大气圈与大气运动

地理 | 10年级

低层大气由干洁空气、水汽和固体杂质组成,氮氧约占干洁空气体积的99%。对流层集中约3/4大气质量,气温随高度降低、对流旺盛,天气现象多发生于此;平流层臭氧吸收紫外线增温,气流平稳。地面长波辐射是低层大气主要热源,大气逆辐射保温;冷热不均驱动热力环流与风。

这一页讲的是必修第一册 第二单元 从地球圈层看地表环境 · 第一节 大气圈与大气运动里的「大气圈与大气运动」,教材要求做到:能说出干洁空气主要成分及其作用。。它不是凭空出现的——要先会「地球的圈层结构」,这一页才读得顺。学完之后,它会直接支撑「水圈与水循环」。下面配了 8 道诊断题,其中基础 2 道、进阶 6 道,答案与解析全部公开;先自己做一遍,再对照解析找断点。

掌握标准

先修关系

先修 · 学这页之前先会地球的圈层结构本知识点大气圈与大气运动后续 · 学完接着学水圈与水循环

箭头从「先修」指向「本知识点」,再指向「后续」;点节点可跳到对应页面。

诊断题(共 8 道,答案与解析全公开)

第 1 题 基础

干洁空气中体积占比最大的气体是

  1. 氧气
  2. 氮气
  3. 二氧化碳
  4. 氩气
看答案与解析

答案:B

解析:教材表2-1-1与正文说明氮和氧约占干洁空气体积的99%,其中氮最多、约占78%,氧次之;二氧化碳只占0.033%,氩占0.934%,故占比最大的是氮气。

第 2 题 进阶

对流层厚度因纬度和季节而变化,低纬度地区____高纬度地区,夏季大于冬季。

看答案与解析

答案:大于

解析:教材指出对流层厚度一般为8~16千米,低纬度地区受热多、对流旺盛,故厚度大于高纬度地区;夏季地面增温强,厚度也大于冬季,平均约12千米。

第 3 题 进阶

平流层气温随高度升高而升高的主要原因是

  1. 地面长波辐射向上加热
  2. 空气对流运动旺盛
  3. 臭氧吸收紫外线而增温
  4. 水汽大量吸收红外线
看答案与解析

答案:C

解析:平流层中20~40千米处臭氧含量高,臭氧吸收太阳紫外线而增温,故气温随高度升高而升高,呈下冷上暖特征;正因如此平流层对流很弱,以水平运动为主。

第 4 题 挑战

深秋晴朗的夜晚,农民在田间点燃潮湿柴草形成烟雾,其主要作用是

  1. 增强大气逆辐射,减轻霜冻
  2. 增强太阳辐射,提高地温
  3. 削弱地面辐射,抑制蒸发
  4. 增加凝结核,促使降雨
看答案与解析

答案:A

解析:烟雾中的颗粒物和水汽能强烈吸收地面长波辐射,并以大气逆辐射把热量还给地面,增强保温作用,使夜间地面降温减缓,从而减轻霜冻对农作物的冻害,与教材人造烟雾防霜冻的实例一致。

第 5 题 基础

大气对太阳辐射的吸收具有____性:臭氧和氧原子主要吸收紫外线,水汽和二氧化碳主要吸收红外线,可见光被吸收得很少。

看答案与解析

答案:选择

解析:教材明确大气对太阳辐射的吸收具有选择性,因此大气直接吸收的太阳辐射只占大气层顶的五分之一左右,而地面吸收的约占二分之一,可见光大量透过大气到达地面。

第 6 题 挑战

为什么说地面长波辐射是低层大气主要的热量来源?请结合大气受热过程加以说明。

看答案与解析

答案:①太阳辐射是短波辐射,大气对其吸收具有选择性,直接吸收的仅约五分之一,大部分可见光到达地面使地面增温;②地面温度远低于太阳,辐射能量集中在红外波段,属长波辐射;③地面放出的长波辐射有75%~95%被对流层水汽和二氧化碳吸收,使大气增温,故地面长波辐射是低层大气的主要热源。

解析:作答须抓住太阳辐射与地面辐射的波长差异及大气吸收的选择性:大气几乎不直接吸收可见光,却强烈吸收地面长波辐射,这一对比正是教材图2-1-6的核心,缺少波长比较就不能说明为何大气由地面而非太阳直接加热。

第 7 题 进阶

某地对流层气温垂直递减率为每升高100米下降0.6℃,地面气温为24℃。只考虑气温随高度的递减,3 000米高空气温约为多少℃?

看答案与解析

答案:6

解析:3 000米相当于30个100米,气温共下降0.6×30=18℃,由地面24℃减去18℃得6℃。该题训练用递减率计算高空气温,也是解释高山、高原气温低的常用方法。

第 8 题 挑战

在北半球近地面,风向与等压线的关系是

  1. 与等压线垂直,由高压指向低压
  2. 与等压线平行
  3. 与等压线斜交,风向偏向气压梯度力左侧
  4. 与等压线斜交,风向偏向气压梯度力右侧
看答案与解析

答案:D

解析:近地面风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用:梯度力垂直等压线指向低压,地转偏向力使风向在北半球右偏,摩擦力使风速减小、偏转幅度减小,故风向最终与等压线斜交。

课标对应

…运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。…

《课程标准》原文节选(geo-2017:G1.5)

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