第二章 地球上的大气 知识清单 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

第二章 地球上的大气 1.大气是由哪些成分组成的？ 2.大气在垂直方向上可以分为哪几层？各层有何特点？ 3.大气的组成和垂直分层与人类活动有怎样的联系？ 4.大气是怎样受热的？ 5.大气的热力环流是如何形成的？ 第一节 大气的组成和垂直分层 1.低层大气的组成：干洁空气、水汽和杂质。 干洁空气的成分：氮气和氧气占99％，还有二氧化碳和臭氧等其他气体。 N是生命体的基本元素；氧是维持生命活动所必需的物质； CO2：绿色植物光合作用的基本原料,吸收和放射长波辐射，对地面起保温作用； O3:吸收紫外线，使大气增温，减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。 水汽的作用：水的相变产生一系列天气现象，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：作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 · 成云致雨的必要条件：①冷却条件；②充足的水汽；③凝结核。 2.大气的垂直分层：对流层→平流层→高层大气（自下而上根据温度、运动状况、密度划分） 高度 温度 运动状况 与人类的关系 对流层 低纬：17-18km 中纬：10-12km 高纬：8-9km 随高度增加而降低，顶部气温降至-60℃。 对流运动（上部冷、下部热有利于大气对流） 云雪雾等都发生在这一层。 平流层 对流层顶部至50-55km高空（22-27km范围内形成臭氧层） 温度随高度升高而升高 （臭氧吸收紫外线，使大气增温） 平流运动为主（上部热下部冷，不易形成对流） 水汽和杂质含量少，无云、雨现象，能见度好，适合航空飞行。 高层大气 平流层以上 随高度增加先降低后升高 流星80-120km； 80-150km大气处于高度电离状态，对无线电通讯有重要作用。 · 一般情况下，对流层温度上冷下暖。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。 类型 成因 特点 辐射逆温 地面辐射冷却，在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，离地面越近，降温越快 大陆上常年均可出现，尤以冬季最强 平流逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面上，而发生的冷接触作用 愈近地表，降温愈快 锋面逆温 冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部 出现于锋面附近 地形逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地 危害：无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。这是因为逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气对流运动的发展，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面，能见度变差，空气污染加重，尤其是城市及工矿区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重的大气污染事件，如光化学烟雾。 第二节 大气受热过程和大气运动 1.大气的受热过程 三辐射：太阳辐射（短波辐射）、地面辐射（长波辐射）、大气辐射（长波辐射） · 判断依据：物体的温度越高，它辐射的能量最强的部分波长越短。 三过程：太阳暖大地（太阳辐射经过厚厚的大气层，小部分被吸收或反射，大部分到达地面，地面吸收太阳辐射而增温）、大地暖大气（地面以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气，使大气增温）、大气还大地（近地面大气吸收又以长波辐射的形式返还给地面，部分射向宇宙空间） 两来源：太阳辐射是大气根本来源；地面辐射是近地面大气主要的、直接的热源。 两作用:保温作用（大气逆辐射）、削弱作用（吸收（选择性：O3吸收紫外线；水和CO2吸收红外线）、反射（无选择性）、散射（选择性：波长越短越容易散射）） 案例：①天空呈蔚蓝色：蓝紫光波长最短，最容易被散射，散射的光布满天空，人眼对蓝光敏感度高，所有呈现蔚蓝色。 ②朝霞、晚霞呈红色：早晨和傍晚时，太阳高度角小，太阳光穿过云层的路径长，波长较短的光早被散射，而波长最长的红光散射弱，能穿透大气层直达人眼。 ③晨昏蒙影：日出前后太阳不能直接照到地面，但可以照射到大气层中，大气对太阳光具有散射作用，因此天空会有一定的亮度。 ④阴雨天天空昏暗：阴雨天大气云层厚，水汽、尘埃含量多，云层对太阳辐射的反射增强，到达地面的少，因此天空显得昏沉。 ⑤红绿灯：由于波长较长，散射作用弱，穿透力强。 ⑥湿润内陆盆地太阳能少：地势较低，地形封闭，阴天多，大气的削弱作用强。 ⑦高海拔地区太阳能丰富：海拔高，空气稀薄，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。 ⑧温室大棚：太阳辐射能穿透玻璃或塑料薄膜到达温室内，使室内和地面温度升高，但室内和地面的热量却很少能穿透玻璃或塑料薄膜辐射到外面去，所以温室内较高。 ⑨霜冻多出现在晴朗的夜晚：晴朗夜晚，地面辐射散热，且大气逆辐射作用弱，大气保温能力差，气温下降，易成霜冻。 ⑩有云的白天比晴朗的白天温度低：削弱作用 有云的夜晚比无云的夜晚温度高：保温作用 2.大气热力环流：由于地面冷热不均（根本原因）而形成的空气环流。 · 垂直运动（气流上升或下沉）和水平运动（风）。 形成过程：太阳辐射造成地面冷热不均，使空气在垂直方向上运动，导致同一水平面气压的差异，形成大气的水平运动，从而产生大气热力环流。 等压面的判断规律：①大气先有垂直运动（热胀冷缩）后有水平运动（高压指向低压）； ②近地面气压永远大于高空，且气压形式相反； ③气压高低是同一水平面比较； ④等压面高凸低凹，上下相反； ⑤等温面高凸低凹，上下相同； ⑥近地面热低压，多阴雨天气，昼夜温差小； ⑦近地面冷高压，多晴朗天气，昼夜温差大。 常见的热力环流：①山谷风：白天山坡受热增温快，空气密度小，但山谷上方同高度的空气增温慢，密度仍然大，因此空气自山谷沿山坡上升，形成谷风。晚上反之，形成山风。 ②海陆风：由于海陆热力性质差异，海洋比热容比陆地大，白天陆地升温快，陆地比海洋热，形成低压，所以白天吹海风。反之夜晚海洋降温比陆地慢，形成低压，所以晚上吹陆风。 ③城市热岛效应：市区气温高,气流上升,近地面形成低压中心,高空形成高压中心,郊区情况则相反;近地面水平气流由郊区流向市区,高空水平气流由市区流向郊区。 3.风（大气的水平运动） 风形成的直接原因（动力）：水平气压梯度力（垂直于等压线，由高压指向低压） 地转偏向力：导致物体水平运动方向发生偏转的力。（北半球向右偏，南半球向左偏） · 风向本应于水平气压梯度力方向一致，但因受地转偏向力和摩擦力的影响，风向发生改变。在不受摩擦力的情况下（高空的风），风向与等压线平行。近地面的风受三个力共同作用，风向与等压线斜交。 Tips：地转偏向力只改变风向，不改变风速。摩擦力可以减小风速。 风向判断：风向是指风的来向。 图1 风向图 图2 风频玫瑰图 图1：竖表示风向；横表示风速：一条长横杠为2级，一条短横杠为1级，八级三角形。 图2：风向玫瑰图（风频玫瑰图）风向（花瓣指哪风从哪来）；花瓣越长刮风越频繁。 学科网（北京）股份有限公司 $