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1、第三章,大气的垂直分层 和大气受热过程,自然环境中的物质 运动和能量交换,必修,由上图可知，大气对地面的保温作用主要包括三个方面： 1“太阳暖大地” 除臭氧和氧原子吸收一部分波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线外，能量较强的可见光被吸收的很少，绝大部分透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射能增温。,2“大地暖大气” 地面增温向外辐射的是长波辐射，除少数透过大气返回宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。,3 “大气返大地” 大气在增温的同时也向外辐射热量，其中大部分射向地面，称为大气逆辐射。这样大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的
2、热量，对地面起到了保温作用。,【例1】(2011全国)一般情况下，空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。下图示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面， 高空自西向东的气流速度约20千米/时。据此完成(1)(3)题 。,(1)此时甲、乙、丙三地的大气垂直状况相比较() A甲地比乙地稳定 B乙地对流最旺盛 C乙地比丙地稳定 D丙地最稳定 (2)正午前后( ) A甲地气温上升最快 B乙地可能出现强对流天气 C丙地刮起东北风 D甲地出现强劲的偏南风 (3)该区域可能位于( ) A黄土高原 B内蒙古高原 C华北平原 D东南丘陵,D,B,D,【思维过程】试题以直角坐标图为背景，综合气温、地形、湿
3、度等要素，探讨大气的水平运动、垂直运动规律。 第(1)题，从大气垂直状况分析三地大气的稳定性。大气稳定度指近地层大气作垂直运动的强弱程度。从等温线分布来看，三地都是上冷下热，空气易出现对流运动。但对流的旺盛程度主要取决于相同高度范围内的温差大小，因甲地上空等温线密集，故温差最大，对流最旺盛。,【思维过程】 对于乙地和丙地，温差接近，大气的稳定性主要看空气密度，密度越大越稳定。根据“空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关”，因乙地有面积较大的湖泊，故空气中的水汽含量大，因此空气的密度乙地小于丙地，故相比之下，丙地大气更稳定。,【思维过程】 第(2)题，首先要抓住题目中的时间信息“正午前后”，
4、与题图对应的“8时气温状况”，有一个时间差(4小时)，材料中有一大气运动信息“高空自西向东的气流速度约20千米/小时”，读图发现，甲、乙两地距离大约是80千米，甲处的气流状况经过4小时后刚好向西传递乙处。即图示8时气温分布整体沿横轴向东平移80千米。8时甲处对流最旺盛，4小时后乙地可能出现强对流天气。,【思维过程】 第(3)题，定位该地形区主要根据海拔，该区域海拔在200500米之间，为丘陵，故为东南丘陵；黄土高原(海拔为10002000米)、内蒙古高原(海拔为10001500米)海拔都高于500米；华北平原海拔在200米以下。本题的误区在于部分考生认为东南丘陵在北纬30以南，而华北平原正好位
5、于中纬地区，但是东南丘陵包括三部分：江南丘陵、两广丘陵、东南沿海丘陵，江南丘陵正好位于“北半球中纬”。,对流层大气一般情况下是随海拔上升气温下降，垂直递减率为海拔每升高100米气温下降0.6。但是有时某一高度范围内出现气温随海拔升高而上升的现象，这就叫做逆温现象。逆温现象会阻碍大气的对流运动，使得大气中的污染物不易扩散，加重污染，尤其在城市和工矿区上空，由于多凝结核，易产生多雾天气。,规律技巧总结,规律技巧总结,气温的变化会影响大气的稳定性。局部地区的气温变化要“三看”：一看所处的位置(包括纬度位置，海陆位置，及所在地的下垫面状况)；二看所处的时间(包括比较太阳高度和昼夜长短的冬夏变化，一天中
6、所处时间段)；三看大气密度和天气状况(影响大气的削弱作用和保温作用的强弱)。,(续表),【例2】(2011上海)臭氧在大气中的含量虽少，但对地球生命却至关重要。 (1)臭氧层对地球生命起到保护作用，这是因为臭氧层能够( ) A降低大气温度 B吸收太阳紫外线辐射 C促发光化学反应 D分解人类活动排放的废气 (2)据观测，地球上空臭氧空洞现象最为严重的地方出现在( ) A青藏高原上空 B北极附近上空 C南极附近上空 D北美大陆上空,B,C,【思维过程】 试题考查臭氧对地球“保护伞”的作用原理及臭氧空洞的分布。 第(1)题，臭氧层有选择性的吸收太阳紫外线辐射，从而对地球生命起到保护作用。 第(2)题
7、，目前臭氧空洞现象最为严重的地区为南极附近上空。,(1)大气对太阳辐射的吸收具有选择性，如臭氧吸收紫外线，水汽和二氧化碳吸收红外线，能量最强的可见光则被吸收得很少。这也是为什么对流层大气增温的直接热源是地面，而不是来自太阳辐射的原因。,规律技巧总结,(2)大气对太阳辐射削弱作用有三种形式：吸收、反射、散射。散射同吸收一样也具有选择性，波长越短的光越易被散射，云层的反射作用最显著，云层越厚，云量越多，反射就越强。,规律技巧总结,(3) 记住一些实例以便在学习过程中进行知识迁移。如晴朗的天空呈蔚蓝色，太阳没出来天就亮了，太阳下山了天还没黑都是散射作用。霜冻多出现在秋冬晴朗的夜晚是因为大气逆辐射弱。
8、,规律技巧总结,(2010河北省元氏县高三模拟试卷)读下图，回答第1题。,1.该层大气( ) A随高度增加，温度增幅变小 B能够大量吸收紫外线长波辐射 C以平流运动为主，有利于飞机高空飞行 D强烈的太阳辐射使大气呈电离状态,C,【解析】 对流层平均厚度为12千米，气温随高度的升高而降低，对流运动显著，天气现象复杂多样；对流层顶到高空50千米为平流层，气温随高度升高而升高，平流运动显著。,(2011巢湖市第一次质检)下图为同一地点在某日的上午、午后、夜间及清晨四个不同时段的近地面大气垂直气温分布图。完成23题。,A 愈接近地面风速愈小，大气热量不易散失 B 愈接近地面空气尘埃愈多，尘埃能吸收太阳
9、辐射 C愈接近地面空气密度愈大，大气愈能吸收太阳辐射 D地面吸收太阳辐射后，地面辐射首先供近地面大气吸收,2.图中丁曲线愈接近地面气温愈高的原因是( ),D,3.图中四条曲线中最可能是清晨的大气垂直气温分布的是( ) A甲 B乙 C丙 D丁,A,【解析】 大气的直接热源是地面辐射，午后地面辐射最强，越近地面气温越高，所以第2题选D； 清晨地面辐射最弱，近地面气温低，出现辐射逆温现象。所以第3题甲符合题意。,(2011甘肃省部分高中高三第一次联考)2010年11月29日到12月10日联合国气候会议在墨西哥坎昆举行。读“大气受热过程” 图，完成45题,4.在上图中近百年来，全球气温的变化趋势与下列
10、因素有关的是( ) A增强 B减弱 C减弱 D增强 5.科学家发现， 随着大气层中的浮质和其它微粒增加，近几十年以来，到达地球的阳光量减少了10%，地球正在“变暗”。图中与“地球变暗”有关的大气热力作用是( ) A B C D,D,A,【解析】 大气中的温室气体增多，使得大气的保温作用增强，即大气逆辐射增强。到达地球的阳光量减少了10%，说明大气的削弱作用增强了，即作用增强了。,6.(2010哈九中下学期期中) “蓝蓝的天上白云飘，白云下面马儿跑”。天空呈现蓝色，云为白色的原因分别是( ) A吸收和散射 B吸收和反射 C散射和反射 D反射和散射,C,【解析】 晴朗的天空呈现蔚蓝色，是空气分子、微小尘埃散射波长较短的蓝紫光形成的，云层呈现白色是因为云层反射太阳光形成的。,7.(2010上海综合)2010年4月以来，冰岛南部埃亚菲亚德拉冰川附近火山多次大规模喷发，火山熔岩不仅融化了部分冰川，导致山洪暴发、道路桥梁被毁，腾空而起的火山灰更使欧洲部分空域成为航空禁区。,火山喷发时产生的火山灰云团，削弱了到达地表的太阳辐射，反映在“大气热量示意图”中相应的数字编号是_、_；增强了射向近地面的大气逆辐射，图中相应的数字编号是_。从理论上说，空中火山灰云团使得当地昼夜温差变_。,小,
