高考地理复习专题三地球上的大气.docx

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高考地理复习专题三地球上的大气

2022年高考地理复习专题三地球上的大气

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专题三　地球上的大气

考点1　大气的组成与垂直分层

课程标准:

　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。

一、大气的组成

1.低层大气的组成:

主要由干洁空气、水汽和固体杂质三部分组成。

干洁空气的主要成分是氮气和氧气。

2.各成分的作用:

成分

作用

氮

地球上生物体的基本成分

氧

人类和其他好氧生物维持生命活动必必须的物质

参加有机物的燃烧、腐败和分解过程

二氧

化碳

绿色植物进行光合作用的基本原料

对地面起保温作用

臭氧

激烈汲取紫外线,保护地球生物免受过量紫外线伤害

水汽

产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象

固体

杂质

使大气能见度变差

作为凝结核,是成云致雨的必要条件

二、大气的垂直分层

依据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异,大气自下而上依次是对流层、平流层和高层大气。

1.对流层:

（1）位置:

大气最低层。

（2）组成:

占大气圈总质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,大气中污染物多集中在这一层。

（3）厚度:

低纬度地区17~18千米,高纬度地区8~9千米。

（4）特征。

①气温随高度升高而递减。

②大气对流运动显著。

③天气现象复杂多变。

（5）与人类活动关系:

与人类的关系最为密切。

2.平流层:

（1）位置:

对流层顶向上至50~55千米高空。

（2）组成:

15~35千米含有大量臭氧。

（3）特征。

①气温随高度增加而迅速上升。

②大气以水平运动为主。

③无云雨现象,能见度好。

（4）与人类活动关系:

合适高空飞行。

3.高层大气:

（1）位置:

平流层顶以上的大气。

（2）特征。

①气压很低,密度很小。

②空气高度电离,形成假设干电离层。

（3）与人类活动关系:

电离层反射无线电波,对无线电通信具有重要作用。

大气逆温与生产生活

（1）逆温的含义。

有两种状况:

①海拔上升,气温升高;

②海拔上升,气温下降,但幅度小于每上升1000米,温度降低6℃。

（即气温下降幅度小于垂直递减率）。

（2）逆温的影响。

①天气而言:

说明大气结构稳定,对流微弱,天气晴好为主。

②环境而言:

它可以阻碍空气垂直运动的发展,使大量烟、尘、水汽凝结物聚集在其下面,使能见度变差等。

　（20xx·邵阳学业水平模拟）下列图为大气垂直分层示意图。

读图完成

（1）、

（2）题。

（1）水汽和杂质主要位于图中　　层（　　）?

A.甲B.乙C.丙D.丁

（2）以下关于图中内容的表达,错误的是（　　）

A.甲层远离地球,与人类活动无关

B.乙层对流运动激烈

C.丙层大气热量主要来源于太阳辐射

D.丁层天气现象复杂多变

【解析】

（1）选D,

（2）选A。

第

（1）题,依据所学知识和图中信息推断,图中甲和乙表示高层大气,丙、丁分别表示平流层和对流层。

受重力影响,大气中的水汽和杂质主要集中于接近地表的对流层,即图中丁层。

第

（2）题,图中显示,甲层属于地球大气层的一部分,是地球的一部分,并不远离地球,人类的许多航天活动在甲层,因此与人类活动密切相关,A表达错误,符合题意;读图可知,乙层气温随高度升高而降低,具有上冷下热的垂直结构,因此对流运动激烈,B表达正确,不符合题意;丙层为平流层,该层中有大量的臭氧,可以直接汲取太阳辐射而增温,因此该层的大气热量主要来源于太阳辐射,C表达正确,不符合题意;丁层为对流层,对流层中具有丰富的水汽和固体凝结核,加上对流显著,因此天气现象复杂多变,D表达正确,不符合题意。

大气的分层主要是依据大气的温度、密度和大气运动状况,将大气分为对流层、平流层和高层大气。

对流层:

气温随高度增加而递减,对流运动显著,天气现象复杂多变。

平流层:

气温随高度增加而增加,气流以平流运动为主。

高层大气:

空气稀薄,有电离层,温度随高度先降低后增高。

考点2　大气受热过程

课程标准:

　运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。

一、大气对太阳辐射的削弱作用

1.大气对太阳辐射的削弱作用主要包括反射、散射和汲取作用。

（1）反射作用:

大气中的云层和较大颗粒的尘埃,反射太阳辐射,云层越低、越厚,云量越多,反射越强。

具体天气实例是,夏季天空多云时,白天的气温不会太高。

（2）散射作用:

大气中的空气分子或微小尘埃散射部分太阳辐射,具有选择性,太阳辐射的可见光中,波长较短的蓝、紫光易被散射,因而晴朗的天空浮现蔚蓝色。

（3）汲取作用:

具有选择性。

平流层中的臭氧汲取紫外线,故平流层气温随高度的增加而上升;对流层大气中的水汽和二氧化碳主要汲取红外线。

大气对太阳辐射中能量最强的可见光汲取得很少,故太阳辐射不是对流层大气的主要直接热源。

2.太阳辐射的地区差异:

低纬度地区太阳高度大,太阳辐射被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多;两极地区太阳高度小,太阳辐射被大气削弱得多,到达地面的太阳辐射少。

二、大气对地面的保温作用

1.地面升温:

地面汲取太阳辐射后升温,同时以地面辐射的形式向外辐射能量。

地面辐射最主要集中在红外线部分,是长波辐射。

2.大气升温:

对流层大气中的水汽和二氧化碳可激烈汲取地面辐射而增温,故地面是对流层大气主要的直接热源。

3.大气逆辐射:

大气汲取地面辐射增温的同时以大气辐射的形式向外辐射能量,大部分大气辐射向下射到地面,称为大气逆辐射。

大气逆辐射一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用。

大气的增温过程

大气的受热过程和保温作用可形象地概括为“太阳暖大地〞“大地暖大气〞“大气还大地〞,具体图解如下:

三、大气热力作用的意义

大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,减小了气温日较差,为生物的生长发育和人类活动提供了适宜的温度条件。

（20xx·湖南学考真题）“太阳热大地,大地暖大气,大气还大地〞是大气受热过程的形象描述。

如图为大气受热过程示意图。

读图完成

（1）、

（2）题。

（1）近地面大气的直接热源是（　　）

A.甲B.乙C.丙D.丁

（2）以前每逢秋冬季节,我国北方地区的农民常用人造烟雾的方法,使地面的蔬菜免遭冻害。

该方法主要是加强了（　　）

A.甲B.乙C.丙D.丁

【解析】

（1）选C,

（2）选D。

第

（1）题,读图可知,图中甲、乙、丙、丁分别表示到达大气上界的太阳辐射、到达地面的太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射;近地面大气的直接热源为地面辐射（丙）。

第

（2）题,使用人造烟雾可以加强大气逆辐射（丁）,对地面起着保温作用,可避免地面的蔬菜遭受冻害。

大气直接汲取的太阳辐射能量很少,近地面大气主要靠汲取地面辐射增温;大气逆辐射的强度主要受云量、大气透明度的影响。

考点3　大气热力环流

课程标准:

　运用示意图等,说明大气热力环流原理,并解释相关现象。

一、大气热力环流的形成

1.大气运动:

大气运动有垂直运动和水平运动之分,垂直运动表现为气流上升或气流下沉,大气的水平运动即是风。

2.热力环流

（1）概念:

由于地面冷热不均而形成的空气环流。

（2）形成过程（如图）。

①A地受热,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚集,密度增大,形成高气压。

②B、F地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。

③水平运动:

在同一水平面上,空气由高气压区流向低气压区。

理解热力环流的形成,关键抓住以下三点关系:

（1）温压关系（如上图中甲、乙、丙三地所示）。

（2）风压关系:

水平方向上,风总是从高压吹向低压（如上图中①②③④处风向所示）。

（3）等压面凹凸关系:

近地面与高空的等压面凸起方向相反。

二、自然界的大气热力环流

在陆地和海洋之间形成海陆风,山坡与山谷之间形成山谷风,城市和郊区之间形成城市热岛环流等。

1.山谷风:

白天吹谷风,夜晚吹山风;白天谷风沿山坡上行时,常形成山顶积云,有时出现阵雨。

2.海陆风:

白天吹海风,夜晚吹陆风。

3.城市热岛环流:

城市人口密集,产业发达,生活、生产和交通释扩大量废热,城市气温高于郊区,近地面风从郊区吹向城市。

（20xx·张家界高一检测）下列图为大气热力环流模拟实验示意图。

据此完成

（1）、

（2）题。

（1）此实验过程中（　　）

A.纸片A、B都偏向电炉

B.纸片A偏向冰块,纸片B偏向电炉

C.纸片A、B都偏向冰块

D.纸片A偏向电炉,纸片B偏向冰块

（2）大气热力环流的主要动力来自（　　）

A.太阳辐射B.太阳活动

C.地壳运动D.地球引力

【解析】

（1）选B,

（2）选A。

第

（1）题,图中电炉温度高,气流上升形成低压,冰块气温低,气流下沉形成高压,近地面风从冰块吹向电炉,纸片B偏向电炉;近地面与高空气压状况相反,高空气流从电炉上空吹向冰块上空,纸片A偏向冰块。

如图所示:

第

（2）题,大气热力环流的原因是地面冷热不均,主要动力来自太阳辐射。

近地面气流高,气压低,大气膨胀上升;气温低,气压高,大气收缩下沉。

水平方向上,大气由高压流向低压。

　（20xx·郴州学业水平模拟）图为大气垂直分层示意图,读图完成1、2题。

1.图中丙大气层名称是（　　）

A.对流层B.平流层

C.电离层D.高层大气

2.以下对各大气层特征的描述,正确的是（　　）

A.甲层天气现象复杂多变,与人类关系最密切

B.乙层大气以平流运动为主,合适高空飞行

C.丙层有大量臭氧,汲取过多的紫外线

D.丙层上热下冷,天气复杂多变

【解析】1选A,2选B。

第1题,依据所学知识,丙为大气最底层,对流层。

第2题,天气现象复杂多变,与人类关系最密切的是对流层,即丙;乙为平流层,天气晴朗,大气以平流运动为主,合适高空飞行;平流层有大量臭氧,汲取过多的紫外线;对流层下热上冷,天气复杂多变。

（20xx·湖南联考）自然界中的碳在大气圈、生物图、岩石圈等各圈层中不断循环。

富含的煤是植物遗体经生物化学作用和地质作用转变而成。

下列图为大气的受热过程示意图。

据此完成3、4题。

3.地层是记录地球历史的“书页〞,含煤地层反映当时的地理环境是（　　）

A.冰川广布B.黄沙万里

C.汪洋一片D.植被丰茂

4.煤炭的大量燃烧导致大气中的二氧化碳浓度上升,加强了图中的（　　）

A.甲B.乙C.丙D.丁

【解析】3选D,4选C。

第3题,煤的形成主要是因为植物遗体经生物化学的分解、埋藏后再经地质作用转变而成。

含煤多的地层可以推断古代的地理环境为植被丰茂。

第4题,读大气的受热过程示意图分析可知,甲为到达大气上界的太阳辐射,乙为到达地面的太阳辐射,丙为大气逆辐射,丁为地面辐射。

煤炭的大量燃烧导致大气中的二氧化碳浓度上升,会加强大气逆辐射,将热量还给地面,从而对地面起到保温作用。

（20xx·湖南联考）下列图为某城市热岛环流模式示意图。

据此完成5、6题。

5.图中气压最高的是（　　）

A.①B.②C.③D.④

6.以下举措能有效缓解城市“热岛效应〞的是（　　）

A.提升市区建筑密度

B.扩展市区工业规模

C.减少郊区人口数量

D.强化市区绿化建设

【解析】5选A,6选D。

第5题,海拔越高,气压越低,图中③、④位于高空,气压较低,不是气压最高的地点;近地面的②地盛行上升气流,气压较低,①地盛行下沉气流,气压较高,因此图中气压最高的是①地。

第6题,提升市区建筑密度,会使城区散热不畅,不利于缓解城市“热岛效应〞;扩展市区工业规模,会使城区排放的废热更多,不利于缓解城市“热岛效应〞;减少郊区人口数量,会使城郊之间冷热差异加大,不利于缓解城市“热岛效应〞;强化市区绿化建设可以提升城区植被覆盖率,加强热容量,汲取大量废热,从而有效缓解某些时段的城市“热岛效应〞。

（20xx·衡阳八中学业水平模拟）海云是沿海一带一种特有的对流发展较旺盛的积云,形似古代的城墙。

海云的演变有两种状况:

一种是在沿海陆地和沿岸海上交替出现,但是维持时间较短;另一种快速发展,整日或连日维持不散。

下列图为海云形态图,据此完成7、8题。

7.在沿海陆地和沿岸海上交替出现的海云,其循环周期一般是（　　）

A.一小时B.一个白天

C.一昼夜D.一年

8.维持时间长且快速发展的海云最可能开始于（　　）

A.午夜的陆地上

B.黎明前的海上

C.日出时的陆地上

D.午后的海上

【解析】7选C,8选B。

第7题,依据材料信息可知,海云是沿海一带特有的对流发展较旺盛的积云,白天陆地升温快,对流旺盛,易在沿海陆地上形成积云。

夜晚,海洋温度相对较高,对流较为旺盛,易在海洋上空形成积云,所以在沿海陆地和沿岸海上交替出现的海云,其循环周期一般是一昼夜,而非一小时或一个白天。

依据材料信息可知,在沿海陆地和沿岸海上交替出现的海云,其维持时间较短,其循环周期不可能为一年。

第8题,维持时间长且快速发展,说明湿度较大且对流运动旺盛。

夜晚,陆地降温较快,午夜的陆地上和日出时的陆地上,气温均较低,对流运动不旺盛。

午后陆地升温速度快,海洋升温速度相对较慢,海上的对流运动不旺盛。

黎明前陆地气温低,海洋气温相对较高,海上对流运动旺盛且湿度较大。

9.（20xx·湖南联考）阅读图文材料,回答以下问题。

材料一　2019年,南京燃气热水锅炉进行低氮改造,避免城市热岛效应。

江苏天和冷暖设备有十多年大型商用锅炉改造案例,他们的德地氏冷凝燃气锅炉NOx减少80%,CO减少90%,重量是钢制锅炉的1/3,比一般钢制锅炉节能40%,静音运行,低氮氧化合物排放。

材料二　图1为城市热岛效应示意图,图2为大气垂直分层示意图。

（1）城市热岛效应形成的主要原因是　　　　　。

?

A.城市生产和生活活动释扩大量热量

B.城市建筑对太阳辐射的反射率大

C.城市高层建筑的不断增多

D.城市上空云量少,对太阳辐射的削弱作用小

长期生活在热岛中心的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、失眠、食欲不振、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发等。

（2）为了美好的生存环境,请说出减缓城市热岛效应的可行性措施。

（3）图1位于图2中的　　　　　层,该层气温垂直变化规律是　　　　　　　　　。

?

（4）图2中字母B代表　　　　　层,大气温度随高度增加而升高,导致这一变化的原因是　　　　　　　　　。

?

（5）如假设修建一个可能有污染的工厂,应建设在（图1）a、b、c中的哪处?

请说明理由。

【解析】第

（1）题,城市热岛效应形成的主要原因是人为原因,改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,进而引起城市小气候变化现象。

城市中人口密集,人们在生产和生活过程中释扩大量热量,使市区温度显然上升,形成一个显然的高温区;城市建筑对太阳辐射的反射率大,会减少热岛效应;城市高层建筑的不断增多,对城市热岛效应形成影响不大;城市上空云量并不少。

第

（2）题,城市热岛效应形成的主要原因是城市生产和生活活动释扩大量热量,减缓城市热岛效应的措施可结合原因来回答,如节能减排,提升能源利用率,减少温室气候和有害气体的排放。

倡导清洁生产,限制工业排污。

强化宣扬教育,提升人们的环境意识。

工程措施如强化城市绿化,大力植树种草,扩展绿化面积等。

第（3）题,图1表示的是近地面,位于图2中的对流层,从图中看对流层气温随海拔升高而降低。

第（4）题,图2中字母B代表平流层,大气以水平运动为主,有利于高空飞行;由于臭氧大量汲取紫外线,导致大气温度随高度增加而升高。

第（5）题,从图中可看出,a位于市区、b位于市区和郊区之间、c在城市热岛效应之外。

为了减少城市污染,有污染的工业不能建在市区。

b点在城市热岛效应之内,污染会随城市风吹到市区,加重城市污染,也不合适。

c在城市热岛效应之外,可以避免大气污染物进入市区,c最合适。

答案:

（1）A

（2）树立“绿色〞理念意识;节能减排,大力发展绿色能源,提升能源利用率,减少温室气体和有害气体的排放;倡导清洁生产,限制工业污染排污;改变城市下垫面,植树种草,扩展公园面积等。

（任答2点）

（3）对流　气温随海拔升高而降低

（4）平流　臭氧层汲取紫外线

（5）c　c点在城市热岛效应之外（在下沉距离之外）,可以避免大气污染物,避免加重城市污染;a、b两点在城市热岛效应之内,会加重城市污染。

（20xx·湘潭一中学业水平模拟）小明暑假到威海某乡村姥姥家度假,发现堂屋虽没有空调,但白天因有“穿堂风〞而感觉凉快。

下列图为房屋布局图。

据此完成1、2题。

1.与“穿堂风〞的形成有关的地理原理是（　　）

A.热力环流形成原理

B.大气受热过程原理

C.温室效应原理

D.热胀冷缩原理

2.白天,“穿堂风〞近地面的气流运动方向是（　　）

A.由西向东B.由东向西

C.由北向南D.由南向北

【解析】1选A,2选C。

第1题,堂屋北侧的植被区和南侧的水泥地的热力性质不同,前者比热容比后者大。

白天水泥地比植被区升温快,气流上升,形成低压区,植被区升温慢,气温低,气流下沉,形成高压区,风从有植被的高压区吹向水泥地低压区,形成穿堂风;夜晚水泥地比植被区降温快,气流下沉,形成高压区,风吹向植被区,形成穿堂风,这种由冷热不均形成的环流,属于热力环流,因此与“穿堂风〞的形成有关的地理原理是热力环流形成原理,A符合题意;“穿堂风〞的形成与大气受热过程原理、温室效应原理、热胀冷缩原理无关。

第2题,白天,水泥地比植被区升温快,气流上升,形成低压区,植被区升温慢,气温低,气流下沉,形成高压区,风从有植被的高压区吹向水泥地低压区,形成穿堂风,图中显示,植被区在北侧,水泥地在南侧,因此白天“穿堂风〞近地面的气流运动方向是由北向南。

（20xx·湖南联考）某学校地理兴趣小组制定并进行了如下实验。

读图,完成3、4题。

3.以下地理现象的成因与上述实验原理相同的是（　　）

4.以下农事活动运用了上述实验原理的是（　　）

A.江南地区早稻秧田上覆地膜

B.黄土高原苹果树下覆地膜

C.江南丘陵柑橘园寒潮前熏烟

D.南方地区菜园寒潮前浇水

【解析】3选A,4选D。

第3题,实验中沙石因热容量小,白天升温快气温高,夜晚降温快气温低,水因热容量大,白天升温慢气温较低,夜晚降温慢气温较高,实验说明地表热力性质差异会导致区域之间的冷热不均。

图A表示海陆间因热力性质不同而导致白天陆地气温高,海洋气温低,海陆间的冷热不均导致海风环流的形成,与上述实验原理相同;图B表示地形雨的形成,与地表热力性质差异无关,与上述实验原理不相同;图C表示白天谷底比山顶获得的太阳辐射少而气温较低,而山坡、山顶气温较高,从而形成谷风环流,与地表热力性质差异无关,与上述实验原理不相同;图D表示城市热岛环流,其形成原理是:

城市排放的废热较多、不易扩散,导致城区气温高于郊区,从而在城区与郊区之间形成热岛环流,与地表热力性质差异关系不大,与上述实验原理不相同。

第4题,江南地区早稻秧田上覆地膜是为了减少地面辐射的损失,从而起到保温作用,让水稻少受低温天气的影响,与地表物质热力性质差异无关,不是运用上述实验原理;黄土高原苹果树下覆地膜,是利用地膜对太阳辐射的反射作用,让苹果背阳一面也能获得充足的光照,提升苹果的品质,与地表物质热力性质差异无关,不是运用上述实验原理;江南丘陵柑橘园寒潮前熏烟,是加强大气逆辐射而起到保温作用,与地表物质热力性质差异无关,不是运用上述实验原理;南方地区菜园寒潮前浇水,是利用水的热容量较大,降温速度较慢,从而确保地温不致于降得过低,避免蔬菜受到低温天气过大的伤害,这利用了地表物质热力性质差异特征,运用上述实验原理。

（20xx·湖南联考）某中学地理兴趣小组为验证二氧化碳对温室效应的加强作用,用玻璃瓶制定了以下实验（图a）并获得了相关数据（图b）。

完成5、6题。

5.影响该时段数据变化（图b）的因素是（　　）

①纬度②太阳高度

③下垫面状况④天气状况

A.①④B.②③

C.②④D.③④

6.实验小组认为两组实测数据的差距与预估相比不够显著,以下改善措施合理的是（　　）

A.将瓶子悬空放置

B.将瓶底涂成黑色

C.将温度传感器放至瓶底

D.将纵坐标间隔扩展

【解析】5选C,6选B。

第5题,图b表示的空气和CO2的温度随时间的变化状况,该时段内的纬度、下垫面状况均不会有变化;太阳高度角的变化影响太阳辐射的强度,进而影响空气温度,一天中太阳高度随时间的变化而变化;天气状况的变化也会影响气温的变化,②④正确。

第6题,将瓶子悬空放置,二氧化碳的保温作用减弱,减弱了效果;将瓶底涂成黑色增加地面汲取的太阳辐射,从而增加二氧化碳的保温作用;将温度传感器放至瓶底,则测量的不是空气的温度;将纵坐标间隔扩展不能使实测数据变化。

7.（20xx·长沙雅礼中学学业水平模拟）阅读图文材料,完成以下要求

热力环流是一种常见的自然现象。

常见的形式有海陆风、城市风等。

下列图示意洞庭湖及周边地区。

（1）运用热力环流原理,分析洞庭湖湖面夜晚降水量多于白天的原因。

（2）分析在洞庭湖边进行大规模城市建设对湖陆风的影响。

【解析】第

（1）题,受水体和陆地热力性质的差异,夜晚陆地降温快,湖面降温慢,所以湖面气温高于陆地气温,湖面空气上升,易形成降水,因此降水多;白天陆地升温快,湖面升温慢,湖面气温低于陆地,空气下沉,降水少。

所以洞庭湖湖面夜晚降水量多于白天。

第

（2）题,依据上题分析可知,白天湖面气温低于陆地,湖面气压高于陆地,近地面风由湖吹向陆地,为湖风;夜晚湖面气温高于陆地气温,湖面气压低于陆地气压,风由陆地吹向湖面,为陆风。

大规模进行城市建设,城市排放的废热较多,会形成城市热岛效应。

白天,热岛效应增大了湖陆之间的温差,使湖陆之间的水平气压梯度力增大,使湖风强化;晚上热岛效应减弱了湖陆之间的温差,使湖陆之间的水平气压梯度力减小,使陆风减弱。

答案:

（1）夜晚湖面气温高于陆地,空气上升,易形成降水,降水多;白天湖面气温低于陆地,空气下沉,降水少。

（2）在湖边进行大规模城市建设,会形成城市的热岛效应。

白天增大了湖陆之间的温差,使湖风强化;晚上减弱了湖陆之间的温差,使陆风减弱。