2018-2019版高中地理 第二單元 從地球圈層看地理環(huán)境 2.2 大氣圈與天氣氣候 第1課時學(xué)案 魯教版必修1.doc

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課時1　大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)　大氣的受熱過程 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.了解大氣的垂直分層結(jié)構(gòu)、各層的主要特征及與人類的關(guān)系。2.閱讀示意圖，了解大氣受熱過程，理解大氣保溫作用的基本原理。 一、大氣圈的組成與結(jié)構(gòu) 1．低層大氣的組成及作用 (1)干潔空氣 ①氮：含量最多，是地球生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要組成部分。 ②氧：含量次多，是人類和一切生物維持生命活動必需的物質(zhì)。 ③二氧化碳 ④臭氧：強(qiáng)烈吸收太陽輻射中的紫外線，被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”。 (2)水汽和固體雜質(zhì)是成云致雨的必要條件。 2．大氣圈的垂直分層 (1)依據(jù)：大氣在垂直方向上的溫度、密度及運(yùn)動狀況。 (2)分層 (3)與人類的關(guān)系 ①A層：與人類關(guān)系密切，風(fēng)、云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。 ②B層：大氣以水平運(yùn)動為主，氣流平穩(wěn)，有利于高空飛行。 ③C層：有若干電離層，對無線電通信有重要作用。 二、大氣的受熱過程 1．兩個熱源 (1)地球上最主要的能量來源：太陽輻射。 (2)低層大氣主要的直接熱源：地面。 2．兩個過程 (1)地面增溫過程：大部分A太陽短波輻射透過大氣到達(dá)地面，使地面增溫。 (2)大氣增溫過程：地面增溫后以B地面長波輻射的形式向近地面大氣傳遞熱量，使大氣增溫。 3．兩個作用 (1)削弱作用：大氣層中水汽、云層、塵埃等對少部分太陽輻射的吸收、反射和散射作用。 (2)保溫作用：大氣逆輻射對地面輻射損失熱量的補(bǔ)償作用。 判斷 1．地面是近地面大氣主要、直接的熱源。( √ ) 2．大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性。( √ ) 3．白天沒有大氣逆輻射。( ) 探究點一　大氣的垂直分層 根據(jù)大氣在垂直方向上的溫度、密度及運(yùn)動狀況的差異，可將大氣層分為對流層、平流層和高層大氣。下圖為大氣的垂直分層示意圖。 1．臭氧層位于圖中大氣的哪一層？為什么被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”？目前人類對它有怎樣的影響？ 答案　平流層。臭氧能大量吸收太陽紫外線，保護(hù)地球上的生物免受過多紫外線的傷害。目前人類大量使用制冷設(shè)備，排放的氟氯烴增多，它能破壞大氣中的臭氧，使臭氧總量減少，兩極地區(qū)甚至出現(xiàn)臭氧層空洞。 2．圖中的平流層為什么適合高空飛行？ 答案　平流層的氣溫下低上高，空氣難以對流，大氣以水平運(yùn)動為主，飛機(jī)飛行時不會上下顛簸；平流層少水汽和塵埃，天氣晴朗少變，能見度高，利于飛機(jī)飛行。 3．在高層大氣中，部分地區(qū)溫度可達(dá)數(shù)千攝氏度，可飛行器卻不會被燒毀，為什么？ 答案　高空大氣中空氣稀薄，航天飛行器從中吸收和與之摩擦產(chǎn)生的熱量有限。 4．為什么對流層的天氣復(fù)雜多變？ 答案　對流層集中了大氣幾乎全部的水汽和雜質(zhì)，有成云致雨的必要條件。近地面的水汽和雜質(zhì)通過對流運(yùn)動向上層空間輸送，在上升過程中隨著氣溫的降低，容易成云致雨，所以對流層天氣復(fù)雜多變。 1．大氣的垂直分層 分層 高度范圍 主要特點 特點成因 與人類 的關(guān)系 對 流 層 低緯：17～18千米 中緯：10～12千米 高緯：8～9千米 氣溫隨高度的增加而降低(每升高100米，氣溫大約降低0.6℃) 地面是對流層大氣的直接熱源 人類生活在對流層底部，與人類關(guān)系最密切 空氣對流運(yùn)動顯著 該層上部冷，下部熱 天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變 幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)集中在該層，對流運(yùn)動易成云致雨 平流層 從對流層頂至50～55千米 氣溫隨高度增加而增加 該層中的臭氧強(qiáng)烈吸收太陽紫外線 人類生存環(huán)境的天然屏障，利于高空飛行 以水平運(yùn)動為主 該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定 天氣晴朗 水汽、雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn) 高 層 大 氣 從平流層頂?shù)? 000千米的高空 大氣密度極小 距地面遠(yuǎn)，受到引力小 電離層能反射無線電短波，對無線電通信有重要作用 2.逆溫及危害 (1)逆溫現(xiàn)象：正常情況下，對流層的氣溫隨高度增加而遞減，且海拔每升高100 m，氣溫約下降0.6 ℃。但在一定條件下，對流層的某一高度有時也會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象或者氣溫隨高度增加而降低的幅度小于垂直遞減率，這種現(xiàn)象我們稱之為“逆溫”。如圖所示。 (2)危害 ①出現(xiàn)多霧和晴朗天氣。早晨多霧的天氣大多與逆溫有密切的關(guān)系，它使能見度降低，給人們的出行帶來不便，甚至導(dǎo)致交通事故。 ②加劇大氣污染。由于逆溫現(xiàn)象的存在，空氣垂直對流受阻，造成近地面污染物不能及時擴(kuò)散，從而危害人體健康。 ③對航空造成影響?！澳鏈亍倍喑霈F(xiàn)在低空，多霧天氣給飛機(jī)起降帶來不便。如果出現(xiàn)在高空，對飛機(jī)飛行極為有利，因為大氣以平流運(yùn)動為主，飛行中不會有較大的顛簸。 下圖為“大氣垂直分層示意圖”。讀圖回答1～3題。 1．圖中正確表示大氣層氣溫垂直變化的曲線是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 2．對無線電短波通信具有重要意義的電離層位于(　　) A．Ⅰ層頂部 B．Ⅱ?qū)拥撞? C．Ⅱ?qū)又胁? D．Ⅲ層 3．2017年4月20日我國發(fā)射的“天舟一號”飛船的運(yùn)行軌道所在的大氣層(　　) A．氣溫在－50 ℃到20 ℃之間 B．氣溫隨高度增加平穩(wěn)下降 C．最低氣溫約為－80 ℃ D．最高氣溫約為40 ℃ 答案　1.B　2.D　3.C 解析　第1題，根據(jù)大氣的密度、溫度和運(yùn)動特征，自下而上可將大氣層分為對流層、平流層和高層大氣，從溫度變化趨勢看，①②正確，但①曲線的氣溫值出現(xiàn)錯誤，故只有②正確。第2題，高層大氣(Ⅲ層)中存在若干電離層，對無線電短波通信有重要作用。第3題，“天舟一號”飛船運(yùn)行于高層大氣中。 探究點二　大氣的受熱過程 根據(jù)中國已經(jīng)確定的探月工程計劃，整個探月工程分為三個階段，一期工程為“繞”，二期工程為“落”，2017年進(jìn)行的三期工程為“回”。順利的話，2025年將開啟我國的載人登月活動。月球表面晝夜溫差很大，白天，在陽光垂直照射的地方溫度高達(dá)127 ℃；夜晚，溫度可降到－183 ℃。下圖是人類登月時穿著的厚厚航天服。據(jù)此思考下列問題。 1．與地球相比，月球上的氣溫變化為什么會如此劇烈呢？ 答案　地球上有大氣層，白天，大氣層削弱太陽輻射，使到達(dá)地面的太陽輻射減少，溫度上升緩慢；夜晚，大氣層對地面有保溫作用，使地面溫度下降緩慢。月球上沒有大氣層，不能對晝夜溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 2．請在下圖中合適的位置標(biāo)注太陽輻射、吸收(大氣對太陽)、反射(大氣對太陽)、地面輻射、大氣逆輻射，來說明能量在地表附近的傳遞過程。 答案　 1．大氣的受熱過程和保溫作用 大氣的受熱過程和保溫作用可形象地概括為“太陽暖大地”“大地暖大氣”“大氣還大地”，具體圖解如下： 2．大氣受熱過程原理的應(yīng)用 (1)解釋溫室氣體大量排放對全球變暖的影響 (2)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐，提高生產(chǎn)效益 利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜；利用煙霧防霜凍；果園中鋪沙或鵝卵石不但能防止土壤水分蒸發(fā)，還能增加晝夜溫差，有利于水果的糖分積累等。 (3)利用大氣的削弱作用原理分析某地區(qū)太陽能的豐歉。如：高海拔地區(qū)——空氣稀薄，大氣的削弱作用弱，太陽能豐富；內(nèi)陸地區(qū)——晴天多，陰雨天少，大氣的削弱作用弱，太陽能豐富。 霧霾，霧和霾的統(tǒng)稱，二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成成分?；卮?～5題。 4．霧霾天氣可能使當(dāng)?shù)匾雇須鉁厣?，其原理反映在上圖中相應(yīng)的數(shù)字是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 5．黨的十九大報告提出“綠水青山就是金山銀山”，倡導(dǎo)低碳生活，減少CO2排放。這樣可以使(　　) A．①增強(qiáng) B．②增強(qiáng) C．③減弱 D．④減弱 答案　4.C　5.C 解析　第4題，仔細(xì)讀圖，圖中①為大氣反射的太陽輻射，②為大氣吸收的太陽輻射，③為大氣逆輻射，④為地面輻射，霧霾天氣的污染氣體使大氣密度增大，吸收的地面輻射增加，大氣逆輻射增強(qiáng)，對地面保溫作用增強(qiáng)。第5題，CO2吸收地面輻射使大氣增溫，大氣逆輻射增強(qiáng)，減少CO2排放可減弱大氣逆輻射。 下圖為“地球大氣的垂直分層圖(部分)”?；卮?～2題。 1．①②③④四條曲線中，正確表示圖示大氣層氣溫垂直分布情況的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 2．有關(guān)圖示大氣層的敘述正確的是(　　) A．有電離層，對無線電通訊有重要作用 B．天氣晴朗，對流旺盛，有利于高空飛行 C．上部冷下部熱，空氣以平流運(yùn)動為主 D．頂部與底部的氣溫相差約50 ℃左右 答案　1.A　2.D 解析　第1題，從圖中看出，該層大氣高度范圍12千米～50千米，應(yīng)是平流層。平流層氣溫隨高度的增加而升高，①曲線符合平流層的特征。第2題，由圖中看出，①曲線頂部與底部的溫差約50 ℃左右。 (2017兗州高一檢測)讀圖，完成3～4題。 3．利用人造煙霧來防御霜凍的原理是(　　) A．減弱① B．增強(qiáng)② C．減弱③ D．增強(qiáng)④ 4．人類通過低碳經(jīng)濟(jì)和低碳生活，能使圖中變化相對明顯的是(　　) A．①增強(qiáng) B．②增強(qiáng) C．③減弱 D．④減弱 答案　3.D　4.D 解析　圖中①～④的含義分別為太陽輻射、被大氣削弱后的太陽輻射、地面輻射、大氣逆輻射。第3題，人造煙霧中含有大量的二氧化碳，它能夠吸收地面輻射中的紅外線，從而增強(qiáng)大氣逆輻射。第4題，人類通過低碳經(jīng)濟(jì)和低碳生活減少碳排放量，使得大氣中的二氧化碳濃度降低，大氣逆輻射減弱。 5．下圖為“晝夜太陽輻射示意圖”。讀圖回答下列問題。 (1)圖中B是________作用，D是________輻射。 (2)白天多云時，由于云層對太陽輻射的__________作用增強(qiáng)，到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)度__________，所以地面溫度比晴天時__________(高或低)。 (3)夜間多云時，由于云層__________地面長波輻射，并使大氣的__________作用增強(qiáng)，所以地面溫度比晴天時__________(高或低)。 (4)若北京某月5日一天24小時多云，4日一天24小時晴朗，則全天溫差小的是________日。 答案　(1)反射　大氣逆　(2)反射　減弱　低　(3)吸收　逆輻射　高　(4)5 解析　第(1)題，由圖知，B是云層的反射作用，D是大氣逆輻射。第(2)題，白天多云時，由于云層對太陽輻射的反射，減少了到達(dá)地面的太陽輻射，地面溫度比晴天時低。第(3)題，夜間多云時，由于云層增強(qiáng)了大氣逆輻射，所以氣溫較高。第(4)題，根據(jù)以上分析，多云時白天氣溫比晴天低，夜晚氣溫比晴天高，晝夜溫差比晴天小。 氣球作為探空的工具已被廣泛使用，如圖所示，一探空氣球由地面上升至高空100 km處。據(jù)其可能探測到的現(xiàn)象完成1～2題。 1．探空氣球記錄的隨高度增加而氣溫變化的規(guī)律可能是(　　) A．一直遞減 B．一直遞增 C．遞增→遞減→遞增→遞減 D．遞減→遞增→遞減→遞增 2．探空氣球探測到水汽集中在(　　) A．對流層 B．平流層 C．高層大氣 D．電離層 答案　1.D　2.A 解析　第1題，從圖中看到該氣球所在高度約為100 km，處于高層大氣中，所以該探空氣球飛越了對流層、平流層、高層大氣，氣溫變化符合D項描述。第2題，大氣總質(zhì)量的四分之三集中在對流層，對流層以上云雨絕跡，故幾乎所有的水汽和固體雜質(zhì)集中在對流層。 (2017天津靜海高一月考)讀“地球大氣的垂直分層(部分)示意圖”，回答3～4題。 3．從大氣垂直分層看，圖示大氣層是(　　) A．低緯度的對流層 B．中緯度的平流層 C．高緯度的對流層 D．高緯度的平流層 4．該層大氣(　　) A．隨高度增加，溫度增幅變小 B．能夠大量吸收紫外線長波輻射 C．以水平運(yùn)動為主，有利于飛機(jī)高空飛行 D．受強(qiáng)烈的太陽輻射呈電離狀態(tài) 答案　3.B　4.C 解析　第3題，圖示大氣層從12千米高空向上氣溫逐漸升高，故圖示大氣層是中緯度的平流層，B正確。第4題，該層大氣以水平運(yùn)動為主，有利于飛機(jī)高空飛行，C正確。隨高度增加，溫度增幅先變小后變大；有臭氧層能夠大量吸收紫外線短波輻射；呈電離狀態(tài)的是電離層，屬高層大氣。 (2017濱州期末)下圖為“大氣保溫作用示意圖”。讀圖回答5～6題。 5．一次強(qiáng)烈的火山噴發(fā)可能導(dǎo)致圖中(　　) A．b增強(qiáng) B．d增強(qiáng) C．e增強(qiáng) D．c增強(qiáng) 6．圖中b的最大值不在赤道，而在北回歸線附近是因為(　　) A．赤道地區(qū)的陰雨天氣比北回歸線附近多 B．赤道上b經(jīng)過的大氣路程比北回歸線附近長 C．赤道正午太陽高度比北回歸線附近小 D．赤道上的白晝時間比北回歸線附近長 答案　5.C　6.A (2017哈爾濱高一期末)浙江省山地丘陵廣布，適宜茶樹的生長，但春季易受霜凍天氣影響。為此，當(dāng)?shù)夭鑸@引進(jìn)了“防霜凍風(fēng)扇”(如圖甲)。當(dāng)夜晚溫度降到4℃時，風(fēng)扇會自動打開，從而減輕霜凍對茶樹的傷害。圖乙示意茶園某時氣溫垂直分布。讀圖，完成7～8題。 7．“防霜凍風(fēng)扇”最適宜的安裝高度為(　　) A．9～10米 B．7～8米 C．6～7米 D．4米以下 8．關(guān)于風(fēng)扇的作用原理，正確的是(　　) ①風(fēng)扇可以把高處的暖空氣往下吹到茶樹上　②風(fēng)扇吹出的熱風(fēng)可以使茶樹免受霜凍影響?、埏L(fēng)扇的轉(zhuǎn)動可以增強(qiáng)近地面空氣對流運(yùn)動程度?、茱L(fēng)扇轉(zhuǎn)動可帶動空氣流動，阻止上層冷空氣下壓 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 答案　7.B　8.D 解析　第7題，讀圖乙，在8米高度附近，氣溫最高，“防霜凍風(fēng)扇”安裝高度為7～8米時，風(fēng)扇啟動后，可把該處暖空氣吹到茶樹上，從而減輕霜凍對茶樹的傷害。第8題，結(jié)合前面分析，風(fēng)扇啟動后，可把高處的暖空氣吹到茶樹上，①對；風(fēng)扇吹出的并不是熱風(fēng)，②錯；近地面(0～4米)存在空氣對流運(yùn)動，風(fēng)扇吹下來的暖空氣會削弱近地面的對流運(yùn)動，③錯；風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動使下層空氣循環(huán)，阻止了上層冷空氣下壓，④對。選D正確。 (2018沈陽高一檢測)某年12月，山東、山西、河南、陜西、江蘇、北京、內(nèi)蒙古自治區(qū)局部以及重慶中西部等多地遭遇了大霧天氣，一些地方能見度還不足50米。據(jù)此完成9～10題。 9．由材料可知，深秋初冬時節(jié)是該地區(qū)大霧的多發(fā)期，這其中的原理是(　　) A．晝夜溫差較小，水汽易凝結(jié)，但風(fēng)力微弱，水汽不易擴(kuò)散 B．晝夜溫差較小，水汽不易凝結(jié)，直接懸浮于大氣中 C．晝夜溫差較大，水汽不易凝結(jié)，直接附著在地面上 D．晝夜溫差較大，水汽易凝結(jié)，且該季節(jié)晴朗天氣多，有利于揚(yáng)塵的產(chǎn)生 10．白天的大霧天氣使空氣能見度降低的原因之一是(　　) A．大霧削弱了地面輻射 B．大霧對太陽輻射具有反射作用 C．大霧改變了太陽輻射的波長 D．大霧增強(qiáng)了大氣逆輻射 答案　9.D　10.B 解析　第9題，深秋初冬時節(jié)降水少，氣候干旱，晝夜溫差大，水汽易凝結(jié)；晴天多，表層土壤松散干燥，易產(chǎn)生揚(yáng)塵，凝結(jié)核較多。第10題，霧的反射作用較強(qiáng)，可使白天空氣能見度降低。 下表為我國2017年10月四城市的實測氣溫數(shù)據(jù)及該日天氣狀況。讀表回答11～12題。 城市 緯度 海拔(m) 最高氣溫(℃) 最低氣溫(℃) 天氣 北京 39.8N 54 18 3 晴 杭州 30.2N 40 17 11 多云 ?？? 20.0N 14 27 23 雨 拉薩 29.7N 3 649 19 6 多云 11.該日最低氣溫拉薩比杭州低，主要原因是拉薩(　　) A．太陽輻射弱 B．大氣削弱作用強(qiáng) C．大氣保溫作用弱 D．大氣反射作用弱 12．該日北京比?？跉鉁厝蛰^差(一天中最高氣溫與最低氣溫的差)大，主要原因是北京地區(qū)(　　) A．緯度高 B．白晝短 C．大氣吸收能力強(qiáng) D．天氣晴朗 答案　11.C　12.D 解析　第11題，拉薩位于我國的青藏高原，海拔高，空氣稀薄，大氣的保溫作用較弱。第12題，從表中可以看出，該日北京為晴天，而?？跒橛晏?。白天大氣削弱作用弱，夜晚保溫作用弱，所以，該日北京比?？跉鉁厝蛰^差大。 13．當(dāng)?shù)貢r間2017年1月6日，哥斯達(dá)黎加的圖里亞爾瓦火山噴發(fā)，火山灰形成巨大的“蘑菇云”進(jìn)入大氣層，形成火山灰云。結(jié)合“大氣的受熱過程示意圖”，回答下列問題。 (1)火山噴發(fā)形成的“蘑菇云”，削弱了到達(dá)地表的太陽輻射，該作用對應(yīng)圖中箭頭________和________。 (2)“蘑菇云”增強(qiáng)了射向地面的大氣逆輻射，該作用對應(yīng)圖中箭頭________。 (3)從理論上講，“蘑菇云”會使當(dāng)?shù)匕滋斓孛鏈囟炔恢劣赺_________，晚上溫度不至于__________，晝夜溫差會變________。 答案　(1)①　②　(2)③　(3)過高　過低　小 解析　第(1)題，讀圖判斷①表示大氣反射作用，②表示吸收作用，③表示大氣逆輻射，④表示地面輻射?！澳⒐皆啤睂μ栞椛涞南魅踝饔弥饕憩F(xiàn)為反射作用和吸收作用，即①和②。第(2)題，由上題分析知，表示大氣逆輻射的箭頭為③。第(3)題，理論上，“蘑菇云”白天對太陽輻射有反射和吸收作用，使地面溫度不至于過高，夜晚對地面具有保溫作用，使地面溫度不至于過低，當(dāng)?shù)貢円箿夭顣冃　? 14．閱讀下列材料，完成問題。 材料一　為增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)，鍛煉學(xué)生意志，教育部、國家體育總局及共青團(tuán)中央，每年冬季都要下文組織廣大中學(xué)生開展冬季長跑活動。 材料二　如圖。 (1)若下圖為北京、南京、哈爾濱和海口四城市氣溫年變化曲線圖，那么北京、南京、哈爾濱和海口四城市對應(yīng)的氣溫年變化曲線分別是(　　) A．①②③④ B．①④③② C．③②④① D．③④①② (2)若甲圖表示的大氣層是人類生存環(huán)境的天然屏障，則該層是________層，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 若甲圖表示的大氣層對無線電通信有重要作用，則該層是__________；若人類活動導(dǎo)致其成分增加或減少，則該層可能是________或__________。 (3)根據(jù)乙圖簡要分析逆溫層變化的規(guī)律。 (4)根據(jù)材料二分析，居住在我國北方某重工業(yè)城市的學(xué)生在清晨跑步是否科學(xué)？請分析原因，并說明在什么時候跑步最適宜。 答案　(1)C (2)平流　此層臭氧含量最多，臭氧能大量吸收太陽紫外線，保護(hù)地球生物免受輻射傷害　高層大氣　對流層　平流層 (3)日出以后隨著地面溫度升高，逆溫層變薄減弱，直至消失。 (4)不科學(xué)。清晨，大氣逆溫層存在，大氣對流運(yùn)動弱，大氣中的污染物不易向高空擴(kuò)散，污染物濃度高；同時日出前綠色植物光合作用弱而呼吸作用強(qiáng)，大氣中此時二氧化碳含量較高，應(yīng)該在下午或傍晚跑步最適宜。 考點 題點 題號 大氣圈的組成與結(jié)構(gòu) 大氣圈的組成與結(jié)構(gòu) 1～2,3～4 大氣的受熱過程 大氣的受熱過程 5～6,7～8,9～10，11～13 大氣圈的組成與大氣的受熱過程綜合 大氣的受熱過程與大氣的運(yùn)動綜合 14