内容正文:
第四讲 大气圈与大气运动
第一课时:大气圈的组成与结构
1、 运用图表资料,说出大气的成分及其作用。
2、 运用图表资料和示意图,说出大气的垂直分层结构。
3、 结合实际生活,分析大气的组成和垂直分层与人类活动的相互影响。
1.大气的组成
成分
作用
干洁空气
(1)氧气(21%):维持人类及切生物的生命活动;参与有机物的燃烧、腐败、分解;
(2)氮气(78%):氮是生物体的基本成分;
(3)二氧化碳:植物进行光合作用的重要原料;温室气体;吸收长波辐射;
(4)臭氧:吸收太阳紫外线,保护地球生物。
水汽
产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,影响地面和大气的 温度、湿度
固体杂质
作为凝结核,是成云致雨的必要条件
2.大气垂直分层
(1)大气的垂直分层示意图
(2)划分依据和各层主要特点
(1) 划分依据:温度、密度和运动状况。
(2) 各层主要特点
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
【提醒】(1)平流层因臭氧吸收太阳紫外线,成为人类生存环境的天然屏障。
(2)对流层天气现象多变,不利于飞机飞行,高层大气密度极低,也不利于飞行。
考点一:大气的组成及时空变化规律
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.大气成分的时空变化规律如下:
(1)CO2: 城区>农村,冬季>夏季,夜间>白天,阴天>晴天;与排放量和植物光合作用有关。
(2)水汽: 夏>冬,低纬度地区>高纬度地区;与蒸发量有关。
(3)固体杂质: 陆>海,城>乡,早晚>中午,冬>夏;与排放量和空气稳定与否有关。
(2021·北京高三一模)2020年12月17日,嫦娥五号完成月球采样任务,在蒙古四子王旗预定区域安全着陆。图为嫦娥五号部分返回路线示意图。据此,回答嫦娥五号返回路线中( )
A.①到②点,大气多呈电离状态
B.②点大气主要成分为臭氧
C.②到③点,大气密度逐渐增大
D.④点以后即进入了对流层
考点二:人类活动对大气成分的改变及影响
(1)人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量,产生大气污染,对生态系统和人类生存造成不利影响。
(2)近150年来大气中二氧化碳含量的变化趋势是什么?原因有哪些?直接影响是什么?(见下图)
【提示】趋势:不断上升,1950年以来上升更明显。
原因:主要是人类大量燃烧矿物燃料;其次是毁林,特别是热带森林的破坏。
影响:导致全球气候变暖。
(3)空气质量指数(AQI):是定量描述空气质量状况的数值,参与空气质量评价的主要污染物为二氧化硫、二氧化氮、细颗粒物(PM10,PM为颗粒物的英文缩写)、可吸入颗粒物(PM2.5,指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物)、臭氧、一氧化碳等6种。
(3)人类活动引起大气成分的变化
由人类活动造成的大气污染,已导致大气成分比例的变化,并造成了全球性的大气环境问题。
(2021·上海高二二模)据美国NASA最新数据显示,地球大气中间层的温度正异常降低。中间层气温随高度升高而降低,其层顶温度达到大气层中的最低温。造成这一现象的主要原因是该层随高度升高( )
A.吸收地面辐射减少
B.大气越来越稀薄
C.臭氧浓度逐渐减少
D.固体尘埃含量稀少
考点三:大气垂直分层特点及与人类的关系
垂直分层
高度范围
主要特点
特点成因
与人类的关系
对流层
低纬:
17~18千米
中纬:
10~12千米
高纬:
8~9千米
气温随高度增加而递减
地面是对流层大气的直接热源
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,风、云、雨、雪现象多发生在该层
几乎全部的水汽和固体杂质集中在该层,对流运动易成云致雨
平流层
从对流层顶到50~55千米高空
气温随高度增加而上升
该层中的臭氧吸收太阳紫外线
人类生存环境的天然屏障;因天气晴朗、气流平稳,适合高空飞行
空气以平流运动为主,气流平稳
该层大气上热下冷,大气稳定