1、第一节 大气的组成和垂直分层 一、大气的组成一、大气的组成 组成组成: : 是一种混合气体是一种混合气体, ,由干洁空气、由干洁空气、_和和_三部分组三部分组 成。成。 水汽水汽杂质杂质 (1)(1)干洁空气。干洁空气。 组成。组成。 作用。作用。 成分成分作用作用 氮氮地球上生物体的基本地球上生物体的基本_ 氧氧人类和其他生物维持人类和其他生物维持_所必需的物质所必需的物质 COCO2 2 绿色植物进行绿色植物进行_的基本原料的基本原料, ,对地面对地面 具有具有_作用作用 O O3 3 吸收太阳光中的吸收太阳光中的_,_,对地球生物起保护对地球生物起保护 作用作用 元素元素 生命活动生命活
2、动 光合作用光合作用 保温保温 紫外线紫外线 (2)(2)水汽水汽: :水的水的_变变, ,产生云、雨、雾、雪等天气现象产生云、雨、雾、雪等天气现象; ; 伴随着热量的吸收和释放伴随着热量的吸收和释放, ,直接影响着地面和大气的直接影响着地面和大气的 _。 (3)(3)杂质杂质: :作为作为_,_,是成云致雨的必要条件。是成云致雨的必要条件。 相相 温度温度 凝结核凝结核 辨一辨辨一辨 判断下列说法的正误。判断下列说法的正误。 大气圈中最多的成分是氧。大气圈中最多的成分是氧。( )( ) 大气圈中各种成分均匀分布。大气圈中各种成分均匀分布。( )( ) 臭氧对人类和动物是无害的。臭氧对人类和动
3、物是无害的。( )( ) 空气中只要有水汽就可以形成降水。空气中只要有水汽就可以形成降水。( )( ) 大气中的尘埃物质可以反射太阳辐射大气中的尘埃物质可以反射太阳辐射, ,降低地面温度。降低地面温度。 ( ) ( ) 【激疑激疑】 大气成分是固定不变的吗大气成分是固定不变的吗? ? 提示提示: :不是。从地质作用看不是。从地质作用看, ,原始大气成分和现代大气原始大气成分和现代大气 成分不同成分不同; ;从当前来看从当前来看, ,不同的区域由于地理环境的变不同的区域由于地理环境的变 化化, ,会导致大气成分的变化会导致大气成分的变化; ;现代生产、生活大量的废现代生产、生活大量的废 气排放气
4、排放, ,有害气体增加有害气体增加, ,加剧大气环境的污染。加剧大气环境的污染。 二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层 根据根据_、_和密度和密度, ,大气自下而上可划分为大气自下而上可划分为 _层、层、_层和层和_大气。大气。 1.1.对流层对流层: : (1)(1)位置位置: :大气圈的大气圈的_层。层。 (2)(2)组成组成: :占大气圈总质量的占大气圈总质量的_和几乎全部的和几乎全部的_ _,_,大气中污染物多集中在这一层。大气中污染物多集中在这一层。 温度温度运动状况运动状况 对流对流平流平流高层高层 最底最底 3/43/4水汽、水汽、 杂质杂质 (3)(3)厚度厚度: :低纬度地区
5、低纬度地区_千米千米, ,高纬度地区高纬度地区_千千 米。米。 (4)(4)特征。特征。 气温随高度升高而递减。气温随高度升高而递减。 大气大气_运动显著。运动显著。 _现象复杂多变。现象复杂多变。 (5)(5)与人类活动关系与人类活动关系: :人类活动主要分布在对流层人类活动主要分布在对流层_。 171718188 89 9 对流对流 天气天气 底部底部 辨一辨辨一辨 判断下列说法的正误。判断下列说法的正误。 对流层是大气层各层中最厚的一层。对流层是大气层各层中最厚的一层。( )( ) 对流层的厚度低纬地区大于高纬度地区对流层的厚度低纬地区大于高纬度地区, ,夏季大于冬夏季大于冬 季。季。
6、( )( ) 对流运动强弱的决定因素是地面温度的高低。对流运动强弱的决定因素是地面温度的高低。( )( ) 对流层的厚度为对流层的厚度为1212千米。千米。 ( )( ) 2.2.平流层平流层: : (1)(1)位置位置: :对流层顶部至对流层顶部至_千米高空。千米高空。 (2)(2)组成组成:22:222727千米含有大量千米含有大量_。 50505555 臭氧臭氧 (3)(3)特征。特征。 下层气温随高度变化很下层气温随高度变化很_,30_,30千米以上气温随高度千米以上气温随高度 增加而迅速增加而迅速_。 大气以大气以_运动为主。运动为主。 无云雨现象无云雨现象,_,_好。好。 (4)(
7、4)与人类活动关系与人类活动关系: :适合航空飞行。适合航空飞行。 小小 上升上升 平流平流 能见度能见度 【激疑激疑】 鲍姆加特纳从鲍姆加特纳从3939千米高空跳伞千米高空跳伞, ,为什么要穿特质的宇航为什么要穿特质的宇航 服服? ? 提示提示: :鲍姆加特纳跳伞的高度处于平流层鲍姆加特纳跳伞的高度处于平流层, ,那里氧气稀那里氧气稀 薄薄, ,气温低。气温低。 3.3.高层大气高层大气: : (1)(1)位置位置: :平流层以上的大气。平流层以上的大气。 (2)(2)特征。特征。 温度先温度先_后后_。 空气高度电离空气高度电离, ,形成若干形成若干_。 (3)(3)与人类活动关系与人类活
8、动关系: :电离层反射电离层反射_,_,对无线电对无线电 通信具有重要作用。通信具有重要作用。 下降下降上升上升 电离层电离层 无线电波无线电波 【激疑激疑】 在在300 km300 km的高层大气的高层大气,1 000 ,1 000 的高温为什么不会烧毁的高温为什么不会烧毁 航天器航天器? ? 提示提示: :空气非常稀薄空气非常稀薄, ,导热性能极差。导热性能极差。 能力能力1 1利用大气组成成分的作用解释地理现象利用大气组成成分的作用解释地理现象 1.1.大气的成分及其作用大气的成分及其作用: : 组成组成含量含量作用作用 干干 洁洁 空空 气气 氧氧二者占干洁二者占干洁 空气体积分空气体
9、积分 数的数的99%99% 维持生命活动的必需物质维持生命活动的必需物质 氮氮生物体的基本成分生物体的基本成分 二氧二氧 化碳化碳 含量很少含量很少 绿色植物光合作用的基本绿色植物光合作用的基本 原料原料, ,对地面起保温作用对地面起保温作用 组成组成含量含量作用作用 干干 洁洁 空空 气气 臭臭 氧氧 含量很少含量很少 被誉为被誉为“地球生命的保护地球生命的保护 伞伞”, ,还可杀菌治病还可杀菌治病 水汽水汽 含量很少含量很少, ,因因 地因时而异地因时而异 成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件 杂质杂质 2.2.大气主要成分对大气环境影响的因果关系大气主要成分对大气环境影响的因果关系: :
10、 (1)(1)二氧化碳二氧化碳:CO:CO2 2吸收长波辐射吸收长波辐射( (地面辐射地面辐射)升温同升温同 时释放热能时释放热能射向地面的热量射向地面的热量保温作用。保温作用。 (2)(2)臭氧和氧原子。臭氧和氧原子。 高层大气中的高层大气中的OO吸收波长较短的紫外线吸收波长较短的紫外线升温使大升温使大 气电离气电离形成电离层。形成电离层。 平流层中的平流层中的O O3 3吸收波长较长的紫外线吸收波长较长的紫外线升温的同升温的同 时阻挡到达地面的紫外线时阻挡到达地面的紫外线保护地球上的生物免受紫保护地球上的生物免受紫 外线伤害。外线伤害。 (3)(3)水汽。水汽。 近地面水汽吸收地面热量近地
11、面水汽吸收地面热量大气升温。大气升温。 水汽温度变化水汽温度变化吸热或放热吸热或放热水的相变水的相变云、雨、云、雨、 雾、雪等天气现象的发生。雾、雪等天气现象的发生。 (4)(4)杂质。杂质。 尘埃物质尘埃物质吸附水汽吸附水汽雾或降水雾或降水; ; 尘埃物质尘埃物质削弱太阳光削弱太阳光大气能见度降低。大气能见度降低。 【典例示范典例示范】 近些年来近些年来, ,生活在伍拉斯顿群岛的许多动物视力严生活在伍拉斯顿群岛的许多动物视力严 重退化重退化, ,羊患上了白内障羊患上了白内障, ,野兔和鸟类几乎双目失明野兔和鸟类几乎双目失明, ,渔渔 民捕到的鱼大多数是盲鱼。当地居民外出时暴露的皮民捕到的鱼大
12、多数是盲鱼。当地居民外出时暴露的皮 肤很快就被晒得通红肤很快就被晒得通红, ,眼睛也有痒痛感。这种情况是由眼睛也有痒痛感。这种情况是由 大气层中臭氧层被破坏而造成的。读图并回答大气层中臭氧层被破坏而造成的。读图并回答(1)(1)、 (2)(2)题。题。 (1)(1)造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在( () ) A.A.北极上空北极上空B.B.南极上空南极上空 C.C.赤道上空赤道上空D.D.北大西洋上空北大西洋上空 (2)(2)臭氧层能够大量吸收臭氧层能够大量吸收( () ) A.A.太阳辐射中的紫外线太阳辐射中的紫外线B.B.太阳辐射中的红外线太阳辐射中的
13、红外线 C.C.地面辐射地面辐射D.D.大气辐射大气辐射 【思路点拨思路点拨】解该类题应从以下两点入手解该类题应从以下两点入手: : (1)(1)地理位置的判断要依据经纬网判断地理位置的判断要依据经纬网判断, ,根据图中的经根据图中的经 纬度可以看出是南半球的中高纬度地区。纬度可以看出是南半球的中高纬度地区。 (2)(2)依据大气组成成分臭氧对生物的作用分析回答。依据大气组成成分臭氧对生物的作用分析回答。 【解析解析】(1)(1)选选B,(2)B,(2)选选A A。第。第(1)(1)题题, ,臭氧空洞在地球的臭氧空洞在地球的 两极地区均有出现两极地区均有出现, ,尤以南极地区最为严重。图示信息
14、尤以南极地区最为严重。图示信息 表明该群岛位于南美洲的最南段表明该群岛位于南美洲的最南段, ,应该是受南极的臭氧应该是受南极的臭氧 空洞影响而造成的环境问题。第空洞影响而造成的环境问题。第(2)(2)题题, ,臭氧强烈地吸臭氧强烈地吸 收太阳辐射中的紫外线收太阳辐射中的紫外线, ,让生物免受其伤害。让生物免受其伤害。 【素养探究素养探究】 2019 2019年年1 1月月1616日日, ,澳大利亚新南威尔士州进入高温澳大利亚新南威尔士州进入高温 天气天气, ,部分地区已高达部分地区已高达46.546.5摄氏度。新州卫生部门对悉摄氏度。新州卫生部门对悉 尼西部地区发出高臭氧浓度警报。尼西部地区发
15、出高臭氧浓度警报。 (1)(1)(综合思维综合思维) )臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线, ,新州新州 卫生部门为什么会发出高臭氧浓度警报卫生部门为什么会发出高臭氧浓度警报? ? 提示提示: :臭氧没有颜色但味道刺鼻臭氧没有颜色但味道刺鼻, ,浓度增加浓度增加, ,可能会引发可能会引发 各种健康问题各种健康问题, ,包括胸痛、咳嗽和呼吸道炎症。包括胸痛、咳嗽和呼吸道炎症。 (2)(2)(地理实践力地理实践力) )高温天气为什么会导致臭氧浓度增加高温天气为什么会导致臭氧浓度增加 ? ? 提示提示: :在高温天气的影响下在高温天气的影响下, ,汽车尾气或空调废气中的汽车尾气
16、或空调废气中的 氮氧化物与空气中的氧气发生反应时氮氧化物与空气中的氧气发生反应时, ,就会产生臭氧。就会产生臭氧。 能力能力2 2利用大气每个分层特点解释地理现象利用大气每个分层特点解释地理现象 1.1.大气垂直分层依据大气垂直分层依据: : 大气垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。大气垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。 2.2.大气垂直分层大气垂直分层: : (1)(1)对流层。对流层。 范围范围 低纬低纬17171818千米千米 中纬中纬10101212千米千米 高纬高纬889 9千米千米 特点特点 气温随高度的增加而降低气温随高度的增加而降低( (每升高每升高100100米米,
17、 ,气温气温 大约降低大约降低0.6 )0.6 ) 空气对流运动显著空气对流运动显著 天气现象复杂多变天气现象复杂多变 成因成因 地面是对流层大气的直接热源地面是对流层大气的直接热源 该层上部冷该层上部冷, ,下部热下部热 几乎全部的水汽、杂质集中在该层几乎全部的水汽、杂质集中在该层, ,对流运动对流运动 易成云致雨易成云致雨 与人与人 类的类的 关系关系 人类就生活在对流层底部人类就生活在对流层底部, ,与人类关系最密切与人类关系最密切 (2)(2)平流层。平流层。 范围范围从对流层顶至从对流层顶至50505555千米千米 特点特点 气温随高度增加而增加气温随高度增加而增加 以平流运动为主以
18、平流运动为主 天气晴朗天气晴朗 成因成因 该层中的臭氧吸收太阳紫外线该层中的臭氧吸收太阳紫外线 该层大气上热下冷该层大气上热下冷, ,大气稳定大气稳定 水汽、杂质少水汽、杂质少, ,气流平稳气流平稳 与人类与人类 的关系的关系 人类生存环境的天然屏障人类生存环境的天然屏障, ,利于高空飞行利于高空飞行 (3)(3)高层大气。高层大气。 范围范围平流层顶以上大气层平流层顶以上大气层 特点特点 大气密度极小大气密度极小 在在300 km300 km处温度高达处温度高达1 000 1 000 空气高度电离空气高度电离 成因成因 距地面远距地面远, ,受到引力小受到引力小 吸收紫外线吸收紫外线 紫外线
19、和宇宙射线的作用紫外线和宇宙射线的作用 与人类与人类 的关系的关系 电离层能反射无线电波电离层能反射无线电波, ,对无线电通信有重对无线电通信有重 要作用要作用 【典例示范典例示范】 读大气垂直分层示意图读大气垂直分层示意图, , 完成完成 (1)(1)、(2)(2)题。题。 (1)b(1)b层在层在3030千米以上千米以上, ,气温随高度变化很大气温随高度变化很大, ,其主要原其主要原 因是因是 ( () ) A.A.吸收大量太阳紫外线吸收大量太阳紫外线 B.B.对流旺盛对流旺盛, ,输送热量多输送热量多 C.C.地面是该层大气的主要直接热源地面是该层大气的主要直接热源 D.D.吸收大量地面
20、辐射吸收大量地面辐射 (2)(2)平流层与人类关系密切平流层与人类关系密切, ,下列关于平流层的叙述正下列关于平流层的叙述正 确的是确的是( () ) 大气中最活跃大气中最活跃, ,与人类关系最密切的一层与人类关系最密切的一层 吸收紫外线吸收紫外线, ,成为人类生存环境的天然屏障成为人类生存环境的天然屏障 大气平稳大气平稳, ,有利于高空飞行有利于高空飞行 有若干电离层有若干电离层, ,对无线电通信有重要作用对无线电通信有重要作用 A.A.B.B.C.C. D.D. 【思路点拨思路点拨】解答该类题的思路如下解答该类题的思路如下: : (1)(1)依据高度判断出依据高度判断出a a、b b、c
21、c分别是哪个大气层。分别是哪个大气层。 (2)(2)依据各层大气的特点及其与人类活动关系知识分析依据各层大气的特点及其与人类活动关系知识分析 回答问题。回答问题。 【解析解析】(1)(1)选选A,(2)A,(2)选选D D。第。第(1)(1)题题,b,b层在层在3030千米以上千米以上, , 气温随高度变化很大气温随高度变化很大, ,其主要原因是该层中的臭氧吸收其主要原因是该层中的臭氧吸收 大量太阳紫外线而使该层增温。第大量太阳紫外线而使该层增温。第(2)(2)题题, ,对流层是大对流层是大 气中最活跃气中最活跃, ,与人类关系最密切的一层与人类关系最密切的一层; ;平流层中的臭平流层中的臭
22、氧可以吸收紫外线氧可以吸收紫外线, ,成为人类生存环境的天然屏障成为人类生存环境的天然屏障; ;平平 流层大气平稳流层大气平稳, ,有利于高空飞行有利于高空飞行; ;高空大气有若干电离高空大气有若干电离 层层, ,对无线电通信有重要作用。对无线电通信有重要作用。 【补偿训练补偿训练】 读大气垂直分层示意图读大气垂直分层示意图, ,回答回答(1)(1)、(2)(2)题。题。 (1)(1)最有利于飞机飞行的是最有利于飞机飞行的是( () ) A.AA.A层层B.BB.B层层 C.CC.C层层D.CD.C层以外的大气层层以外的大气层 (2)“(2)“蓝蓝的天上白云飘蓝蓝的天上白云飘”, ,歌词中的蓝
23、天白云出现在歌词中的蓝天白云出现在 ( () ) A.AA.A层层 B.BB.B层层 C.CC.C层层D.CD.C层以上大气层层以上大气层 【解析解析】(1)(1)选选B,(2)B,(2)选选A A。第。第(1)(1)题题, ,从图中气温随高度从图中气温随高度 变化状况可知变化状况可知,A,A为对流层为对流层,B,B为平流层为平流层,C,C为高层大气。为高层大气。 平流层气流以水平运动为主平流层气流以水平运动为主, ,利于飞机飞行。第利于飞机飞行。第(2)(2)题题, , 对流层天气复杂多变对流层天气复杂多变, ,云、雨、风等都发生在此层。云、雨、风等都发生在此层。 【素养探究素养探究】 20
24、18 2018年年1212月月8 8日日, ,在西昌卫星发射中心嫦娥四号由在西昌卫星发射中心嫦娥四号由 长征三号乙运载火箭发射。长征三号乙运载火箭发射。20192019年年1 1月月3 3日日, ,嫦娥四号成嫦娥四号成 功登陆月球背面功登陆月球背面, ,全人类首次实现月球背面软着陆。全人类首次实现月球背面软着陆。 (1)(1)(地理实践力地理实践力) )嫦娥四号奔月过程中嫦娥四号奔月过程中, ,依次穿过了大依次穿过了大 气的哪几个分层气的哪几个分层? ? 提示提示: :对流层、平流层和高层大气。对流层、平流层和高层大气。 (2)(2)(区域认知区域认知) )嫦娥四号奔月过程中嫦娥四号奔月过程中, ,最开始穿过的大最开始穿过的大 气层的气温有何特点气层的气温有何特点? ? 提示提示: :最开始穿过的大气层是对流层最开始穿过的大气层是对流层, ,该层气温随着高该层气温随着高 度的升高而下降。度的升高而下降。
