内容正文:
大气的组成和垂直分层 大气的受热过程
一
大气的组成和垂直分层
2
39千米高空的大气与地面有哪些不同?他为什么需要配备特制宇航服?
问题体验
思考
2012年10月14日,奥地利“坠落人”菲利克斯·鲍姆加特纳,在美国新墨西哥地区乘坐太空舱升空。约3小时后,他上升至39千米高空。随后从那里跳下,4分钟后才打开降落伞,成为第一个自由落体速度超音速的人。他配备的特制宇航服,外表绝缘,密封的内层中填充加压氧气;头盔内有液氧系统,护目镜中装有温度调节器。
3
21%
78%
1%
干洁空气成分的体积分数
(25千米以下)
二氧化碳 CO2
光合作用的原料;调节地表温度
臭氧 O3
吸收紫外线,保护地球生命
氧气 O2
生物维持生命活动的必需物质
氮气 N2
生物体内蛋白质的重要组成部分
78%
21%
1%
(1)干洁空气:低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体。
1. 大气的组成
氧气 氮气 其他 0.78 0.21 0.01
(2)水汽和杂质
含量很少,却在天气中扮演着重要的角色。
水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列的天气现象。
大气中的杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
1. 大气的组成
人类活动排放的污染物进入大气,会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。如人类大量排放氟氯烃使臭氧减少;城市中人类生产生活比较密集,导致大气中的杂质增多;人类燃烧化石燃料(如煤炭、石油等),使大气中的二氧化碳增多。
(3)人类活动对大气的影响
1. 大气的组成
2. 大气的垂直分层
菲利克斯·鲍姆加特纳在距地39km处下跳,他经过了哪些大气层?这些大气层有哪些特点?
问题体验
高度(千米)
-100
-50
0
50
100
20
40
60
80
100
120
对流层
平流层
50~55
电离层
高层大气
对流层
分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系
对
流
层 低纬:17~18 km
中纬:11~12km
高纬:8~9 km 气温随高度的升高而递减(对流层的顶部气温降至-60 ℃) 地面是低层大气主要的直接热源 人类生活在对流层底部,对流层与人类关系最密切
空气对流运动显著 该层上部冷、下部热
天气现象复杂多变 该层集中了大气圈质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质;对流运动易成云致雨
分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的
关系
平
流
层 从对流层顶部至50~55 km高空 气温随高度升高而升高 在22~27千米范围内,臭氧层含量达到最大值,它可以吸收大量紫外线 平流运动有利于航空飞行;臭氧层有保护地球生命的作用
气流以平流运动为主 该层大气上热下冷,大气稳定
无云雨现象,能见度好 水汽、杂质含量很少,气流平稳
平流层
分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系
高层大气 从平流层顶部到
2 000~3 000 km的高空 气温随高度增加先下降后上升 距地面远,受到的引力小 80~500 km的高空有若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用;极光现象;
宇航器
高层大气
重点提示:对流层的厚度
低纬地区地面受热多,对流活动旺盛,因此,对流层的高度高;
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;
中纬地区则居中。
对流层的厚度由赤道到两极递减
(1)概念:气温随高度增加而上升的现象,或者随高度的增加气温的垂直递减率小于6 ℃/km。
逆 温
(2) 逆温的类型及成因
类型 成因 特点
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 大陆上常年均可出现,尤以冬季最强
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 越接近地表,降温越快
锋面
逆温 冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部 出现于锋面附近
地形
逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地
逆 温
(3)逆温现象的形成及消失过程
逆 温
(4)逆温的影响
有利 ①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘暴的发生
②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行
③和其他天气现象一样,逆温可作为一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年之久,有效地提高了冬季谷地的温度,越冬果树可以免受冻害等
不利 ①逆温时大气结构比较稳定,不利于污染物扩散,容易加重大气污染
②对天气的影响:容易产生大雾等不利天气
③对交通的影响:能见度降低,地面湿滑
逆 温
(2021·广东地理)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