高考地理中,“大气组成和垂直分层”是自然地理的基础考点,主要考查大气的组成成分、各层的垂直特征及与人类活动的关系。

地球的大气层对我们的生活和行星的形态起着至关重要的作用。它不仅保护地球免受宇宙射线和太阳风的侵袭,维持了地球表面的温度,使其适宜生命居住,而且通过风力、水循环等气候系统,影响着地球表面的地貌变化。

一、大气的组成

大气由干洁空气、水汽和固体杂质三部分组成,其中干洁空气是主体。

1. 干洁空气(不含水汽和杂质的空气)

(1)主要成分:氮气(约78%,生物体基本成分)、氧气(约21%,供生物呼吸,支持燃烧)。

(2)次要成分(微量但重要)

①二氧化碳:绿色植物光合作用的原料;强烈吸收地面长波辐射,是“温室气体”(影响全球气候)。

②臭氧:主要分布在平流层,强烈吸收太阳紫外线(保护地球生物);近地面臭氧是污染物(破坏呼吸系统)。

2. 水汽

(1)主要来源于海洋、湖泊、植被蒸发/蒸腾,随高度增加含量减少。

(2)作用:是成云致雨的必要条件(水汽凝结形成降水);影响大气热力状况(吸收地面辐射)。

3. 固体杂质

(1)主要来源于地面(尘埃、火山灰、污染物等),随高度增加含量减少。

(2)作用:是水汽凝结的“凝结核”(促成云、雨形成);影响大气透明度(如雾霾)。

二、大气的垂直分层

(按温度、运动等特征划分)
自下而上分为对流层、平流层、高层大气,各层的特征及与人类活动的关系是高考核心考点,需重点掌握以下内容:

  1. 分层比较:对比三层大气的高度范围、气流运动特点(如对流层对流运动显著,平流层以水平运动为主)、天气现象等核心特征。
  2. 热量来源与温度变化原因:明确各层温度随高度变化的规律及成因(如对流层温度随高度升高而降低,因热量主要来自地面辐射;平流层温度随高度升高而升高,因臭氧吸收紫外线)。
  3. 对流层厚度的影响因素:与纬度(低纬地区受热多、对流强,厚度约 17-18 千米;高纬地区受热少、对流弱,厚度约 8-9 千米)和季节(夏季厚、冬季薄)密切相关,本质是受热差异导致对流强度不同。
  4. “高处不胜寒” 的原因:①对流层大气主要依靠吸收地面辐射增温,海拔越高,吸收的地面辐射越少,气温越低;②高海拔地区空气稀薄,大气保温作用弱,热量易散失。

三、高考高频考点

  1. 对流层厚度的纬度差异:低纬厚、高纬薄,核心原因是不同纬度受热差异导致对流运动强度不同。
  2. 各层温度变化的直接原因:对流层依赖地面辐射,平流层依赖臭氧吸收紫外线,高层大气依赖氧原子吸收太阳辐射。
  3. 臭氧层的作用与破坏:平流层臭氧能吸收紫外线,保护地球生物;氟氯烃等物质会破坏臭氧层,引发环保问题,需结合实际案例分析。
  4. 电离层与无线电通信:高层大气中的电离层能反射无线电短波,其厚度随昼夜变化(白天厚、夜晚薄),直接影响短波通信质量。

掌握上述知识的逻辑关联,可高效应对选择题(如判断某现象所属大气层)和简答题(如分析平流层适合航空飞行的原因 —— 气流平稳、天气晴朗、能见度高)。