内容正文:
第12讲 大气的组成和垂直分层及大气受热过程
大气的组成和垂直分层
1.大气的组成
2.大气的垂直分层
(1)划分依据:温度、运动状况和密度等。
(2)大气各垂直分层的主要特点
垂直分层
主要特点
对流层
高度因纬度而异;气温随高度的升高而降低;对流运动显著;天气现象复杂多变
平流层
气温随高度升高而升高;气流以平流运动为主;天气晴朗,大气能见度高,有利于高空飞行
高层大气
空气稀薄;随高度的增加,气温先降低后升高;含有若干电离层,能反射无线电波
大气的受热过程
1.大气的能量来源
(1)根本来源:A太阳辐射。
(2)直接热源:B地面辐射。
2.受热过程
(1)地面受热:太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
(2)大气受热:地面以长波辐射的形式向大气传递热量,使大气增温。
3.大气的作用
(1)对太阳辐射的削弱作用:大气层中水汽、CO2、云层、尘埃等对太阳辐射具有吸收、反射、散射作用。
(2)对地面的保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量起补偿作用。
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。
关键能力1大气的组成和垂直分层
1.大气的组成
(1)大气的组成及其作用
大气组成
主要作用
干洁空气
主要成分
N2
生物体的基本成分
O2
维持生命活动所必需的物质
微量成分
CO2
植物光合作用的原料,对地面具有保温作用
O3
吸收紫外线,使地球上的生物免遭过多紫外线的伤害
水汽
成云致雨的必要条件,对地面具有保温作用
杂质
成云致雨的必要条件
(2)人类活动对大气成分的影响
人类活动造成的大气污染,导致大气成分和含量的变化。
2.大气垂直分层
垂直分层
高度
主要特点
特点成因
对流层
低纬17~18千米,中纬10~12千米,高纬8~9千米
气温随高度的增加而递减(每升高100米,温度大约降低0.6 ℃)
地面是对流层大气主要的直接热源,离地面越近,受热越多
空气对流运动显著
该层上部冷、下部热,有利于空气对流运动
天气现象复杂多变
几乎全部水汽、杂质集中在该层,对流运动易成云致雨
平流层
对流层顶到50~55千米
下层气温随高度变化小;30千米以上随高度增加而迅速上升
该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
气流以平流运动为主
该层大气上热下冷,大气稳定
有利于高空飞行
水汽、杂质极少,云雨绝迹,能见度好,气流平稳
续表
垂直分层
高度
主要特点
特点成因
高层大气
平流层顶到大气上界(高度约2 000~3 000千米)
气压很低,密度很小
离地面远,引力小
80~500千米高空有若干电离层,能反射无线电波
电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态
考向1 大气成分变化及其影响
臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一。下图反映了9月份30°S~80°S平流层臭氧总量多年变化状况。完成(1)~(2)题。
(1)随年份的推移,臭氧总量( )
A.最大值所在位置南移
B.随纬度的增高而递减
C.在高纬地区递减明显
D.随大气CO2浓度而增加
答案 C
解析 由图可知,臭氧总量由50°S~60°S向南北两侧递减;在高纬地区变化大,低纬地区变化小,故C项正确。
(2)臭氧总量减少直接导致( )
A.太阳紫外线辐射减小
B.平流层气温降低
C.酸雨区面积缩小
D.地面辐射强度减弱
答案 B
解析 臭氧减少,到达地面紫外线增加,地面辐射增强,与酸雨的形成没有关系,因平流层的臭氧减少,平流层吸收太阳辐射的能量减少,从而导致平流层气温降低。
考向2 大气的垂直分层
2018年12月13日,英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”,最终达到海拔82.7千米的高度。随后下降,几分钟后落回地面。下图为大气垂直分层及高度、温度和气压变化图。完成(1)~(2)题。
(1)飞船下降过程中气温变化的规律可能是( )
A.递减→递增→递减
B.递增→递减→递增
C.递增→递减→递增→递减
D.递减→递增→递减→递增
答案 B
解析 飞船从海拔82.7千米的高度落回地面,先后经过高层大气、平流层、对流层,气温先升高,后降低,再升高,故B项正确。
(2)对图中①、②的叙述正确的是( )
A.①层随纬度增加而增厚
B.①②层划分的依据是气压的变化
C.①层大气与人类关系最密切
D.②层复杂的天气不利于飞机飞行
答案 C
解析 ①层随纬度增加而变薄,A项错误;①②层划分的依据是大气垂直减温率的正负变化,B项错误;①层为对流层,与人类关系最密切,C项正确;②层是平流层,没有复杂的天气状况,利于飞机飞行,D项错误。
关键能力2大气受热过程及应用