資源簡介

大氣的組成和垂直分層
大氣垂直分層、熱力環流等在航空航天領域中起到決定性作用。據此完成下面小題。
1.①圖中（ ）
A.甲處氣流流向乙處 B.甲處氣溫高于乙處
C.乙處氣流上升 D.丙處氣壓高于丁處
2.若所在區域位于南半球，②圖中飛機與風向的關系是（ ）
A.順風飛行 B.風從東側吹來 C.逆風飛行 D.風由西側吹來
氣象上通常用氣球把探空儀器帶到高空進行溫度、大氣壓力、濕度、風速風向等氣象要素測量。下圖示意某高空氣象站，某年11月份釋放的探空氣球，從近地面上升至萬米高空的漂移數據（圖中坐標表示水平方位）。據此完成下面小題。
3.此次探空氣球升空過程中的盛行風向最有可能的是（ ）
A.東北風——東風 B.東北風——西風 C.西南風——西風 D.西南風——東風
4.此次探空氣球在升空過程中，運行方向略有變化主要是由于高空（ ）
A.摩擦力減小 B.地轉偏向力減小
C.水平氣壓梯度力減小 D.以上三力均減小
2023年2月，美國多家媒體報道一個位于其境內40km高空的氣象氣球。據監測數據顯示，該氣球自我國西北地區升空后受高空西風帶影響，向東誤入美國西北部。當其下降至18km時，被美國戰機擊中并落在海面。據此完成下面小題。
5.在被擊中并落到海面的過程中，該氣象氣球經過大氣層的氣溫變化為（ ）
A.一直升高 B.一直降低
C.先降低后升高 D.先升高后降低
6.下列對擊中氣球位置所在的大氣層的描述，正確的是（ ）
A.天氣現象復雜多變 B.臭氧層吸收紫外線
C.直接熱源來自地面 D.有效發射無線電波
2021年11月10日，一名28歲的法國男子站在父親駕駛的熱氣球頂部，隨著氣球緩緩上升，最終上升到1016米，打破了自己曾經創造的該項目世界紀錄。下圖為該男子當時自拍的照片。據此完成下面小題。
7.該名男子拍照時所在的大氣層（ ）
A.臭氧含量較多 B.適合航空飛行 C.厚度大致均勻 D.天氣復雜多變
8.大氣中（ ）
A.氧是地球生物體的基本成分 B.二氧化碳是光合作用的基本原料
C.氮是維持生命活動必需的物質 D.各種固體雜質均不參與天氣變化
平流霧是指暖濕空氣流到較冷的下墊面上，水汽冷卻形成的霧。平流霧的形成必須有兩個條件：一是暖濕空氣與地表之間有較大的溫差，二是合適的風向、風速。下左圖是平流霧形成示意圖，右圖是某日拍攝到的山東煙臺平流霧景觀圖，建筑和山巒在云霧中若隱若現，宛若仙境。讀圖完成下面小題。
9.一年中平流霧最容易出現的季節是（ ）
A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季
10.我國易出現平流霧景觀的地區是（ ）
A.西北內陸 B.東部沿海 C.橫斷山區 D.四川盆地
燈柱是在較為平靜的大氣條件下，大氣中的冰晶把地面的燈光反射在空中形成的奇景。2020年8月8日，福建平潭出現了罕見的“暖夜燈柱”（與寒夜燈柱相對，指地表氣溫并不嚴寒時出現的燈柱）。據此完成下面小題。
11.寒夜燈柱一般形成于（ ）
A.春季夜晚 B.夏季夜晚 C.秋季夜晚 D.冬季夜晚
12.與寒夜燈柱相比，暖夜燈柱（ ）
A.形成高度更高 B.分布緯度更高 C.出現幾率更大 D.空氣濕度更小
13.閱讀圖文材料，完成下列要求。
神舟十三號于2021年10月16日成功發射，在2022年4月16日返回地球。根據大氣的溫度、密度和運動狀況在垂直方向上的差異，將大氣層自下而上分為三層。下圖示意地球大氣氣溫的垂直變化。
（1）從天氣角度說明對流層被稱為“大自然總表演師”的原因。
（2）說明飛船從地面進入太空時，大氣層的溫度變化。
（3）說明飛船由萬米高空從低緯度運行到高緯度所經歷的地球大氣圈層，請分析判斷理由。
14.閱讀圖文材料，回答下列問題。
霞是日出和日落前后，陽光通過厚厚的大氣層，被大量的空氣分子散射的結果，有朝霞和晚霞之分。空氣中塵埃、水汽等雜質愈多，霞的色彩愈顯著。如果有云層，云塊也會染上艷麗的橙紅色，成為火燒云，每當出現此景觀，都會成為朋友圈瘋傳的照片。同時，辛勤勞作的農民還總結出了“朝霞不出門，晚霞行千里”的諺語。下圖為霞的形成過程示意圖。
（1）描述霞的形成過程。
（2）推測“朝霞不出門，晚霞行千里”的原因。
（3）說明朝霞、晚霞照片總會被人曬到朋友圈的理由。
答案以及解析
1.答案：B
解析：根據所學知識，丙處等壓線向下彎曲，是低壓，乙處為丙的垂直地面，是高壓，因此乙處氣流下沉，C錯誤：同理丁處是高壓，甲是低壓，判斷甲溫度高，形成上升氣流，乙溫度低，形成下沉氣流，地面上氣流由乙流向甲，B正確，AD錯誤。故選B。
2.答案：A
解析：結合上題，飛機左側是高壓，右側是低壓，所以風從高壓吹向低壓，由于地轉偏向力的作用，南半球風向左偏，此處位于高空，風向與等壓線平行，最終形成與飛機飛行方向相同的風，因此是順風飛行，A正確，BCD錯誤。故選A。
3.答案：C
解析：根據氣球升空過程中的漂移方向，先向東北運動，再向東運動，可以判斷其風向為西南風轉西風，C正確，ABD錯誤。故選C。
4.答案：A
解析：近地面大氣水平運動受三個力影響，分別是水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力，而高空摩擦力減小甚至可以忽略不計，導致氣球在升空過程中風向不斷改變，與近地面風向不同，A正確；地轉偏向力的大小并不會隨海拔變化而產生變化，B錯誤；水平氣壓梯度力大小由水平氣壓差決定，受海拔高度影響小，CD錯誤。故選A。
5.答案：C
解析：依據材料，氣球下降至18 km時才被擊落，此高度為平流層。從平流層到對流層，氣5球經歷的氣溫變化為先降低后升高，選項 C正確。
6.答案：B
解析：擊中氣球所處高度的大氣層為平流層，臭氧吸收紫外線，選項B正確。天氣現象復雜多變和直接熱源來自地面均為對對流層的描述，選項A和C錯誤。反射無線電波是高空大氣的特征，選項D錯誤。
7.答案：D
解析：根據題意男子拍攝照片的高度為4016m，而對流層在低緯度地區平均高度為17～18公里，在中緯度地區平均為10～12公里，極地平均為8～9公里，所以男子拍照時所在的大氣層為對流層，對流層天氣現象最復雜，D正確；對流層的厚度隨地理緯度和季節而變化，C錯誤；臭氧層位于平流層，A錯誤；平流層適合航空飛行，B錯誤。故選D。
8.答案：B
解析：氧是維持生命活動必需的物質，A錯誤；二氧化碳是光合作用的基本原料，B正確；氮是地球生物體的基本成分，C錯誤；大氣中的雜質是降水形成中的凝結核，參與了天氣變化，D錯誤。故選B。
9.答案：A
解析：根據題意，平流霧是指暖濕空氣流到較冷的下墊面上，水汽冷卻形成的霧。所以需要較冷的下墊面，夏秋季節不符合題意，BC項錯誤。還需要暖濕空氣運動到較冷的下墊面上，春季更容易出現，A項正確，D項錯誤。故選A。
10.答案：B
解析：根據題意，需要較冷的下墊面，且需要暖濕氣流，則我國易出現平流霧的地區應該是在春季開始由西北季風轉向東南季風的東部沿海，B項正確。我國西北內陸地區缺少暖濕氣流，A項錯誤。橫斷山區地勢險峻，暖濕氣流較難到達，C項錯誤。我國四川盆地冬季寒冷氣流難以到達，不易形成較冷的下墊面，D項錯誤。故選B。
11.答案：D
解析：根據材料“燈柱是在較為平靜的大氣條件下，大氣中的冰晶把地面的燈光反射在空中形成的奇景”可知，大氣條件是平靜的，冬季的夜晚地面降溫時間長，地面冷，近地面的大氣溫度比高空溫度低，易形成逆溫現象，大氣平穩。寒夜燈柱的原理，是大氣當中存在大量水平姿態的扁平片狀冰晶（簡稱片晶）反射燈光，人眼所看到的景象。這個原理就是簡單的鏡面反射，只不過因為不同高度上均有冰晶充當鏡面，所以燈光被反射到各個高度的合集，就是一根拉長的光柱。這就是寒夜燈柱。越冷大氣中冰晶越多，故D正確；寒夜燈柱夜晚氣溫要較低，春季、夏季和秋季夜晚氣溫比冬季時的夜晚要高，不易形成寒夜燈柱，ABC錯誤。故選D。
12.答案：A
解析：根據材料“寒夜燈柱相對，指地表氣溫并不嚴寒時出現的燈柱”可知，與寒夜燈柱相比，暖夜燈柱形成高度更高，因為只有更高處才可能出現水汽結晶，A正確。由地表氣溫并不嚴寒可知，分布緯度更低，B錯誤。空氣的濕度要更大，才會有充足的水汽結晶，并且出現幾率更小，CD錯誤。故選A。
13、
（1）答案：匯集了大氣中幾乎所有水汽、固體塵埃；大氣上部冷，下部熱，對流運動顯著，天氣現象復雜多變，是云、雨、霧霾、沙塵暴等形成的圈層。
解析：說對流層為“大自然總表演師”，從天氣角度的意思是幾乎所有的“云雨霧雪”等天氣現象都發生在對流層，原因是對流層幾乎匯集了所有的水汽和固體塵埃，而且該層上冷下熱有利于對流運動的產生。
（2）答案：對流層：氣溫隨高度升高而降低；平流層：氣溫隨高度升高而升高；高層大氣：氣溫隨高度升高先降后升。
解析：該題考查大氣的各層氣溫分布的狀況，對流層：氣溫隨高度的增加而降低；平流層：氣溫隨高度的增加而升高；高層大氣：氣溫隨高度的增加先降低后升高。
（3）答案：由對流層進入平流層。理由：萬米高空的高度大約為10千米，而低緯度地區的對流層厚度為17千～18千米，中緯度為10千～12千米，高緯度為8千～9千米。
解析：各緯度對流層的厚度與對流運動的強弱有關，低緯度地區由于近地面溫度高對流運動強烈，對流層高度可達17千～18千米；高緯度近地面氣溫低對流運動弱，對流層的高度只有8千～9千米；中緯度為10千～12千米，故飛船在萬米高空從低緯度到高緯度，所經歷的大氣層應由對流層進入平流層。
14.（1）答案：早晨和傍晚，由于太陽高度角小，太陽光經過厚厚的大氣層，太陽光中波長較短的紫、藍、青等顏色的光最容易被散射，因此地平面上只剩下波長較長的紅、橙、黃等顏色的光，這些光經過空氣分子或雜質等散射后，天空形成絢麗的色彩。
解析：結合大氣對光的削弱（散射）作用分析即可。
（2）答案：日出前后出現鮮紅的朝霞，說明大氣中水汽、較大顆粒物較多，大氣狀態十分不穩定，預示云雨天氣即將到來，隨著太陽的上升，大氣對流旺盛，易形成陰雨天氣；由于白天太陽的照射，傍晚時分空氣中的水較少，因此晚霞一般是由塵埃等散射陽光形成的，同時太陽下落后對流較弱，空氣較穩定，天氣一般較好。
解析：根據朝霞和晚霞的形成原理，以及陰雨天氣的形成條件，分析朝霞出現時容易出現陰雨天氣，而晚霞出現時容易出現晴天的原因。
（3）答案：美麗、壯觀；出現時間短；區域性較強。

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