大气环境—组成、分层、热力作用(2017)
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（一）对流层大气的受热过程
两大过程
1.地面的增温（即“太阳暖大地”）：大部分太阳辐射透过 大气射到地面，使 地面 增温，形成地面辐射。
影响地面辐射的主要因素
(1)纬度因素：纬度不同，年平均 正午太阳高度 不同。
(2)下垫面因素：下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射 比例也不同。 (3)气象因素：大气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同。
1、逆温概念
高度m
高度m
正常现象
温度℃
温度℃
逆温现象
高度m
逆温层
温度℃
逆温现象
2、逆温形成的因素：
有自然原因、人为原因。
（1）辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射 很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上 暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。 辐射逆温的形成过程，如下图：
两大过程
2.大气的增温（即“大地暖大气”）：地面长以波辐射 的形式向 大气传递热量，大气吸收地面红外线长波辐射而增温。
二、大气的热力作用
（二）大气的热力作用
1.大气对太阳辐射的削弱作用
作用 参与作用的 波长段 形式 大气成分
臭氧
紫外线
(平流层) 吸
收 水汽、
CO2 (对流层)
红外线
作用特点
吸收强烈, 有选择性, 对可见光 吸收的很 少
海拔越高，大气
吸收的地面辐射越少。
大气 运动
特点: 对流运动显著
成因: 该层下部热上部冷，近地面空气受热易 膨胀上升，有利于空气的对流运动。
注意对流层的高度有时空差异
同一地区，夏季强，冬季弱，夏季厚，冬季薄； 对流层厚度从低纬度向高纬度递减；
赤道地区17：km---18km， 中纬度地区：10---12千米， 高纬度地区：8km---9km
例2、读某城某日清晨低层大气剖面图，回答:
（1）图中出现逆温现象的是①、②、③中的 ② ，
判断理由是
此处气温随海拔的增加而升高。
。
（原人地2因）为形是该原原什城因因么市：：？工工商业厂业高排居度放民集煤 区中烟地，、处当粉洼天尘地发，，生空不了气利重污于大染气烟。流雾扩事散件、，自这净事，件的
加剧污染
臭氧减少：原因： 影响： 措施：
（二）大气的垂直分层
1、分层的依据; 温度的垂直变化、大气的密度、 大气运动状况等
（二）大气的垂直分层
1、分层的依据： 2、各层大气的特点：
（气温、气流、天气、与人类关系）
（1）对流层
特点: 随高度增加而
递减，每上升
气
100米下降0.6℃
温
成因: 地面是对流层
大气的直接热源，
读下图和材料回答问题 材料1：逆温层的形成原因主要有以下几种：一是地面辐射冷却；二是 空气平流冷却；三是空气下沉增温；四是锋面上形成的逆温。此地冬季 往往形成明显的逆温层结。逆温产生于10月，消失于翌年4月。以1月 份的层结为最大，达3000米左右。
材料2： 此地降水冬春季节较多，最多 年份可达1000mm以上，平均降水在 500mm以上。 材料3：此地大量出产番茄，是我国著名 的番茄产地，出产番茄以有机质含量高 而出名。有多家饮料公司在此设厂。 (1)该地区种植番茄的主要限制性因素
C
20m
40m
60m
80m
100m
A 16．3℃ 16．6℃ 16．8℃ 17．0℃ 17．1℃
B 21．0℃ 21．0℃ 20．9℃ 20．9℃ 21．0℃
C 20．9℃ 20．8℃ 20．6℃ 20．2℃ 20．0℃
D 15、2℃ 14、8℃ 14、7℃ 14、9℃ 15、2℃
二、大气的热力作用
夏季多云的 白天,气温 不会太高 (偏低)
晴朗的 天空呈蔚蓝色 太阳下山了天 还没黑
阴天的天 空灰蒙蒙 的
2.大气对地面的保温作用（即“大气返大地”）
大气逆辐射 把热量还给地面，在一定程度上补偿 了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。 保温作用强弱的影响因素 水汽、CO2的含量；云层的多。少
到温度低于O°C的地面或物体时，就会迅速冻结成晶莹透明的冰壳，
即形成冻雨现象。读下图，回答(1)～(2)题。
(1)冻雨现象最有可能出现在图中的
ABaidu Nhomakorabea
A．①处
B．②
C．③处
D．④处
(2)当某地区出现冻雨现象时，该地区 C
A．处在单一气团的控制下 B．正值春秋季节
C.上空有逆温现象存
D .地下潜水迅速上升
例4：我国某特大城市上空2000年7月8日、7月9 日等温面分布示意图
例题6. 读南京城郊秋季某日垂直温度梯度（0C/100米）时空变化 图。完成下列三题：
（1）该日此地发生大气逆温现象的时段是（ C ）
A.8时-16时30分 B.17时-23时 C.16时30分-7时 D.23时-5时
（2）发生大气逆温现象的最大高度约为（ C ）
A.500米
B.100米
C.350米
（2）地形逆温
常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的 冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上 升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形 条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面 环山，每年有两百多天出现逆温现象。
山坡冷气流向谷底滑落,导致空气上热下冷
（2）从材料二中可以看 出，该城市上空逆__温____ 现象，大气扩散条件 ___变__差____。
（3）由于连日天气明朗，太阳辐射强烈，空气中的 NOX在紫外线的作用下，易产生__光__化__学____污染。
例5、(图3)中曲线表示等压线，箭头表示风向，分析回答1---3题。
（1）此时②地的风向为： D
例1、读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成12～13题。
（1）该地当日大气污染加剧的主要原因是（ D ）
A.地面辐射减弱
B.大气逆辐射减弱
C.空气水平运动减弱
D.空气对流运动减弱
（2）下列时段空气质量最好的是 ( D )
A.19∶00～22∶00 B.04∶00～07∶00
C.07∶00～10∶00 D.13∶00～16∶00
实例
平流层气 温随海拔 高度增加 而上升
作用 参与作用的 形式 大气成分
波长段
作用特点
实例
反射 云层 较大颗粒 尘埃、
各种波长同 样被反射
无选择性, 云层越厚, 反射越强
散射
空气 分子、 微小尘埃
较短的
向四面八
可见光(蓝光、方散射,
紫光)
有选择性
颗粒较大的 各种波长同
尘埃、雾粒、 小水滴
样被散射
无选择性
3、逆温的利与弊
（1）利：
①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大 风、沙尘、强对流运动。 ②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机 在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提 高了能见度，使飞行更加安全。
③作为气候资源利用：逆温的下部光热条件适中，一般以 发展喜温凉的作物和蔬菜为主；逆温带的中部逆温现象强 烈，冬暖夏凉，一般以发展果树和冬季蔬菜基地为主；逆 温带上部降水充裕，以发展林、草和药材为宜。
(3) 分析此地冬季山麓逆温的成因及 冬春多降水的原因？
逆温成因：冬季来自西北的冷 空气遇地形阻挡，暖空气被抬 升到海拔较高处，形成下冷上 热的逆温现象。
降水：西风气流携带来自大西 洋的水汽（或北冰洋）遇山脉 阻挡爬升而形成地形雨，因此 在冬春季节降雨较多。
例题7.在风速大致相同，而气温垂直分布的A、B、C、D四 种情况中，最有利于某工厂68米高的烟囱灰尘扩散的是 （）
A．偏东风 B．偏西风 C．偏南风 D．偏北风
（2）关于①②③④地天气状况的叙述，正确的是： C
A．①处气温、气压高于② B．④处气温日较差大于③ C．②处附近可能出现沙尘暴天气 D．③处可能出现阴雨天气 （3）图4中甲、乙、丙、丁四种气温垂直分布状况，与④处最为
接近的是： D
A．甲
B．乙 C．丙
D．丁
（2）弊：
空气对流运动被抑制，
（1）对环境影响：
加重大气污染
（2）对天气影响：
易产生大雾天气 阴雨天气（锋面逆温） 冻雨天气
（3）对交通影响： 能见度降低，地面湿滑
例6.下图为山东丘陵某区域剖面示意图。读图回答
优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花
早。下图中能正确解释这一现象的是 D
天气变化：
特点： 成因：
该层集中了大气中几乎全部的水汽和固体杂质； 空气对流显著，空气在上升过程中随气温降低，容易成云致雨；
和人类关系：
（2）平流层
气温：
该层大气主要靠臭氧层 吸收大量太阳紫外线增温
大气运动：
天气变化：
和人类关系：
（3）高层大气
气温： 大气运动：
天气变化：
和人类关系： 电离层
（三）逆温
时空变化： 作用1： 成云致雨的必要条件
作用2： 强烈吸收地面红外线长波辐射，也能放 射长波辐射，在水的相态变化中不断放 出或吸收热量，故对地面和空气的温度 影响很大。
水汽的输送：风带、季风、海风、湖风
固体杂质
成云致雨的必要条件 时空变化
（一）大气的组成
2、人类活动对大气成分的影响
CO2增多： 原因： 影响： 措施：
气象原因：下冷上热，不利于气流的对流与扩散，加重了
大气污染。
（3）平流逆温
由于暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之 上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气 因距离较远，降温较少，于是产生逆温。
逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表的温差决定， 温差大，逆温越强。
冬半年，在中纬度沿海地区，因为那里海陆温差显 著，当海上暖空气流到大陆上时，形成逆温。
D.150米
（3）下列各时段中PM2.5值可能会最高的时段是：（ B ）
A.15—16时
B,19—20时 C.24—1时
D.10—11时
是水__源__，B河流主要补给是 大__气_降__水，和冰雪融水
此河流在山麓地带形成地貌名称是 _冲__积_扇___此地按 干湿状况划分属于__半__干_旱____区。
(2) 描述图示地区城镇的分布特点， 分析该地区大量种植番茄的社会经济因素
分布特点：沿河流、沿交通线分布。 社会经济因素：市场需求大，交通便利，国家西 部大开发政策支持，土地租金便宜及有廉价的劳 动力
一、大气的组成和垂直分层 （一）大气的组成
1、低层大气的主要成分与作用
（1）低层大气的主要成分（干洁空气、水汽、固体杂质）
干洁 空气
氮 ——生物体的基本成分 氧 ——一切生命活动所必须物质 二氧化碳 ——光合作用的原料
温室气体
臭氧 ——强烈吸收紫外线，生命的保护伞
水汽
根本来源： 下垫面的蒸发和蒸腾
（4）锋面逆温
对流层中，暖空气平移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面. 在 冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下冷、暖空气的温差较大,便 形成逆温。逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有 时会形成冻雨一些恶劣性天气。
例3、高空的冰晶、雪花下降到距地面2000～3000米时，因周围温
度升高而融化成为低于0°C的过冷却水滴，当这些过冷却水滴接触
两大过程
1.地面的增温（即“太阳暖大地”）：大部分太阳辐射透过 大气射到地面，使 地面 增温，形成地面辐射。
影响地面辐射的主要因素
(1)纬度因素：纬度不同，年平均 正午太阳高度 不同。
(2)下垫面因素：下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射 比例也不同。 (3)气象因素：大气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同。
1、逆温概念
高度m
高度m
正常现象
温度℃
温度℃
逆温现象
高度m
逆温层
温度℃
逆温现象
2、逆温形成的因素：
有自然原因、人为原因。
（1）辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射 很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上 暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。 辐射逆温的形成过程，如下图：
两大过程
2.大气的增温（即“大地暖大气”）：地面长以波辐射 的形式向 大气传递热量，大气吸收地面红外线长波辐射而增温。
二、大气的热力作用
（二）大气的热力作用
1.大气对太阳辐射的削弱作用
作用 参与作用的 波长段 形式 大气成分
臭氧
紫外线
(平流层) 吸
收 水汽、
CO2 (对流层)
红外线
作用特点
吸收强烈, 有选择性, 对可见光 吸收的很 少
海拔越高，大气
吸收的地面辐射越少。
大气 运动
特点: 对流运动显著
成因: 该层下部热上部冷，近地面空气受热易 膨胀上升，有利于空气的对流运动。
注意对流层的高度有时空差异
同一地区，夏季强，冬季弱，夏季厚，冬季薄； 对流层厚度从低纬度向高纬度递减；
赤道地区17：km---18km， 中纬度地区：10---12千米， 高纬度地区：8km---9km
例2、读某城某日清晨低层大气剖面图，回答:
（1）图中出现逆温现象的是①、②、③中的 ② ，
判断理由是
此处气温随海拔的增加而升高。
。
（原人地2因）为形是该原原什城因因么市：：？工工商业厂业高排居度放民集煤 区中烟地，、处当粉洼天尘地发，，生空不了气利重污于大染气烟。流雾扩事散件、，自这净事，件的
加剧污染
臭氧减少：原因： 影响： 措施：
（二）大气的垂直分层
1、分层的依据; 温度的垂直变化、大气的密度、 大气运动状况等
（二）大气的垂直分层
1、分层的依据： 2、各层大气的特点：
（气温、气流、天气、与人类关系）
（1）对流层
特点: 随高度增加而
递减，每上升
气
100米下降0.6℃
温
成因: 地面是对流层
大气的直接热源，
读下图和材料回答问题 材料1：逆温层的形成原因主要有以下几种：一是地面辐射冷却；二是 空气平流冷却；三是空气下沉增温；四是锋面上形成的逆温。此地冬季 往往形成明显的逆温层结。逆温产生于10月，消失于翌年4月。以1月 份的层结为最大，达3000米左右。
材料2： 此地降水冬春季节较多，最多 年份可达1000mm以上，平均降水在 500mm以上。 材料3：此地大量出产番茄，是我国著名 的番茄产地，出产番茄以有机质含量高 而出名。有多家饮料公司在此设厂。 (1)该地区种植番茄的主要限制性因素
C
20m
40m
60m
80m
100m
A 16．3℃ 16．6℃ 16．8℃ 17．0℃ 17．1℃
B 21．0℃ 21．0℃ 20．9℃ 20．9℃ 21．0℃
C 20．9℃ 20．8℃ 20．6℃ 20．2℃ 20．0℃
D 15、2℃ 14、8℃ 14、7℃ 14、9℃ 15、2℃
二、大气的热力作用
夏季多云的 白天,气温 不会太高 (偏低)
晴朗的 天空呈蔚蓝色 太阳下山了天 还没黑
阴天的天 空灰蒙蒙 的
2.大气对地面的保温作用（即“大气返大地”）
大气逆辐射 把热量还给地面，在一定程度上补偿 了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。 保温作用强弱的影响因素 水汽、CO2的含量；云层的多。少
到温度低于O°C的地面或物体时，就会迅速冻结成晶莹透明的冰壳，
即形成冻雨现象。读下图，回答(1)～(2)题。
(1)冻雨现象最有可能出现在图中的
ABaidu Nhomakorabea
A．①处
B．②
C．③处
D．④处
(2)当某地区出现冻雨现象时，该地区 C
A．处在单一气团的控制下 B．正值春秋季节
C.上空有逆温现象存
D .地下潜水迅速上升
例4：我国某特大城市上空2000年7月8日、7月9 日等温面分布示意图
例题6. 读南京城郊秋季某日垂直温度梯度（0C/100米）时空变化 图。完成下列三题：
（1）该日此地发生大气逆温现象的时段是（ C ）
A.8时-16时30分 B.17时-23时 C.16时30分-7时 D.23时-5时
（2）发生大气逆温现象的最大高度约为（ C ）
A.500米
B.100米
C.350米
（2）地形逆温
常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的 冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上 升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形 条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面 环山，每年有两百多天出现逆温现象。
山坡冷气流向谷底滑落,导致空气上热下冷
（2）从材料二中可以看 出，该城市上空逆__温____ 现象，大气扩散条件 ___变__差____。
（3）由于连日天气明朗，太阳辐射强烈，空气中的 NOX在紫外线的作用下，易产生__光__化__学____污染。
例5、(图3)中曲线表示等压线，箭头表示风向，分析回答1---3题。
（1）此时②地的风向为： D
例1、读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成12～13题。
（1）该地当日大气污染加剧的主要原因是（ D ）
A.地面辐射减弱
B.大气逆辐射减弱
C.空气水平运动减弱
D.空气对流运动减弱
（2）下列时段空气质量最好的是 ( D )
A.19∶00～22∶00 B.04∶00～07∶00
C.07∶00～10∶00 D.13∶00～16∶00
实例
平流层气 温随海拔 高度增加 而上升
作用 参与作用的 形式 大气成分
波长段
作用特点
实例
反射 云层 较大颗粒 尘埃、
各种波长同 样被反射
无选择性, 云层越厚, 反射越强
散射
空气 分子、 微小尘埃
较短的
向四面八
可见光(蓝光、方散射,
紫光)
有选择性
颗粒较大的 各种波长同
尘埃、雾粒、 小水滴
样被散射
无选择性
3、逆温的利与弊
（1）利：
①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大 风、沙尘、强对流运动。 ②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机 在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提 高了能见度，使飞行更加安全。
③作为气候资源利用：逆温的下部光热条件适中，一般以 发展喜温凉的作物和蔬菜为主；逆温带的中部逆温现象强 烈，冬暖夏凉，一般以发展果树和冬季蔬菜基地为主；逆 温带上部降水充裕，以发展林、草和药材为宜。
(3) 分析此地冬季山麓逆温的成因及 冬春多降水的原因？
逆温成因：冬季来自西北的冷 空气遇地形阻挡，暖空气被抬 升到海拔较高处，形成下冷上 热的逆温现象。
降水：西风气流携带来自大西 洋的水汽（或北冰洋）遇山脉 阻挡爬升而形成地形雨，因此 在冬春季节降雨较多。
例题7.在风速大致相同，而气温垂直分布的A、B、C、D四 种情况中，最有利于某工厂68米高的烟囱灰尘扩散的是 （）
A．偏东风 B．偏西风 C．偏南风 D．偏北风
（2）关于①②③④地天气状况的叙述，正确的是： C
A．①处气温、气压高于② B．④处气温日较差大于③ C．②处附近可能出现沙尘暴天气 D．③处可能出现阴雨天气 （3）图4中甲、乙、丙、丁四种气温垂直分布状况，与④处最为
接近的是： D
A．甲
B．乙 C．丙
D．丁
（2）弊：
空气对流运动被抑制，
（1）对环境影响：
加重大气污染
（2）对天气影响：
易产生大雾天气 阴雨天气（锋面逆温） 冻雨天气
（3）对交通影响： 能见度降低，地面湿滑
例6.下图为山东丘陵某区域剖面示意图。读图回答
优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花
早。下图中能正确解释这一现象的是 D
天气变化：
特点： 成因：
该层集中了大气中几乎全部的水汽和固体杂质； 空气对流显著，空气在上升过程中随气温降低，容易成云致雨；
和人类关系：
（2）平流层
气温：
该层大气主要靠臭氧层 吸收大量太阳紫外线增温
大气运动：
天气变化：
和人类关系：
（3）高层大气
气温： 大气运动：
天气变化：
和人类关系： 电离层
（三）逆温
时空变化： 作用1： 成云致雨的必要条件
作用2： 强烈吸收地面红外线长波辐射，也能放 射长波辐射，在水的相态变化中不断放 出或吸收热量，故对地面和空气的温度 影响很大。
水汽的输送：风带、季风、海风、湖风
固体杂质
成云致雨的必要条件 时空变化
（一）大气的组成
2、人类活动对大气成分的影响
CO2增多： 原因： 影响： 措施：
气象原因：下冷上热，不利于气流的对流与扩散，加重了
大气污染。
（3）平流逆温
由于暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之 上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气 因距离较远，降温较少，于是产生逆温。
逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表的温差决定， 温差大，逆温越强。
冬半年，在中纬度沿海地区，因为那里海陆温差显 著，当海上暖空气流到大陆上时，形成逆温。
D.150米
（3）下列各时段中PM2.5值可能会最高的时段是：（ B ）
A.15—16时
B,19—20时 C.24—1时
D.10—11时
是水__源__，B河流主要补给是 大__气_降__水，和冰雪融水
此河流在山麓地带形成地貌名称是 _冲__积_扇___此地按 干湿状况划分属于__半__干_旱____区。
(2) 描述图示地区城镇的分布特点， 分析该地区大量种植番茄的社会经济因素
分布特点：沿河流、沿交通线分布。 社会经济因素：市场需求大，交通便利，国家西 部大开发政策支持，土地租金便宜及有廉价的劳 动力
一、大气的组成和垂直分层 （一）大气的组成
1、低层大气的主要成分与作用
（1）低层大气的主要成分（干洁空气、水汽、固体杂质）
干洁 空气
氮 ——生物体的基本成分 氧 ——一切生命活动所必须物质 二氧化碳 ——光合作用的原料
温室气体
臭氧 ——强烈吸收紫外线，生命的保护伞
水汽
根本来源： 下垫面的蒸发和蒸腾
（4）锋面逆温
对流层中，暖空气平移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面. 在 冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下冷、暖空气的温差较大,便 形成逆温。逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有 时会形成冻雨一些恶劣性天气。
例3、高空的冰晶、雪花下降到距地面2000～3000米时，因周围温
度升高而融化成为低于0°C的过冷却水滴，当这些过冷却水滴接触