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第1讲地球上的大气
[课程标准]1.运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。2.运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
[基本概念]逆温;水平气压梯度力、热力环流。
[基本原理]大气的受热过程;热力环流形成原理;风向、风力大小判定的基本原理。
[体系架构]
课时12大气的组成与垂直分层大气受热过程
考点1大气的组成与垂直分层
一、大气的组成
1.干洁空气
大气成分
作用
氮气
氮是地球上生物体的基本成分
氧气
氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程
二氧化碳
绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起着保温作用
臭氧
能强烈吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害,又具有杀菌作用
2.水汽和杂质
水汽
杂质
分布
特征
①在水平方向上:海洋上空高于陆地上空;湿润地区上空高于干旱地区上空。
②在垂直方向上:一般自地面向高空逐渐减少
其含量随时间、地点、天气条件而变化,通常,在近地面大气中,陆上多于海上,城市多于乡村,冬季多于夏季
作用
在大气温度变化的范围内,可发生固、液、气三态的转化,产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象
使大气能见度变差,但作为凝结核,又是成云致雨的必要条件
思考人类活动是怎样影响大气成分的?
答案生产、生活活动大量排放氟氯烃,使臭氧减少;城市中人口稠密,生产生活比较密集,导致大气中的杂质增多;燃烧化石燃料(如煤炭、石油等),使大气中的二氧化碳增多。
二、大气的垂直分层
1.依据:大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
2.垂直分层
(1)在下图中填出对流层的平均高度,并补绘平流层气温变化曲线。
答案
(2)各层特征比较
分层
高度范围
主要特点
成因
与人类的关系
对
流
层
低纬:17~18千米
中纬:10~12千米
高纬:8~9千米
气温随高度的增加而递减
地面是对流层大气主要的直接热源
人类就生活在对流层底部,对流层与人类关系最密切
空气对流运动
显著
该层上部冷下部热
天气现象复杂
多变
集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质;对流运动旺盛
平
流
层
自对流层顶向上至50~55千米
气温随高度增加而上升
臭氧集中在15~35千米的气层中,形成臭氧层。该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温
大气平稳,天气晴朗,有利于航空飞行;臭氧层有保护地球生命的作用
大气以水平运动为主
该层大气上部热下部冷
天气现象少见,能见度高
水汽、杂质含量稀少,大气平稳
高层大气
平流层顶以上的
大气
气温随高度增加先降低后增加
自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温下降;随后,由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度上升
60~500千米的高空有若干电离层,电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用
气压很低,密度很小
距地面远,受到的引力小
逆温
(1)概念:气温随高度增加而上升的现象,或者随高度的增加气温的垂直递减率小于6℃/km。
(2)逆温的类型及成因
类型
成因
特点
辐射
逆温
地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快
大陆上常年均可出现,尤以冬季最强
平流
逆温
暖空气水平移动到冷的地面或水面上,而发生的冷接触作用
越接近地表,降温越快
锋面
逆温
冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部
出现于锋面附近
地形
逆温
冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动
出现于山谷或盆地
(3)辐射逆温形成过程
①图a为对流层正常气温垂直分布状况。在晴朗无云或少云的夜晚,地面很快冷却,贴近地面的大气也随之降温。离地面越近,降温越多;离地面越远,降温越少,因而形成了自地面开始的逆温(图b)。
②随着地面辐射冷却的加剧,逆温层逐渐向上扩展,黎明时达到最强(图c)。
③日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温层便自下而上逐渐消失(图d),最终恢复正常(图e)。
(4)逆温的影响
有
利
①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘暴的发生;
②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行;
③逆温可作为一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年之久,有效地提高了冬季谷地的温度,越冬果树可以免受冻害等
不
利
①逆温时大气结构比较稳定,不利于污染物扩散,容易加重大气污染;
②对天气的影响:容易产生大雾等不利天气;
③对交通的影响:能见度降低,地面湿滑
(2021·广东地理)辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地,平均海拔4000多米,冬季辐射逆温现象多发。据此完成1~3题。
1.冬季易加强辐射逆温的地形是()
A.山峰B.平原C.谷地
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