第三章大气知识点总结2025-2026学年高中地理湘教版必修一
一、 大气的组成与垂直分层
2.大气的垂直分层
(1)依据:大气温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异
(2)大气垂直分层示意图:
(3)对流层、平流层、高层大气的基本特点
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 对流层高度与气温呈正相关 | 气温随高度的增加而降低(每升高1 000米,气温约下降6℃) | 地面是对流层大气的直接热源 | 人类就生活在对流层底部,该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 | 集中了几乎全部的水汽、固体杂质,对流运动易成云致雨 | |||
平 流 层 | 从对流层顶至50~55千米 | 气温随高度增加而升高 | 该层中的臭氧吸收太阳紫外线 | 人类生存环境的天然屏障,利于高空飞行 |
以平流运动为主 | 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 | 从平流层顶到3 000千米的高空 | 大气密度极小 | 距地面远,受到引力小 | 电离层能反射无线电波 |
3.逆温现象
(1)表现:对流层中,温度随海拔升高而升高(上热下冷)或者气温变化小于气温垂直递减率(海拔每上升100m,气温下降0.6℃),常考如图所示
(2)逆温现象的产生和消失过程
(3)逆温现象的影响:
有利:①抑制沙尘天气的形成;②逆温发生在高空有利于飞机飞行;③可作为气候资源进行利用,如冬季在半山腰进行种植,一定程度上减轻冻害。
不利:①大气稳定,不利于污染物扩散;②容易产生大雾等天气;③能见度降低,影响交通。
二、 大气受热过程
1.大气受热过程原理:
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(1)图中,①为太阳辐射(削弱前),②为太阳辐射(削弱后),③为地面辐射,④为大气逆辐射,⑤为大气辐射,A为大气对太阳辐射的削弱作用
具体过程:太阳辐射将热量传递给地面使地面升温,传递过程中受到大气的削弱作用造成部分热量损失;地面升温后形成地面辐射,主要热量传递给大气;大气吸收热量以后,以大气逆辐射的形式将热量返还给地面,对地面起到保温作用。
(2)a.三个过程:太阳暖大地,大地暖大气,大气还大地;
b.三种辐射:太阳辐射(太阳指向地面,为短波辐射),地面辐射和大气逆辐射(两者都是红外线方式释放长波辐射);
c.两个热源:地面是对流层大气热量的直接来源,太阳辐射是根本来源。(大气吸收的热量主要为长波辐射,对短波辐射吸收很少。因此地面辐射是近地面大气热量的直接来源。)
d.两种作用:一是大气对太阳辐射的削弱作用,表现如下:
作用形式 | 作用特点 | 参与作用的大气成分 | 削弱的辐射 | 现象 |
反射作用 | 无选择性 | 云层和较大颗粒的尘埃 | 各种波长的太阳辐射 | 多云天气的白天气温较低 |
散射作用 | 有选择性 | 空气分子或微小尘埃 | 可见光中波长较短的蓝紫光 | 蓝天,交通灯,晨昏蒙影 |
吸收作用 | 有选择性 | 水汽和二氧化碳等(对流层) | 波长较长的红外线 |
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臭氧(平流层) | 波长较短的紫外线 |
(补充:地面吸收太阳辐射与地面状况有关,一般规律:颜色越浅的物体,反射就越强(反射太阳辐射越多),吸收就越弱,地面辐射越弱;颜色越深的物体,其反射就越弱(反射太阳辐射越少),吸收就越强,地面辐射越强。比如,对太阳辐射的反射率:新雪>冰>沙土>草地。)
二是大气对地面辐射的保温作用,即大气吸收地面辐射后,以大气逆辐射形式将热量返还给地面的过程。
大气厚度越大(云量越多),削弱作用、保温作用就越强。
2.大气受热过程原理应用
(1)为什么青藏高原光照充足但温度低的?
原因:光照充足:青藏高原地势高,空气稀薄云量少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,光照强。
温度低:青藏高原地势高,空气稀薄云量少,大气逆辐射弱,气温低。
(2)昼夜温差的影响因素以及对农作物的影响
①地势高低,如:青藏高原地势高,空气稀薄云量少,白天削弱作用弱,气温高;晚上保温作用(大气逆辐射)弱,夜晚气温低,昼夜温差大。
②天气状况,晴天云量少,白天削弱作用弱气温高,夜晚保温作用弱气温低,昼夜温差大;阴雨天气云量多,白天削弱作用强气温较低,夜晚保温作用强气温较高,昼夜温差小。
③下垫面性质:下垫面比热容大,地面增温和降温速度都慢,昼夜温差小。
下垫面比热容大,温度较稳定(增温和降温速度慢),常见的下垫面有:海洋、湖泊、水库、森林、植被、山谷等;下垫面比热容小,温度变化大(增温和降温速度快)的有:陆地、沙漠、裸地、山坡等
昼夜温差对农作物的影响:昼夜温差大,一般会使农作物产量下降,品质提升。
昼夜温差大,白天绿色植物的光合作用强,合成更多的有机物质,夜晚植物的呼吸作用弱消耗的有机物质少,有利于有机物质的积累,提高农作物品质,如新疆的瓜果特别甜。
(3)玻璃温室效应(大棚保温作用原理):太阳辐射为短波辐射,能够穿透玻璃(塑料)到达温室内部地面,地面吸收太阳辐射温度升高并以长波辐射的形式把热量传递给温室内大气,但不能穿透玻璃(塑料),热量保留在温室内部。同时封闭的温室(大棚)有效的阻隔了温室内外的热量交换,保温效果明显。
补充:由于工业大量排放二氧化碳、植被的大面积破坏,使全球温室气体增多,温室效应增强,全球温度升高,加快两极冰川融化,海平面上升,淹没沿海低地地区。
(4)利用人造烟雾减轻冻害:人造烟雾加大空气厚度,使大气吸收了更多的地面辐射,从而增强了大气逆辐射(保温作用),减少了地面热量的散失。
(5)地膜作用:保温保湿,保土保肥;增强作物光效,提高着色率;抑制杂草;减轻土壤盐碱化。
三、大气热力环流
基础概念:
同一高度上,空气密度越大,气压值越大,称为高压; 密度越小,气压值越小,称为低压。
同一高度(即同一水平面)上空气由高压向低压运动。
同一竖直方向上,近地面空气密度比高空大,气压高。
1.大气热力环流的形成过程
(1)热力环流形成过程:
第一步,由于地表受热不均,A处空气受热膨胀上升,B处空气遇冷收缩下沉,气流产
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