内容正文:
第一节 大气圈与大气运动
第一课时 大气圈的组成与结构 大气的受热过程
[课程标准及素养目标] 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,并解释相关现象。3.运用大气的垂直分层图,了解大气的组成和各层的特点,并掌握其与人类的关系。(地理实践力) 4.运用示意图,理解大气受热过程,大气保温作用的基本原理,并以此解释全球变暖、玻璃温室等。(综合思维)
知识点一 大气圈的组成
低层大气成分
作用
干洁空气
氮
地球生物体内蛋白质的重要组成部分
氧
人类和动物维持生命活动必需的物质
二氧化碳
是绿色植物进行光合作用的原料,也是调节地表温度的重要气体
臭氧
能够吸收对人类和动植物有伤害的紫外线,被誉为“地球生命的保护伞”
水汽
成云致雨的必要条件
固体杂质
①影响人的呼吸系统
②反射太阳辐射,降低地面温度
③可作为凝结核,促进云雨的形成
干洁空气中各种气体所占的比例在自然状态下基本不变;大气中水汽和杂质的含量却是因时因地而异。大气中的水汽含量随时间、地点和气象条件而变化。水汽主要聚集在大气的底层,一般是夏季多于冬季,低纬多于高纬。杂质也多集中于大气的底层,随地区、时间和天气条件而变化。杂质一般是陆上比海上多,城市比乡村多,早晨和夜间比午后多,冬季比夏季多。
知识点二 大气圈的分层
1.分层依据:大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。
2.垂直分层
气温垂直变化
大气运动状况
与人类的关系
A对流层
随高度增加而降低
对流运动显著
天气现象复杂多变,与人类生活、生产的关系最为密切
B平流层
随高度升高而升高
以水平运动为主
有利于航空,臭氧层有保护作用
C高层大气
随高度增加先降低后增加
80~500 km的高空有若干电离层,对无线电通信有重要作用
(1)对流层高度
①低纬地区,地面受热多,对流活动旺盛,因此对流层的高度高;而高纬地区,地面受热较少,对流活动较弱,所以,对流层的高度低。
②同一地区,对流层的高度,夏季大于冬季,白天大于夜晚,晴天大于阴天。
(2)平流层气温随高度升高而升高的原因是平流层中存在大量臭氧,其大量吸收太阳紫外线使大气增温。高处距太阳近,吸收多;低处紫外线少,吸收少。所以高处温度高,低处温度低。
知识点三 大气的受热过程
1.大气与太阳辐射
(1)大气对A太阳辐射的吸收具有选择性。
①臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。
②水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。
(2)大气对太阳辐射中的可见光吸收的很少。
(1)太阳辐射能量主要集中在可见光部分。
(2)大气直接吸收的太阳辐射只占大气层顶太阳辐射的五分之一左右。地面吸收的太阳辐射却占到大气层顶太阳辐射的二分之一左右。
2.大气与地面辐射
(1)地面吸收太阳辐射而增温,同时向外辐射热量,其能量主要集中在红外波段。
(2)75 %~95 %的B地面辐射被对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收,使大气增温。
(3)C大气逆辐射对地面起到保温作用。
(4)由此可见,太阳辐射是地球表层最主要的能量来源;地面的长波辐射是低层大气主要的热量来源。
(1)物体的温度越高,辐射中能量最强部分的波长越短,反之越长。
(2)太阳的温度>地面温度>大气温度,太阳辐射的能量主要集中在可见光部分,属于短波辐射;地面辐射和大气辐射能量主要集中在红外线部分,属于长波辐射。
3.大气的作用
(1)削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用,使得到达地面的太阳辐射减少。
(2)保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
大气逆辐射并非只出现在夜晚,也不是夜晚大气逆辐射就强于白天。大气逆辐射是大气辐射的一部分,在一天中是始终存在的,而且白天大气逆辐射更强。只是白天由于太阳辐射的作用过强,大气逆辐射对地面的增温作用不明显;夜晚由于没有太阳辐射,近地面气温主要受大气逆辐射的影响,因而容易产生大气逆辐射只有晚上存在的误解。
在对流层中,大气的组成并不是固定不变的。据此回答1~2题。
1.大气中含量虽很少,却是天气变化重要角色的物质是( )
A.二氧化碳和臭氧 B.氩和氖
C.水汽和杂质 D.氮和氧
2.人类活动造成的大气污染,导致大气中一些成分比例发生明显变化,其变化表现在( )
A.臭氧增多 B.氧气增多
C.水汽增多 D.二氧化碳含量增加
1.C 2.D [第1题,水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,杂质作为凝结核促进云雨的形成。第2题,化石燃料的燃烧和森林的破坏使大气中二氧化碳的含量增加。]
3.关于对流层特征的叙述,正确的是(