大气环境学案1（配套课堂练习，带答案）

【课标要求】

运用图表说明大气受热过程

【自学导引】

【课堂探究】

1、大气对太阳辐射的削弱作用：

(1)吸收作用:太阳辐射在经过大气时，其中的一小部分被大气吸收。如果把到达地球大气上界的太阳辐射作为100%，其中仅有约19%被大气直接吸收。大气对太阳辐射的吸收具有选择性:平流层中的臭氧强烈吸收太阳辐射中的紫外线;对流层中的二氧化碳、水汽和尘埃等主要吸收太阳辐射中的红外线。大气对太阳辐射中的可见光部分吸收很少，大部分可见光可透过大气直接射到地面上来。

(2)散射作用:当太阳光在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分能量便以此质点为中心，向四面八方散射开来，这就是大气对太阳辐射的散射作用。散射可以改变太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。当太阳辐射遇到空气分子时，将发生有选择性的散射。由于空气分子的直径较小，这时太阳光中波长较短的蓝紫光最容易被散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。当太阳辐射遇到微小尘埃时，将发生无选择性的散射。由于尘埃颗粒直径较大，这时可见光各波长的光都能被散射，散射光看上去是白光。因而当大气中尘埃、烟雾较多时，天空呈灰白色。

(3)反射作用:大气中的云层和尘埃可把投射在其上的太阳辐射的一部分反射回宇宙空间，从而削弱了太阳辐射，这就是反射作用。云层越厚，云量越多，反射作用越强。

大气对太阳辐射削弱作用三种方式中，反射作用最重要，其次是散射作用，最后是吸收作用。由于大气对太阳辐射的削弱作用，再加上地面对太阳辐射的反射作用，平均到达地面的太阳辐射约为47%，均被地面吸收而使地面增温。

2、对流层中的逆温现象与大气污染

一般情况下，对流层中温度上冷下暖。但有时候，某些地区在某些条件下会出现大气温度下冷上暖的反常现象，我们称之为“逆温”。此时，大气对流大大减弱，非常稳定。这会使得大气污染严重的地区，污染物不能扩散而大量聚集在对流层底部，大大加强了大气污染的程度。

辐射逆温和下沉逆温是常遇到的逆温现象 由于地面辐射强烈冷却而形成逆温，，称为辐射逆温。如下图表明辐射逆温的升消过程。图a为正常的气温垂直分布情形；在晴朗无云或少云的夜间，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，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温（图b）；随地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达到最强（图c）；日出后，太阳辐射逐渐增加，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。在山谷与盆地区域，由于冷却的空气还会沿斜坡流入低谷和盆地。 因而常是山谷和盆地的辐射逆温得到加强，往往持续数十天而不会消失。 高度 高度 高度 高度 高度 气温 气温 气温 气温 气温 无逆温 逆温生成 逆温消失

【典例剖析】

1.右图表示某高度的大气，根据所学知识回答下列问题：

(1)若该层是人类生存环境的天然屏障，则该层是 层，原因是 。该层因 而有利于高空飞行。

(2)若该层的热量直接来自地面，则该层是 层。其空气运动以 为主，原因是 。该层的天气特征是 。

(3)若该层对无线电通信有重要作用，则该层是 层，原因是 ，导致这种现象产生的原因是 。

(4)若人类活动导致其成分增加或减少，则该层可能是 和 。 2.读右图太阳辐射波长范围图，分析回答：

(1)对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收________，平流层中的臭氧主要吸收_________，大气对________部分吸收很少。

(2)大气对太阳辐射除有上述作用以外，还有______和_______作用。晴天天空呈现蔚蓝色是大气对太阳辐射的________作用的结果，夏季多云的白天气温不会太高是_________作用的结果。 (3)三种作用中_______作用对太阳辐射的削弱最显著，________作用无选择性。

答案1.(1)平流 此层臭氧含量最多，臭氧大量吸收太阳紫外线，保护地球生物免受伤害

天气晴朗，能见度好，大气平稳 (2)对流 对流 上冷下热 复杂多变 (3)高层大气（电离） 大气处于高度电离状态 太阳紫外线和宇宙射线的作用 (4)对流层 平流层

2. (1)红外线 紫外线 可见光 (2)散射 反射 散射 反射 (3)反射 反射 3.在风速大致相同，而气温垂直分布不同的A.B.C.D.四种情况下，最有利于某工厂的68米

高的烟囱烟尘扩散的是（ ） 20m 40 m 16.6℃ 21.0℃ 20.8℃ 14.8℃ 60 m 16.8℃ 20.9℃ 20.6℃ 14.7℃ 80 m 17.0℃ 20.9℃ 20.2℃ 14.9℃ 100 m 17.1℃ 21.0℃ 20.2℃ 15.2℃ A 16.3℃ B 21.0℃ C 20.9℃ D 15.2℃ 解题点拨：对流运动旺盛，以上升运动为主的地区污染物易于扩散，逆温现象存在且

严重的地区极易造成大气污染。通过表中四组气温随高度变化数据的分析可知，A.B. D.三种情况60米以上有逆温现象，只有C所在地区气温随高度增加而递减,有利于污染物的扩散。答案：C

错解诊断：不理解逆温现象对大气垂直对流运动的抑制作用与大气污染的关系。 4读某地对流层气温垂直分布状况图。

据此回答（1）--（2）题： （1）该地的地形可能是（ ）

A.山地 B.平原 C.盆地 D.高原 （2）该地若大力开发工业，由于地形原因最有

可能造成的污染是( )

A. 水污染 B.大气污染 C.土壤污染 D.固体废弃物污染

解题点拨：在地面以上一定高度内存在逆温现象，逆温的出现与地形紧密相关。在盆地（谷地）中，日落后山坡散热快，坡面气温低于盆（谷）底气温，冷空气则沿坡面下滑，盆（谷）地暖气流抬升，形成上暖下冷的大气温度结构，即逆温。逆温现象的存在，不利于大气污染物的扩散，致使空气中污染物浓度过高，形成大气污染。 变式点评：考例通过表格数据分析大气逆温现象，而本变式则通过坐标图的形式考查逆温的条件及影响。设问方式有别，而实质相同。答案：（1） C （2）B

5.如下图所示，仅地面空气若上升到3000米高度时，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，回答：

（1）若TS 稳定在－8℃，该城市气温至少要上升到（ ）℃ 以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为（ ）时。

（2）一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到净化的作用。所以在图示的情况下，仅考虑空气“洁净”的因素，上午体育锻炼的时间选在（ ）时之后。

答案： （1）10，8（2）10

命题意图：通过对背景材料的阅读和情境图示的分析考查学生对逆温现象的兴衰、演变过程的综合思维能力。此题属于考题中的中等难题。

解题指导：理论问题是，在对流层大气中平均每上升100米，气温降低0.6℃，在3000米高空，稳定在－8℃，T＞ TS 时逆温现象才会结束，设此时的城市气温是为T城，那末有T城 －0.6×(3000÷100)＞－8,得T城＞10℃根据图可知，此时的时间约为8时，因而上午体育锻炼的时间宜在10时以后。

【随堂测试】

1.右图为“地球大气的垂直分层局部图”，读图判断(1)—(3)题

(1).①②③④四条曲线中，能正确表示大气层气温垂直分布情况的是( ) A. ① B. ② C. ③ D④ (2).影响该大气层气温垂直变化的主要因素是( ) A.地面辐射 B.CO2气体 C.臭氧气体 D.人类活动 (3).有关图示大气层的正确叙述是 ( ) A.有电离层，对无线电通讯有重要作用 B.天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行 C.上部冷下部热，空气以平流运动为主 D.顶部与底部的气温相差约50℃

2.（2004全国文综)右图示意大气垂直分层，读图回答(1)—(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).对短波通讯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 (3).2003年10月，我国发射的“神州”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.最低气温约为-80℃ D.最高气温约为40℃ 答案：

1.（1）A （2）C （3）D 2.（1）B （2）D （3）C

【课堂小结】

课堂小结：