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
第一节 大气的组成和垂直分层
一、大气的组成
1.低层大气的组成
低层大气是由干洁空气、水汽和杂质组成的。
2.现代大气的成分及作用
成分 | 作用 | |
干洁空气 | 氧气 | 氧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,吸收地面辐射能力强,使气温升高,对地面有保温作用 | |
臭氧 | 大量吸收太阳光中的紫外线,减少到达地面的紫外线,被誉为“地球生命的保护伞” | |
水汽 | 水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,同时伴随着热量的吸收和释放,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 | |
[思考] 大气的组成成分是固定不变的吗?
提示:不是。从地质作用看,原始大气成分和现代大气成分不同;从当前来看,不同的区域由于地理环境的变化,会导致大气成分的变化;现代生产、生活排放大量的废气,有害气体增加,加剧大气环境的污染。
3.大气成分的时空变化
成分 | 变化特点 |
二氧化碳 | 夏季较少,冬季较多;乡村较少,城市较多,重工业发达的城市更多 |
杂质 | 一般来说,近地面大气陆地多于海洋,城市多于乡村,冬春季节多于夏秋季节 |
水汽 | 因海陆位置、纬度、地势高低而有差异,大致低纬度地区多于高纬度地区,海上多于陆地 |
4.辩证分析大气成分对人类活动的影响
大气成分 | 适量 | 过量 |
二氧化碳 | 光合作用原料,地表保温 | 全球变暖,气候异常,生态恶化 |
杂质 | 成云致雨 | 大气污染 |
5.大气主要成分对大气环境影响的因果关系
(1)二氧化碳:吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。
(2)臭氧和氧原子
①高层大气中的氧原子→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。
②平流层中的臭氧→吸收波长较长的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害。
(3)水汽
①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。
②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。
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(4)杂质
①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水。
②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。
6.人类活动对大气成分的影响
由人类活动造成的大气的成分和含量变化已导致大气污染,并造成了全球性的大气环境问题。
7.水汽的相变与潜热输送
水汽的相变(气态、液态、固态三者的相互转变)产生了云、雨、雾、雪等一系列天气现象,并伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的温度。如下图所示:
二、大气的垂直分层
根据温度、运动状况和密度,大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
1.对流层
(1)位置:在大气圈的最底层。低纬度地区为17—18千米,高纬度地区仅为8—9千米。
(2)主要特征
主要特征 | 成因 |
气温随高度的升高而递减 | 热量来自地面辐射 |
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大气对流运动显著 | 上部冷,下部热 |
天气现象复杂多变 | 集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质 |
(3)与人类关系:人类生活在对流层的底部。
2.平流层
(1)位置:对流层顶部至50—55千米高空。
(2)组成:在22—27千米范围内含有大量的臭氧,形成臭氧层。
(3)特征
①气温随高度的升高而升高。
②大气主要以平流运动为主。
③无云雨现象,能见度好。
(4)与人类活动的关系:适合航空飞行。
·对流层和平流层的判读方法
可以依据大气的物理性质和运动状况等特点进行判读:
(1)温度:温度随高度增加而降低则为对流层;温度随高度增加而增加则为平流层。
(2)气流运动:空气以对流运动为主则为对流层;空气以平流运动为主则为平流层。
(3)天气状况:天气复杂多变则为对流层;以晴朗天气为主则在平流层。
3.高层大气
(1)位置:平流层以上的大气。
(2)特征
要素 | 主要特征 | |
气 温 | 下层 | 没有臭氧吸收紫外线,气温会下降 |
上层 | 大气吸收更短波长的太阳紫外线,温度持续上升 | |
密度 | 很小,在2 000—3 000千米高空,大气密度与星际空间密度非常接近 | |
电离层 | 空气高度电离,能反射无线电波 | |
(3)与人类活动的关系:电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。
·逆温现象
在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度升高而递减,每升高1 000米,气温约降低6 ℃。这主要是因为对流层大气的主要的、直接的热源是地面,离地面越高,受热越少,气温就越低。但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象(如图所示)。
逆温的出现会阻碍空气的对流运动,因此逆温现象在一定程度上可以抑制沙尘暴的发生;逆温出现在高空时对飞机的飞行也十分有利;逆温可以有效提高谷地冬季的温度,因此可提高谷地谷物产量及质量。但逆温会造成局部大气上热下冷,阻碍空气垂直运动,从而使大气污染物积聚在空气下层,导致空气下层能见度降低、空气污染加重。
第二节 大气受热过程和大气运动
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