内容正文:
《地球上的大气》背诵知识点清单
适用教材:湘教版必修一 · 大气的组成和垂直分层 / 大气的受热过程 / 大气热力环流
一、大气的组成与垂直分层
1. 大气的组成
低层大气由三部分组成:干洁空气、水汽、杂质。
成分
体积占比(约)
作用
氮气 N₂
78%
生物体的基本组成元素
氧气 O₂
21%
维持生命活动、支持燃烧
二氧化碳 CO₂
0.04%左右
光合作用原料;温室气体,对地面保温
臭氧 O₃
极少
吸收太阳紫外线,保护地球生命
必背要点:
氮气约占干洁空气体积的 78%,氧气约占 21%。
二氧化碳虽然含量很少,但它的增加会增强温室效应,是调节气候的重要成分。
水汽和杂质是成云致雨的必要条件。水汽发生相变,杂质充当凝结核,二者含量随高度和位置变化大。
2. 大气的垂直分层
自下而上分为:对流层 → 平流层 → 高层大气。
分层
高度范围
气温变化
运动特点
与人类的关系
对流层
低纬 17~18 km,中纬 10~12 km,高纬 8~9 km
随高度升高而降低(每升高 100 m 约下降 0.6 ℃)
对流运动显著
天气现象复杂多变;与人类关系最密切
平流层
对流层顶至 50~55 km
随高度升高而升高(臭氧吸收太阳紫外线)
以水平运动为主,气流平稳
天气晴朗,利于高空飞行;臭氧层吸收紫外线
高层大气
50~55 km 以上
空气极其稀薄
—
电离层反射无线电短波,极光出现于此层
必背要点:
对流层高度随纬度升高而变低,随季节夏高冬低;气温随高度升高而降低是对流运动的根本原因。
平流层中 22~27 km 臭氧层最厚,吸收紫外线使气温随高度升高。
高层大气中的电离层能反射无线电短波,通信的中断常与电离层扰动有关。
二、大气的受热过程
1. 两个热源(最重要的结论)
太阳辐射是地球大气热量的根本来源(根本热源)。
地面辐射是近地面大气最主要、最直接的热源。(大气中的水汽和二氧化碳主要吸收红外线,对太阳辐射吸收很少,却强烈吸收地面辐射。)
2. 三个环节(必背链条)
1. 太阳暖大地:太阳辐射(短波辐射)到达地面,地面吸收后增温。
1. 大地暖大气:地面向外辐射(长波辐射),水汽和二氧化碳大量吸收,大气增温。
1. 大气还大地:大气向地面辐射(大气逆辐射),把热量还给地面,起保温作用。
3. 大气对太阳辐射的削弱作用
方式
特点
常见现象
吸收
有选择性:臭氧吸收紫外线,水汽和 CO₂ 吸收红外线
—
反射
无选择性:云层、较大尘埃反射太阳辐射,云层越厚反射越强
阴天白天气温低
散射
波长越短越易被散射:空气分子、微小尘埃对蓝紫光散射最强
晴朗天空呈蔚蓝色
必背要点:
削弱作用发生在白天,保温作用发生在夜晚;二者共同影响昼夜温差。
白天多云 → 削弱强 → 气温不高;夜晚多云 → 逆辐射强 → 气温不低,故阴天昼夜温差小,晴天昼夜温差大。
大气稀薄处(高原、月球)昼夜温差极大:白天削弱弱、夜晚保温弱。
4. 保温作用的应用(生活实例)
温室大棚:太阳短波辐射透过玻璃,地面长波辐射被阻碍散失,大棚内增温。
深秋或冬季夜晚灌溉、燃烧秸秆制造烟雾:增强大气逆辐射,防冻防霜。
三、大气热力环流
1. 形成过程(必背链条)
地面冷热不均 → 空气垂直运动(受热上升、冷却下沉)→ 同一水平面上气压差异 → 空气水平运动(风)→ 形成热力环流。
近地面受热多:空气膨胀上升,近地面形成低气压,高空形成高气压。
近地面受热少:空气收缩下沉,近地面形成高气压,高空形成低气压。
水平方向:空气由高压流向低压。
2. 等压面与气压判读
同一地点海拔越高,气压越低;高空气压永远低于近地面气压。
等压面弯曲规律:高凸低凹——高压处等压面向上凸起,低压处等压面向下凹陷。
判读方法:先看垂直方向气压随高度降低,再比较同一水平面上的气压高低(凸起的为高压)。
3. 常见热力环流实例
实例
白天/近地面风向
原因
海陆风
白天吹海风(海洋→陆地)
白天陆地升温快形成热低压,海洋气压高
山谷风
白天吹谷风(谷地→山坡)
白天山坡升温快,气流沿山坡上升
城市热岛环流
近地面风由郊区吹向城市
城市人为热多,形成热低压
必背要点:
海陆风:白天海风、夜晚陆风(陆地比热容小,升温快、降温快)。
山谷风:白天谷风、夜晚山风。
城市风:城市为热低压,近地面风从郊区吹向城市;污染工厂应布局在城市热力环流圈之外,绿化带建在城郊之间。
4. 大气的水平运动——风(延伸考点)
水平气压梯度力是形成风的直接原因,方向垂直于等压线、由高压指向低压。
高空风:受水平气压梯度力和地转偏向力共同作用,风向与等压线平行。
近地面风:还受摩擦力影响,风向与等压线斜交。
地转偏向力:北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏。
四、高考高频考点与易错点
考点一:大气垂直分层判读
结合曲线图判断:气温随高度升高而降低的是对流层;先降后升、再降再升对应完整的三层(对流层—平流层—高层大气)。
常考:飞机飞行借助平流层气流平稳、能见度高;空气对流与人类活动密切的层是对流层。
考点二:受热过程示意图判读顺序
常考图:太阳辐射→地面吸收→地面辐射→大气吸收→大气逆辐射。
陷阱:近地面大气的直接热源是地面辐射,不是太阳辐射。
考点三:削弱作用与保温作用的实例分析
昼夜温差大小比较(晴天 vs 阴天、高原 vs 平原、月球 vs 地球)。
温室大棚保温、深秋烟雾防霜冻等生活实例的原理表述。
考点四:热力环流的应用
等压面(线)图判读:凸高凹低、近地面与高空气压关系、判断天气(高压晴朗、低压阴雨)。
海陆风、山谷风、城市风的信号词:白天/夜晚、海滨/山谷、城市/郊区。
城市规划:污染严重的工厂布局在热力环流圈之外,避免污染物循环回流城市。
考点五:风与风向
等压线图判风向:先画水平气压梯度力(垂直等压线、高压指向低压),再按北半球右偏、南半球左偏调整。
高空风平行等压线,近地面风斜交等压线(夹角约 30°~45°)。
考点六:易错易混提醒
1. "大气的直接热源" ≠ "根本热源":直接热源是地面辐射,根本热源是太阳辐射。
1. 臭氧吸收紫外线(在平流层),水汽和 CO₂ 吸收红外线(在对流层)。
1. 热力环流中:近地面高压处空气下沉,天气晴朗;近地面低压处空气上升,多阴雨。
1. 山谷风、海陆风中都是"比热容小的一方变化剧烈"带动风向转换。
背诵提示:先记"两热源三环节",再记"冷热不均→垂直运动→气压差→水平运动",最后用三个实例(海陆风、山谷风、城市风)检验掌握程度。
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