内容正文:
专题02 地球上的大气
【考点01】大气的组成及其作用
1.干洁空气
氧气
氧气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
吸收太阳光中的紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用
2.水汽和杂质
分布
作用
水汽
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。
水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,同时伴随热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的温度。
杂质
大气中的杂质含量,随时间、地点、天气条件而变化。通常,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
杂质会使大气能见度变差,但作为凝结核,又是成云致雨的必要条件。
【考点02】人类活动对大气成分的影响
※【考点03】大气的垂直分层
分层
高度范围
主要特点
成因
与人类的关系
对流层
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
平流层
自对流层顶部至50~55 km高空
气温随高度升高而升高
在22~27 km范围内,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层,它可以吸收大量太阳紫外线
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
高层
大气
自平流层顶部到2 000~
3 000 km的高空
气温随高度增加先下降后上升
自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温下降;随后,由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度上升
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
【重点讲解】1.对流层天气现象形成的过程:
2. ※降水形成的三个条件
①充足的水汽(相对湿度大);②凝结核(固体杂质);③气温降低(上升、抬升)
【考点04】逆温
1.逆温的概念:在一定条件下,对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温,甚至是气温随高度的增加而升高的现象,实际气温高于理论气温,称为逆温。
正常情况下,海拔每升高100m气温下降0.6℃,但在不同地点及不同时间,可能会小于0.6℃或大于0.6℃(其中小于0.6℃情况为逆温)。
逆温的重要特征判断——“ 上暖下冷”
2.逆温的生消过程
3.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
【考点05】大气对太阳辐射的削弱作用
反射作用
表现
云的反射作用最为显著,云层越低、越厚、云量越多,反射作用越强
空气中较大颗粒的尘埃越多,反射作用越强
特点
大气对太阳辐射的反射没有选择性,反射光呈白色
作用
削弱了到达地面的太阳辐射,夏天白天多云时,白天的气温相对来说不会太高
散射作用
表现
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散。
作用
使一部分太阳辐射不能到太地面
晴朗的天空呈蔚蓝色
阴面的教室或树荫下天空仍然明亮
吸收作用
特点
大气对太阳辐射的吸收具有选择性
臭氧:主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线
水汽和二氧化碳:主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线
大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少
作用
削弱了到达地面的太阳辐射
【考点06】大气的保温作用
保温过程
表现
地面是对流层大气主要的直接热源
云层越厚、空气温度越大,大气逆辐射越强
①大气逆辐射在白天和夜晚都存在,而且白天比晚上还要强烈,最强时为大气温度最高时,即午后2时(14时)左右。②大气对地面长波辐射的吸收能力强,对太阳短波辐射的吸收能力弱。
【考点07】大气受热过程
1.两个来源
(1)大气最根本的能量来源:太阳辐射。
(2)近地面大气主要的、直接的热源:地面辐射。
2.三种辐射类型
辐射类型
主要特点
太阳辐射
①是短波辐射;②是地球最重要的热源,使地面增温
地面辐射
①是长波辐射;②是近地面大气的主要热源
大气辐射
①是长波辐射,一部分射向宇宙空间,一部分向下射向地面(大气逆辐射);②对地面有保温作用
3.两个作用
(1)大气对太阳辐射的削弱作用
(2)大气对地面的保温作用
※【重点讲解】热量传递过程及影响因素
※【考点08】大气削弱作用、保温作用的应用
大气削弱作用的应用
内陆地区(如我国西北地区)太阳辐射强
湿润内陆盆地(如四川盆地)太阳辐射弱
大气保温作用的应用
温室气体大量排放使全球气候变暖
分析农业实践中的一些现象
我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜
塑料薄膜或玻璃和大气一样,太阳辐射可以进入,但地面辐射和大气辐射不能出去,从而起保温作用,可延长农作物生长时间
深秋农民燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻
深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾,人造烟幕增加大气厚度,增强大气逆辐射,保温作用增强,防止农作物冻害
农民利用地膜覆盖进行农作物种植
白地膜
透光;地温回升快;减少水分蒸发
黑地膜
不透光;减少水分蒸发;白天有降温作用;抑制杂草生长
反光膜
果树下铺膜,提高地面反射,使果实接受更多的太阳辐射,增加着色度
果园中铺沙或鹅卵石
减少土壤表层水分蒸发;表面粗糙,减少土壤侵蚀;减少地面辐射散失热量;砂石间隙大,增加下渗;增大气温日较差,有利于作物糖分积累;砂石风化可以为植物生长提供微量元素。
昼夜温差大小的分析
地势高低
地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大
天气状况
晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大
下垫面性质
下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地
【考点09】热力环流的形成
1.成因:地面冷热不均。
2.原理
3.形成过程
特别提醒:
(1)先有空气垂直运动,再有高低压,最后有空气水平运动
(2)垂直方向上,海拔越高,空气密度越小,气压越低;高压、低压是相对同一水平面气压状况而言的;
(3)空气垂直运动是近地面冷热不均导致的,空气水平运动是同一水平面上气压差异导致的;
(4)近地面气温高气压低,气流上升,多阴雨天气,气温日较差小,气压差小。
【考点10】热力环流的应用
海陆风
形成过程
海陆热力性质差异是前提和关键。
白天陆地升温快、气温高,近地面形成低压;海洋升温慢、气温低,海面形成高压,故近地面风从海洋吹向陆地,形成海风
夜晚陆地降温快、气温低近地面形成高压;海洋降温慢、气温高,海面形成低压,故近地面风从陆地吹向海洋,形成陆风
影响及应用
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
山谷风
形成过程
山坡的热力变化是关键
白天山坡升温快,空气膜胀上升,山谷的空气沿山坡向山顶补充,形成谷风
夜晚山坡降温快,空气冷却下沉,顺山坡流入山谷,形成山风;山谷空气被迫抬升,并从高空向山顶流去
影响及应用
在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底和盆地,使谷底和盆地内形成逆温层,阻碍了空气的垂直运动,易造成大气污染。所以,山谷和盆地地区不宜布局有大气污染的工业
城市热岛环流
形成过程
应用
一般将绿化带布局在气流下沉处或下沉距离以内,将卫星城或污染较重的工业企业布局在气流下沉距离之外
绿洲风
形成过程
绿洲风:白天沙漠升温较绿洲快,气温高于绿洲、气压低于绿洲,风从绿洲吹向沙漠。
沙漠风:夜晚沙漠降温较绿洲快,气温低于绿洲、气压高于绿洲,风从沙漠吹向绿洲。
【考点11】大气的水平运动——风
1.影响大气水平运动的力
水平气压梯度力
气压梯度
单位距离间的气压差
水平气压梯度力
促使大气由高气压区流向低气压区的力
对风的影响
水平气压梯度力是大气产生水平运动的原动力,是形成风的直接原因
地转偏向力
使风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向,北半球向右偏转,南半球向左偏转
只影响风向,不影响风速
摩擦力
与风向相反,对风有阻碍作用,可降低风速
2.风的形成
高空风
近地面风
图示
(北半球)
受力
受F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响
受F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响
风向
与等压线平行
与等压线成一夹角
3.等压线图中风力的判定
同一等压线图中,等压线密集,风力大;等压线稀疏,风力小,如下图中甲处风力大于乙处。
4.风向的判读
风向标
长竖线叫风杆,代表风向,尖头朝哪风就往哪吹;与长竖线垂直的横线叫风羽,代表风速
风频图
频率最高的方位,表示该风向出现次数最多,如图中的东南风出现次数最多,其次是东北风,南风出现次数最少。
等压线图
风向的判断主要通过作图法确定,即先用虚箭头做出水平气压梯度力方向,然后顺着箭头方向,左偏或右偏30°~45°角。(注意高空偏转90度)
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专题02 地球上的大气
【考点01】大气的组成及其作用
1.干洁空气
氧气
氧气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 的基本原料;吸收地面辐射的能力强,使气温升高
臭氧
吸收太阳光中的 ,使大气增 ;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用
2.水汽和杂质
分布
作用
水汽
水平方向上:海洋上空 于陆地上空;湿润地区上空 于干旱地区上空。
在垂直方向上:一般自地面向高空逐渐 。
水的相变,产生 等一系列天气现象,同时伴随热量的 ,直接影响地面和大气的温度。
杂质
大气中的杂质含量,随时间、地点、天气条件而变化。通常,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
杂质会使大气能见度变差,但作为凝结核,又是 的必要条件。
【考点02】人类活动对大气成分的影响
※【考点03】大气的垂直分层
分层
高度范围
主要特点
成因
与人类的关系
对流层
气温随高度的升高而 (对流层的顶部气温降至-60 ℃)
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 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
平流层
自对流层顶部至50~55 km高空
气温随
在22~27 km范围内,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层,它可以吸收大量太阳紫外线
平流运动有利于 飞行;臭氧层有保护地球生命的作用
气流以 运动为主
该层大气 ,大气
云雨现象,能见度好
水汽、杂质含量很少,气流平稳
高层
大气
自平流层顶部到2 000~
3 000 km的高空
气温随高度增加先 后
自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温下降;随后,由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度上升
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
【重点讲解】1.对流层天气现象形成的过程:
2. ※降水形成的三个条件
① (相对湿度大);② (固体杂质);③气温 (上升、抬升)
【考点04】逆温
1.逆温的概念:在一定条件下,对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温,甚至是气温随高度的增加而 的现象,实际气温高于理论气温,称为逆温。
正常情况下,海拔每升高100m气温下降 ,但在不同地点及不同时间,可能会小于0.6℃或大于0.6℃(其中小于0.6℃情况为逆温)。
逆温的重要特征判断——
2.逆温的生消过程
3.逆温的影响
有利
①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以 沙尘暴的发生。
②逆温出现在高空,有利于 。
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 等
不利
①逆温时大气结构比较 , 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 等不利天气。
③对交通的影响:能见 ,地面湿滑
【考点05】大气对太阳辐射的削弱作用
反射作用
表现
云的反射作用最为显著,云层越低、越厚、云量越多,反射作用越
空气中较大颗粒的尘埃越多,反射作用越
特点
大气对太阳辐射的反射 选择性,反射光呈
作用
削弱了到达地面的太阳辐射,夏天白天多云时,白天的气温相对来说不会太高
散射作用
表现
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散。
作用
使一部分太阳辐射不能到太地面
晴朗的天空呈
阴面的教室或树荫下天空仍然
吸收作用
特点
大气对太阳辐射的吸收具有
臭氧:主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线
水汽和二氧化碳:主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线
大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少
作用
了到达地面的太阳辐射
【考点06】大气的保温作用
保温过程
表现
是对流层大气主要的直接热源
云层越厚、空气温度越大,大气逆辐射越
①大气逆辐射在白天和夜晚都存在,而且白天比晚上还要强烈,最强时为大气温度最高时,即午后2时(14时)左右。②大气对地面长波辐射的吸收能力强,对太阳短波辐射的吸收能力弱。
【考点07】大气受热过程
1.两个来源
(1)大气最根本的能量来源: 。
(2)近地面大气主要的、直接的热源: 。
2.三种辐射类型
辐射类型
主要特点
太阳辐射
①是 ;②是地球最重要的热源,使地面
地面辐射
①是长波辐射;②是 的主要热源
大气辐射
①是长波辐射,一部分射向宇宙空间,一部分向下射向地面(大气逆辐射);②对地面有 作用
3.两个作用
(1)大气对太阳辐射的削弱作用
(2)大气对地面的保温作用
※【重点讲解】热量传递过程及影响因素
※【考点08】大气削弱作用、保温作用的应用
大气削弱作用的应用
内陆地区(如我国西北地区)太阳辐射
湿润内陆盆地(如四川盆地)太阳辐射
大气保温作用的应用
温室气体大量排放使全球气候
分析农业实践中的一些现象
我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜
塑料薄膜或玻璃和大气一样,太阳辐射可以进入,但地面辐射和大气辐射不能出去,从而起 作用,可延长农作物
深秋农民燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻
深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾,人造烟幕增加 ,增强 ,保温作用 ,防止农作物冻害
农民利用地膜覆盖进行农作物种植
白地膜
透光;地温回升快;减少
黑地膜
不透光;减少水分蒸发;白天有降温作用;抑制杂草生长
反光膜
果树下铺膜,提高 ,使果实接受更多的太阳辐射,增加着色度
果园中铺沙或鹅卵石
减少土壤表层水分蒸发;表面粗糙,减少土壤侵蚀;减少地面辐射散失热量;砂石间隙大,增加下渗;增大气温 ,有利于作物糖分积累;砂石风化可以为植物生长提供微量元素。
昼夜温差大小的分析
地势高低
地势 →大气 →白天大气的 用和夜晚大气的 作用都弱→昼夜温差
天气状况
的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都 →昼夜温差
下垫面性质
下垫面的比热容 →增温和降温速度都慢→昼夜温差 ,如海洋的昼夜温差一般 陆地
【考点09】热力环流的形成
1.成因: 。
2.原理
3.形成过程
特别提醒:
(1)先有空气垂直运动,再有高低压,最后有空气水平运动
(2)垂直方向上,海拔越高,空气密度越小,气压越低;高压、低压是相对同一水平面气压状况而言的;
(3)空气垂直运动是近地面冷热不均导致的,空气水平运动是同一水平面上气压差异导致的;
(4)近地面气温高气压低,气流上升,多阴雨天气,气温日较差小,气压差小。
【考点10】热力环流的应用
海陆风
形成过程
海陆热力性质差异是前提和关键。
白天陆地升温快、气温高,近地面形成 ;海洋升温慢、气温低,海面形成 ,故近地面风从海洋吹向陆地,形成
夜晚陆地降温快、气温低近地面形成 ;海洋降温慢、气温高,海面形成 ,故近地面风从陆地吹向海洋,形成
影响及应用
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
山谷风
形成过程
山坡的热力变化是关键
白天山坡升温 ,空气膜胀上升,山谷的空气沿山坡向山顶补充,形成
夜晚山坡降温 ,空气冷却下沉,顺山坡流入山谷,形成 ;山谷空气被迫抬升,并从高空向山顶流去
影响及应用
在山谷和盆地常因夜间的山风吹向谷底和盆地,使谷底和盆地内形成逆温层,阻碍了空气的垂直运动,易造成大气污染。所以,山谷和盆地地区不宜布局有大气污染的工业
城市热岛环流
形成过程
应用
一般将绿化带布局在气流 ,将卫星城或污染较重的工业企业布局在
绿洲风
形成过程
绿洲风:白天沙漠升温较绿洲 ,气温 绿洲、气压 绿洲,风从绿洲吹向沙漠。
沙漠风:夜晚沙漠降温较绿洲 ,气温 绿洲、气压 绿洲,风从沙漠吹向绿洲。
【考点11】大气的水平运动——风
1.影响大气水平运动的力
水平气压梯度力
气压梯度
单位距离间的气压差
水平气压梯度力
促使大气由高气压区流向低气压区的力
对风的影响
水平气压梯度力是大气产生水平运动的原动力,是形成风的直接原因
地转偏向力
使风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向,北半球向 偏转,南半球向 偏转
只影响风向,不影响风速
摩擦力
与风向相反,对风有阻碍作用,可降低风速
2.风的形成
高空风
近地面风
图示
(北半球)
受力
受F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响
受F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响
风向
与等压线
与等压线成
3.等压线图中风力的判定
同一等压线图中,等压线 ,风力 ;等压线 ,风力 ,如下图中甲处风力大于乙处。
4.风向的判读
风向标
长竖线叫风杆,代表风向,尖头朝哪风就往哪吹;与长竖线垂直的横线叫风羽,代表风速
风频图
频率最高的方位,表示该风向出现次数最多,如图中的东南风出现次数最多,其次是东北风,南风出现次数最少。
等压线图
风向的判断主要通过作图法确定,即先用虚箭头做出水平气压梯度力方向,然后顺着箭头方向,左偏或右偏30°~45°角。(注意高空偏转90度)
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