第二章第二节 大气的组成与垂直分层
内容索引基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升学以致用•随堂检测全达标
课标导引课程标准运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。目标导引1.结合材料,掌握大气的主要成分及其作用。(地理实践力)2.运用资料,掌握大气的对流层、平流层的特点及其与人类生产和生活的联系。(地理实践力、综合思维)3.运用资料,了解人类活动对大气环境的影响,树立人地相互协调的可持续发展观。(人地协调观)
知识建构
基础落实•必备知识全过关
必备知识一、大气的组成大气是由、固体杂质和水汽等组成的混合物。大气中的水汽和杂质含量因时因地而异干洁空气
1.干洁空气主要成分体积/%作用氮气(N2)78氮元素是生物体内的和很多复杂化学物质的组成部分,是生物体健康生长必不可少的元素氧气(O2)21众多生物必需的物质二氧化碳(CO2)0.033植物进行的重要原料;对地面有保温作用;二氧化碳浓度升高使“”加剧臭氧(O3)1.0×10-6吸收太阳辐射中的,使地面上的生物免受紫外线伤害,因而被称为地球生命的“”蛋白质生命活动光合作用温室效应紫外线保护伞
2.水汽(H2O)(1)分布不均:大气中水汽含量随时间和地点的不同而变化。沙漠和极地地区的大气中,水汽含量极少,而在热带雨林地区,水汽在大气中的比重约占到5%。(2)作用:影响变化的重要因素;当大气中的水汽凝结成液体微滴或者凝华成冰晶时就形成了云。如果这些小颗粒变得足够大,它们就以等形式降落。要点笔记因海陆位置、纬度、地势高低的差异,大致低纬度地区的水汽多于高纬度地区,海洋上空多于陆地上空。天气雨、雪
3.气溶胶和污染气体(1)气溶胶:大气中均匀分布着相当数量的微粒和液体微滴,如海盐、粉尘、灰尘、烟尘和有机物等,它们所构成的稳定混合物,统称为气溶胶。(2)污染气体:随着工业和交通运输业的发展,许多有害气体会被排放到大气中,它们被称为污染气体,主要有二氧化硫、一氧化碳、硫化氢、氟化氢、二氧化氮、一氧化氮和氨气等。固体
二、大气的垂直分层根据大气在垂直方向上的物理性质和运动状况,可以将大气分为对流层、平流层和高层大气。分层厚度热量来源温度垂直变化空气运动与人类关系对流层厚度随季节和纬度而变化主要来自气温随高度增加而降低,一般高度每上升100米,气温平均下降0.6℃垂直方向上______运动十分显著占据了大气质量的3/4和大气中和______的绝大部分;天气现象复杂多变,是云雾雨雪等主要天气现象的发生地,对人类的影响最显著地面对流水汽杂质
分层厚度热量来源温度垂直变化空气运动与人类关系平流层从对流层顶以上至离地面约50千米的大气层臭氧吸收太阳平流层内温度随高度增高而大气稳定,不易形成对流,空气大多做运动底部的水汽、杂质含量极少,大气平稳,天气,对航空飞行非常有利高层大气从平流层顶至3000千米高度间的大气层波长较短的太阳紫外线,宇宙射线——在该层大气中存在层,能反射无线电波,使人类得以远距离传播信息紫外线升高水平晴朗电离
【链接生活】从纽约飞往伦敦的一航班,正飞行在万米高空,前方突然乌云翻滚,为躲避恶劣天气飞行员最好采取什么方法?为什么?提示从飞机的飞行高度和所遇到的现象可知,该飞机飞行在对流层顶部,为了躲避空难,应该迅速提升飞行高度进入到平流层中。因为平流层大气以水平运动为主,大气平稳,天气晴朗,利于航空飞行。
自主检测1.判断正误并纠错(1)干洁空气的主要成分是氮气和氧气。()(2)二氧化碳是光合作用的基本原料,不对地表气温有影响。()(3)水汽、固体杂质、氮气都是成云致雨的必要条件。()(4)平流层有利于高空飞行。()√×提示二氧化碳是一种重要的温室气体,对地面具有保温作用。提示水汽、固体杂质和降温都是成云致雨的必要条件。×√
2.下列属于生物维持生命活动必需的物质是()A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.臭氧答案A解析氧气是众多生物生命活动必需的物质。
3.关于低层大气中水汽的说法,正确的是()A.水平方向上陆地多于海洋B.水平方向上内陆多于沿海C.能发生固、液、气三态转化,产生复杂的天气变化D.吸收太阳辐射中的紫外线答案C解析低层大气中水汽,水平方向上陆地少于海洋,内陆少于沿海;水汽能发生固、液、气三态转化,产生复杂的天气变化;水汽吸收太阳辐射与地面辐射中的红外线。
4.关于对流层的叙述,错误的是()A.大气厚度从赤道向两极变小B.热量主要来自太阳辐射C.随高度增加气温降低D.空气以对流运动为主,天气现象复杂多变答案B解析对流层大气的热量主要来自地面。
5.下列有关对流层、平流层可能出现的现象,描述不正确的是()A.飞机在对流层飞行有时会出现颠簸现象B.飞机在平流层飞行时,飞行员常感觉是万里无云C.在对流层中气温随高度增加而上升D.在平流层中大气能见度好答案C解析对流层气温随高度的增加而降低。
重难探究•能力素养全提升
问题探究探究 大气的垂直分层北京时间2021年2月24日10时22分,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将遥感三十一号03组卫星发射升空,卫星进入预定轨道。遥感三十一号03组卫星主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。结合材料探究:(1)我国的酒泉卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国东部地区来说是较厚还是较薄?为什么?(2)长征四号丙运载火箭点火发射刚离开地面升空时,其所经历的气温变化特点是什么?(3)发射成功的遥感三十一号03组卫星,在轨运行时所在的大气层有何特点?
提示(1)较薄。因为酒泉卫星发射中心位于我国甘肃省的河西走廊,海拔较高,气温较低,对流层厚度相对较薄。(2)火箭发射升空刚离开地面时,位于对流层中,其所经历的气温随高度升高而递减。(3)遥感三十一号03组卫星在轨运行时所在的大气层为高层大气,空气密度极小,存在电离层。
方法突破图示法认识大气的垂直分层大气的垂直分层图要点笔记影响对流层厚度的主要因素是地面温度。地面温度越高,对流层越厚。
知识拓展逆温现象(1)逆温的概念一般情况下,对流层气温上冷下暖。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”现象。(2)逆温的影响①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温现象有密切的关系,多雾使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故。②加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
③对航空造成影响。逆温多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。逆温出现在高空,则对飞机飞行极为有利,因为大气以平流运动为主,飞机在飞行中不会有较大的颠簸。
应用体验【例题】北京时间2021年9月17日13时34分,神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波安全顺利出舱。据此完成下列各题。(1)下列图中能正确反映返回舱在返回过程中所经历的大气环境是()
(2)下列关于上题中Ⅰ、Ⅱ大气层的叙述,不正确的是()A.返回舱在Ⅰ层时可能会出现颠簸B.Ⅰ层的厚度随着纬度降低而增厚C.Ⅱ层能见度好,有利于高空飞行D.Ⅱ层的直接热量来源是地面辐射
考题点睛
解析第(1)题,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层分别对应对流层、平流层和高层大气,臭氧层位于平流层中,并且平流层气温随海拔的升高而升高,对流层气温随海拔升高而降低,在对流层顶部气温降至-50℃左右。故选C。第(2)题,Ⅰ层为对流层,气温随海拔的升高而降低,所以对流运动强烈,飞机受气流影响有时会出现颠簸现象,A不符合题意。Ⅰ层为对流层,对流层的厚度在低纬度较厚,高纬度较薄,随着纬度降低而增厚,B不符合题意。Ⅱ层为平流层,大气运动以平流运动为主,因此天气晴朗,能见度好,有利于高空飞行,C不符合题意。Ⅱ层是平流层,该层大气的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收,D符合题意。故选D。答案(1)C(2)D
学以致用•随堂检测全达标
1.关于干洁空气组成成分作用的叙述,正确的是()①氮是植物进行光合作用的重要原料②氧是地球上生物体的基本成分③二氧化碳对地面起保温作用④臭氧能强烈吸收太阳紫外线A.①②B.①③C.②④D.③④答案D解析二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料;氮元素是生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的组成成分,是生物体健康生长必不可少的元素。
读大气垂直分层示意图,完成第2~3题。2.人类排放的氯氟烃化合物,对人类生存环境破坏最大的是()A.A层B.B层C.C层D.C层以上3.除南极外,我国科学家经长期观察和研究,发现在我国某地区的上空大气中存在臭氧被严重破坏的现象,这个地区是指()A.青藏高原B.云贵高原C.华北平原D.内蒙古高原BA
4.读大气垂直分层图,完成下列各题。
(1)图中曲线能正确表示大气温度的垂直变化情况。(2)C层的名称是层,D层的名称是层。(3)C层中,气温随高度增加而,其原因是。(4)在上述各层中,天气现象复杂多变的是层,适于航空飞行的是层。(填字母)(5)太阳辐射中的紫外线部分主要被层中的吸收。(填写文字)
解析第(1)题,A曲线符合大气温度垂直变化规律。第(2)题,近地面是对流层,对流层上面是平流层。第(3)题,地面是对流层大气的直接热源,离地面越远获得热量越少。第(4)题,对流层天气现象复杂多变;平流层底部的水汽、杂质含量极少,大气平稳,天气晴朗,有利于航空飞行。第(5)题,平流层中臭氧吸收太阳辐射中的紫外线。答案(1)A(2)对流 平流(3)降低 地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源(4)CD(5)平流 臭氧
本课结束