内容正文:
第三章 地球上的大气
第11课时 大气的组成和垂直分层
大气的垂直分层
1.划分依据:大气垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。
2.各层特征比较
分层
高度范围
主要特点
成因
与人类的关系
对流层
低纬:17~18千米;
高纬:8~9千米
气温随高度的增加而递减(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
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
平流层
自对流层顶部至50~55千米高空
气温随高度增加而升高
臭氧集中分布在15~35千米范围内,形成臭氧层,它可以吸收大量太阳紫外线
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
高层大气
自平流层顶部至3 000千米的高空
气温随高度增加先降低后升高,300千米的高空温度可达1 000 ℃以上;大气密度极小,在2 000~3 000千米的高空,大气的密度已经与星际空间的密度非常接近
距地面远,受到的引力小
60~500千米的高空有若干电离层,电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
3.逆温
(1)概念:在对流层中,气温随高度增加反而上升的现象,或者随高度的增加气温的垂直递减率小于6 ℃/千米。
(2)逆温的类型、成因及特点
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
(3)逆温现象的形成及消失过程
(4)逆温的影响
有利影响
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,多年生果树越冬可以免受冻害等
不利影响
①逆温时大气结构比较稳定,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
地球大气又称“氮氧大气”。结合地球大气圈25 km以下干洁空气的主要成分表,完成1~2题。
气体成分
体积分数/%
质量分数/%
氮(N2)
78.08
75.52
氧(O2)
20.94
23.15
氩(Ar)
0.93
1.28
二氧化碳(CO2)
0.03(变动)
0.05
1.地球大气之所以被称为“氮氧大气”,是因为两者( )
A.共占干洁空气成分的99%
B.共占大气成分的99%
C.是生命活动必不可少的物质
D.在其他天体上不存在
2.目前,导致二氧化碳变动的主要因素是( )
①植树造林 ②大量燃烧矿物化石燃料 ③新能源公交车的逐渐普及 ④森林、草原开垦成为农田
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
对流层是靠近地面的大气层,与人类的关系密切。据此完成3~4题。
3.下列关于对流层特点的叙述,正确的是( )
①气温随高度升高而降低 ②对流运动显著 ③云、雨、雪、雾等天气现象主要发生在对流层 ④对流层厚度由低纬向高纬递增
A.①②③ B.①③④
C.①②④ D.②③④
4.对流层厚度因纬度和季节的不同而不同。北京一年中对流层厚度最大的季节是( )
A.春季 B.夏季
C.秋季 D.冬季
中国首台X射线天文望远镜“慧眼”在550 km高的近地圆轨道上,成功地监测到引力波源所在的天区,参与监测首个引力波电磁对应体。下图为大气的垂直分层示意图。据此完成5~6题。
5.影响对流层大气的温度垂直变化的主要原因是( )
A.大气对太阳辐射有削弱作用
B.地面是大气主要的、直接的热源
C.高山地区海拔高,空气稀薄
D.地面对太阳辐射有反射作用
6.“慧眼”望远镜运行轨道所处大气层的特点是( )
A.气温随高度的增加而递减
B.对流现象显著,多云、雨天气
C.气流平稳,天气晴朗,有利于飞机飞行
D.存在电离层,可反射无线电波
乘坐飞机是人们常用的出行方式之一(见下图)。据此完成7~8题。
7.人们出行乘坐飞机时,飞机最可能在( )
A.平流层顶部飞行
B.平流层