第8讲大气的垂直分层和对流层大气的受热过程

第8讲 大气的垂直分层和对流层大气的受热过程高考考点： 大气受热过程 考纲解读：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，树立正确的环境观，提高探索大气环境的兴趣2、 了解大气对太阳辐射的削弱作用；掌握太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射关系示意图；理解对流层大气在削弱短波辐射（太阳辐射）和长波辐射（地面辐射）时的差异性，进而理解大气的温室效应 考基自主落实一、大气的垂直分层释疑解惑用图表法记忆大气的垂直分层从近地面向高空 大气密度越来越小 气压越来越低水汽、尘埃含量越来越少二、对流层大气的受热过程1．太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系2．影响地面辐射的主要因素(1)纬度因素：地面辐射从低纬向高纬____。

(2)下垫面因素：影响_____________________比例。

(3)其他因素：其中_________的影响最大。

释疑解惑学习大气的受热过程，要结合实例来理解掌握。

例如：反射——在夏季，多云的白天气温不会太高；散射——晴朗的天空呈现蔚蓝色；吸收——臭氧层因吸收太阳紫外线而升温；大气逆辐射——有云的夜晚比晴朗的夜晚温暖。

记住并理解了这些典例后就可以迁移应用。

例如，晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚(大气逆辐射弱)，人造烟幕防御霜冻(加强大气逆辐射)，教室无太阳直射光线但明亮(散射)。

考能联动提升考点一、大气逆温现象的成因及其危害1．逆温的含义：对流层某一高度范围内有时出现气温随高度增加而增加的异常现象。

2．逆温的类型及成因3.辐射逆温的生消过程4．逆温的危害无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。

这是因为逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气对流运动的发展，使大量烟尘、污染物、大气凝结物等聚集在它的下面，使能见度变差，空气污染加重，尤其是城市及工矿区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重的大气污染事件，如光化学烟雾。

学以致用1．读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成(1)～(2)题。

(1)为减少污染，排污烟囱最好高度不低于( )A．300米 B．200米C．100米 D．50米(2)下列时段中，最有利于近地面污染物净化的是( )A．19时～22时 B．4时～7时C．7时～10时 D．13时～16时解析：第(1)题，由气温垂直递减率的变化知，图示是逆温发生、发展、消失的过程，逆温层最高达300米，所以排污烟囱的高度不应低于300米。

第(2)题，气温呈现下热上冷有利于空气对流。

答案：(1)A (2)D考点二、气温的变化和全球气温水平分布1．影响气温变化的因素(1)太阳辐射：主导因素。

判断一个地区气温高低，要“三看”：一看其纬度位置(决定太阳高度角大小)；二看所处季节(比较太阳高度和昼夜长短的季节差异)；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)。

(2)大气环流：如北半球受偏北风影响→气温低；受偏南风影响→气温高。

(3)地面状况：海陆位置、沿海洋流、地势高低、迎(背)风坡等因素。

(4)人类活动：森林、水库、城市等因素。

2．气温的变化(1)气温的日变化规律一天中气温的变化规律，主要由大气得到热量 (地面辐射)和失去热量 (大气辐射)的差值决定。

地面的热量主要来自太阳辐射；大气(对流层)的热量直接来自地面，如图所示：①太阳辐射最强时为当地地方时12时。

②地面辐射当地时间12时时，地面所获得的太阳辐射热量大于地面损失的辐射热量，地面热量盈余，地面温度仍在升高。

当地大约午后1时左右，地面热量由盈余转为亏损的时刻，地面温度为一天中最高值。

③大气温度当地大约午后2时左右，地面已经通过辐射、对流等方式把热量传给大气，此时气温达到最高值。

随后，太阳辐射继续减弱，地面热量持续亏损，地面温度不断降低，气温随之也不断下降。

至日出后，地面热量由亏损转为盈余的时刻，地面温度达到最低值，气温也随后达到最低值。

因此，气温最低值总是出现在日出前后。

(2)气温的年变化规律同样的道理，由于地面吸收、储存、传递热量的原因，气温在一年中的最高、最低值，也并不出现在辐射最强、最弱的月份，而是有所滞后，具体如下表：3.全球气温水平分布规律(1)气温从低纬向高纬递减。

太阳辐射是地面热量的根本来源，并由低纬向高纬递减。

但是受大气运动、地面状况等因素影响，等温线并不完全与纬线平行。

(2)南半球的等温线比北半球平直。

南半球海洋面积广阔，气温变化和缓。

(3)北半球1月份大陆等温线向南(低纬)凸出，海洋上则向北(高纬)凸出；7月份正好相反。

在同一纬度上，冬季大陆比海洋冷，夏季大陆比海洋热。

同一纬度的陆地与海洋，热的地方等温线向高纬凸出，冷的地方等温线向低纬凸出。

(4)7月份，世界最热的地方是北纬20°～30°大陆上的沙漠地区，撒哈拉沙漠是全球炎热中心；1月份，西伯利亚是全球的寒冷中心，世界极端最低气温出现在南极大陆上。

方法突破气温日较差和年较差大小的判断及原因分析(1)大陆与海洋：大陆上气温日较差和气温年较差比同纬度海洋大。

原因是大陆热容量小，白天和夏季增温快，夜晚和冬季增温慢，海洋相反。

(2)阴天与晴天：阴天气温日较差比晴天小。

原因是白天多云，气温较晴天低；夜晚多云，气温较晴朗夜晚高。

(3)低纬与中纬：纬度越高，年较差越大。

原因是中纬地区四季变化明显，低纬地区终年高温。

年较差最小在赤道洋面上。

学以致用2．读“某地某日气温随高度和时间变化统计资料(单位：℃)”。

回答(1)～(2)题。

(1)该地每天最高气温和最低气温出现的时间分别是( )A．每天的14时和5时B．近地面大气获得太阳辐射热量最多和最少时C．地面辐射出现最高值和最低值时D．大气逆辐射达到最强和最弱时(2)下列时间段该地近地面空气质量较差的是( )A．20时～次日5时 B．8时～11时C．11时～14时 D．14时～20时解析：第(1)题，一天中，正午时太阳辐射最强，13时左右地面辐射最强，地面将热量传给大气，还需要一个过程，至14时左右气温才达到最高值，此时大气逆辐射最强；气温最低值出现在每天的日出前后，此时大气逆辐射最弱。

但具体时间不会固定在每天某个特定时刻。

第(2)题，正常情况下，高度每上升100米，气温下降约0.6℃，分析表中数据，可知20时～次日5时气温垂直递减率小于0.6℃/100米，发生逆温现象，空气的上升运动受到抑制，使近地面空气质量变差。

答案：(1)D (2)A考点三、大气的受热过程大气对地面的保温作用(如下图所示)从图中可以看出：(1)“太阳暖大地”：太阳辐射能是地球上最主要的能量来源，虽然需要穿过厚厚的大气，但大气直接吸收的太阳辐射能量很少，只有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，而能量最强的可见光波吸收的很少，绝大部分透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射能而增温。

(2)“大地暖大气”：地面增温的同时向外辐射热量。

相对于太阳短波辐射，地面辐射是长波辐射，除少数透过大气返回宇宙空间外，绝大部分(75%～95%)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，既向上辐射，也向下辐射，其中大部分朝向地面，称为大气逆辐射。

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。

方法突破大气对地面的保温作用的简化认识学以致用3．读图，回答下列问题。

(1)图中A表示________，B表示________，C表示________。

(2)该图主要表示的大气的热力作用是________。

(3)当大气中二氧化碳等气体增多时，图中字母C将发生变化，其趋势是________，结果是________，造成的危害是______________________________________________________。

解析：从图中地理事物的名称和箭头指向可判断A表示太阳辐射，B表示地面辐射，C表示大气逆辐射；图中体现大气热量还给地面，因此应为大气的保温作用。

当大气中二氧化碳含量增多时，保温作用会增强，可导致全球变暖。

答案：(1)太阳辐射地面辐射大气逆辐射(2)保温作用(3)增强全球变暖①海平面上升，淹没沿海地区；②影响全球降水及干湿状况变化考向真题探究考情分析分析近三年的课改地区的高考题可知高考中针对本讲的命题有以下特点：1．从考查内容上看，以图表资料考查对流层大气的逆温现象及其影响；以“神舟号”发射或人类探月工程为背景材料，考查对流层、平流层的特点及对人类的影响；以某些自然现象切入，考查大气的受热过程和保温作用。

2．从考查形式上看多以等值线图，大气保温原理图为载体与气候、农业生产等内容相结合，多以选择题形式出现。

如2010年山东文综，2009年广东地理12、13题等。

3．从考查能力上看：注重考查读图、绘图能力，强调用高中地理的基本规律和原理解释当代社会生产、生活的相关问题。

真题导航考向一、对流层气温垂直变化例1.(2010年高考山东文综卷)下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。

当日天气晴朗，日出时间为5时，读图回答由图中信息可分析出( )A．5时、20时大气较稳定 B．12时、15时出现逆温现象C．大气热量直接来自太阳辐射 D．气温日较差自下而上增大【命题立意】本题以较为常见的近地面气温垂直变化示意图为情境，并结合一定的时空条件，综合考查大气热状况等主干知识，同时考查读图获取信息和解读信息的能力。

【思路点拨】图中信息显示，该地5时、20时近地面出现逆温现象，大气较稳定。

12时、15时近地面气温随海拔升高而降低，无逆温现象。

故本题选A。

【标准答案】 A考向二、大气受热状况例2.(2009年高考广东卷)地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差称为有效辐射。

读图并结合所学知识，回答(1)～(2)题。

(1)关于甲、乙、丙三地多年平均年有效辐射总量的空间分布，下列叙述正确的是( ) A．由甲地向乙地急剧增加 B．由乙地向丙地急剧增加C．由甲地向丙地逐渐减少 D．由丙地向乙地逐渐减少(2)关于地面辐射和大气逆辐射，下列叙述不正确的是( )A．地面辐射与下垫面性质有关 B．地面温度越高，地面辐射越弱C．空气温度越低，大气逆辐射越弱 D．空气湿度大、云量多，大气逆辐射【命题立意】本题以新概念(有效辐射)和新等值线(多年平均年有效辐射总量等值线)图为背景，考查地面辐射和大气逆辐射的分布和影响因素，同时也考查了知识迁移、调动和运用的能力。

【思路点拨】解答本题组的关键是掌握一般等值线的判读方法和地面辐射、大气逆辐射的特点。

第(1)题，分析甲、乙、丙三地附近多年平均年有效辐射总量等值线分布状况可知，甲、乙两地的有效辐射介于2600～2700MJ/m2之间，丙地小于2000MJ/m2。