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(shí)點(diǎn)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(duì)大氣進(jìn)行分層的主要依據(jù)。根據(jù)______________________________________等特點(diǎn)，可以把地球大氣層由地表向上分為五層：____________、____________、____________、____________和____________。2．對(duì)流層(1)對(duì)流層的溫度變化特點(diǎn)是隨高度的增加而________。對(duì)流層的厚度隨緯度增加而________。(2)對(duì)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(duì)流層最顯著的特點(diǎn)是具有強(qiáng)烈的____________，與人們生活和生產(chǎn)關(guān)系最密切。(4)兩極________，赤道________。3．對(duì)流層空氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：氣溫高的地方空氣呈____________運(yùn)動(dòng)，兩側(cè)溫度低的地方空氣呈____________運(yùn)動(dòng)；液體運(yùn)動(dòng)也遵循這個(gè)規(guī)律。在圖中用箭頭標(biāo)出氣流運(yùn)動(dòng)方向。4．對(duì)流運(yùn)動(dòng)規(guī)律：冷空氣________，熱空氣________，形成空氣的對(duì)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(duì)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(duì)流運(yùn)動(dòng)(4)薄厚3．上升下沉如圖所示：4．下降上升【隨堂訓(xùn)練】1.地球外部的大氣起保護(hù)的作用，請(qǐng)?jiān)O(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(lán)色的天空C．陽(yáng)光普照大地D．建造風(fēng)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(jìn)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(fēng)力發(fā)電站來(lái)自于風(fēng)能，風(fēng)能的形成離不開(kāi)大氣的運(yùn)動(dòng)；藍(lán)光的波長(zhǎng)比紅光長(zhǎng)，在進(jìn)入大氣時(shí)由于折射藍(lán)光就被折射到高空的地方，而紅光等被折射下來(lái)了，所以空中就是蔚藍(lán)色，故ABD中現(xiàn)象的形成都離不開(kāi)大氣；沒(méi)有了大氣的保護(hù)作用，“陽(yáng)光會(huì)依然普照大地”。2.2020年12月17日，經(jīng)過(guò)23天的太空之旅，嫦娥五號(hào)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(jìn)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(shuō)法不正確的是(D)A．外層是地球大氣與宇宙空間的過(guò)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(shí)依次經(jīng)過(guò)外層→暖層→平流層→中間層→對(duì)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(duì)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(guò)渡層，故A項(xiàng)正確。B.隨著高度的上升，大氣逐漸變得稀薄，故B項(xiàng)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(xiàng)正確。D.返回器返回地球時(shí)由外到內(nèi)依次經(jīng)過(guò)外層→暖層→中間層→平流層→對(duì)流層，故D項(xiàng)錯(cuò)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(jī)的最高飛行高度和衛(wèi)星最低軌道高度之間，也稱(chēng)為天空過(guò)渡區(qū)。某飛行器自地面進(jìn)入亞軌道時(shí)，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(lái)說(shuō)，對(duì)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(duì)流層厚度為10-12千米，飛行器自地面進(jìn)入亞軌道下界即是從對(duì)流層進(jìn)入平流層，其氣溫變化的一般特點(diǎn)是先下降后升高，選D。4.地球充滿生命活力離不開(kāi)厚厚的大氣層，下列關(guān)于大氣層的分析和理解錯(cuò)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(duì)流層最顯著的特點(diǎn)是有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)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(duì)流層，故B錯(cuò)誤；有強(qiáng)烈對(duì)流運(yùn)動(dòng)的是對(duì)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(wèn)題：(圖中的箭頭表示氣流運(yùn)動(dòng)的方向)炎熱的夏天，人們常選擇甲處避暑，因?yàn)檠睾５貐^(qū)的周?chē)饕撬Ｋ腳_________，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___________________________________________________________________________?！敬鸢浮勘葻崛荽髮?duì)流層內(nèi)，海拔越高，氣溫越低【解析】沿海地區(qū)的周?chē)饕撬?，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(qǐng)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，回答下列問(wèn)題：(1)若在A處用火加熱，則乒乓球會(huì)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？_________(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)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？_____________________________________________________________________________?！敬鸢浮浚?）逆時(shí)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(duì)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(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)，乒乓球也會(huì)沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)；（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(shí)把溫度較高的空氣冷卻，并且下沉將底部的冷空氣換上來(lái)，冰箱冷藏室的冷凝管要安裝在冷藏室的上部。7.請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)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(chēng)是____________，海陸間水循環(huán)由環(huán)節(jié)___________完成(請(qǐng)?zhí)钚蛱?hào)，寫(xiě)出完整的過(guò)程)。(2)圖乙是大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)的示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D中用箭頭表示出大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)的正確方向。(3)某日，飛機(jī)從杭州蕭山機(jī)場(chǎng)起飛，飛機(jī)在高空中遇到了厚重的能帶來(lái)大暴雨的積雨云，則此時(shí)飛機(jī)位于大氣中的___________層?！敬鸢浮?1)對(duì)流對(duì)流③①④⑤(2)如圖所示(3)對(duì)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(duì)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(duì)流過(guò)程中，熱的地方氣壓受熱膨脹向上運(yùn)動(dòng)，冷的地方氣體向下運(yùn)動(dòng)，如圖所示。1．2022年3月17日15時(shí)09分，長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，將遙感三十四號(hào)衛(wèi)星02星準(zhǔn)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(guò)程中經(jīng)過(guò)的含有大量臭氧的大氣層是哪一層？(B)A．對(duì)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(shuō)法正確的是(C)①對(duì)流層——?dú)鉁仉S高度增加而降低，上下空氣流動(dòng)②外層——地球生命的保護(hù)傘③臭氧層——反射無(wú)線電波，進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信④平流層——?dú)鉁仉S高度增加而增加，上下空氣難以流動(dòng)A．①②B．①③C．①④D．③④【解析】對(duì)流層的氣溫隨高度增加而降低，上下空氣流動(dòng)，①正確。地球磁場(chǎng)可以吸收帶電粒子流對(duì)地球的影響，被稱(chēng)為地球的保護(hù)傘，臭氧層可以吸收紫外線，也被稱(chēng)作地球的保護(hù)傘，地球磁場(chǎng)較臭氧層外層，故保護(hù)地球生命活動(dòng)最外層的“保護(hù)傘”是地球磁場(chǎng)，②錯(cuò)誤。電離層可以反射無(wú)線電短，對(duì)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信意義重大，③錯(cuò)誤。平流層大氣以平流運(yùn)動(dòng)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(diǎn)或作用，以下說(shuō)法中你最認(rèn)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(duì)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(hù)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(diǎn)，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(cuò)誤。從對(duì)流層到外層，大氣密度逐漸變得稀薄，故B錯(cuò)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(cuò)誤。大氣層的保護(hù)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(méi)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(guò)大氣層的時(shí)候與空氣摩擦燃燒了，如果沒(méi)有大氣層，隕石直接落地；沒(méi)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(gè)溫度適宜的環(huán)境，如果沒(méi)有大氣層，白天溫度可能超過(guò)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(méi)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(méi)有大氣層也就不會(huì)出現(xiàn)天氣變化。5．杭州西湖龍井茶基地為了防止茶樹(shù)受霜害，引進(jìn)了“防霜凍風(fēng)扇”(如圖所示)，安裝在離地6m高處。當(dāng)氣溫下降到3℃時(shí)，防凍風(fēng)扇會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，將高空相對(duì)較暖的空氣吹向茶樹(shù)。當(dāng)防凍風(fēng)扇自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，該基地(D)A．近地面大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著B(niǎo)．太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，近地面升溫明顯C．大氣逆輻射強(qiáng)，近地面迅速降溫D．近地面氣溫比防凍風(fēng)扇處氣溫低【解析】結(jié)合材料可知，當(dāng)氣溫下降到3℃時(shí)，電風(fēng)扇會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，將高空相對(duì)較暖的空氣吹向茶叢。將高空較暖空氣吹向茶叢，說(shuō)明距離地面6-10米存在逆溫層，D正確。6．讀圖，回答下列問(wèn)題：(1)受對(duì)流運(yùn)動(dòng)的影響，熱的地方的空氣_________(填“向上”或“向下”，下同)垂直運(yùn)動(dòng)，冷的地方的空氣________垂直運(yùn)動(dòng)。(2)在圖中用箭頭表示出氣流運(yùn)動(dòng)的方向。(3)大氣各層中，對(duì)對(duì)流運(yùn)動(dòng)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(duì)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(duì)流運(yùn)動(dòng)的影響，熱的地方的空氣向上垂直運(yùn)動(dòng)，冷的地方的空氣向下垂直運(yùn)動(dòng)。（2）根據(jù)熱的地方的空氣向上垂直運(yùn)動(dòng)，冷的地方的空氣向下垂直運(yùn)動(dòng)，用箭頭標(biāo)出即可。（3）空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是：熱空氣密度低，向上運(yùn)動(dòng)；而上方空氣溫度低（就是冷空氣），密度高下沉，有利于形成對(duì)流。因此，對(duì)對(duì)流運(yùn)動(dòng)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(jī)適宜在離地面30千米以上的平流層中飛行，這是因?yàn)?B)①在暖層中，溫度適宜②空氣上熱下冷，不易形成對(duì)流現(xiàn)象，氣流穩(wěn)定③空氣含水汽少，能見(jiàn)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(duì)飛機(jī)飛行影響較小，①錯(cuò)誤。平流層氣溫上熱下冷，不利于空氣對(duì)流，氣流以水平運(yùn)動(dòng)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(jiàn)度較高，利于高空飛行，③正確。在大氣層中，飛機(jī)的航向都較容易改變，④錯(cuò)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(cuò)誤的是(C)A．平流層中的臭氧，保護(hù)地面上的生物免受紫外線的傷害B．對(duì)流層中的二氧化碳，對(duì)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(wú)線電波D．對(duì)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(hù)地面上生物免受紫外線傷害，A正確，不符合題意。B.對(duì)流層中的二氧化碳，對(duì)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(wú)線電通信；有廣闊的空間，有利于衛(wèi)星的運(yùn)行。D.對(duì)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(diǎn)燃蠟燭會(huì)使它上方的扇葉旋轉(zhuǎn)起來(lái)。這是因?yàn)橄灎T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(guò)扇葉時(shí)，就帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)起來(lái)了?！敬鸢浮啃∩仙窘馕觥奎c(diǎn)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(duì)流，吹動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)。10．如圖裝置內(nèi)有一根燃著的蠟燭，將點(diǎn)燃的線香放在裝置左上端，發(fā)現(xiàn)本來(lái)向上運(yùn)動(dòng)的白煙沿圖中虛線軌跡運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)解釋形成白煙運(yùn)動(dòng)規(guī)律的原因：____________________________________________________________________________________________________；這與大氣層中_________層的大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律相似。【答案】蠟燭燃燒使周?chē)諝鉁囟壬仙?，密度減小，熱空氣向上運(yùn)動(dòng)，左邊冷空氣向下運(yùn)動(dòng)，形成逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)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(yùn)動(dòng)。大氣中近地面空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)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(yú)卻安然無(wú)恙。請(qǐng)解釋其原因。【答案】其主要原因是酒精燈對(duì)著上部加熱，下部水的溫度沒(méi)有明顯升高，水的對(duì)流不能形成。【解析】從水的底部給水加熱，底部的熱水會(huì)不斷上升，上面的冷水會(huì)不斷下降，最后達(dá)到整體均勻受熱，這種熱傳遞的方式叫熱對(duì)流。如果使用酒精燈給試管的上部加熱，就不會(huì)發(fā)生熱對(duì)流，出現(xiàn)的結(jié)果就是上部的水會(huì)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(yú)仍能在試管下部的水里自由地游動(dòng)。12．熱在水中是如何傳播的呢？某同學(xué)認(rèn)為可能是通過(guò)水的流動(dòng)來(lái)傳遞的。他的探究過(guò)程如下：(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將水裝入環(huán)形玻璃容器，將高錳酸鉀顆粒放在A點(diǎn)(如上圖)，給該處加熱，發(fā)現(xiàn)被染紅的水沿___________(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)的方向運(yùn)動(dòng)起來(lái)，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(zhǔn)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”)?！敬鸢浮浚?）順時(shí)針（2）下方【解析】（1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將水裝入環(huán)形玻璃容器，將高錳酸鉀顆粒放在A點(diǎn)，給該處加熱，發(fā)現(xiàn)被染紅的水沿A→B→C→D→A的方向運(yùn)動(dòng)起來(lái)；（2）從底部加熱，水會(huì)循環(huán)流動(dòng)起來(lái)，很快使水的溫度升高，這種現(xiàn)象叫做對(duì)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(zhǔn)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(duì)避免流星襲擊的作用，如圖所示：有兩個(gè)相同的直筒，其中一個(gè)直筒是空的，另一個(gè)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(shí)驗(yàn)是通過(guò)比較________________________________________來(lái)反映大氣層避免流星襲擊的作用。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是______________________________________________