内容正文:
课程标准
素养目标
1.运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,并理解其与生产和生活的联系。
2.运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。
1.综合思维:结合图文材料,综合分析各大气垂直分层的特点、成因及对人类的影响;运用大气的受热过程等原理,分析有关温差大小、温室效应等实际问题。
2.区域认知:通过大气垂直分层示意图,描述不同纬度对流层的高度范围,并解释不同纬度对流层厚度不一的原因。
3.人地协调观:能够从人地关系的角度,理解大气环境与人类活动的相互影响。
4.地理实践力:学会解释大气的主要成分与生产、生活的联系,运用大气保温作用的原理解释有关自然现象。
大气的组成及其作用
组成成分
占大气体积
作用
干洁空气
氮气
78%
地球上生物体的基本元素
氧气
21%
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧化碳
很少
绿色植物进行光合作用基本原料,对地表有保温作用
臭氧
极少
能强烈吸收紫外线,使生物免受过多紫外线的伤害
水汽杂质
很少,因时因地而异
水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,直接影响地面和大气温度
作为凝结核,是成云致雨的必要条件
大气的垂直分层
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
分层
主要特点
特点成因
与人类的关系
A对流层
气温随高度升高而递减
地面是低层大气主要的直接热源
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
集中了大气圈质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质;对流运动旺盛,易成云致雨
B平
流层
气温随高度升高而升高
臭氧吸收太阳紫外线
水平运动有利于航空飞行;臭氧层被称为地球生命的“保护伞”
以水平运动为主
上部热,下部冷,大气稳定
天气晴朗
水汽和杂质少,气流平稳
C高层大气
气温随高度升高先下降后上升;大气密度很小
距地面远,受到引力小
80~500 km有若干电离层,能反射短波无线电波,对无线电通信有重要作用
大气的受热过程
1.两个来源
(1)大气最重要的能量来源:A太阳辐射。
(2)近地面大气热量的主要来源:B地面长波辐射。
2.两大过程
(1)地面的增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
(2)大气的增温:地面以长波辐射的形式向大气传递热量,使大气增温。
3.两大作用
(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。
(2)保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
4.主要影响:影响着大气的热状况、温度分布和变化,制约着大气的运动状态。
旁栏边角·做一做
阅读教材必修1P28“图2.1大气的受热过程”,完成以下问题。
1.地球大气最重要的能量来源是什么?
提示:太阳辐射。
2.大气的直接热源是什么?
提示:地面长波辐射。
易混易错·辨一辨
1.对流层厚度存在纬度差异和季节变化。
提示:低纬度地区热量充足,对流旺盛,对流层的厚度为17~18千米;高纬度地区全年低温,对流弱,对流层的厚度为8~9千米;中纬度地区对流层的厚度为10~12千米。从整体看对流层的厚度从低纬度向高纬度递减。同理,同一地区对流层的高度夏季大于冬季。
2.大气逆辐射并不是晚上比白天强。
提示:大气逆辐射在白天和夜晚都存在,而且白天比晚上还要强烈,最强时为大气温度最高时,即午后2时(14时)左右。
析图填图·练一练
在下图中绘制大气受热过程示意图,并据此分析我国青藏高原地面接受的太阳辐射多,气温并不一定高的原因。
提示:图略。青藏高原所处的纬度较低,海拔较高,空气稀薄,大气透明度好,大气对太阳辐射的削弱作用弱,因此太阳辐射强。但大气吸收地面辐射的能力小,通过大气逆辐射返还地面的热量少,造成青藏高原地表热量散失多,温度较低。
创新情境·析一析
2019年1月16日,澳大利亚新南威尔士州遭遇高温天气,部分地区气温高达46.5 ℃。新州卫生部门对悉尼西部地区发出高臭氧浓度警报。
1.臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线,新州卫生部门为什么会发出高臭氧浓度警报?
提示:臭氧没有颜色但味道刺鼻,浓度增加,可能会引发各种健康问题,包括胸痛、咳嗽和呼吸道炎症等。
2.高温天气为什么会导致臭氧浓度增加?
提示:在高温天气的影响下,当汽车尾气或空调废气中的氮氧化物与空气中的氧气发生反应时,就会产生臭氧。
考点一 逆温现象及其影响
(2021·广东卷)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4 000多米,冬季辐射逆温现象多发。据此完成(1)~(3)题。
(1)冬季易