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必修1小专题9逆温.docx
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必修1小专题9逆温.docx
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必修 1 小专题 9 逆温、大气的受热过程
一、大气的组成和垂直分层
1.大气(低层大气)的组成:
(1)大气成分及作用:
氮:含量最多(78%)是生物体的基本成分
干洁 氧:含量第二(21%)是人类和一切生物维持生命活动必需的物质
空气 二氧化碳:光合作用的基本原料,对地面有保温作用
组成 臭氧:大量吸收紫外线——地球生命保护伞;少量紫外线有杀菌作用
水汽
成云致雨的必要条件——雨后的空气是清新的。
固体杂质
(2)大气各成分含量分析:
①干洁空气中各种气体所占比例基本上不变,但人类活动影响改变
二氧化碳——矿物燃料燃烧、毁林——“温室效应”
二氧化硫、氮氧化物——矿物燃料燃烧、交通——“酸雨”
碳氢化合物和氮氧化合物——汽车尾气——“光化学烟雾”
氟氯烃——致冷剂的使用而排放,工业革命后才从无到有——破坏臭氧层,产生臭氧层空洞
②水汽随时间、地点和气象条件而变化。
水汽主要集中在大气底层,夏季大于冬季,低纬大于高纬,海上大于陆上。
森林、水库
水汽的相变产生一系列天气现象,并伴随热量的吸收和释放,直接影响地面和大气温度;水
汽吸收或放出长波辐射,有“温室效应”,并反射太阳辐射。
③固体杂质多集中于大气底层,随地区、时间和天气条件而变。
陆上大于海上,早晨和夜晚大于午后,冬季大于夏季。
人类活动中:矿物燃料燃烧、工矿建筑、交通;森林有吸烟滞尘作用;城市大于乡村——
雾和低云比郊区多——“湿岛效应”。
自然:气候干旱、大风
固体杂质对太阳辐射有反射、散射等削弱作用,并影响大气质量。
二、大气温度随高度变化曲线:
对流层
平流层
高层大气
-80ºC -50ºC -10ºC 20ºC 温度/ºC
20ºC
20ºC
20ºC
20ºC
50
12
高度/Km
例题 1 地球大气中,下列变化是上升趋势的有 ( )
A.水气和固体杂质的含量随高度增加的变化
B.对流层的高度由高纬向低纬的变化
C.对流层的气温随高度增加的变化
D.大气中二氧化碳含量的变化
【解析】水汽和固体杂质,它们几乎全部集中在大气最低层——对流层中,它们随高度增加
越来越少;由于人类活动如燃烧煤、石油等矿物燃料排出大量二氧化碳,使二氧化碳含量不
断增加,故 D 选项符合题干要求。对流层低纬度地面受热多,对流旺盛,故对流层的高度高,
而高纬度地面的热量少,对流运动弱,故对流层的高度低。
【答案】D
例题 2 图 5-2 表示大气垂直分层,读图回答①一③题。
①图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
②对短波通信具有重要意义的电离层位于 ( )
A.Ⅰ层顶部 B.Ⅱ层底部 C.Ⅱ层中部 D.Ⅲ层
③2003 年 10 月,我国发射的“神舟”五号飞船运行轨道所在大气层 ( )
A.气温在—50℃~20℃之间 B.气温随高度增加平稳下降
C.低气温约为—80℃ D.最高气温约为 40℃
【解析】该组题考查了对大气温度垂直变化规律与大气分层的认识,并紧密结合热点,考查
了各大气层的大气环境特点及其对人类活动的影响,同时还考查了学生的读图分析能力。
由下往上,对流层、平流层、高层大气气温垂直变化表现出不同的变化规律。对流层的热量
主要来自地面,因此气温随高度的增加而递减;平流层大气中的臭氧大量吸收紫外线而导致
其升温;高层大气变化稍微复杂一点,随高度上升,温度先是下降,然后再上升。值得注意
的是在图中曲线相似的情况下,要从其温度值加以判别。电离层位于 80~500 千米的高空,
主要原因是高层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态,它能够反射无
线电波。2003 年 10 月,我国发射的“神舟”五号飞船运行轨道是在高层大气中,正确解答
第(1)题是回答本题的关键。
【答案】①B ②D ③C
三、逆温现象的成因及其危害
一般情况下,对流层温度上冷下热。但在一定条件下,对流层的某一个高度范围内会出
现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热现象),这种气温逆转的现象我们称之为“逆
温”。
①造成“逆温”现象的原因有很多种:
一是地面辐射冷却(辐射逆温)。图 5-3 表明了这种辐射逆温的生消过程。
图 a 为正常气温垂直分布情形;在晴朗无云的夜间,地面辐射冷却很快,贴近地面的气
层也随之降温。离地面愈近,降温愈快,离地面愈远,降温愈慢,因而形成了白地面开始的
逆温(图 b);随着地面辐射冷却的加剧,逆温逐渐向上扩展,黎明时达最强(图 c);日出后,
太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上地消失(图 d、e)。辐射逆温厚度
从数十米到数百米,在大陆上常年都可出现,以冬季最强。冬季夜长,逆温层较厚,消失较
慢。
二是冷空气下沉(地形逆温)。在山谷与盆地区域,由于冷却的空气会沿斜坡流人低谷和盆
地,因而常使山谷和盆地的辐射逆温得到加强,往往持续数天而不会消失。
三是空气平流(平流逆温)。当暖空气水平移动到冷的地面或水面上,会发生接触冷却的作
用。
②危害:由于逆温层的存在,造成对流层大气局部上热下冷,大气层结稳定,阻碍了空
气垂直运动的发展,使大量烟尘、水汽凝结物等聚集在它的下面,易产生大雾天气,使能
见度变坏,尤其是城市及工业区上空,由于凝结核多,易产生浓雾天气,有的甚至造成严
重大气污染事件,如光化学烟雾等。
例题 3 图 5-4 中图甲表示近地面空气若上升到 3000m 高度时,理论温度为 T。3000 米高空的
实际温度为 Ts,当 Ts≥T 时近地面空气上升将受阻,即出现了逆温现象,读某城市春季气
温日变化图(图 5-4 中图乙),回答:
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