内容正文:
单元四 地球上的大气
知识点1 大气组成、分层
知识点2 大气受热过程
知识点3 热力环流
知识点4 大气的水平运动—风
知识点5 常见的天气系统
知识点6 气压带和风带
知识点7 气候
二、知识梳理
知识点1 大气组成、分层
1.大气组成
(1)干洁空气:
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体。
25千米以下的干洁空气中,氮气和氧气合占总体积的99%。
(2)低层大气的组成与作用
组成成分 作用
干洁空气 氧气 氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
氮气 氮是地球上生物体的基本元素
二氧化碳 绿色植物进行光合作用的基本原料,吸收地面辐射的能力强,使气温升高
臭氧 能吸收太阳紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,保护地球生物
水汽 产生云、雨、雾、雪等天气现象;影响地面和大气的温度
杂质 作为凝结核,是成云致雨的必要条件
污染物 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.大气的垂直分层
对流层:对流层是大气圈的最底层,集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,大气中的污染物也多集中在这一层。
大气垂直分层 海拔范围 特征 成因 与人类关系
对流层 低纬:
17~18千米;中纬:
10~12千米;高纬:
8 ~9千米 气温随海拔的增加而降低 地面是低层大气主要的、直接的热源 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 集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽与杂质;对流运动易成云致雨
2.平流层
大气垂直分层 海拔范围 特征 成因 与人类关系
平流层 从对流层顶部至50 ~55千米 气温随海拔增加而升高 该层中的臭氧吸收太阳紫外线 大气水平运动有利于高空飞行;臭氧具有保护地球生物的作用
以水平运动为主 该层大气上热下冷,大气稳定
天气晴朗 水汽杂质少,气流平稳
3.高层大气:平流层以上的大气统称高层大气。
大气垂直分层 海拔范围 特征 成因 与人类关系
高层大气 从平流层顶到2 000 ~3000千米的高空 气温随海拔增加先降低后增加;大气密度极小 底部无臭氧吸收紫外线,其热源主要来自平流层,随后气温随海拔增加而上升是因为氧原子吸收了更短波长的紫外线;距地面远,受到引力小 80~500千米有若干电离层,电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
【重难点解析】
逆温
在一定条件下,对流层的某一高度范围出现气温随高度的增加而升高的现象,称为逆温。
1.逆温的分类
(1)辐射逆温:经常发生在晴朗无云的夜空,由于地面有效辐射增强,近地面层气温迅速下降,而高处大气层降温较少,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强,日出后自下而上消失。
(2)平流逆温:暖空气水平移动到冷的地面或气层上,由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温(冷暖空气的温差较大),上层受影响较少,降温较慢,从而形成逆温。主要出现在中纬度沿海地区。
(3)地形逆温:它主要由地形造成,主要在盆地和谷地中。由于山坡散热快,冷空气循山坡下沉到谷底,谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升,从而出现气温的倒置现象。或者冬季冷空气重,一沉聚谷底,造成下冷上热的现象。 (例子:果树,蔬菜等农作物不种谷底)
(4)下沉逆温:在高压控制区,高空存在着大规模的下沉气流,由于气流下沉的绝热增温作用,致使下沉运动的终止高度出现逆温。这种逆温多见于副热带反气旋区。它的特点是范围大,不接地而出现在某一高度上。这种逆温因为有时像盖子一样阻止了向上的湍流扩散,如果延续时间较长,对污染物的扩散会造成很不利的影响。
2.辐射逆温的形成:在晴朗无云的夜晚,由于地面强烈的有效辐射,贴近地面的气层很快降温,远离地面的气层受地面影响较小,降温较少,于是出现上暖下冷的逆温现象。随着地面有效辐射的不断继续,逆温层逐渐增厚,黎明时达到最大厚度;日出后,随着太阳辐射的逐渐增强,地面很快增温,近地面气层受地面影响,也开始增温,于是逆温便自下而上地消失。辐射逆温层的垂直厚度可以从几十米到三四百米,其上下界温度差一般有几度。
3.逆温的影响
积极影响
①可以抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
②逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞 行中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全。
③可应用于谷物种植,提高产量及质量。
消极影响
主要影响:大气污染。
不管是何种原因形成的逆温,都会对空气质量产生很大影响,它阻碍了空气的垂直对流运动,妨碍了烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散。
4.例题
贴地逆温是指起始高度为0m(地面)的逆温,悬浮逆温是指起始高度在离地面一定高度位置的逆温。如图为