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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] 逆温；气压梯度、水平气压梯
度力、山谷风、海陆风、城市风。
[基本原理] 大气的受热过程；热力环流；
风向、风力大小判定的基本原理。
[体系架构]
课时12 大气的组成和垂直分层 大气的受热过程
考点1 大气的组成和垂直分层
1．大气的组成
(1)干洁空气
1
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①氧气：氧是人类和其他生物维持__________所必需的物质。
②氮气：氮是地球上________的基本元素。
③____________：绿色植物进行光合作用的基本原料；吸收地面辐射的能力强，使气温升高。
④臭氧：吸收太阳光中的__________，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对__________
具有保护作用。
(2)水汽和杂质
①______：成云致雨的必要条件；直接影响地面和大气的温度。
②杂质：作为______，是成云致雨的必要条件。
(3)人类活动对大气的影响
人类活动排放的______进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对______系统
和人类生存造成不利影响。
思考 简述人类活动对大气成分的影响。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．大气的垂直分层
(1)依据：大气从地面向上______、运动状况和密度的差异。
(2)在上图中填出对流层平均高度，并补绘平流层气温变化曲线。
(3)各层特点及与人类活动的关系
分层
高度范围
主要特点
成因
与人类的关系
对流层
低纬：17～18
km。
气温随高度的升高而
(对流层的顶部气温
降至－60 ℃)
地面是低层大气主要
的直接热源
人类生活在对
流层底部，对
流层与人类关
2
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高纬： km
系最密切
空气 运动显著
该层上部冷、下部热
天气现象复杂多变
该层集中了大气圈质
量的四分之三和几乎
全部的水汽、杂质；
对流运动易
平流层
自对流层顶部至
km 高空
气温随高度升高而升
高
在22～27 km 范围
内，臭氧含量达到最
大值，形成 ，它
可以吸收大量太阳紫
外线
平流运动有利
于航空飞行；
臭氧层有保护
地球生命的作
用
气流以 运动为主
该层大气上热下冷，
大气稳定
无云雨现象，能见度
好
水汽、杂质含量很
少，气流平稳
高层大气
自平流层顶部到
2 000～3 000 km
的高空
气温随高度增加先下
降后上升
自平流层顶部开始，
由于没有吸收紫外线
的臭氧，气温下降；
随后，由于大气吸收
了更短波长的太阳紫
外线，温度上升
80～500 km 的
高空有若干
，能反射
无线电波，对
无线电通信有
重要作用
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)逆温的类型及成因
类型
成因
特点
辐射
逆温
地面辐射冷却，在晴朗无云或少云的夜
晚，地面辐射冷却快，离地面越近，降温
越快
大陆上常年均可出现，尤以冬季最强
平流
逆温
暖空气水平移动到冷的地面或水面上而发
生的冷接触作用
越接近地表，降温越快
锋面
逆温
冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面
上部
出现于锋面附近
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
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(3)辐射逆温形成过程
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
有利
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。
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
不利
①逆温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。
②对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。
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( )
4
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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______于高处气温，大气层结构
______，
____________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______，近地面气温低，尤其是冬季______，冷
空气冷却下沉，易在近地面集聚，形成逆温。
答案 1.______ 2.______ 3.______
考向1 通过“大气的组成和垂直分层”考查“区域认知”
(2023·陕西西安模拟)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大
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成因
考向2 通过“逆温”考查“综合思维”
逆温是指在一定条件下对流层大气温度随高度增加而升高的现象，山谷或盆地常因山风
致逆温出现。下图示意我国某山区气象站某时段记录的山谷风风向变化。据此完成3～4 题。
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3．该气象站最可能出现逆温的时段为( )
A．4 时～6 时
B．10 时～12 时
C．16 时～18 时
D．20 时～22 时
4．与冬季相比，该气象站夏季逆温( )
A．出现早，时间短
B．出现晚，时间短
C．出现早，时间长
D．出现晚，时间长
考点2 大气的受热过程
1．在下图中填出三种辐射的名称。
2．两个来源
(1)大气最重要的能量来源：____________。
(2)近地面大气主要的、直接的热源：__________________。
3．两大过程
(1)地面增温：大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。
(2)大气增温：地面以____________的形式向大气传递热量。
4．两大作用
(1)削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的______、______和散射作用。
(2)保温作用：____________对地面辐射损失的热量有补偿作用。
大气两种作用的实践应用
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(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解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
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
天气状况
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
→昼夜温差大
地势高低
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
→昼夜温差大
下垫面
性质
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。
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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．③④
2．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，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。
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”
(2023·江苏泰州模拟)辐射表是测量各种辐射的工具，测量不同的辐射可以选择不同的传
感器和安装方式。下图为“某校地理社团研究大气热力作用所采用的辐射表及安装示意图”。
读图完成1～2 题。
1．图中四个辐射表的功能各不相同，正确的是( )
A．①—测量大气辐射
B．②—测量地面反射的太阳辐射
C．③—测量太阳辐射
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D．④—测量大气逆辐射
2．某日雪后，地表积雪，天气转晴且气温下降，各辐射表测得的辐射量变化情况是( )
A．①—不变
B．②—减少
C．③—减少
D．④—增加
考向2 通过“大气对地面的保温作用”考查“区域认知”
无花果主要生长于热带、亚热带、温带地区，秋末修剪，初春萌芽，初夏成熟。我国北
方地区种植无花果多采用拱棚多层膜覆盖技术(如下图)。拱棚多层膜覆盖技术稳定了无花果
的产量，但在某些方面影响了无花果的品质。据此完成3～4 题。
3．我国北方地区种植无花果多采用拱棚多层膜覆盖技术，主要是为了克服( )
A．低温冻害
B．土壤干燥
C．杂草入侵
D．病虫侵袭
4．采用拱棚多层膜覆盖技术栽培无花果对其生长环境的不利影响主要表现在( )
A．光合作用弱
B．昼夜温差小
C．雨水供给少
D．通风透气差
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