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1第二讲大气圈的组成与结构大气的受热过程及大气运动一、大气圈的组成与结构1.大气的组成及作用大气成分作用干洁空气N2地球生物体内蛋白质的重要组成部分O2人类和一切生物维持生命活动所必需的物质CO2绿色植物进行光合作用的原料O3能吸收太阳辐射中的紫外线，对地球生物起保护作用水汽产生云、雨、雾、雪等天气现象，影响地面和大气温度固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件2.大气的垂直分层(1)分层依据：大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。(2)垂直分层：分层气温垂直变化大气运动状况与人类的关系对流层随高度增加而降低对流运动显著天气现象复杂多变，与人类关系最密切平流层随高度增加而增加水平运动为主有利于高空飞行，臭氧层有保护作用高层大气随高度增加先降低后增加80～500km有若干电离层，对无线电通信有重要作用二、大气的受热过程21．两个来源(1)大气最重要的能量来源：A太阳辐射。(2)近地面大气热量的主要、直接来源：B地面辐射。2.两大过程(1)地面的增温：大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。(2)大气的增温：地面以地面辐射的形式向大气传递热量。3.两大作用(1)削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。(2)保温作用：C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。4.主要影响大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化，制约着大气的运动状态。[名师注解]【点1】对流层的高度有纬度差异和季节变化，低纬度地区可达17～18km，高纬度地区仅8～9km；同一地区，夏季高于冬季。【注1】太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，大气吸收的热量主要为长波辐射，对短波辐射吸收很少。因此，地面辐射是近地面大气热量的主要、直接来源。【联1】(1)地面对太阳辐射的吸收能力强。(2)大气对地面辐射的吸收能力强。(3)地面吸收太阳辐射与地面状况有关，一般规律：颜色越浅的物体，其反射就越强(反射太阳辐射越多)，吸收就越弱，地面辐射越弱；颜色越深的物体，其反射就越弱(反射太阳辐射越少)，吸收就越强，地面辐射越强。比如，对太阳辐射的反射率：新雪冰沙土草地。【注2】太阳辐射强≠温度一定高青藏高原所处的纬度较低，海拔较高，空气稀薄，大气透明度好，大气对太阳辐射的削弱作用弱，因此太阳辐射强。但大气吸收地面辐射热量的能力小，通过大气逆辐射返还地面的热量少，造成青藏高原地表热量散失多，温度较低。【点2】(1)大气逆辐射在白天和夜晚都存在，而且白天比晚上还要强烈，最强时为大气温度最高时，即午后两小时(14时)左右。3(2)影响大气逆辐射的因素主要有：空中的云量多少，大气的洁净度、干燥度。一般情况下，云量越多、空气越浑浊、湿度越大，大气逆辐射越强。三、大气运动1.热力环流(1)形成原因：地面冷热不均。(2)形成过程地面间冷热不均→空气的上升或下降→同一水平面上的水平气压差异→大气的水平运动具体如下图所示(在图中填出近地面的冷热状况和气压高低)2.大气的水平运动(1)形成的直接原因：水平气压梯度力。(2)风的受力状况与风向类型高空风近地面风图示(北半球)受力F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响风向与等压线平行与等压线斜交4[名师注解]【记1】掌握热力环流，需把握：(1)“一个关键”：冷热判断(根据热容量大小判断)。(2)“四个步骤”：①热上升，冷下沉；②热低压，冷高压(近地面)；③近地面与高空气压相反；④水平气流从高压流向低压。【注3】关于热力环流，具有“气温越高，气压越低”的规律，切记该规律只适用于热力条件下的下垫面，受动力因素影响的大气环流或者高空不适用于该规律。【联2】(1)近地面摩擦力越大，风向与等压线之间的夹角愈大；反之，夹角愈小。(2)风向与半球位置及气压分布有密切关系。无论高空还是近地面，风的来向为高压一侧的方向；风向向右偏的处于北半球，向左偏的处于南半球。【记2】风压定律在北半球，背风而立，高气压在右后方，低气压在左前方；在南半球，背风而立，高气压在左后方，低气压在右前方。考点一大气的受热过程(一)图解大气的受热过程(二)大气两种作用的实践应用51．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气候变暖的影响：(2)分析农业实践中的一些现象：①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。②深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。④干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石，不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。(三)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[典题精研][典例](2017·全国卷Ⅰ·节选)我国某地为保证葡萄植株安全越冬，采用双层覆膜技6术(两层覆膜间留有一定空间)，效果显著。如图中的曲线示意当地寒冷期(12月至次年2月)丰、枯雪年的平均气温日变化和丰、枯雪年的膜内平均温度日变化。据此完成(1)～(2)题。(1)图中表示枯雪年膜内平均温度日变化的曲线是()A．①B．②C．③D．④(2)该地寒冷期()A．最低气温高于－16℃B．气温日变化因积雪状况差异较大C．膜内温度日变化因积雪状况差异较大D．膜内温度日变化与气温日变化一致[解析]第(1)题，双层覆膜具有良好的保温作用，膜内气温应高于当地实际温度，排除③④。丰雪年降水多，云层厚，加之积雪覆盖薄膜，膜内平均温度几乎无变化，排除①。故选B。第(2)题，由图并结合上题分析可知，该地寒冷期丰雪年膜内平均温度日变化很小，而枯雪年膜内平均温度日变化较大，因此膜内温度日变化因积雪状况差异较大。该题的统计数据是“平均气温”，因此不能确定该地寒冷期最低气温高于－16℃。由于地膜的保温作用，膜内温度日变化相对较小，与实际气温的日变化不一致。[答案](1)B(2)C[考题变式]1．(变设问)图中表示丰雪年平均气温日变化的曲线是()A．①B．②C．③D．④解析：选D双层覆膜具有保温作用，膜内温度高于当地实际温度，故排除①②。丰雪年积雪覆盖，反射率大，地面吸热少，地面长波辐射少，故气温较枯雪年更低。2．(变题型)图中表示丰、枯雪年膜内平均温度日变化的曲线分别是______，其中膜内气温日变化较大的是________年，原因是_______________________________________________________________________________________________________________。解析：双层覆膜起到保温作用，故表示丰、枯雪年膜内平均气温日变化的曲线分别是①②。枯雪年膜内气温日变化较大，主要是枯雪年阴天少，积雪少，夜间到上午热量散失多，膜内温度低，下午获得太阳辐射多，膜内温度高。7答案：①②枯雪枯雪年阴天少、积雪少，夜间到上午散失热量多，下午获得热量多[集训冲关](2019·株洲检测)由于月球表面昼夜温差非常大，白昼时温度高达127℃，黑夜时低至－183℃。为适应极端环境，“玉兔号”月球车不得不遵守“日出而作，日落而息”的作息规律。专家这样形容它：肩插“太阳翼”，脚踩“风火轮”，身披“黄金甲”，腹中“秘器多”。据此回答1～2题。1．材料中提到的“太阳翼”接收到的辐射对应图b中的()A．①B．③C．⑤D．⑦2．月球表面昼夜温差超过300℃，主要原因是其表面()A．①强，②强B．②强，③弱C．④强，⑤强D．①强，③弱解析：1.D2.D第1题，月球表面没有大气层，不会有大气削弱太阳辐射，“太阳翼”接收到的辐射应是未被削弱的太阳辐射，对应图中的⑦。第2题，月球表面没有大气层，白天没有大气对太阳辐射的削弱作用，到达月球表面的太阳辐射多，①强；而夜晚月球表面辐射强，没有大气逆辐射，③弱，也就没有大气的保温作用，因此昼夜温差大。如图中①②③④四条曲线表示30°N某大陆与某大洋不同海拔上1月、7月的气温，读图完成3～4题。3．大陆1月、大陆7月，大洋1月、大洋7月对应的四条曲线分别是()A．①④②③B．①③②④C．②④①③D．②③①④4．下列对图中内容描述正确的是()A．随着海拔的增加，海陆热力差异变大8B．7月份，在海拔3000m上海陆热力差异最大C．7月温差大于1月，因为夏季风强于冬季风D．1月大陆作为冷源、海洋作为热源在不同海拔上总是存在的解析：3.A4.D第3题，图中四条曲线表示的是30°N地区，1月份为冬季，7月份为夏季，同一海拔7月气温高于1月，由图中数据可知，①②为1月，③④为7月。同纬度地区夏季大陆气温比海洋高，冬季大陆气温比海洋低，从而得出①为大陆1月，②为大洋1月，③为大洋7月，④为大陆7月。故A项正确。第4题，由图可知，在不同海拔上1月大陆气温总比海洋低，所以1月大陆作为冷源、海洋作为热源在不同海拔上总是存在的，故D项正确。由图中数据可知，随着海拔的增加，温差变化有大有小，趋势表现不明显，故A项错误；由上题分析可知，③④表示7月份，在海拔1500m左右海陆温差最大，海陆热力差异最大，故B项错误；7月温差大于1月，冬夏季风的强弱与气压差有关，冬季风一般强于夏季风，故C项错误。考点二逆温现象1．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愈近地表，降温愈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2.逆温的形成及消失过程3．逆温的影响(1)有利方面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，逆温可当成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，多年生9果树越冬可以免受冻害等。(2)不利方面①逆温时大气结构比较稳定，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。[集训过关]霾的形成与水平方向的静风现象、垂直方向的逆温现象、悬浮颗粒物的增加有关。当大气湿度增加时，霾可以转化为雾，因而霾与雾常常相伴而生，统称雾霾。据此回答1～2题。1．四图中容易出现严重雾霾的天气状况及其原因是()A．①——湿度大，降水多B．②——气压高，气温低C．③——逆温层，风力小D．④——风力小，湿度大2．雾霾天气对下列相关产业直接影响最大的是()A．果林园艺及乳畜业B．环境保护及文教事业C．钢铁及汽车制造业D．旅游业及交通运输业解析：1.C2.D第1题，读图，①图中有降水天气，空气中的悬浮颗粒物会随降水落到地面，使大气中悬浮颗粒物减少，不易出现严重雾霾，A错误；②图表示某地不同气压状况的天数，不是某一天的天气情况，B错误；③图中近地面气温随海拔增高而升高，出现逆温现象，不利于空气对流运动，有利于雾霾形成，C正确；④图所示风速较大，不利于雾霾的形成，D错误。第2题，出现雾霾天气时，大气能见度降低，直接影响到旅游业及交通运输业，但是对其他选项中的产业影响较小。逆温是指某高度大气实际温度高于理论温度的现象，河流和湖泊中有时也会出现逆温现象。读阿根廷某湖泊不同季节垂直水温变化图，回答3～4题。103．图中能反映逆温现象的曲线及其出现的月份是()A．①7月B．②7月C．①1月D．②1月4．此时该湖泊出现逆温的原因是()A．处于夏季，湖泊水温上升过快B．处于冬季，表层湖水受外界降温影响大C．湖底在此