2019-2020学年新教材高中地理 第二单元 从地球圈层看地表环境 第一节 大气圈与大气运动 第1

第一节大气圈与大气运动第1课时大气圈的组成与结构大气的受热过程课程标准解读核心素养聚焦知识体系构建[课标下载]1.运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。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。[学习目标]1.了解大气的垂直分层结构、各层的主要特征及与人类的关系。2.阅读示意图，了解大气受热过程，理解大气保温作用的基本原理。1.搜集资料，探究大气成分的变化及其影响。(综合思维＋地理实践力)2.运用实验手段，探究大气的受热过程。(综合思维＋地理实践力)3.探究玻璃暖房的保温原理与大气的温室效应的联系与区别。(地理实践力＋人地协调观)强基础自主诊断析疑难合作探究提能力分层集训[基础素养]一、大气圈的组成与结构1．低层大气的组成及作用(1)干洁空气①氮：含量最多，是地球生物体内蛋白质的重要组成部分。②氧：含量次多，是人类和一切生物维持必需的物质。③二氧化碳绿色植物进行作用的原料调节的重要气体④臭氧：强烈吸收太阳辐射中的，被誉为“”。(2)水汽是成云致雨的必要条件，固体杂质可促进云雨的形成。生命活动光合地表温度紫外线地球生命的保护伞2．大气圈的分层(1)依据：大气在垂直方向上的、密度及。(2)分层A层：层，气温随高度增加而降低B层：层，气温随高度增加而C层：高层大气(3)与人类的关系①A层：与人类关系密切，风、云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。②B层：大气以为主，气流平稳，有利于高空飞行。③C层：有若干电离层，对有重要作用。温度运动状况对流平流增加水平运动无线电通信[判断]1.宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直降低。()2．全球各地对流层的高度是一样的。()3．高层大气气温随高度的升高而升高。()答案：1.×2.×3.×二、大气的受热过程1．两个热源(1)地球表层最主要的能量来源：。(2)低层大气主要的直接热源：。太阳辐射地面辐射2．两个过程(1)地面增温过程：大部分A透过大气到达地面，使地面增温。(2)大气增温过程：地面增温后以B的形式向近地面大气传递热量，使大气增温。太阳短波辐射地面长波辐射3．两个作用(1)削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对少部分太阳辐射的吸收、和散射作用。(2)保温作用：对地面辐射损失热量的补偿作用。反射大气逆辐射[特别提醒](1)大气对太阳辐射的吸收具有选择性：臭氧强烈吸收紫外线，水汽和二氧化碳主要吸收红外线。(2)大气逆辐射是大气辐射的一部分，白天和晚上始终存在，并且白天辐射更强。素养盘点1.“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。”请问“高处不胜寒”是如何形成的？(综合思维)提示：地面是近地面大气的主要直接热源，越往高处接受到的地面辐射就越少。2．塔里木盆地腹地的昼夜温差高达40℃以上。试分析其原因。(综合思维)提示：塔里木盆地晴天多，白天，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高；夜晚，大气逆辐射弱，保温作用弱，气温低，故昼夜温差大。3．深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？北方农民常用什么办法使地里的蔬菜免遭冻害？说明其原理。(综合思维＋地理实践力＋人地协调观)提示：晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，地面辐射使地面散失了大量的热量而快速降温，产生了霜冻。北方农民常用人造烟幕的办法，增强大气逆辐射，减小温差，使地面保温，使地里的蔬菜免遭冻害。[自主诊断]在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答1～2题。1．大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是()A．二氧化碳和臭氧B．氩和氖C．水汽和杂质D．氮和氧2．由于人类活动造成的大气污染，已导致大气中一些成分比例发生明显变化，表现在()A．臭氧增多B．氧气增多C．水汽增多D．二氧化碳含量增加解析：第1题，水汽是成云致雨的必要条件，杂质作为凝结核促进云雨的形成。第2题，化石燃料的燃烧和森林的破坏使二氧化碳的体积分数在近300年里增加了40%多。答案：1.C2.D读“大气垂直分层图”，回答3～4题。3．高度H1至H2在地球大气分层中应为()A．对流层B．平流层C．中间层D．热层4．图中所示大气分层与人类关系的叙述，正确的是()A．与人类关系最密切B．有利于高空飞行C．反射无线电波D．直接影响近地面人类生产解析：第3题，随海拔高度的变化，大气的物理性质和运动状况都发生了很大变化，因而依据大气在垂直方向上的物理性质和运动状况，可将大气分为三层，即对流层、平流层和高层大气。对流层厚度一般为8～16千米，而平流层范围是从对流层顶至50～55千米高度。由图示可知，H1与H2之间应该为平流层。而且平流层大气气温状况为下部冷，上部热，也同样符合本图所示。第4题，平流层的重要意义是利于高空飞行，以及存在臭氧层是地球生命的保护伞。答案：3.B4.B下图为大气受热过程示意图。读图，完成5～6题。5．下列说法正确的是()A．①是大气热量的直接来源B．②示意大气对太阳辐射的削弱作用C．③代表大气逆辐射过程D．④示意地面辐射6．倡导低碳生活，减少二氧化碳排放量可使()A．①增强B．②减弱C．③减弱D．④减弱解析：第5题，图中①代表太阳辐射；②代表大气的反射作用，是大气对太阳辐射削弱作用的一种形式；③代表地面辐射，是大气的直接热源；④代表大气逆辐射。第6题，大气中的二氧化碳减少可以减弱大气逆辐射，从而降低大气的保温效应。答案：5.B6.D探究点一大气的垂直分层[主题聚焦]根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，可将大气层分为对流层、平流层和高层大气。下图为大气的垂直分层示意图。通过合作探究，得出有关问题的结论。探究1：臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么被誉为“地球生命的保护伞”？目前人类对它有怎样的影响？提示：平流层。臭氧能大量吸收紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。目前人类大量使用制冷设备，排放的氯氟烃增多，它能破坏大气中的臭氧，使臭氧总量减少，两极地区甚至出现臭氧层空洞。探究2：图中的平流层为什么适合高空飞行？提示：平流层的气温下低上高，空气难以对流，大气以水平运动为主，飞机飞行时不会上下颠簸；平流层少水汽和尘埃，天气晴朗少变，能见度高，利于飞机飞行。探究3：为什么对流层的天气复杂多变？提示：对流层集中了大气几乎全部的水汽和杂质，有成云致雨的必要条件。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨，所以对流层天气复杂多变。[核心归纳]1．大气的垂直分层分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系对流层低纬：17～18千米中纬：10～12千米高纬：8～9千米气温随高度的增加而降低(每升高100米，气温大约降低0.6℃)地面是对流层大气的直接热源人类生活在对流层底部，与人类关系最密切空气对流运动显著该层上部冷，下部热天气现象复杂多变几乎全部的水汽、固体杂质集中在该层，对流运动易成云致雨分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系平流层从对流层顶至50～55千米气温随高度升高而升高该层中的臭氧强烈吸收太阳紫外线人类生存环境的天然屏障，利于高空飞行以水平运动为主该层大气上热下冷，大气稳定天气晴朗水汽、杂质少，气流平稳高层大气从平流层顶到3000千米的高空大气密度极小距地面远，受到引力小存在若干电离层，能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用2.逆温及危害(1)逆温现象：正常情况下，对流层的气温随高度增加而降低，且海拔每升高100m，气温约下降0.6℃。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象我们称之为“逆温”。如图所示。(2)危害①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至导致交通事故。②加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。③对航空造成影响。“逆温”多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。[对点刷题]下图为“大气垂直分层高度、温度和气压的变化图”。据此完成1～2题。1．关于图中内容的叙述，正确的是()A．大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化B．随高度增加气温渐高，气压渐低C．距地面20千米处气压降为地面的一半D．对流层垂直方向上温度变化范围是20～－60℃2．关于图中①②层大气的叙述，正确的是()A．①层大气厚度随纬度增加而增厚B．②层因氧原子吸收紫外线而增温C．①层大气与人类关系最密切D．②层复杂的天气现象不利于航空飞行解析：第1题，大气垂直分层的依据是大气的温度、运动状况和密度；不同大气层，其温度的变化不同；距地面20km处气压不到地面的1/20。第2题，①为对流层，②为平流层。对流层厚度与纬度呈负相关；平流层升温是因为臭氧吸收大量紫外线；平流层天气晴朗，空气以水平运动为主，有利于航空飞行。答案：1.D2.C3．气温随高度变化会影响大气的稳定性，从而影响大气污染物的集聚和扩散。下图所示气温与高度关系的四种情况中，最容易导致大气污染物聚集的是()解析：图A随高度的增高气温逐渐升高，逆温现象严重，最容易导致大气污染物的集聚。答案：A探究点二大气的受热过程[主题聚焦]月球上昼夜温差很大，白天在阳光垂直照射的地方温度高达127℃；月球上的夜晚，温度可降低到－183℃。当月球被地球遮住时，温度会更低。在月食时，地球的阴影投射在月球上，这时月球的温度可以在瞬间下降300℃。月球阳面的温度比沸水高2℃，其阴面温度低到－243℃。通过合作探究，得出有关问题的结论。探究1：与地球相比，月球上的气温变化为什么会如此剧烈呢？提示：地球上有大气层，白天，大气层削弱太阳辐射，使到达地面的太阳辐射减少，温度上升缓慢；夜晚，大气层对地面有保温作用，使地面温度下降缓慢。月球上没有大气层，不能对昼夜温度进行调节。探究2：请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳)、反射(大气对太阳)、地面辐射、大气逆辐射，来说明能量在地表附近的传递过程。提示：[核心归纳]1．大气的受热过程大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下：2．大气受热过程在实践中的应用现象原因晴朗天空呈蔚蓝色晴天时，太阳光中的蓝紫色光易被散射阴天天空呈灰白色阴天时，云层厚，大部分太阳光被反射日出前、日落后天空明亮大气的散射作用改变了太阳光的方向白天多云时气温比白天晴天时的低多云时，云层反射作用强，到达地面的太阳辐射少夜晚多云时气温比夜晚晴天时的高夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失热量少晚秋或寒冬霜冻多出现在晴朗的夜晚晴朗夜晚，大气逆辐射弱，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻、大雾等现象青藏高原光照强但气温低空气稀薄，大气削弱作用小，但保温作用也弱利用烟雾防霜冻烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失[对点刷题]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℃。下面左图为“玉兔号”月球车沉睡了一个月夜后首次醒来。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4～5题。4．材料中提到的“太阳翼”接收到的辐射对应上面右图中的()A．①B．⑦C．③D．⑤5．月球表面昼夜温差能达到300多摄氏度的主要原因是()A．①强，②强B．②强，③弱C．④强，⑤强D．①强，③弱解析：第4题，月球表面没有大气，也就没有大气对太阳辐射的削弱作用，所以“太阳翼”接收到的辐射应为⑦，即太阳辐射。选B。第5题，月球表面昼夜温差大的主要原因是月球表面没有大气，白天没有大气对太阳辐射的削弱作用，到达地面的①太阳辐射多，气温高；而夜晚地面辐射强，没有③大气逆辐射，气温低。选D。答案：4.B5.D地膜覆盖是一种现代农业生产技术，进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果，其效应体现在增温、保湿、保水、保持养分、增加光效和防除病虫草等几个方面。读图，完成6～7题。6．我国华北地区在春播时进