(zhì)組成基本不變D．保護作用——阻擋紫外線危害和隕石撞擊【解析】大氣層的氣溫變化有垂直分布的特點，但各層氣溫變化隨高度上升或增加或減少，如：地表到12千米高度，氣溫隨高度上升而減少，故A錯誤。從對流層到外層，大氣密度逐漸變得稀薄，故B錯誤。隨大氣層高度的變化，大氣物質(zhì)組成也相應(yīng)發(fā)生變化，故C錯誤。大氣層的保護作用主要是阻擋紫外線危害和隕石撞擊，故D正確。4．如果沒有大氣層，則下列現(xiàn)象中可能在地球上發(fā)生的是(C)①地球上到處都是隕石坑②出現(xiàn)雨、雪等復(fù)雜的天氣現(xiàn)象③天空背景變成黑色④生命將從地球上消失A．①②③④B．②③④C．①③④D．①②【解析】大部分落向地球的隕石都在通過大氣層的時候與空氣摩擦燃燒了，如果沒有大氣層，隕石直接落地；沒有了大氣層，光線照射地球不發(fā)生反射與折射，因此天空背景是黑色的；大氣層保證地球處在一個溫度適宜的環(huán)境，如果沒有大氣層，白天溫度可能超過100度，晚上溫度低于零下70-80度，另外大氣層吸收紫外線和一些宇宙射線，保證生物不受輻射；如果沒有大氣層，生命都從地球上消失，雨、雪屬于天氣變化而出現(xiàn)的情況，沒有大氣層也就不會出現(xiàn)天氣變化。5．杭州西湖龍井茶基地為了防止茶樹受霜害，引進了“防霜凍風扇”(如圖所示)，安裝在離地6m高處。當氣溫下降到3℃時，防凍風扇會自動啟動，將高空相對較暖的空氣吹向茶樹。當防凍風扇自動啟動時，該基地(D)A．近地面大氣對流運動顯著B．太陽輻射強烈，近地面升溫明顯C．大氣逆輻射強，近地面迅速降溫D．近地面氣溫比防凍風扇處氣溫低【解析】結(jié)合材料可知，當氣溫下降到3℃時，電風扇會自動啟動，將高空相對較暖的空氣吹向茶叢。將高空較暖空氣吹向茶叢，說明距離地面6-10米存在逆溫層，D正確。6．讀圖，回答下列問題：(1)受對流運動的影響，熱的地方的空氣_________(填“向上”或“向下”，下同)垂直運動，冷的地方的空氣________垂直運動。(2)在圖中用箭頭表示出氣流運動的方向。(3)大氣各層中，對對流運動形成有利的氣溫垂直分布狀態(tài)是__________________________________。由此可知，若想較快地冷卻一盒牛奶，則應(yīng)將冰塊放在牛奶盒的________(填“上方”“下方”“左方”或“右方”)?！敬鸢浮浚?）向上向下（2）如圖所示（3）上面是冷空氣，下面是熱空氣上方【解析】（1）空氣對流是由于空氣受熱不均，受熱的空氣膨脹上升，而受冷的空氣下沉而形成的。受對流運動的影響，熱的地方的空氣向上垂直運動，冷的地方的空氣向下垂直運動。（2）根據(jù)熱的地方的空氣向上垂直運動，冷的地方的空氣向下垂直運動，用箭頭標出即可。（3）空氣對流運動的規(guī)律是：熱空氣密度低，向上運動；而上方空氣溫度低（就是冷空氣），密度高下沉，有利于形成對流。因此，對對流運動形成有利的氣溫垂直分布狀態(tài)是：上面是冷空氣，下面是熱空氣；據(jù)此可知，若想較快地冷卻一盒牛奶，應(yīng)將冰塊放在牛奶的上方。7．飛機適宜在離地面30千米以上的平流層中飛行，這是因為(B)①在暖層中，溫度適宜②空氣上熱下冷，不易形成對流現(xiàn)象，氣流穩(wěn)定③空氣含水汽少，能見度好④在高壓電離層，有利于改變航向A．①③B．②③C．②④D．①②④【解析】平流層中溫度隨高度增加而增加，氣溫較低，外界氣溫對飛機飛行影響較小，①錯誤。平流層氣溫上熱下冷，不利于空氣對流，氣流以水平運動為主，利于高空飛行，②正確。平流層中水汽含量較低，天氣變化較少，大氣的能見度較高，利于高空飛行，③正確。在大氣層中，飛機的航向都較容易改變，④錯誤。8．下列關(guān)于大氣成分所在的大氣層及其作用的敘述中，錯誤的是(C)A．平流層中的臭氧，保護地面上的生物免受紫外線的傷害B．對流層中的二氧化碳，對地面起保溫作用C．從平流層頂部到5000千米的高空是高層大氣，該層存在電離層，能反射無線電波D．對流層中的水汽和雜質(zhì)，是成云致雨的必要條件【解析】A.平流層的臭氧保護地面上生物免受紫外線傷害，A正確，不符合題意。B.對流層中的二氧化碳，對地面起保溫作用，B正確，不符合題意。C.高層大氣是自平流層頂以上到大氣上界2000-3000千米；80-500千米高空有若干電離層，能反射無線電通信；有廣闊的空間，有利于衛(wèi)星的運行。D.對流層中的水汽和雜質(zhì)，是成云致雨的必要條件，D正確，不符合題意。9．如圖所示，點燃蠟燭會使它上方的扇葉旋轉(zhuǎn)起來。這是因為蠟燭的火焰使附近空氣的溫度升高，體積膨脹，空氣的密度變________，所以熱空氣__________(填“上升”或“下降”)形成氣流，氣流流過扇葉時，就帶動扇葉轉(zhuǎn)起來了。【答案】小上升【解析】點燃蠟燭上方的空氣，吸收熱量，溫度升高，體積膨脹，密度變小，密度小的熱空氣上升，形成對流，吹動扇葉轉(zhuǎn)動。10．如圖裝置內(nèi)有一根燃著的蠟燭，將點燃的線香放在裝置左上端，發(fā)現(xiàn)本來向上運動的白煙沿圖中虛線軌跡運動，請解釋形成白煙運動規(guī)律的原因：____________________________________________________________________________________________________；這與大氣層中_________層的大氣運動規(guī)律相似?！敬鸢浮肯灎T燃燒使周圍空氣溫度上升，密度減小，熱空氣向上運動，左邊冷空氣向下運動，形成逆時針運動規(guī)律對流【解析】受熱的空氣膨脹上升，而受冷的空氣下沉，是一種冷熱不均引起的大氣運動。大氣中近地面空氣的對流運動最為明顯。11．如圖所示，用酒精燈加熱試管的上部(夾持裝置省略)，上部的水沸騰了，而試管下部水里的魚卻安然無恙。請解釋其原因?！敬鸢浮科渲饕蚴蔷凭珶魧χ喜考訜?，下部水的溫度沒有明顯升高，水的對流不能形成?！窘馕觥繌乃牡撞拷o水加熱，底部的熱水會不斷上升，上面的冷水會不斷下降，最后達到整體均勻受熱，這種熱傳遞的方式叫熱對流。如果使用酒精燈給試管的上部加熱，就不會發(fā)生熱對流，出現(xiàn)的結(jié)果就是上部的水會被加熱至沸騰，而底部的水還是冷水。所以上面的水沸騰了，小魚仍能在試管下部的水里自由地游動。12．熱在水中是如何傳播的呢？某同學認為可能是通過水的流動來傳遞的。他的探究過程如下：(1)進行實驗：將水裝入環(huán)形玻璃容器，將高錳酸鉀顆粒放在A點(如上圖)，給該處加熱，發(fā)現(xiàn)被染紅的水沿___________(填“順時針”或“逆時針”)的方向運動起來，并很快使水的溫度升高。(2)根據(jù)以上的探究可知：如果冬天家中準備安裝暖氣片，使家中的空氣很快變暖，應(yīng)該將暖氣片安裝在房間的___________(填“上方”或“下方”)。【答案】（1）順時針（2）下方【解析】（1）進行實驗：將水裝入環(huán)形玻璃容器，將高錳酸鉀顆粒放在A點，給該處加熱，發(fā)現(xiàn)被染紅的水沿A→B→C→D→A的方向運動起來；（2）從底部加熱，水會循環(huán)流動起來，很快使水的溫度升高，這種現(xiàn)象叫做對流，它能發(fā)生在各種氣體和液體中。根據(jù)以上的探究可知：如果冬天家中準備安裝暖氣片，應(yīng)該安裝在房間的底部，取暖效果最好。13．探究大氣對避免流星襲擊的作用，如圖所示：有兩個相同的直筒，其中一個直筒是空的，另一個直筒放有松散的棉絮(模擬大氣層)，金屬球由相同的高度下落。(1)本實驗是通過比較________________________________________來反映大氣層避免流星襲擊的作用。(2)通過實驗，可以得出的結(jié)論是______________________________________________