第一節(jié)大氣的組成與垂直分層目標(biāo)素養(yǎng)1.通過對(duì)大氣組成的學(xué)習(xí),了解大氣的組成及其作用,認(rèn)識(shí)人類活動(dòng)對(duì)大氣成分的影響,培養(yǎng)人地協(xié)調(diào)觀2.通過對(duì)大氣垂直分層的學(xué)習(xí),理解大氣的垂直分層和各層的主要特征,培養(yǎng)綜合思維能力3.通過對(duì)氣溫垂直分布圖的分析,了解氣溫垂直變化,學(xué)會(huì)分析對(duì)流層、平流層的主要特點(diǎn),培養(yǎng)綜合思維能力知識(shí)概覽一、大氣的組成1.大氣組成(1)干潔空氣。①主要成分:

氮?dú)?/p>

(78%)、

氧氣

(21%)。

②次要成分:二氧化碳、臭氧。(2)水汽:在水平方向上,海洋上空

高

于陸地上空,濕潤(rùn)地區(qū)上空

高

于干旱地區(qū)上空;在垂直方向上,一般自地面向高空逐漸

減少

。

(3)雜質(zhì):其含量隨時(shí)間、地點(diǎn)、天氣條件而變化。2.大氣的作用氮:生物體的基本成分。氧:人類和其他好氧生物維持生命活動(dòng)必需的物質(zhì)。二氧化碳:綠色植物進(jìn)行

光合作用

的基本原料;對(duì)地面起

保溫

作用。

臭氧:強(qiáng)烈吸收

太陽紫外線

,臭氧層保護(hù)地球上的生物免受過量紫外線的傷害。

水汽:可發(fā)生固、液、氣三態(tài)的轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生一系列天氣現(xiàn)象。雜質(zhì):使大氣能見度變差,但作為

凝結(jié)核

,又是成云致雨的必要條件。

二、大氣的垂直分層1.大氣的分層根據(jù)大氣的溫度、密度和運(yùn)動(dòng)狀況在垂直方向上的差異,將大氣自下而上分為

對(duì)流層

、

平流層

和

高層大氣

。2.各大氣層概況(1)對(duì)流層。①高度。a.隨緯度變化:低緯度地區(qū)高

17~18

千米,中緯度地區(qū)高10~12千米,高緯度地區(qū)高

8~9

千米。

b.隨季節(jié)變化:任何緯度地區(qū),夏季較

厚

,冬季較

薄

。②特點(diǎn):氣溫隨高度的增加而

遞減

;空氣

對(duì)流

運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈。

③與人類的關(guān)系:

天氣現(xiàn)象

復(fù)雜多變。

(2)平流層。①高度:自對(duì)流層頂向上至50~55千米高度。②特點(diǎn):氣溫隨高度的增加而

上升

;空氣以

水平

運(yùn)動(dòng)為主。

③與人類的關(guān)系:有利于航空飛機(jī)飛行;

臭氧

吸收紫外線。(3)高層大氣。①高度:平流層頂以上。②特點(diǎn):氣壓很

低

,密度很

小

。

③與人類的關(guān)系:在60~500千米高空的

電離層

對(duì)遠(yuǎn)距離無線電通信有重要作用。

微思考非洲最高的山峰乞力馬扎羅山地處赤道附近,山頂卻終年積雪,這是為什么?提示:對(duì)流層中氣溫隨海拔的增加而遞減,乞力馬扎羅山海拔高(接近6

000米),因此山頂氣溫很低,終年積雪。對(duì)流層、平流層、高層大氣的高度、主要特點(diǎn)及與人類的關(guān)系重難歸納人們根據(jù)大氣的溫度、密度和運(yùn)動(dòng)狀況在垂直方向上的差異,將大氣自下而上分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。分層高度主要特點(diǎn)原因與人類的關(guān)系平流層從對(duì)流層頂向上至50~55千米高度①氣溫隨高度的增加而上升;②以水平運(yùn)動(dòng)為主;③天氣晴朗①該層中的臭氧吸收太陽紫外線使大氣增溫;②該層上熱下冷,大氣穩(wěn)定;③水汽、雜質(zhì)含量稀少人類生存環(huán)境的天然屏障;利于高空飛行分層高度主要特點(diǎn)原因與人類的關(guān)系高層大氣平流層頂以上大氣密度很小距地面遠(yuǎn),受地球引力小電離層能反射無線電波,對(duì)遠(yuǎn)距離無線電通信有重要作用易錯(cuò)警示對(duì)流層的厚度是不一樣的對(duì)流層內(nèi)大氣溫度在水平方向上的差異和在垂直方向上的變化,是造成對(duì)流運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)主要原因。低緯地區(qū)受熱多,空氣對(duì)流旺盛,所以對(duì)流層的厚度大;高緯地區(qū)受熱少,對(duì)流較弱,所以對(duì)流層的厚度小。同一地區(qū),對(duì)流層高度夏季大于冬季。特別提醒近地面到高層大氣的溫度、密度、氣壓、水汽和雜質(zhì)含量的變化如下圖。

2020年國(guó)慶假期,王老師一家乘飛機(jī)從濟(jì)南到昆明旅游。起飛時(shí)還是細(xì)雨蒙蒙,起飛后不久卻是晴空萬里,陽光普照。(1)為什么會(huì)出現(xiàn)這種變化?(2)有利于飛機(jī)飛行的大氣層具有什么特征?(3)飛機(jī)起飛和降落時(shí)能不能撥打電話?為什么?提示:(1)起飛時(shí)細(xì)雨蒙蒙是由于飛機(jī)仍在對(duì)流層大氣中,當(dāng)飛機(jī)穿過對(duì)流層進(jìn)入平流層,天氣晴朗。(2)大氣上部熱,下部冷,不易形成對(duì)流;主要以水平運(yùn)動(dòng)為主,大氣平穩(wěn);且該層天氣現(xiàn)象少見,天氣晴朗,能見度好。(3)不能。在飛機(jī)上撥打電話會(huì)干擾飛機(jī)的通信、導(dǎo)航和操作系統(tǒng),會(huì)干擾飛機(jī)與地面的無線電通信。典例剖析2021年6月3日零時(shí)17分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,成功將風(fēng)云四號(hào)02星送入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。右圖是某高中地理興趣小組繪制的衛(wèi)星發(fā)射當(dāng)天的大氣垂直分層高度、溫度和氣壓變化圖,據(jù)此完成下列各題。(1)下列關(guān)于圖中內(nèi)容的敘述,正確的是(

)A.大氣垂直分層的依據(jù)是高度、溫度和氣壓的變化B.隨高度增加氣溫漸高,氣壓漸低C.距地面20千米處氣壓降為地面的一半D.對(duì)流層垂直方向上溫度變化范圍大致是從20℃到-50℃D(2)下列關(guān)于圖中①②兩層大氣的敘述,正確的是(

)A.①層大氣厚度隨緯度增加而增厚B.②層因氧原子吸收紫外線而增溫C.中緯度大陸地區(qū)冬季夜間①層大氣易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象D.②層復(fù)雜的天氣現(xiàn)象不利于飛行C解析:第(1)題,大氣垂直分層的依據(jù)是大氣的溫度、密度和運(yùn)動(dòng)狀況在垂直方向上的差異;不同大氣層溫度的變化規(guī)律不同;距地面20千米處氣壓不到地面的1/10。第(2)題,對(duì)流層厚度與緯度呈負(fù)相關(guān);平流層升溫是因?yàn)槌粞跷兆贤饩€,平流層天氣晴朗,以水平運(yùn)動(dòng)為主,有利于飛行。學(xué)以致用下圖為大氣垂直分層示意圖,“藍(lán)藍(lán)的天上白云飄”的現(xiàn)象出現(xiàn)在(

)A.A層 B.B層C.C層 D.C層以上大氣層答案:A解析:“藍(lán)藍(lán)的天上白云飄”的現(xiàn)象出現(xiàn)在對(duì)流層。圖中A為對(duì)流層。1.下列關(guān)于大氣組成成分及其作用的敘述,正確的是(

)①二氧化碳對(duì)地面有保溫作用②干潔空氣的主要成分是氧氣和氫氣③水汽和雜質(zhì)集中在高層大氣④臭氧能大量吸收太陽紫外線A.①② B.①③

C.①④

D.②④答案:C解析:大氣中干潔空氣由氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、臭氧等組成,其中主要的成分為氮?dú)?78%)和氧氣(21%)。水汽和固體雜質(zhì)主要集中在25千米以下的底層大氣中。2.低層大氣的組成物質(zhì)中(

)A.氮?dú)夂统粞跷仗栕贤饩€B.二氧化碳只吸收太陽輻射紅外線C.水汽和固體雜質(zhì)可成云致雨D.氧氣和氮?dú)夤┲参锖粑饔么鸢?C解析:本題考查大氣組成成分的作用。氮是生物體的基本成分;氧是維持生物活動(dòng)的必要物質(zhì);二氧化碳是植物光合作用的原料,對(duì)地面起保溫作用;臭氧吸收紫外線,使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害;水汽是成云致雨的必要條件,并且對(duì)地面起保溫作用;固體雜質(zhì)是成云致雨的必要條件。讀大氣垂直分層示意圖,完成3~4題。3.圖中表示平流層的是(

)A.① B.②C.③ D.④4.大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用中,起反射作用的主要物質(zhì)為水汽和顆粒較大的塵埃,這些物質(zhì)主要分布在(

)A.①層 B.②層

C.③層

D.④層答案:3.B

4.A解析:第3題,根據(jù)氣溫隨高度的變化規(guī)律可知,①表示對(duì)流層,②表示平流層,③和④表示高層大氣。第4題,水汽和塵埃主要集中在對(duì)流層中,所以對(duì)太陽輻射的反射作用也主要發(fā)生在對(duì)流層大氣中,對(duì)應(yīng)圖中①層。5.下列選項(xiàng)中,屬于對(duì)流層特點(diǎn)的有(

)①溫度隨高度增加而上升②高度每升高1000米,氣溫升高6℃

③空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著④大氣處于高度電離狀態(tài)⑤天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變A.①② B.②③

C.③④

D.③⑤答案:D解析:對(duì)流層溫度隨高度增加而降低,每上升1

000米,氣溫下降約6

℃。空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著,天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。高層大氣中的電離層大氣處于高度電離狀態(tài)。6.閱讀材料,完成下列各題。材料一

據(jù)美國(guó)國(guó)家冰雪數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì),2018年2月下旬,北冰洋的冰層面積降至有記錄以來的歷史最低點(diǎn),比正常值少約100萬平方千米,相當(dāng)于減少了一個(gè)埃及的面積。一些科學(xué)家認(rèn)為,人們可能低估了全球變暖的趨勢(shì)。材料二

美國(guó)環(huán)保局發(fā)現(xiàn),臭氧總量每耗減1%,地面紫外線會(huì)增加1.5%~2%。他們預(yù)測(cè),如果氟氯烴生產(chǎn)和消費(fèi)不加限制,到2075年,地球臭氧總量將比1985年再耗減25%。材料三

下圖是干潔空氣組成示意圖。(1)寫出材料三圖中A、B表示的大氣成分:A

,B

。其中B的重要作用是

。

(2)其他氣體含量雖少,但其中的

和

對(duì)地球上的生命活動(dòng)和自然環(huán)境有著重要作用。被稱為“地球生命保護(hù)傘