2024-2025學(xué)年高中地理第二單元從地球圈層看地理環(huán)境第二節(jié)大氣圈與天氣氣候課時(shí)1大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)大氣的受熱過(guò)程學(xué)案含解析魯教版必修1

PAGEPAGE1課時(shí)1大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)大氣的受熱過(guò)程[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解大氣的垂直分層結(jié)構(gòu)、各層的主要特征及與人類(lèi)的關(guān)系。2.閱讀示意圖，了解大氣受熱過(guò)程，理解大氣保溫作用的基本原理。一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)1．低層大氣的組成及作用(1)干潔空氣①氮：含量最多，是地球生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要組成部分。②氧：含量次多，是人類(lèi)和一切生物維持生命活動(dòng)必需的物質(zhì)。③二氧化碳eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(綠色植物進(jìn)行光合作用的原料,調(diào)整地表溫度的重要?dú)怏w))④臭氧：猛烈汲取太陽(yáng)輻射中的紫外線，被譽(yù)為“地球生命的愛(ài)護(hù)傘”。(2)水汽和固體雜質(zhì)是成云致雨的必要條件。2．大氣圈的垂直分層(1)依據(jù)：大氣在垂直方向上的溫度、密度及運(yùn)動(dòng)狀況。(2)分層eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A層：對(duì)流層，氣溫隨高度增加而降低,B層：平流層，氣溫隨高度增加而增加,C層：高層大氣))(3)與人類(lèi)的關(guān)系①A層：與人類(lèi)關(guān)系親密，風(fēng)、云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。②B層：大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主，氣流平穩(wěn)，有利于高空飛行。③C層：有若干電離層，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用。二、大氣的受熱過(guò)程1．兩個(gè)熱源(1)地球上最主要的能量來(lái)源：太陽(yáng)輻射。(2)低層大氣主要的干脆熱源：地面。2．兩個(gè)過(guò)程(1)地面增溫過(guò)程：大部分A太陽(yáng)短波輻射透過(guò)大氣到達(dá)地面，使地面增溫。(2)大氣增溫過(guò)程：地面增溫后以B地面長(zhǎng)波輻射的形式向近地面大氣傳遞熱量，使大氣增溫。3．兩個(gè)作用(1)減弱作用：大氣層中水汽、云層、塵埃等對(duì)少部分太陽(yáng)輻射的汲取、反射和散射作用。(2)保溫作用：大氣逆輻射對(duì)地面輻射損失熱量的補(bǔ)償作用。推斷1．地面是近地面大氣主要、干脆的熱源。(√)2．大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的汲取具有選擇性。(√)3．白天沒(méi)有大氣逆輻射。(×)探究點(diǎn)一大氣的垂直分層依據(jù)大氣在垂直方向上的溫度、密度及運(yùn)動(dòng)狀況的差異，可將大氣層分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。下圖為大氣的垂直分層示意圖。1．臭氧層位于圖中大氣的哪一層？為什么被譽(yù)為“地球生命的愛(ài)護(hù)傘”？目前人類(lèi)對(duì)它有怎樣的影響？答案平流層。臭氧能大量汲取太陽(yáng)紫外線，愛(ài)護(hù)地球上的生物免受過(guò)多紫外線的損害。目前人類(lèi)大量運(yùn)用制冷設(shè)備，排放的氟氯烴增多，它能破壞大氣中的臭氧，使臭氧總量削減，兩極地區(qū)甚至出現(xiàn)臭氧層空洞。2．圖中的平流層為什么適合高空飛行？答案平流層的氣溫下低上高，空氣難以對(duì)流，大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主，飛機(jī)飛行時(shí)不會(huì)上下顛簸；平流層少水汽和塵埃，天氣晴朗少變，能見(jiàn)度高，利于飛機(jī)飛行。3．在高層大氣中，部分地區(qū)溫度可達(dá)數(shù)千攝氏度，可飛行器卻不會(huì)被燒毀，為什么？答案高空大氣中空氣淡薄，航天飛行器從中汲取和與之摩擦產(chǎn)生的熱量有限。4．為什么對(duì)流層的天氣困難多變？答案對(duì)流層集中了大氣幾乎全部的水汽和雜質(zhì)，有成云致雨的必要條件。近地面的水汽和雜質(zhì)通過(guò)對(duì)流運(yùn)動(dòng)向上層空間輸送，在上升過(guò)程中隨著氣溫的降低，簡(jiǎn)單成云致雨，所以對(duì)流層天氣困難多變。1．大氣的垂直分層分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類(lèi)的關(guān)系對(duì)流層低緯：17～18千米中緯：10～12千米高緯：8～9千米氣溫隨高度的增加而降低(每上升100米，氣溫大約降低0.6℃)地面是對(duì)流層大氣的干脆熱源人類(lèi)生活在對(duì)流層底部，與人類(lèi)關(guān)系最親密空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著該層上部冷，下部熱對(duì)流層低緯：17～18千米中緯：10～12千米高緯：8～9千米天氣現(xiàn)象困難多變幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)集中在該層，對(duì)流運(yùn)動(dòng)易成云致雨人類(lèi)生活在對(duì)流層底部，與人類(lèi)關(guān)系最親密平流層從對(duì)流層頂至50～55千米氣溫隨高度增加而增加該層中的臭氧猛烈汲取太陽(yáng)紫外線人類(lèi)生存環(huán)境的自然屏障，利于高空飛行以水平運(yùn)動(dòng)為主該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定天氣晴朗水汽、雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn)高層大氣從平流層頂?shù)?000千米的高空大氣密度微小距地面遠(yuǎn)，受到引力小電離層能反射無(wú)線電短波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用2.逆溫及危害(1)逆溫現(xiàn)象：正常狀況下，對(duì)流層的氣溫隨高度增加而遞減，且海拔每上升100m，氣溫約下降0.6℃。但在肯定條件下，對(duì)流層的某一高度有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而上升的現(xiàn)象或者氣溫隨高度增加而降低的幅度小于垂直遞減率，這種現(xiàn)象我們稱(chēng)之為“逆溫”。如圖所示。(2)危害①出現(xiàn)多霧和晴朗天氣。早晨多霧的天氣大多與逆溫有親密的關(guān)系，它使能見(jiàn)度降低，給人們的出行帶來(lái)不便，甚至導(dǎo)致交通事故。②加劇大氣污染。由于逆溫現(xiàn)象的存在，空氣垂直對(duì)流受阻，造成近地面污染物不能剛好擴(kuò)散，從而危害人體健康。③對(duì)航空造成影響。“逆溫”多出現(xiàn)在低空，多霧天氣給飛機(jī)起降帶來(lái)不便。假如出現(xiàn)在高空，對(duì)飛機(jī)飛行極為有利，因?yàn)榇髿庖云搅鬟\(yùn)動(dòng)為主，飛行中不會(huì)有較大的顛簸。下圖為“大氣垂直分層示意圖”。讀圖回答1～3題。1．圖中正確表示大氣層氣溫垂直變更的曲線是()A．①B．②C．③D．④2．對(duì)無(wú)線電短波通信具有重要意義的電離層位于()A．Ⅰ層頂部 B．Ⅱ?qū)拥撞緾．Ⅱ?qū)又胁?D．Ⅲ層3．2024年4月20日我國(guó)放射的“天舟一號(hào)”飛船的運(yùn)行軌道所在的大氣層()A．氣溫在－50℃到20℃之間B．氣溫隨高度增加平穩(wěn)下降C．最低氣溫約為－80℃D．最高氣溫約為40℃答案1.B2.D3.C解析第1題，依據(jù)大氣的密度、溫度和運(yùn)動(dòng)特征，自下而上可將大氣層分為對(duì)流層、平流層和高層大氣，從溫度變更趨勢(shì)看，①②正確，但①曲線的氣溫值出現(xiàn)錯(cuò)誤，故只有②正確。第2題，高層大氣(Ⅲ層)中存在若干電離層，對(duì)無(wú)線電短波通信有重要作用。第3題，“天舟一號(hào)”飛船運(yùn)行于高層大氣中。探究點(diǎn)二大氣的受熱過(guò)程依據(jù)中國(guó)已經(jīng)確定的探月工程安排，整個(gè)探月工程分為三個(gè)階段，一期工程為“繞”，二期工程為“落”，2024年進(jìn)行的三期工程為“回”。順當(dāng)?shù)脑挘?025年將開(kāi)啟我國(guó)的載人登月活動(dòng)。月球表面晝夜溫差很大，白天，在陽(yáng)光垂直照耀的地方溫度高達(dá)127℃；夜晚，溫度可降到－183℃。下圖是人類(lèi)登月時(shí)穿著的厚厚航天服。據(jù)此思索下列問(wèn)題。1．與地球相比，月球上的氣溫變更為什么會(huì)如此猛烈呢？答案地球上有大氣層，白天，大氣層減弱太陽(yáng)輻射，使到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射削減，溫度上升緩慢；夜晚，大氣層對(duì)地面有保溫作用，使地面溫度下降緩慢。月球上沒(méi)有大氣層，不能對(duì)晝夜溫度進(jìn)行調(diào)整。2．請(qǐng)?jiān)谙聢D中合適的位置標(biāo)注太陽(yáng)輻射、汲取(大氣對(duì)太陽(yáng))、反射(大氣對(duì)太陽(yáng))、地面輻射、大氣逆輻射，來(lái)說(shuō)明能量在地表旁邊的傳遞過(guò)程。答案1．大氣的受熱過(guò)程和保溫作用大氣的受熱過(guò)程和保溫作用可形象地概括為“太陽(yáng)暖大地”“大地暖大氣”“大氣還大地”，詳細(xì)圖解如下：2．大氣受熱過(guò)程原理的應(yīng)用(1)說(shuō)明溫室氣體大量排放對(duì)全球變暖的影響(2)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，提高生產(chǎn)效益利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜；利用煙霧防霜凍；果園中鋪沙或鵝卵石不但能防止土壤水分蒸發(fā)，還能增加晝夜溫差，有利于水果的糖分積累等。(3)利用大氣的減弱作用原理分析某地區(qū)太陽(yáng)能的豐歉。如：高海拔地區(qū)——空氣淡薄，大氣的減弱作用弱，太陽(yáng)能豐富；內(nèi)陸地區(qū)——晴天多，陰雨天少，大氣的減弱作用弱，太陽(yáng)能豐富。霧霾，霧和霾的統(tǒng)稱(chēng)，二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成成分。回答4～5題。4．霧霾天氣可能使當(dāng)?shù)匾雇須鉁厣仙湓矸从吃谏蠄D中相應(yīng)的數(shù)字是()A．①B．②C．③D．④5．黨的十九大報(bào)告提出“綠水青山就是金山銀山”，提倡低碳生活，削減CO2排放。這樣可以使()A．①增加B．②增加C．③減弱D．④減弱答案4.C5.C解析第4題，細(xì)致讀圖，圖中①為大氣反射的太陽(yáng)輻射，②為大氣汲取的太陽(yáng)輻射，③為大氣逆輻射，④為地面輻射，霧霾天氣的污染氣體使大氣密度增大，汲取的地面輻射增加，大氣逆輻射增加，對(duì)地面保溫作用增加。第5題，CO2汲取地面輻射使大氣增溫，大氣逆輻射增加，削減CO2排放可減弱大氣逆輻射。下圖為“地球大氣的垂直分層圖(部分)”?；卮?～2題。1．①②③④四條曲線中，正確表示圖示大氣層氣溫垂直分布狀況的是()A．①B．②C．③D．④2．有關(guān)圖示大氣層的敘述正確的是()A．有電離層，對(duì)無(wú)線電通訊有重要作用B．天氣晴朗，對(duì)流旺盛，有利于高空飛行C．上部冷下部熱，空氣以平流運(yùn)動(dòng)為主D．頂部與底部的氣溫相差約50℃答案1.A2.D解析第1題，從圖中看出，該層大氣高度范圍12千米～50千米，應(yīng)是平流層。平流層氣溫隨高度的增加而上升，①曲線符合平流層的特征。第2題，由圖中看出，①曲線頂部與底部的溫差約50℃。讀圖，完成3～4題。3．利用人造煙霧來(lái)防衛(wèi)霜凍的原理是()A．減弱① B．增加②C．減弱③ D．增加④4．人類(lèi)通過(guò)低碳經(jīng)濟(jì)和低碳生活，能使圖中變更相對(duì)明顯的是()A．①增加 B．②增加C．③減弱 D．④減弱答案3.D4.D解析圖中①～④的含義分別為太陽(yáng)輻射、被大氣減弱后的太陽(yáng)輻射、地面輻射、大氣逆輻射。第3題，人造煙霧中含有大量的二氧化碳，它能夠汲取地面輻射中的紅外線，從而增加大氣逆輻射。第4題，人類(lèi)通過(guò)低碳經(jīng)濟(jì)和低碳生活削減碳排放量，使得大氣中的二氧化碳濃度降低，大氣逆輻射減弱。5．下圖為“晝夜太陽(yáng)輻射示意圖”。讀圖回答下列問(wèn)題。(1)圖中B是________作用，D是________輻射。(2)白天多云時(shí)，由于云層對(duì)太陽(yáng)輻射的__________作用增加，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度__________，所以地面溫度比晴天時(shí)__________(填“高”或“低”)。(3)夜間多云時(shí)，由于云層__________地面長(zhǎng)波輻射，并使大氣的__________作用增加，所以地面溫度比晴天時(shí)__________(填“高”或“低”)。(4)若北京某月5日一天24小時(shí)多云，4日一天24小時(shí)晴朗，則全天溫差小的是________日。答案(1)反射大氣逆(2)反射減弱低(3)汲取逆輻射高(4)5解析第(1)題，由圖知，B是云層的反射作用，D是大氣逆輻射。第(2)題，白天多云時(shí)，由于云層對(duì)太陽(yáng)輻射的反射，削減了到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射，地面溫度比晴天時(shí)低。第(3)題，夜間多云時(shí)，由于云層增加了大氣逆輻射，所以氣溫較高。第(4)題，依據(jù)以上分析，多云時(shí)白天氣溫比晴天低，夜晚氣溫比晴天高，晝夜溫差比晴天小。氣球作為探空的工具已被廣泛運(yùn)用，如圖所示，一探空氣球由地面上升至高空100km處。據(jù)其可能探測(cè)到的現(xiàn)象完成1～2題。1．探空氣球記錄的隨高度增加而氣溫變更的規(guī)律可能是()A．始終遞減B．始終遞增C．遞增→遞減→遞增→遞減D．遞減→遞增→遞減→遞增2．探空氣球探測(cè)到水汽集中在()A．對(duì)流層 B．平流層C．高層大氣 D．電離層答案1.D2.A解析第1題，從圖中看到該氣球所在高度約為100km，處于高層大氣中，所以該探空氣球飛越了對(duì)流層、平流層、高層大氣，D項(xiàng)描述符合氣溫變更。第2題，大氣總質(zhì)量的四分之三集中在對(duì)流層，對(duì)流層以上云雨絕跡，故幾乎全部的水汽和固體雜質(zhì)集中在對(duì)流層。讀“地球大氣的垂直分層(部分)示意圖”，回答3～4題。3．從大氣垂直分層看，圖示大氣層是()A．低緯度的對(duì)流層 B．中緯度的平流層C．高緯度的對(duì)流層 D．高緯度的平流層4．該層大氣()A．隨高度增加，溫度增幅變小B．能夠大量汲取紫外線長(zhǎng)波輻射C．以水平運(yùn)動(dòng)為主，有利于飛機(jī)高空飛行D．受猛烈的太陽(yáng)輻射呈電離狀態(tài)答案3.B4.C解析第3題，圖示大氣層從12千米高空向上氣溫漸漸上升，故圖示大氣層是中緯度的平流層，B正確。第4題，該層大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主，有利于飛機(jī)高空飛行，C正確。隨高度增加，溫度增幅先變小后變大；有臭氧層能夠大量汲取紫外線短波輻射；呈電離狀態(tài)的是電離層，屬高層大氣。下圖為“大氣保溫作用示意圖”。讀圖回答5～6題。5．一次猛烈的火山噴發(fā)可能導(dǎo)致圖中()A．b增加 B．d增加C．e增加 D．c增加6．圖中b的最大值不在赤道，而在北回來(lái)線旁邊是因?yàn)?)A．赤道地區(qū)的陰雨天氣比北回來(lái)線旁邊多B．赤道上b經(jīng)過(guò)的大氣路程比北回來(lái)線旁邊長(zhǎng)C．赤道正午太陽(yáng)高度比北回來(lái)線旁邊小D．赤道上的白晝時(shí)間比北回來(lái)線旁邊長(zhǎng)答案5.C6.A浙江省山地丘陵廣布，相宜茶樹(shù)的生長(zhǎng)，但春季易受霜凍天氣影響。為此，當(dāng)?shù)夭鑸@引進(jìn)了“防霜凍風(fēng)扇”(如圖甲)。當(dāng)夜晚溫度降到4℃時(shí)，風(fēng)扇會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，從而減輕霜凍對(duì)茶樹(shù)的損害。圖乙示意茶園某時(shí)氣溫垂直分布。讀圖，完成7～8題。7．“防霜凍風(fēng)扇”最相宜的安裝高度為()A．9～10米 B．7～8米C．6～7米 D．4米以下8．關(guān)于風(fēng)扇的作用原理，正確的是()①風(fēng)扇可以把高處的暖空氣往下吹到茶樹(shù)上②風(fēng)扇吹出的熱風(fēng)可以使茶樹(shù)免受霜凍影響③風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)可以增加近地面空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)程度④風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)可帶動(dòng)空氣流淌，阻擋上層冷空氣下壓A．①③B．②④C．②③D．①④答案7.B8.D解析第7題，讀圖乙，在8米高度旁邊，氣溫最高，“防霜凍風(fēng)扇”安裝高度為7～8米時(shí)，風(fēng)扇啟動(dòng)后，可把該處暖空氣吹到茶樹(shù)上，從而減輕霜凍對(duì)茶樹(shù)的損害。第8題，結(jié)合前面分析，風(fēng)扇啟動(dòng)后，可把高處的暖空氣吹到茶樹(shù)上，①對(duì)；風(fēng)扇吹出的并不是熱風(fēng)，②錯(cuò)；近地面(0～4米)存在空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)，風(fēng)扇吹下來(lái)的暖空氣會(huì)減弱近地面的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，③錯(cuò)；風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)使下層空氣循環(huán)，阻擋了上層冷空氣下壓，④對(duì)。選D正確。(2024·沈陽(yáng)檢測(cè))某年12月，山東、山西、河南、陜西、江蘇、北京、內(nèi)蒙古自治區(qū)局部以及重慶中西部等多地遭受了大霧天氣，一些地方能見(jiàn)度還不足50米。據(jù)此完成9～10題。9．由材料可知，深秋初冬季節(jié)是該地區(qū)大霧的多發(fā)期，這其中的原理是()A．晝夜溫差較小，水汽易凝聚，但風(fēng)力微弱，水汽不易擴(kuò)散B．晝夜溫差較小，水汽不易凝聚，干脆懸浮于大氣中C．晝夜溫差較大，水汽不易凝聚，干脆附著在地面上D．晝夜溫差較大，水汽易凝聚，且該季節(jié)晴朗天氣多，有利于揚(yáng)塵的產(chǎn)生10．白天的大霧天氣使空氣能見(jiàn)度降低的緣由之一是()A．大霧減弱了地面輻射B．大霧對(duì)太陽(yáng)輻射具有反射作用C．大霧變更了太陽(yáng)輻射的波長(zhǎng)D．大霧增加了大氣逆輻射答案9.D10.B解析第9題，深秋初冬季節(jié)降水少，氣候干旱，晝夜溫差大，水汽易凝聚；晴天多，表層土壤松散干燥，易產(chǎn)生揚(yáng)塵，凝聚核較多。第10題，霧的反射作用較強(qiáng)，可使白天空氣能見(jiàn)度降低。城市緯度海拔(m)最高氣溫(℃)最低氣溫(℃)天氣北京39.8°N54183晴杭州30.2°N401711多云海口20.0°N142723雨拉薩29.7°N3649196多云11.該日最低氣溫拉薩比杭州低，主要緣由是拉薩()A．太陽(yáng)輻射弱B．大氣減弱作用強(qiáng)C．大氣保溫作用弱D．大氣反射作用弱12．該日北京比海口氣溫日較差(一天中最高氣溫與最低氣溫的差)大，主要緣由是北京地區(qū)()A．緯度高 B．白晝短C．大氣汲取實(shí)力強(qiáng) D．天氣晴朗答案11.C12.D解析第11題，拉薩位于我國(guó)的青藏高原，海拔高，空氣淡薄，大氣的保溫作用較弱。第12題，從表中可以看出，該日北京為晴天，而?？跒橛晏臁０滋齑髿鉁p弱作用弱，夜晚保溫作用弱，所以，該日北京比海口氣溫日較差大。13．當(dāng)?shù)貢r(shí)間2017年1月6日，哥斯達(dá)黎加的圖里亞爾瓦火山噴發(fā)，火山灰形成巨大的“蘑菇云”進(jìn)入大氣層，形成火山灰云。結(jié)合“大氣的受熱過(guò)程示意圖”，回答下列問(wèn)題。(1)火山噴發(fā)形成的“蘑菇云”，減弱了到達(dá)地表的太陽(yáng)輻射，該作用對(duì)應(yīng)圖中箭頭________和________。(2)“蘑菇云”增加了射向地面的大氣逆輻射，該作用對(duì)應(yīng)圖中箭頭________。(3)從理論上講，“蘑菇云”會(huì)使當(dāng)?shù)匕滋斓孛鏈囟炔恢劣赺_________，晚上溫度不至于__________，晝夜溫差會(huì)變__________。答案(1)①②(2)③(3)過(guò)高過(guò)低小解析第(1)題，讀圖推斷①表示大氣反射作用，②表示汲取作用，③表示大氣逆輻射，④表示地面輻射。“蘑菇云”對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱作用主要表現(xiàn)為反射作用和汲取作用，即①和②。第(2)題，由上題分析知，表示大氣逆輻射的箭頭為③。第(3)題，理論上，“蘑菇云”白天對(duì)太陽(yáng)輻射有反射和汲取作用，使地面溫