2.1大气的组成和垂直分层（图文版知识清单）地理人教版必修第一册

第一节大气的组成和垂直分层 一、大气的组成及作用一1.大气的组成（1)干洁空气 水汽 大气整体由干洁空气、水汽和杂质三部分组 杂质 成，其中干洁空气各成分的作用如下： 干洁空气 大气 ①氮气：是构成地球上生命体的 基本元素，是干洁空气中占比最高 N2 N2 78% 的成分。 生命基石 ②氧气：是维持生物生命活动必需 CO C02 的基本物质，是人类和一切生物维 持生命活动所必需的物质。 生命之气 ③二氧化碳：大气中含量较少，但 对生命活动和自然环境所作用1关 键：它是绿色植物光合作用的原料 料，同时对近地面大气具有近面大 有保温作用。 0 保温效应 紫外线(UV) 紫外线(UV) ④臭氧：大气中含量较少，但作用 突出：臭氧可以吸收太阳辐射中的 紫外，能够减少紫外线对地球生物 臭氧层 (03) 的伤害，保护地球上的生命活动。 地球保护伞 中学地理知识清单-大气的组成 (干洁空气篇) 第一节大气的组成和垂直分层 一、大气的组成及作用一1.大气的组成(2)水汽和杂质 &2.人类活动对大气的影响 (1)水汽和杂质 大气中水汽和杂质总含量很少，但却是天 气变化不可或缺的重要角色： ①水汽：水的三态相变，会产生云、雨、 上升水汽 雾、雪等一系列天气现象，同时相变过程 伴随着热量的吸收和释放，会直接影响地 面和大气的温度。 水汽的三态相变与天气现象 ●水汽分布规律：水汽主要聚集在低层大气，含量会随时间、地点、气象 条件变化，一般规律是：夏季多于冬季，低纬度地区多于高纬度地区，湿 润地区多于干旱地区。 ②杂质：杂质作为水汽凝结的凝结核，是成云致雨必不可少的必要条件。 【特别提醒】没有杂质，即使空 气中的水汽达到饱和，也不容易 杂质（凝结核） 凝结成云。 水滴/冰晶（云滴） 杂质作为凝结核的成云过程 (2)人类活动对大气的影响 人类生产生活排放的污染物进入大气后，会改变大气原有成分和含量，引 发大气污染，最终对全球生态系统和人类自身生存造成不利影响。 污染物排放 人类活动引发大气污染与生态影响 第一节大气的组成和垂直分层 二、大气的垂直分层一划分依据&1.对流层 (1)大气垂直分层的划分依据 (2)对流层 根据地球大气的温度、密度和运动状 对流层是大气最靠近地面的层次，和人 况的垂直差异，可将大气自下而上划 类关系最密切，核心特点如下： 分对流层、平流层和高层大气三个主 ①占比：对流层集中了整个大气质量的 要层次。 3/4,几乎聚集了大气全部的水汽和杂质。 ②温度变化规律：整体气温上冷下热， 气温随高度增加而递减，平均每升高100 米，气温约降低0.65℃，对流层顶部气温 高层大气 可降至-60℃左右。 (Mesosphere 气温变化原因：太阳辐射首先主要加热 Thermosphere) 地面，再由地面把热量传给大气，越近地 面的空气获得的地面热量越多，气温越 高，因此地面是对流层大气的直接热源。 平流层 ③运动特征：上冷下热的气温结构，使得 (Stratosphere) 空气产生强烈的对流运动，对流可以实现 高低层空气的交换，促进热量和水分的传 输，为天气变化提供了条件。 对流层 (Troposphere) ④天气特征：因为水汽、杂质充足，加上 对流运动显著，所以会形成云、雨、雪、 雾等几乎全部复杂的天气现象。 【特别提醒】 气温变化的原因 大气变化分层与为 是地面辐射供热， 气流程度坭地面辐 越靠近地面，吸 射结构，越靠近地 = 收的热量越多， 面，吸热量越多， 雪、高，对流层 气温越高，所以对 下热上冷。 大气垂直分层与对流层特征示意图-知识清单 第一节大气的组成和垂直分层 二、大气的垂直分层一—2.平流层 平流层位于对流层顶部向上，核心特点如下： ①温度变化规律：气温随高度增加而升高，整体呈现上 部热、下部冷的结构。 温度变化原因：在22-27千米的高度范围内，臭氧含量达到 最大值，形成臭氧层，臭氧能吸收大 贽 量太阳紫外线，使大气温度升高，最终 大致在50公里高空形成一个高温暖区。 中间层平流层 ②运动特征：因为整体气温上热下冷 臭氧吸收紫外线 升高 对流层 ，空气不容容易产生垂直对流，所以 垂直对流运动显著减弱，平流层中空 气以水平运动为主，整个平流层大气 大气的垂直分层与 平流层特点示意图 状态十分平稳。 ③天气特征与利用价值：平流层中水汽、尘埃含量量极 少，几乎没有云雨天气，天气晴朗，大气透明度好，能 见度高，加上气流平稳，非常适合飞机航空飞行；同时臭 氧层吸收紫外线保护地球生物，是地球生命的"保护伞"。 【特别提醒】平流层气流平稳、天气晴朗，是飞机理想的 巡航空间；臭氧层吸收紫外线，保护地球生命。 第一节大气的组成和垂直分层 二、大气的垂直分层一3.高层大气&本节知识小结 (1)高层大气 3000km ①温度变化：平流层顶部之后，因为没有足 大气上界 够的臭氧吸收紫外线，气温首先会下降；随 2500 后高层大气中氧原子吸收了波长更短的太阳 80-500 紫外线，温度又持续上升，在300千米的高 色 500 空，温度可达1000°℃以上。 电离层 ②常见现象：在80-120km的高空，多数来 80-120 自太空的流星体在此燃烧，形成我们看到的 流星现象 1000°C+ 流星现象。 300 ③密度与大气上界：高层大气空气密度很 温度变化 小，在2000-3000km的高空，高速运动的空 气质点经常逸散到宇宙空间，这个高度一般 高层大气垂直结构与现象图解 被看作地球大气的上界。 ④电离层的作用：在80-500km的高空，大 气处于高度电状态，形成若干电离层，电离 干洁空气 层能反射无线电短波，对远距离无线电通信 -水汽 高层大 有重要作用。 杂质 (2)本节核心知识小结 大气组成 臭氧层 大气由干洁空气、水汽、杂质三部分组成， 平流层 各成分承担不同生态功能，人类活动会改 变大气成分引发大气污染；根据温度、密度、 对流层 运动状况的差异，大气自下而上分为三层： 天气复杂，人类密切 对流对流运动显著、天气现象复杂，与人类 大气垂直分层与功能总结示意图 关系最密切；平流层以平流运动为主，天气 晴朗，适合航空飞行，臭氧层保护地球生 【特别提醒：高层大气中空气密度极低， 但温度极高，这种高温是指大气分子运 物；高层大气存在电离层，对无线电通信 动的平均动能很大，并非我们体感温度 意义重大。 高。另外，大气上界并非固定界面，是 大气向星际空间过渡的区域。