2.1 大气的组成和垂直分层 知识清单 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

该高中地理知识清单系统梳理了大气的组成与垂直分层知识体系。从大气的组成成分（干洁空气、水汽、固体杂质）及其作用出发，明确各成分的含量与功能，进而依据温度、密度和运动状况划分对流层、平流层、高层大气，分析各层特征及与人类活动的联系。 知识链路按照组成成分、垂直分层到核心考点的顺序系统呈现，通过对比表格、考点提示和易错辨析构建知识联系。注重综合思维培养，引导学生关联大气成分与分层特征，结合人类活动对大气的影响渗透人地协调观，助力学生形成系统认知和学科思维。

人教版必修一 · 第二章第一节 · 大气的组成和垂直分层 第二章地球上的大气 第一节 大气的组成和垂直分层 知识清单 一、大气的组成 大气是多种气体的混合物，由干洁空气、水汽和固体杂质（悬浮颗粒）三部分组成。大气组成既是稳定的，又在局部范围内不断变化。 （一）干洁空气 干洁空气是指除去水汽和固体杂质后的空气，其主要成分按体积分数大约是：氮（N₂）约占 78%，氧（O₂）约占 21%，氩、二氧化碳等微量气体约占 1%。 1. 主要成分（按体积分数） 成分 体积分数（约） 主要作用 氮（N₂） 78% 地球上生物体的基本成分；含量稳定，是大气的主体 氧（O₂） 21% 维持生命活动所必需；参与有机物的呼吸和燃烧 氩（Ar）等稀有气体 约 0.93% 含量稳定，对气温影响小 二氧化碳（CO₂） 约 0.04%（变化） 植物光合作用的原料；吸收地面辐射，对地面有保温作用（温室气体） 考点提示 干洁空气中含量最多的气体是氮气（约78%），其次是氧气（约21%）；二者合计约占99%，这是高频基础考点。 2. 微量成分及其作用 1. 二氧化碳（CO₂）：来源于动植物呼吸、燃烧和火山活动等；是绿色植物光合作用的原料。CO₂能强烈吸收地面长波辐射，使大气增温，对地面起保温作用。 1. 臭氧（O₃）：主要分布在平流层（臭氧层）。能吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害；同时使平流层气温随高度升高而升高。 1. 水汽（H₂O）：含量随地点、时间而变化（0.01%~4%）。是成云致雨的必要条件，吸收地面辐射并对地面保温。 （二）水汽和固体杂质 1. 水汽：含量在水平方向和垂直方向上差异很大。是天气变化的重要角色，通过相变（蒸发、凝结）释放或吸收潜热，影响大气运动。 1. 固体杂质（悬浮颗粒、凝结核）：如尘埃、烟粒、盐粒等。作为凝结核，是成云致雨的必要条件之一。 易错辨析 大气的"主要成分"与"微量成分"作用不能混淆：N₂、O₂含量多但主要起物质组成作用；而CO₂、O₃、水汽含量虽少，却对气温和天气变化影响巨大，是重点考查对象。 （三）大气组成的变化与人类活动 随着人类活动（如燃烧化石燃料、毁林、工农业生产等）的加剧，大气中二氧化碳、甲烷等温室气体及气溶胶含量发生变化，引起全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨等环境问题。 1. 全球变暖：化石燃料燃烧排放大量CO₂，增强大气保温作用。 1. 臭氧层破坏：氟氯烃等人类排放物质破坏平流层臭氧。 1. 酸雨：燃烧排放SO₂、氮氧化物等酸性气体所致。 二、大气的垂直分层 根据大气在垂直方向上的温度、密度和运动状况的差异，可将大气从地面到高空分为对流层、平流层和高层大气三层。划分依据主要是气温随高度的变化规律。 （一）大气垂直分层综合比较 分层 高度范围（中纬度） 气温变化 大气运动 与人类关系 对流层 地面~12 km 随高度升高而降低 （约-6.5℃/km） 对流运动显著 天气现象均发生在此层；与人类关系最密切 平流层 12~50 km 随高度升高而升高 以平流运动为主 臭氧吸收紫外线增温；天气晴朗，利于飞机飞行 高层大气 50 km以上 先降后升，变化复杂 密度极小 有电离层，能反射无线电波；气温很高 （二）对流层 1. 范围 大气最低的一层，其厚度因纬度而异：低纬度约 17~18 km，中纬度约 10~12 km，高纬度约 8~9 km；平均约 12 km。纬度越低，厚度越大。 2. 主要特征 1. 气温随高度升高而降低：地面是对流层大气的直接热源，离地面越远气温越低，平均递减率约 0.6℃/100 m（或6.5℃/km）。 1. 对流运动显著：上部冷、下部热，空气受热不均，产生强烈对流。 1. 天气现象复杂多变：集中了几乎全部的水汽和固体杂质，云、雨、雪、雷电等天气现象都发生在这一层。 1. 与人类关系最密切：人类生活在对流层底部，该层的天气直接影响人类生产生活。 考点提示 对流层气温"上冷下热"是对流运动的根源；气温垂直递减率 0.6℃/100m 是计算气温高度的常用数据。 （三）平流层 1. 范围 位于对流层顶至约 50 km 高空。 2. 主要特征 1. 气温随高度升高而升高：该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线，使气温随高度增加而升高（"上热下冷"）。 1. 以平流运动为主：上热下冷，大气稳定，不易形成对流，大气平稳，天气晴朗。 1. 利于飞机飞行：能见度高、气流平稳、无云雨天气干扰，是飞机理想的飞行层次。 1. 臭氧层分布：平流层中的臭氧层能吸收紫外线，保护地球生物。 对比记忆 对流层"上冷下热"→对流显著→天气复杂；平流层"上热下冷"→平流为主→天气晴朗、利于飞行。二者气温分布差异是核心。 （四）高层大气 平流层顶以上统称为高层大气，包括中间层、热层和散逸层等。气压很低，空气密度极小。 1. 气温变化：中间层气温随高度升高而降低；热层（电离层所在）气温随高度升高而迅速升高，温度很高。 1. 电离层：约80~500 km高空，大气被电离产生大量离子和自由电子，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。 1. 大气密度极小：在500 km以上，大气极其稀薄，并向宇宙空间过渡（散逸层）。 三、核心考点与方法归纳 （一）气温垂直递减规律 在对流层中，海拔每升高 100 m，气温约下降 0.6 ℃。利用该规律可进行不同高度气温的计算。 公式：高空气温 = 地面气温 − 0.6℃/100m × 相对高度（仅适用于对流层内） （二）大气分层判断技巧 1. 看气温随高度的变化：随高度降低→对流层；随高度升高→平流层；高层大气则先降后升。 1. 看运动形式：对流显著→对流层；平流为主→平流层。 1. 看天气现象：有云雨天气→对流层；天气晴朗→平流层。 （三）易错易混点 1.大气的"保温作用"主要是水汽和CO₂等温室气体吸收地面辐射的结果，不是大气直接吸收太阳辐射。 2.对流层厚度随纬度增大而减小（低纬厚、高纬薄）。 3.臭氧吸收的是太阳紫外线，位于平流层；CO₂和水汽吸收的是地面长波辐射。 4.飞机飞行于平流层，而非对流层。 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $