内容正文:
知识要点03 地球上的大气
第一节 大气的组成与垂直分层
新课标要求: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。
一、大气的组成
1.低层大气的组成:干洁空气、水汽和杂质。
2.干洁空气的成分和作用
成分
作用
氮气
地球上生物体的基本成分
氧气
①人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质;
②参与有机物的燃烧、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
强烈吸收太阳紫外线,保护地球上的生物
3.水汽和杂质的分布及作用
(1)水汽含量分布:
水平方向
海洋上空高于陆地上空;湿润地区上空高于干旱地区上空
垂直方向
自地面向高空逐渐减少
(2)杂质含量差异:
①杂质含量随时间、地点、天气条件而变化。
②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。
(3)作用:
①水汽:发生固、液、气三态转化,产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。
②杂质:作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
二、大气的垂直分层
1.划分依据:温度、密度和运动状况。
2.各层特征比较
垂直分层
气温特点
大气运动状况
天气状况
与人类关系
A对流层
随高度的增加而递减
对流运动显著
天气现象复杂多变,有云、雾、雨、雪等天气变化
与人类关系最为密切
B平流层
随高度的增加而上升
盛行平流运动
天气现象少见
有利于高空飞行
C高层大气
随高度增加先下降后又持续上升
有电离层,对地球上的通信、广播、全球导航、雷达探测等,都具有重要意义
难点突破1、大气的垂直分层
分层
高度范围
主要特点
特点成因
与人类的关系
对流层
低纬:
17~18 km
中纬:
10~12 km
高纬:
8~9 km
气温随高度的升高而递减
地面是对流层大气的直接热源;同一地区的对流层高度夏季高于冬季
人类生活在对流层底部,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
几乎全部的水汽、杂质都集中在该层,对流运动易成云致雨
平流层
从对流层顶部至50~55 km
气温随高度升高而升高
该层中的臭氧吸收太阳紫外线
人类生存环境的天然屏障;利于高空飞行
以平流运动为主
该层上部热下部冷,大气稳定
天气晴朗
水汽、杂质少,气流平稳
高层大气
从平流层顶部到3 000 km的高空
大气密度极小
距地面远,受地球引力小
电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
第二节 大气受热过程
新课标要求:运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1.反射作用
(1)含义:大气中的云层和较大颗粒的尘埃,能将投射在其上的太阳辐射的一部分,又反射回宇宙空间。
(2)特点:没有选择性,反射光呈白色。
(3)云的反射作用
2.散射作用
(1)概念:太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散。
(2)特点:
①改变了太阳辐射的方向。
②具有选择性,可见光中的蓝光、紫光容易被空气分子所散射。
3.吸收作用
(1)具有选择性
(2)大气对太阳辐射中的可见光吸收得很少,大部分可见光能够透过大气射到地面上来。
4.影响:大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用,削弱了到达地面的太阳辐射。
5.太阳辐射的分布规律:由低纬度向两极递减。
二、大气对地面的保温作用
1.大气受热过程
2.大气增温的直接原因:吸收地面长波辐射,地面是对流层大气主要的直接热源。
3.大气逆辐射
(1)含义:射向地面的大气辐射。
(2)作用:把热量归还给地面,补偿了地面辐射损失的热量。
4.大气对地面的保温作用:大气逆辐射在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
难点突破1.大气对太阳辐射削弱作用的三种形式
削弱形式
作用特点
参与作用的大气成分
被削弱的辐射
形成的自然现象
吸收作用
选择性(平流层大气中的臭氧吸收紫外线;对流层中的水汽和二氧化碳吸收红外线;对可见光吸收很少)
臭氧、水汽、二氧化碳
紫外线、红外线
反射作用
无选择性
云层、较大尘埃
各种波长的太阳辐射
夏季多云的白天气温不太高
散射作用
选择性(蓝、紫色光向四面八方散射)
空气分子、微小尘埃
波长较短的蓝、紫色光
晴朗的天空呈蔚蓝色
无选择性(各种波长的太阳辐射向四面八方散射)
颗粒较大的尘埃等
各种波长的太阳辐射
阴天天空呈灰白色
难点突破2.大气对太阳辐射的削弱作用随纬度、时间而有变化
(1)随时间变化(图1):
太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程