内容正文:
[课程标准]
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。
素养导航 知识体系
1.区域认知:认识不同区域大气分层的特点及其与人类活动的关系。
2.综合思维、地理实践力:理解大气受热过程原理,并能利用其解决现实中的一些问题。
3.人地协调观:结合大气组成的作用,认识大气环境保护的重要意义。
专题四 地球上的大气及其运动
第12讲 大气的结构和受热过程
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一、大气的组成与垂直分层
1.低层大气的组成及其作用
成分 作用
干洁
空气 氮气 地球上生物体的基本成分
氧气 维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、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;具有杀菌作用
水汽 固、液、气三态转化,产生云、雾、雨、雪等天气现象 成云致雨的必要条件
杂质
使大气能见度变差;可作为凝结核,是成云致雨的必要条件
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2.大气的垂直分层
(1)垂直分层的依据:
(2)垂直分层
分层 直接热源 气温垂直变化 大气运动 与人类关系
A_______ 地面辐射
B______ 太阳辐射
C_______ 太阳辐射
对流层
平流层
高层大气
气温随高度的增加而递减,上部冷下部热
气温随高度的增加而上升,上部热下部冷
随高度增加气温先降后升
对流运动
以水平运动为主
天气现象复杂多变,与人类关系最密切
大气平稳,天气晴朗,利于航空飞机飞行;有臭氧层吸收太阳紫外线
电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用
大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
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二、大气受热过程
太阳暖大地
大地暖大气
大气还地面
1.大气对太阳辐射(A)的削弱作用:
表现形式为a选择性吸收、散射和b反射。
吸收作用 ①平流层臭氧吸收紫外线 ②对流层水汽和二氧化碳吸收红外线
反射作用 云层和较大颗粒尘埃,无选择性反射
散射作用 空气分子或微小尘埃→使天空呈蔚蓝或白色(可对比月球)
2.地面辐射和大气辐射
图中字母 名称 性质 意义
B 地面辐射 长波辐射 是对流层大气主要的直接热源
C 大气辐射 长波辐射 大气逆辐射(e)对地面起保温作用
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3.影响大气逆辐射的因素
一般情况下,云量越多、密度越大、烟雾尘埃越多、湿度越大,大气逆辐射越强。
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1.利用大气的组成解析地理现象
(1)二氧化碳
二氧化碳→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。
(2)臭氧和氧原子
①高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。
②平流层中的臭氧→吸收波长较长的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害。
(3)水汽
①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。
②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。
(4)杂质
①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水。
②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。
核心突破考点一:大气的组成和垂直分层与逆温现象
【规律方法】
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2.利用大气垂直分层的特点解释地理现象
(1)对流层中的天气多变、飞机颠簸
(2)平流层为天气稳定的飞机航空空域
(3)电离层与无线电通信
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3.逆温现象及其影响
(1)逆温的类型及成因
类型 示意图 成因
辐射逆温 地面辐射冷却,在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快
平流逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面上,而发生的冷接触作用
锋面逆温 冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部
地形逆温 由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,从而出现温度的倒置现象
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(3)逆温的影响
有利影响 逆温的出现阻碍空气对流,可以抑制沙尘暴的发生
逆温出现在高空,有利于飞机的飞行
逆温可当成一种气候资源加以利用。例如,伊犁河谷逆温出现在10月至次年3月,有效地提高了冬季谷地的温度,果树越冬可以免受冻害等
不利影响 对环境 逆温时,大气比较稳定,加重大气污染
对天气 容易产生大雾等不利天气
对交通 能见度降低,地面湿滑
(2)辐射逆温现象的形成及消失过程
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[拓展延伸] 雾
(1)概念:雾是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶,使水平能见度小于1千米的现象。雾多出现在晴朗、微风,近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间或清晨。
(2)雾的形成及其影响
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[例1] (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