内容正文:
第一节 大气的组成与垂直分层
课程标准
素养解读
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。
综合思维:运用大气层气温随高度变化示意图,探究分析大气各层的温度变化特点及成因。
综合思维、地理实践力:通过课外观察,了解对流层大气的特殊现象,如逆温、雾霾等,并能运用相关原理解释地理现象。
人地协调观:根据所学知识和原理,了解臭氧层对人类的重要意义,关注雾霾问题和全球变暖现象,增强环保意识。
知识点一 大气的组成
1.干洁空气
成分
占大气体积
作用
氮气
78%
氮是地球上生物体的基本成分
氧气
21%
氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质
二氧化碳
很少
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
很少
强烈吸收太阳紫外线,对地球生物起保护作用
2.水汽和杂质
成分
分布规律
作用
水汽
大气中的水汽含量,在水平方向上,海洋上空高于陆地上空,湿润地区上空高于干旱地区上空;在垂直方向上,一般自地面向高空逐渐减少
发生固、液、气三态的转化,产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象
杂质
在近地面大气中,陆上多于海上,城市多于乡村,冬季多于夏季
使大气能见度变差;作为凝结核,又是成云致雨的必要条件
[思考] 在月球上看不到流星现象,是因为月球太小,不能吸引住流星体到达月球表面吗?
提示:不是,是因为月球上没有大气,在流星体到达月球表面之前不会燃烧。
知识点二 大气的垂直分层
1.依据
大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
2.分层
A层:对流层,气温随高度的增加而递减
B层:平流层,气温随高度的增加而上升
C层:高层大气。
3.与人类的关系
(1)A层:与人类的关系最为密切,云、雾、雨、雪等天气现象都发生在这一层。
(2)B层:大气以水平运动为主,有利于航空飞机飞行。
(3)C层:有若干电离层,能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用。
[思考] 为什么说对流层与人类的关系最为密切?
提示:人类生活在对流层底部,雨、雪、冰雹、雾、霜、露等对流层内的天气现象都对人类的生产、生活有很大影响;对流层空气的清洁度也直接影响人的健康。
探究点 大气的垂直分层
材料一 北京时间2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的“长征二号”F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。此后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入“天宫一号”空间站。
材料二 下图为大气垂直分层示意图。
[探究]
(1)比较甘肃酒泉卫星发射基地和海南文昌发射基地所在地区的对流层高度差异,总结对流层高度的分布规律,并解释原因。
(2)“长征二号”运载火箭刚离开地面升空时,其所经历的气温变化特点是什么?
(3)“天宫一号”空间站所在的大气层有何特点?对人类生活有什么影响?
提示:(1)差异:酒泉卫星发射基地所在地区的对流层较低。规律:对流层高度随纬度增高而降低。原因:低纬度地区受热多,气温高,空气对流旺盛,所以对流层较高(17~18 km)。
(2)火箭刚离开地面时,位于对流层中,其气温随高度增加而降低。
(3)特点:“天宫一号”空间站所在的大气层为高层大气,大气密度很小,存在若干电离层。影响:电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用。
各层特征比较大气的垂直分层
分层
高度范围
主要特点
特点成因
与人类的关系
对流层
低纬:17~18
千米
中纬: 10~12
千米
高纬: 8~9
千米
气温随高度的增加而递减(0.6 ℃/100米)
地面是对流层大气主要的直接热源
人类生活在对流层底部,天气现象复杂多变,与人类的关系最密切
空气对流运动显著
该层大气上部冷、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、杂质,大气中的污染物也多集中在该层,对流运动易成云致雨
平流层
自对流层
顶部向上
至50~55
千米高空
气温随高度增加迅速上升
该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线使大气增温
人类生存环境的天然屏障,有利于航空飞机飞行
以水平运动为主
该层大气上部热下部冷,大气稳定
天气晴朗,能见度好
水汽、杂质含量稀少,天气现象少见
高层大气
平流层顶以上的大气
大气密度很小
距地面远,受到引力小
电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用
[例] 2020年7月23日,“天问一号”火星探测器在海南文昌成功发射,标志着我国正式拉开了行星探测的序幕。下图示意大气垂直分层。据此完成(1)~(2)题。
(1)“天问一号”探测器上升过程中,途经大气层的温度变化为( )
A.递减