2.1大气的组成和垂直分层

作者：地理人来源：未知时间：2024-10-28 阅读：次字体：大中小在线投稿

基础过关练
题组一　大气的组成
　　(2024辽宁省实验中学期中改编)科学家在一家农场里进行实验,发现二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期作用最显著。在这两个时期,如果每周喷施两次二氧化碳气体,喷上4~5次后,蔬菜可增产90%,水稻可增产70%,大豆可增产60%,高粱甚至可以增产200%。据此完成下面两题。
1.干洁空气中,二氧化碳的特征是(　　)
A.约占大气总重量的0.038%
B.海拔25km以下的干洁空气中其含量最高
C.在地球不同地区分布不均匀
D.是地球上生物体的基本元素
2.施用二氧化碳气体可以使农作物增产,主要是因为二氧化碳(　　)
A.是绿色植物进行光合作用的基本原料
B.能吸收紫外线使植物不受伤害
C.能吸收地面辐射,使大气温度升高
D.直接影响地面温度,增加降水量
1.C　海拔25千米以下的干洁空气中二氧化碳的含量很少,仅占大气总体积的约0.038%,A、B错误;二氧化碳在地球不同地区分布是不均匀的,森林茂密地区含量低,人口稠密、经济发达地区含量高,C正确;氮是地球上生物体的基本元素,D错误。
2.A　二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,施用二氧化碳气体能增强农作物的光合作用,使农作物增产,A正确;能吸收紫外线、使植物免受伤害的是臭氧,B错误;大气中的二氧化碳和水汽可吸收地面辐射,使大气增温,但这不是农作物增产的主要原因,C错误;空气中的二氧化碳会间接影响地面温度,不会增加降水量,D错误。

题组二　大气的垂直分层
　　(2024湖北部分重点高中期中联考改编)民航客机飞行分起飞阶段、巡航阶段、降落阶段。民航客机起飞和降落阶段处于对流层,在平流层都是巡航阶段,也就是飞机平飞阶段。2024年1月5日,某航班从加拿大起飞,飞越北极上空,然后当晚顺利降落在深圳宝安国际机场。据此完成下面两题。
3.平流层适宜飞机飞行的主要原因是(　　)
A.大气以平流运动为主,且大气能见度好
B.水汽含量多,但杂质少,水汽不易成云致雨
C.存在多个电离层,有利于保持与地面的短波通信
D.气温下高上低,大气稳定
4.该航线所经地区大气对流层高度的变化是(　　)
A.高度递增　　B.高度递减
C.先减后增　　D.先增后减
3.A　平流层由于上热下冷,大气以水平运动为主,且水汽含量少,大气能见度好,飞机在平流层飞行时既平稳又安全,因此该层适宜飞机飞行,A正确、B错误。电离层存在于高层大气中,C错误。若气温下高上低,则大气不稳定、对流运动旺盛,D错误。
4.C　对流层的高度因纬度而异,在低纬度地区为17~18千米,在中纬度地区为10~12千米,在高纬度地区为8~9千米。整体来看,对流层的高度随纬度的升高而递减。由图文材料可知,该飞机由温哥华起飞,沿航线经过北极上空,最后抵达深圳,所经地区的纬度变化为较低纬度—高纬—较低纬度,故对流层高度的变化是先减后增,C正确。
归纳提升　对流层高度的分布规律及变化特点
　　对流层的高度取决于大气对流运动的强度,而大气对流运动强度又取决于近地面气温的高低。由于纬度越低,近地面气温往往越高,故全球对流层高度总体由低纬向高纬递减,赤道地区最高,两极地区最低。而从时间变化来看,由于夏季气温高,冬季气温低,故某地的对流层高度一般在夏季最高,在冬季最低。

　　(2024河南洛阳强基联盟月考)2023年6月7日12时10分,力箭一号遥二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射升空,采取“一箭26星”方式,将搭载的试验卫星顺利送入预定轨道。下图示意大气垂直分层。据此完成下面三题。
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5.大气垂直分层的主要依据有大气(　　)
①温度　　②高度
③密度　　④运动状况
A.①②③　　B.①③④　　
C.②③④　　D.①②④
6.进入预定轨道的试验卫星附近的大气层(　　)
A.气压较高　　B.有臭氧层
C.天气多变　　D.密度较小
7.图中(　　)
A.①层适合航天飞机飞行
B.②层大气处于高度电离状态
C.③层气温随高度增加急剧下降
D.④层可常见雷雨和冰雹现象
5.B　结合所学知识可知,根据温度、密度和运动状况的不同,大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气,①③④正确,选B。
6.D　图中显示,进入预定轨道的试验卫星应大致运行于800km高空,位于高层大气中。高层大气气压较低、有电离层、天气单一、密度较小,D正确。
7.C　图中显示,①层为对流层,对流层中水汽和杂质多,天气复杂多变,不适合航天飞机飞行;②层为平流层,该层大气以平流运动为主,适合航天飞机飞行,该层有臭氧层而无电离层;③层为高层大气的下部,由于无臭氧吸收紫外线,故其气温随高度增加急剧下降;④层为高层大气的上部,存在电离层,电离层中大气处于高度电离状态,但高层大气无雷雨和冰雹现象。综上分析,C正确。

能力提升练
题组　大气的垂直分层
　　(2024江苏苏州期中,)如果对流层大气出现上热下冷(随高度上升,气温也上升),即逆温现象时,大气对流运动减弱,不利于污染物的扩散。下图为大气垂直方向温度变化图。读图,完成下面两题。

1.图中表示近地面出现逆温现象的是(　　)
A.甲　　B.乙　　
C.丙　　D.丁
2.对流层大气出现逆温现象时,近地面空气中污染物含量较高的主要原因是(　　)
A.阻挡了近地面空气水平运动
B.近地面大气中的水汽含量增大
C.抑制了近地面空气对流上升
D.近地面人类排放污染物增多
1.A　本题关键信息为“近地面”。据图可知,对流层内出现大气温度随高度增加而上升现象(即逆温现象)的有甲、乙、丁三幅图,但乙图中逆温层出现在对流层上部,丁图中从近地面至对流层顶全部为逆温层,只有甲图中逆温层出现在近地面,故A项符合题意。乙图和丁图所示的逆温层到达对流层顶是不符合地理事实的,而丙图大致为正常的气温垂直变化图。
2.C　结合材料和所学知识可知,对流层大气出现逆温现象时,近地面空气对流运动会受到抑制,使得空气中的污染物无法及时扩散,出现污染物集聚,进而导致近地面空气中污染物含量较高,出现大气污染问题,C正确;逆温现象主要阻挡近地面空气对流运动(垂直运动),而非水平运动,A错误;近地面大气中污染物含量较高与水汽含量关系不大,B错误;人类排放污染物增多不会只发生在逆温现象出现时,D错误。

3.(2024福建泉州安溪期中,)阅读图文材料,完成下列要求。(10分)
北京时间2023年6月3日21时29分,神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功分离。6月4日7时9分,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场(41°N,100°E)成功着陆。下图示意地球大气垂直分层。
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(1)描述图中②大气层的主要特征。(3分)

(2)说出东风着陆场所在地对流层的大致高度。(2分)

(3)描述神舟十五号载人飞船从空间站返回地面经历的气温变化,并说明理由。(5分)
答案　(1)气温随高度的升高而升高;大气以水平运动为主;天气晴朗,大气能见度好。
(2)10~12km。
(3)气温随着高度的降低而出现降低—升高—降低—升高的变化。
理由:④层大气吸收波长较短的紫外线,气温随海拔降低而降低;③层是高层大气的底层,由于没有臭氧吸收紫外线,气温随海拔降低而升高;②层中臭氧吸收紫外线使大气增温,气温随海拔降低而下降;在①层,地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源,气温随海拔降低而升高。
解析　(1)图中②大气层为平流层,掌握相关基础知识即可准确回答。(2)结合材料和所学知识可知,东风着陆场(41°N,100°E)地处中纬度地区,中纬度的对流层高度为10~12km。(3)从图中可以看出载人飞船从空间站返回地面的过程中,依次经历了高层大气、平流层和对流层,所以气温会依次出现降低—升高—降低—升高的变化(判断本题时一定要注意:载人飞船是从空间站返回地面的,而不是从地面前往空间站)。气温变化的理由是:④层为高层大气的上层,该层有氧原子,可以吸收波长较短的紫外线,使得气温随海拔的降低而降低;③层为高层大气的下层,由于既没有氧原子也没有臭氧,不能吸收紫外线,使得气温随海拔的降低而升高;②层为平流层,该层有臭氧层,可以大量吸收紫外线,导致气温随海拔的降低而降低;①层为对流层,地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源,因此该层气温随海拔降低而升高。