内容正文:
第三章 地球上的大气
第一节 大气的组成与垂直分层
【考点01】大气的组成
1.大气:指包围地球的空气,是多种气体的混合物。
2.低层大气
(1)干洁空气的成分和作用
成分
作用
氮气
地球上生物体的基本成分
氧气
①人类和其他好氧生物维持 活动必需的物质;②参与有机物的燃烧、腐败和分解过程
二氧化碳
绿色植物进行 的基本原料,对地面起着保温作用
臭氧
强烈吸收太阳 ,保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害
(2)水汽
①分布
②作用:产生云、雾、 、雪等一系列天气现象。
(3)杂质
①分布:在近地面大气中,陆地 于海洋,城市多于农村,冬季多于夏季。
②作用
[特别提醒] 自工业革命以来,人类的生产活动向大气中排放许多污染性气体,使大气成分变得复杂,并由此产生了大气污染现象,影响了大气环境的发展变化。
【考点02】大气的垂直分层
1.依据:大气的 、密度和运动状况在垂直方向上的差异。
2.大气的垂直分层及各层与人类的关系
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降低(每升高100米,气温大约降低0.6℃)
地面是对流层大气的 热源
人类生活在对流层底部,与人类关系最密切
空气 运动显著
该层上部冷,下部热
天气现象复杂多变
几乎全部的水汽、杂质集中在该层, 运动易成云致雨
平流层
从对流层顶至50~55千米
气温随高度增加而增加
该层中的 强烈吸收太阳紫外线
人类生存环境的天然屏障,利于航空飞行
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
高层大气
平流层以上
大气密度极小
距地面远,受到引力小
电离层能反射无线电短波,对无线电通信有重要作用
[特别提醒] 逆温现象
(1)逆温现象的几种情况
在对流层中,气温是随着海拔的升高而逐渐降低的,但在某些特殊的情况下,对流层气温会出现下列情况:
①海拔上升,气温升高。
②海拔每上升1 000米,气温下降幅度小于6 ℃,这就是逆温现象。
如下图所示,图中甲属于情况②,乙、丙、丁属于情况①。
(2)逆温现象对人类生产、生活的影响
①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至造成交通事故。
②加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,就会使近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。如果位于盆地内,将会更加严重。
③对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空,多雾天气给飞机起降带来麻烦。而逆温现象如果出现在高空,却对飞机飞行极为有利,因为逆温现象的出现会阻碍空气垂直对流运动,飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。
第二节 大气受热过程
【考点01】大气对太阳辐射的削弱作用
削弱作用
参与的物质
作用特点
典例
反射
大气中的云层和较大颗粒的尘埃
云层越低、越 ,云量越多,反射越强(无选择性)
夏季天空多云时,白天的气温
散射
大气中的空气分子或微小尘埃
波长较短的 光最容易被散射(有选择性)
晴朗的天空呈蔚蓝色;日出前的黎明、日落后的黄昏,天空仍然明亮
吸收
对流层大气中的水汽和二氧化碳;平流层大气中的臭氧
水汽和二氧化碳吸收 ,臭氧吸收紫外线(有选择性)
平流层中的气温随高度的增加而上升;地面生物免遭过多紫外线的侵害
【考点02】大气对地面的保温作用
过程
热量来源
地面升温
太阳辐射到达地面,地面吸收后
太阳辐射
大气增温
地面升温后增强地面辐射,大气吸收 后增温
地面辐射
保温作用
大气增温后形成大气辐射,其中向下的部分称为 ,它将大部分热量还给地面
大气辐射
【考点03】影响地面获得太阳辐射大小的主要因素
(1)纬度因素:由于不同纬度地区的太阳高度不同,导致太阳辐射经过大气的路程、太阳光线照射水平地面的角度不同,使地面获得太阳辐射能量由低纬度向两极递减。
(2)下垫面因素:下垫面的状况不同,吸收和反射的太阳辐射比例也不同。一般而言,新雪的反射率较高,而海洋的反射率较低。
(3)其他因素:其中气象因素的影响最大。同纬度地区,晴天越多的地方,大气对太阳辐射削弱就越少,地面获得的太阳辐射就越多。
[特别提醒]
(1)到达地面的太阳辐射不是均匀分布的,而是由低纬度向两极递减。低纬度地区的太阳高度大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多。
(2)到达地面的太阳辐射并不能完全被地面吸收。其吸收的多少与地面性质(地面反射率)有关,反射率越大,地面吸收的太阳辐射越少。
[特别提醒]利用大气削弱作用解释生活现象
现象
原因
晴朗天空呈蔚蓝色
晴天时,太阳光中的蓝、紫光易被散射
阴沉天空呈灰白色
阴天时,云层厚,各种波长的太阳辐射被散射
日出前、日落后天空明亮
大气的散射作用改变了太阳光的方向
白天多云时气温比晴天低
多云时,云层反射作用强,到达地面的太阳辐射减少
[特别提醒]保温作用在生活中的体现及应用
现象
原因
夜晚多云时气温比晴天高
夜晚多云时,大气逆辐射强,地面散失热量少
晚秋或寒冬,霜冻多出现在晴朗的夜晚
晴朗夜晚,大气逆辐射弱,热量散失多,地面气温低,易出现霜冻现象
青藏高原光照强但气温低
海拔高,空气稀薄,大气削弱作用弱,保温作用弱
利用烟雾防霜冻
烟雾能增强大气逆辐射,减少地面热量的散失
果园中铺沙或鹅卵石
防止土壤水分蒸发的同时也能增加昼夜温差,有利于水果糖分积累等
第三节 大气热力环流
【考点01】大气热力环流的形成
1.大气运动的原因:太阳辐射在地球表面的差异分布,造成不同地区 不同,并导致水平方向上各地间的气压差异,引起大气运动。
2.大气热力环流
(1)概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。
(2)形成过程(如图)
①A地受热,近地面空气 ,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚集,密度增大,气压比同一水平面上周围地区的气压高,形成高气压。
②B、F地冷却,空气 ,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。
③水平运动:在同一水平面上,空气由 区流向低气压区。
【考点02】自然界的大气热力环流
1.山谷风
(1)日出后山坡受热,空气增温 ,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较慢,密度仍较大,因而空气自山谷沿山坡上升,形成 风。
(2)夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要 ,因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快,使空气沿山坡流向山谷,形成 风。
(3)山区与平原之间,有时也出现山谷风特征。
2.海陆风:海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。
(1)成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键
(2)影响与应用:海陆风使海滨地区气温日较差 ,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。
3.城市热岛环流:城市中心区向大气释放的废热较多,导致城市中心区的气温高于郊区,使城市中心区犹如一个温暖的“岛屿”,人们称之为“城市热岛”。“城市热岛”会形成城市中心区与郊区之间的大气热力环流。
[特别提醒]城市“热岛”效应的成因
(1)城市中的工厂、交通工具、家庭炉灶及空调等排放大量热量。
(2)城市中的建筑物对太阳辐射的吸收作用强。
(3)城市中的水面、绿地少。
(4)城市建筑物密集,热量不易散失。
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第三章 地球上的大气
第一节 大气的组成与垂直分层
【考点01】大气的组成
1.大气:指包围地球的空气,是多种气体的混合物。
2.低层大气
(1)干洁空气的成分和作用
成分
作用
氮气
地球上生物体的基本成分
氧气
①人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质;②参与有机物的燃烧、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,保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害
(2)水汽
①分布
②作用:产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。
(3)杂质
①分布:在近地面大气中,陆地多于海洋,城市多于农村,冬季多于夏季。
②作用
[特别提醒] 自工业革命以来,人类的生产活动向大气中排放许多污染性气体,使大气成分变得复杂,并由此产生了大气污染现象,影响了大气环境的发展变化。
【考点02】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.大气的垂直分层及各层与人类的关系
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降低(每升高100米,气温大约降低0.6℃)
地面是对流层大气的直接热源
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
几乎全部的水汽、杂质集中在该层,对流运动易成云致雨
平流层
从对流层顶至50~55千米
气温随高度增加而增加
该层中的臭氧强烈吸收太阳紫外线
人类生存环境的天然屏障,利于航空飞行
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
高层大气
平流层以上
大气密度极小
距地面远,受到引力小
电离层能反射无线电短波,对无线电通信有重要作用
[特别提醒] 逆温现象
(1)逆温现象的几种情况
在对流层中,气温是随着海拔的升高而逐渐降低的,但在某些特殊的情况下,对流层气温会出现下列情况:
①海拔上升,气温升高。
②海拔每上升1 000米,气温下降幅度小于6 ℃,这就是逆温现象。
如下图所示,图中甲属于情况②,乙、丙、丁属于情况①。
(2)逆温现象对人类生产、生活的影响
①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至造成交通事故。
②加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,就会使近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。如果位于盆地内,将会更加严重。
③对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空,多雾天气给飞机起降带来麻烦。而逆温现象如果出现在高空,却对飞机飞行极为有利,因为逆温现象的出现会阻碍空气垂直对流运动,飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。
第二节 大气受热过程
【考点01】大气对太阳辐射的削弱作用
削弱作用
参与的物质
作用特点
典例
反射
大气中的云层和较大颗粒的尘埃
云层越低、越厚,云量越多,反射越强(无选择性)
夏季天空多云时,白天的气温不会太高
散射
大气中的空气分子或微小尘埃
波长较短的蓝、紫光最容易被散射(有选择性)
晴朗的天空呈蔚蓝色;日出前的黎明、日落后的黄昏,天空仍然明亮
吸收
对流层大气中的水汽和二氧化碳;平流层大气中的臭氧
水汽和二氧化碳吸收红外线,臭氧吸收紫外线(有选择性)
平流层中的气温随高度的增加而上升;地面生物免遭过多紫外线的侵害
【考点02】大气对地面的保温作用
过程
热量来源
地面升温
太阳辐射到达地面,地面吸收后升温
太阳辐射
大气增温
地面升温后增强地面辐射,大气吸收地面辐射后增温
地面辐射
保温作用
大气增温后形成大气辐射,其中向下的部分称为大气逆辐射,它将大部分热量还给地面
大气辐射
【考点03】影响地面获得太阳辐射大小的主要因素
(1)纬度因素:由于不同纬度地区的太阳高度不同,导致太阳辐射经过大气的路程、太阳光线照射水平地面的角度不同,使地面获得太阳辐射能量由低纬度向两极递减。
(2)下垫面因素:下垫面的状况不同,吸收和反射的太阳辐射比例也不同。一般而言,新雪的反射率较高,而海洋的反射率较低。
(3)其他因素:其中气象因素的影响最大。同纬度地区,晴天越多的地方,大气对太阳辐射削弱就越少,地面获得的太阳辐射就越多。
[特别提醒]
(1)到达地面的太阳辐射不是均匀分布的,而是由低纬度向两极递减。低纬度地区的太阳高度大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多。
(2)到达地面的太阳辐射并不能完全被地面吸收。其吸收的多少与地面性质(地面反射率)有关,反射率越大,地面吸收的太阳辐射越少。
[特别提醒]利用大气削弱作用解释生活现象
现象
原因
晴朗天空呈蔚蓝色
晴天时,太阳光中的蓝、紫光易被散射
阴沉天空呈灰白色
阴天时,云层厚,各种波长的太阳辐射被散射
日出前、日落后天空明亮
大气的散射作用改变了太阳光的方向
白天多云时气温比晴天低
多云时,云层反射作用强,到达地面的太阳辐射减少
[特别提醒]保温作用在生活中的体现及应用
现象
原因
夜晚多云时气温比晴天高
夜晚多云时,大气逆辐射强,地面散失热量少
晚秋或寒冬,霜冻多出现在晴朗的夜晚
晴朗夜晚,大气逆辐射弱,热量散失多,地面气温低,易出现霜冻现象
青藏高原光照强但气温低
海拔高,空气稀薄,大气削弱作用弱,保温作用弱
利用烟雾防霜冻
烟雾能增强大气逆辐射,减少地面热量的散失
果园中铺沙或鹅卵石
防止土壤水分蒸发的同时也能增加昼夜温差,有利于水果糖分积累等
第三节 大气热力环流
【考点01】大气热力环流的形成
1.大气运动的原因:太阳辐射在地球表面的差异分布,造成不同地区气温不同,并导致水平方向上各地间的气压差异,引起大气运动。
2.大气热力环流
(1)概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流。
(2)形成过程(如图)
①A地受热,近地面空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成低气压;D处空气聚集,密度增大,气压比同一水平面上周围地区的气压高,形成高气压。
②B、F地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成高气压;C、E处空气密度减小,形成低气压。
③水平运动:在同一水平面上,空气由高气压区流向低气压区。
【考点02】自然界的大气热力环流
1.山谷风
(1)日出后山坡受热,空气增温快,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较慢,密度仍较大,因而空气自山谷沿山坡上升,形成谷风。
(2)夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快,因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快,使空气沿山坡流向山谷,形成山风。
(3)山区与平原之间,有时也出现山谷风特征。
2.海陆风:海陆风是近海地区风向昼夜间发生反向转变的风。
(1)成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键
(2)影响与应用:海陆风使海滨地区气温日较差减小,夏季气温低,空气较湿润,是避暑的好地方。
3.城市热岛环流:城市中心区向大气释放的废热较多,导致城市中心区的气温高于郊区,使城市中心区犹如一个温暖的“岛屿”,人们称之为“城市热岛”。“城市热岛”会形成城市中心区与郊区之间的大气热力环流。
[特别提醒]城市“热岛”效应的成因
(1)城市中的工厂、交通工具、家庭炉灶及空调等排放大量热量。
(2)城市中的建筑物对太阳辐射的吸收作用强。
(3)城市中的水面、绿地少。
(4)城市建筑物密集,热量不易散失。
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