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第 1 讲 地球上的大气
[课程标准] 1.运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。
2.运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。
[基本概念] 对流层、平流层、高层大气；逆温；反射、散射、吸收；水平气压梯度力、热
力环流。
[基本原理] 大气的受热过程；热力环流形成原理；风向、风力大小判定的基本原理。
[体系架构]
课时 22 大气的组成与垂直分层 大气受热过程
考点 1 大气的组成与垂直分层
1．大气的组成(1)干洁空气
大气成分 作用
氮气 氮是地球上________的基本成分
氧是人类和其他好氧生物维持________必需的物质，并参与有机物的燃
氧气
烧、腐败和分解过程
二氧化碳 绿色植物进行________的基本原料，对地面起着保温作用
能强烈吸收太阳________，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害，
臭氧
又具有杀菌作用
(2)水汽和杂质
水汽 杂质
①在水平方向上：海洋上空高于陆地上
其含量随时间、地点、天气条件而变
分布 空；湿润地区上空高于干旱地区上空；
化。通常，在近地面大气中，陆上多于
特征 ②在垂直方向上：一般自地面向高空逐
海上，城市多于乡村，冬季多于夏季
渐减少
在大气温度变化的范围内，可发生固、
使大气能见度变差，但作为凝结核，又
作用 液、气三态的转化，产生云、雾、雨、
是成云致雨的必要条件
雪等一系列天气现象
(3)简述人类活动对大气成分的影响。
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2．大气的垂直分层
(1)依据：大气的________、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
(2)垂直分层：在下图中填写对流层平均高度，并补绘平流层气温变化曲线。
(3)各层特征比较
分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系气温随高度的增 ______是对流层大气主
加而______ 要的直接热源
空气______运动 人类就生活在
对 低纬：17～18千米 该层上部冷下部热
显著 对流层底部，
流 中纬：10～12千米
集中了整个大气质量的 对流层与人类
层 高纬：______千米
________复杂多 3/4和几乎全部的水 关系________
变 汽、杂质；对流运动旺
盛
臭氧集中在15～35千米
的气层中，形成臭氧
气温随高度增加
层。该层大气主要靠臭 大气平稳，天
而____________
氧吸收太阳________增 气晴朗，有利
平
自对流层顶向上至 温 于航空飞机飞
流
50～55千米 大气以水平运动 行；臭氧层有
层 该层大气上部热下部冷
为主 保护地球生命
天气现象 的作用
水汽、杂质含量稀少，
______，能见度
大气平稳
高
自平流层顶部开始，由 60～500千米
于没有吸收紫外线的臭 的高空有若干
气温随高度增加 氧，气温下降；随后， 电离层，电离
高层 平流层顶以上的大 先降低后增加 由于大气吸收了更短波 层能反射
大气 气 长的太阳紫外线，温度 __________，
上升 对远距离无线
气压很低，密度 距地面远，受到的引力 电通信有重要
很小 小 作用
逆温
(1)概念：气温随高度增加而上升的现象，或者随高度的增加气温的垂直递减率小于 6
℃/km。
(2)类型及成因
类型 成因 特点
地面辐射冷却，在晴朗无云或少云的
辐射逆温 夜晚，地面辐射冷却快，离地面越 大陆上常年均可出现，尤以冬季最强
近，降温越快
平流逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面 越接近地表，降温越快上，而发生的冷接触作用
冷暖气团温度差异显著，暖气团位于
锋面逆温 出现于锋面附近
锋面上部
地形逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地
(3)辐射逆温现象的形成及消失过程
①图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地
面的大气也随之降温。离地面越近，降温越多；离地面越远，降温越少，因而形成了自地面
开始的逆温(图b)。
②随着地面辐射冷却的加剧，逆温层逐渐向上扩展，黎明时达到最强(图c)。
③日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便自下而上逐渐消失(图d)，最终恢
复正常(图e)。
(4)逆温的影响
①逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生。
②逆温出现在高空，有利于飞机的飞行。
有利 ③和其他天气现象一样，逆温可作为一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆
伊犁河谷，逆温出现在10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季谷
地的温度，越冬果树可以免受冻害等
①逆温出现时大气结构比较稳定，不利于污染物扩散，容易加重大气污染。
不利 ②对天气的影响：容易产生大雾等天气。
③对交通的影响：能见度降低，地面湿滑
(2021·广东地理)辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高
的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地，平均海拔4 000多米，冬季辐射逆温现象多发。
据此完成1～3题。
1．冬季易加强辐射逆温的地形是( )
A．山峰 B．平原
C．谷地 D．丘陵2．黄河源地区辐射逆温出现的时间和天气状况是( )
A．日落前后，大风呼啸
B．正午时刻，雨雪交加
C．午夜时分，浓云密雾
D．日出之前，晴朗无风
3．黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于( )
A．锋面气旋多 B．下沉气流盛行
C．准静止锋强 D．热力对流强盛
[关键信息点拨]
辐射逆温是因地面强烈辐射冷却导致的近地面气温____于较高处气温，大气层结构
________，________暖____冷的逆温现象。地面附近气温越____，越有利于逆温的发育。
近地面大气热量的直接来源是__________，距离近地面越近受到地面辐射的影响就越
____，黄河源地区位于青藏高原，平均海拔______，冬季________，冷空气冷却下沉，在近
地面集聚，形成逆温。
[地理原理再现] 辐射逆温的形成
写出辐射逆温的成因及出现的时间。
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答案 1.____ 2.____ 3.____
考向1 通过“大气的组成与垂直分层”考查“区域认知”
(2024·甘肃玉门模拟)对流层是地球大气最靠近地面的一层，对流层高度与近地面的受热
程度有关。下图为“1979～2008年华北某地区对流层高度变化趋势图”。据此完成1～2题。
1．1979～2008年，华北某地区( )
A．空气的对流运动减弱B．对流层顶部高度年际变化明显减小
C．对流层高度呈波动上升趋势
D．对流层传向高层大气的能量增多
2．下列关于华北某地区对流层高度变化趋势的成因及影响，叙述正确的是( )
A．对流层高度总体变化趋势反映气候变冷
B．利于生物繁育，生物多样性增加
C．导致华北地区变得湿润，利于农业增产
D．矿物燃料的使用和植被破坏等是其变化的主要原因
考向2 通过“逆温”考查“综合思维”
(2023·江苏扬州模拟)湖泊水温是湖泊热量平衡的结果，不仅受到水面蒸发、地表径流及
支流汇入等水循环过程的影响，还受到气温、降水、大气辐射等气象因素及人类活动的综合
影响。图1为“洞庭湖城陵矶水文站1991～2019年平均水温与平均气温的年内变化图”，
图2为“城陵矶水文站表层水温与降水量、风速、气温的相关关系图”。据此完成3～4题。
3．洞庭湖区域逆温出现概率小的月份是( )
A．1月 B．4月 C．7月 D．10月
4．与洞庭湖水温变化趋势相关性最大的影响因子是( )
A．降水量 B．风速C．气温 D．径流
考点 2 大气受热过程
1．大气对太阳辐射的削弱作用
(1)方式
削弱方式 参与的物质 作用特点 典例
云层越低、越____，云
大气中的__________ 夏季天空多云时，白天的
A反射 量越多反射越____(无选
和较大颗粒的尘埃 气温相对来说不会太高
择性)
晴朗的天空呈现蔚蓝色；
大气中的__________ 蓝光、紫光容易被空气
B散射 日出前的黎明，日落后的
或微小尘埃 分子散射(有选择性)
黄昏，天空仍然明亮
对流层大气中的水汽 水汽和二氧化碳吸收
平流层的气温随高度增加
和________ ____(有选择性)
C吸收 而上升，地面生物免遭过
臭氧吸收__________(有
平流层大气中的____ 多紫外线的侵害
选择性)
(2)简述大气削弱作用与大气路程长短的关系。
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2．大气对地面的保温作用
在下图中填出三种辐射的名称。特别提醒 一般情况下，物体温度最高时，其辐射最强。就某一地区而言，地方时 12时，
太阳辐射最强；地方时13时，地面温度最高，地面辐射最强；地方时14时，大气温度最高，
大气辐射(包括大气逆辐射)最强。
概念辨析 温室效应与全球变暖
温室效应：近地面大气中的二氧化碳和水汽等吸收地面长波辐射，并通过大气逆辐射将热量
返还给地面。大气的这种保温作用称为温室效应，是大气层中时刻存在的一种自然现象，维
持着地球表面的温度。
全球变暖：全球变暖是由于大气层中二氧化碳等温室气体急剧增加，大量吸收地面红外线长
波辐射，进而使温室效应增强造成的。全球变暖是一种生态或气候破坏。
大气两种作用的实践应用
(1)大气削弱作用原理应用→分析某地区太阳能的多寡
①高海拔地区(如青藏高原地区)
②内陆地区(如我国西北地区)③湿润内陆盆地(如四川盆地)
(2)大气保温作用原理应用→分析生产、生活现象
①解释温室气体浓度升高对全球气候变暖的影响
②分析农业实践中的一些现象
我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜；深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻；华
北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
(3)昼夜温差大小的分析
晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼
天气状况
夜温差大
地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼
地势高低
夜温差大
下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温
下垫面性质
差一般小于陆地
(2022·1月浙江选考)大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为“我
国某城市大气散射辐射日变化图”。完成1～2题。
1．有关该城市大气散射辐射强弱的叙述，正确的是( )
①夏季大于冬季 ②郊区大于城区 ③冬季大于夏季 ④城区大于郊区
A．①② B．①④ C．②③ D．③④2．下列现象与大气散射作用密切相关的是( )
①晴天天空多呈蔚蓝色 ②朝霞和晚霞往往呈红色 ③深秋晴天夜里多霜冻 ④雪后天晴阳
光特别耀眼
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
[关键信息点拨]
北京时间12～14时，该城市太阳高度大，大气散射辐射强，说明大气散射辐射与太阳高
度呈__________相关。
阴天云层厚，大气透明度低，大气散射辐射强，说明大气散射辐射与大气透明度呈____相
关。
在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝紫光容易被散射，波长较长的红光、橙光、黄光不
易被散射。
[地理原理再现] 大气的散射作用
描述大气散射作用的特点。
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答案 1.____ 2.____
考向1 通过“大气对太阳辐射的削弱作用”考查“地理实践力”
(2024·山西吕梁模拟)1815年4月，地处东南亚的S岛发生人类历史上最强的火山喷发
事件，在距离S岛800 km以外的人们连续多日听到隆隆的雷声，看见飘动的灰尘。受此事
件影响，1816年北半球盛夏出现人类历史上罕见的低温天气，造成西欧、亚洲、北美洲农
作物大范围减产。下图示意火山喷发后海拔25 km处大气温度距平和北半球陆地年降水量距
平的变化。据此完成1～3题。
1．海拔25 km处位于( )A．对流层 B．平流层
C．高层大气 D．电离层
2．造成北半球农作物大范围减产的主要原因是大气对( )
A．太阳辐射的削弱作用增强
B．地面的保温作用增强
C．太阳辐射的削弱作用减弱
D．地面的保温作用减弱
3．1816年北半球陆地年降水量距平变化的主要原因可能是( )
A．海陆温差减小，季风环流减弱
B．海陆温差增大，季风环流减弱
C．海陆温差减小，季风环流增强
D．海陆温差增大，季风环流增强
考向2 通过“大气对地面的保温作用”考查“区域认知”
(2023·广东部分学校联考)研究表明，水汽充足、微风且大气稳定有利于雾的形成。有雾
时，海面能见度大大降低，对轮渡的运行影响很大。下面两图分别示意 1975～2009年广东
省南澳岛大雾出现次数与月份、气温的关系。据此完成4～6题。
4．南澳岛大雾( )
①季节变化明显 ②开始出现时气温一般在28 ℃左右 ③水汽多源于暖海水面的水分蒸发
④由强冷空气促成
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
5．促使南澳岛大雾消散的直接原因是( )
A．大气逆辐射增强 B．地面辐射增强
C．大气逆辐射减弱 D．太阳辐射增强
6．连续多日的大雾，导致南澳岛( )
A．航行更加安全 B．作物光合作用效果好
C．生态环境更好 D．昼夜温差减小
