考點01 大氣組成分層與垂直結構- 高考地理一輪復習 （通用版）

大氣組成、分層

與受熱過程高中地理一輪總復習第四章：地球上的大氣及其運動目錄——Heatingprocessofatmosphere大氣的受熱過程——Atmosphericcompositionandverticalstratification大氣的組成和垂直分層教學目標運用示意圖，說明大氣的受熱過程，并解釋相關現(xiàn)象。課程標準核心素養(yǎng)1．了解大氣的主要組成成分以及大氣的垂直分層結構。（區(qū)域認知）2．能夠分析大氣不同層氣溫變化的原因，學會分析逆溫現(xiàn)象的成因及對人類生產(chǎn)生活的影響。（綜合思維）3．結合實例，用大氣的受熱過程原理解釋相關地理現(xiàn)象。（地理實踐力）情景導入嫦娥奔月：中國上古時代神話傳說故事，講述了嫦娥被逄蒙所逼，無奈之下，吃下了西王母賜給丈夫后羿的一粒不死之藥后，飛到了月宮的事情。思考：假如嫦娥真的奔月成功她在上天的過程中將經(jīng)歷怎樣的氣溫變化？她真的能扛住月球上的晝夜溫差嗎，為什么？大氣的組成和垂直分層Part1干潔空氣水汽大氣雜質1.大氣的組成污染物1.大氣的組成干潔空氣組成氮氣：地球上生物體的基本成分。其他氣體：二氧化碳是綠色植物進行光合作用基本原料，溫室氣體。氧氣：人類和一切生物維持生命活動必需的物質①1.大氣的組成

②水汽和雜質作用：水的相變產(chǎn)生一系列的天氣現(xiàn)象。雜志會使大氣的能見度變差，

是成云致雨的必要條件。降水（成云致雨）的條件：1、充足的水汽2、遇冷凝結3、凝結核大氣中雜質作為凝結核，是成云致雨的必要條件。1.大氣的組成

③污染物

人類活動排放的污染物進入大氣，會影響大氣的成分和含量，產(chǎn)生大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。2.大氣的垂直分層分層依據(jù)：根據(jù)地球大氣的溫度、密度和運動狀況，可將其劃分為對流層、平流層和高層大氣。分層高度范圍主要特點成因與人類的關系對流層低緯：17－18km中緯：11－12km高緯：8－9

km（同一地區(qū)夏季厚冬季?。鉁仉S高度的升高而遞減(對流層的頂部氣溫降至－60℃)地面是低層大氣主要的直接熱源人類生活在對流層底部，對流層與人類關系最密切空氣對流運動顯著該層上部冷、下部熱天氣現(xiàn)象復雜多變該層集中了大氣圈質量的四分之三和幾乎全部的水汽、雜質；對流運動易成云致雨對流層分層高度范圍主要特點成因與人類的關系平流層從對流層頂部至50~55km高空氣溫隨高度升高而升高在22～27千米范圍內，臭氧層含量達到最大值，它可以吸收大量紫外線平流運動有利于航空飛行；臭氧層有保護地球生命的作用氣流以平流運動為主該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定無云雨現(xiàn)象，能見度好水汽、雜質含量很少，氣流平穩(wěn)平流層分層高度范圍主要特點成因與人類的關系高層大氣從平流層頂部到2000－3000km的高空氣溫隨高度增加先下降后上升距地面遠，受到的引力小80－500km的高空有若干電離層，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用；極光現(xiàn)象；宇航器高層大氣靜穩(wěn)天氣：靜穩(wěn)天氣，“靜”主要是指水平方向風速比較小，污染物不易擴散；“穩(wěn)”主要是指垂直方向的層結比較穩(wěn)定，低層大氣和中層大氣垂直交換較少。3：逆溫現(xiàn)象及其影響（1）.逆溫的形成逆溫：在一定條件下，對流層的某一高度會出現(xiàn)實際氣溫高于理論氣溫，甚至是氣溫隨高度的增加而升高的現(xiàn)象，稱為逆溫。氣溫隨高度升高而遞減氣溫高度氣溫隨高度升高而遞增氣溫高度正常逆溫表現(xiàn)為曲線變陡或變緩。如右圖在②情況下，大氣的對流運動減弱，大氣比較穩(wěn)定；在①情況下，大氣對流運動更加強烈正常情況下，海拔每升高100m氣溫下降0.6℃，但在不同地點及不同時間，可能會小于0.6℃或大于0.6℃。（1）.逆溫的形成（2）.逆溫的分類類型發(fā)生的條件出現(xiàn)的地區(qū)輻射逆溫經(jīng)常發(fā)生在晴朗無云的夜間，由于地面有效輻射很強，近地面大氣層氣溫迅速下降，而高處大氣層降溫較慢中高緯度大陸冬季黎明前平流逆溫暖空氣水平移動到冷的地面或氣團上中緯度沿海地區(qū)地形逆溫主要由地形造成，由于山坡散熱快，冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來較暖空氣被較冷的空氣抬擠上升盆地和谷地中夜間鋒面逆溫鋒面之上的暖空氣與鋒面之下的冷空氣之間溫度差異顯著鋒面活動地區(qū)

晴朗無云的夜間或黎明，由于大氣逆輻射較弱，地面輻射散失熱量多，從而出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。這種逆溫現(xiàn)象黎明前最強，日出后逆溫層自下而上消失。

輻射逆溫1（2）.逆溫的分類

常發(fā)生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散熱快，山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象，稱為地形逆溫。

地形逆溫2（2）.逆溫的分類

由于暖空氣水平移動到冷卻的地面、水面或氣層之上時，底層空氣因受下墊面的影響迅速降溫，上層空氣因距離較遠，降溫較少，于是產(chǎn)生逆溫。

平流逆溫3（2）.逆溫的分類

對流層中，暖空氣運移到冷空氣之上，形成冷暖相交的鋒面。暖氣團位于鋒面之上，冷氣團在下。在冷暖氣團之間的過渡帶上，若鋒面上下暖冷空氣的溫差較大，便形成逆溫。由于鋒是從地面向冷空氣上方傾斜的，逆溫層也隨鋒面的傾斜而呈傾斜狀態(tài)。因此逆溫只能在冷空氣所控制的地區(qū)內觀察到，在冬半年有時會形成凍雨一些惡劣性天氣。鋒面逆溫（2）.逆溫的分類4（3）.逆溫對地理環(huán)境的主要影響（3）.逆溫對地理環(huán)境的主要影響有利①逆溫的出現(xiàn)阻礙了空氣對流，因此可以抑制沙塵暴的發(fā)生。②逆溫出現(xiàn)在高空，有利于飛機的飛行。③和其他天氣現(xiàn)象一樣，逆溫可作為一種氣候資源加以利用。例如，在我國新疆伊犁河谷，逆溫出現(xiàn)在10月至次年3月，長達半年之久，有效地提高了冬季谷地的溫度，越冬果樹可以免受凍害等不利①逆溫時大氣結構比較穩(wěn)定，不利于污染物擴散，容易加重大氣污染。②對天氣的影響：容易產(chǎn)生大霧等不利天氣。③對交通的影響：能見度降低，地面濕滑大氣的受熱過程Part2

太陽輻射光譜示意圖太陽輻射能量最集中的部分物體的溫度越高，輻射中最強部分的波長越短太陽表面溫度約5500°C

地球固體表面均溫約22°C

近地面大氣均溫約22°C

太陽輻射

地面輻射大氣輻射

短波輻射

長波輻射長波輻射

太陽輻射有選擇性吸收O3H2O、CO2O3吸收紫外線平流層上層首先接觸到紫外線，先吸收增溫H2O、CO2吸收紅外線海拔越高，溫度越高無選擇性反射散射太陽輻射平流層→→對流層↑↓↑↓天空晴朗天氣多變太陽暖大地地面吸收太陽輻射后增溫地面輻射海拔越高，溫度越低太陽輻射是根本能量來源大氣吸收的熱量主要是長波輻射，對短波輻射吸收很少，因此，地面輻射是近地面大氣主要、直接的熱源大氣吸收大氣輻射大氣升溫后大地暖大氣大氣輻射大氣逆輻射大氣還大地短波長波削弱作用保溫作用(溫室效應)回歸基礎：1、對流層大氣的受熱過程名稱參與輻射直接熱量來源具體過程太陽暖大地太陽輻射太陽輻射大部分太陽輻射穿過大氣射到地面，地面吸收后增溫大地暖大氣地面輻射地面輻射地面增溫后以長波輻射的形式向大氣傳遞熱量，大氣吸收后增溫大氣返大地大氣輻射太陽輻射（大氣吸收）大氣輻射大氣增溫后形成大氣輻射，其中大氣逆輻射射向地面，對近地面大氣熱量起補償作用。1.大氣的受熱過程2.削弱作用大氣對太陽輻射的反射、散射和吸收作用，投射到大氣上界的太陽輻射不能完全到達地表。（1）.吸收波長/微米3.02.01.51.00.80.60.40.2輻射能力/[焦/(厘米2分微米)]024681012太陽輻射能量隨波長的分布可見光區(qū)紅外區(qū)紫外區(qū)平流層大氣中的臭氧（O3），主要吸收太陽輻射中波長較短的紫外線。對流層大氣中的水汽(H2O)和二氧化碳(CO2)等，主要吸收太陽輻射中波長較長的紅外線。O3H2OCO2大氣對太陽輻射中能量最強的可見光卻吸收得很少，大部分可見光能夠透過大氣射到地面上來。（2）.反射云層越低、越厚，云量越多，反射越強。云的反射作用最為顯著思考：大規(guī)模的火山爆發(fā)可能造成地表溫度下降，為什么?提示:大規(guī)模的火山爆發(fā)會噴發(fā)出大量的火山灰，火山灰對太陽輻射的反射和散射作用很強，即對太陽輻射具有很強的削弱作用，從而使到達地面的太陽短波輻射減弱。（3）.散射空氣分子或微小塵埃散射作用最為顯著大氣散射：當太陽輻射在大氣中遇到空氣分子或微小塵埃時，太陽輻射的一部分便以這些質點為中心，向四面八方彌散，這種現(xiàn)象稱為大氣的散射。（3）、散射早霞&晚霞削弱作用之一參與的大氣成分特點削弱的輻射形成的自然現(xiàn)象散射

空氣分子、細小的塵埃有選擇性可見光中波長較短的藍紫光晴朗的天空呈蔚藍色

(1)隨緯度變化:

緯度越低，太陽高度越大，太陽輻射經(jīng)過大氣的路程越短，被大氣削弱得越少，到達地面的太陽輻射越多；緯度越高，太陽輻射被大氣削弱得越多，到達地面的太陽輻射越少。(2)隨時間變化:正午太陽高度越大，太陽輻射經(jīng)過大氣的路程越短，被大氣削弱得越少，輻射作用越強；反之，被大氣削弱得越多，輻射作用越弱。大氣對太陽輻射的削弱作用隨緯度、時間而變化2.削弱作用作用形式參與作用的大氣成分被削弱的光線作用和特點吸收臭氧（平流層）水汽、二氧化碳（對流層紅外線紫外線對可見光吸收得很少，故太陽輻射不是對流層大氣主要的直接熱源。反射云層（作用最顯著）、塵埃（較大顆粒的）全部光線云層越低、越厚，云量越多，反射越強。反射沒有選擇性，因而反射光呈白色。散射空氣分子、微小塵埃有選擇性可見光中波長較短的藍紫光晴朗的天空呈蔚藍色較大顆粒的塵埃等無選擇性各種波長的太陽輻射陰天的天空呈灰白色3.保溫作用月球表面夜晝太陽輻射地球表面夜晝太陽輻射大氣輻射吸收反射吸收吸收大氣輻射月球表面輻射月球表面輻射大氣逆輻射地面輻射地面輻射太陽輻射大氣逆輻射

月球基本上沒有大氣，赤道處中午高達127℃，晚上最低達-183℃。月球表面晝夜溫度變化比地球表面劇烈得多。大氣逆輻射的應用保溫作用/溫室效應農(nóng)田煙熏防霜凍冬夜晴無風，早起必有霜高處不勝寒月球晝夜溫差大塑料大棚/玻璃溫室育苗4.削弱作用和保溫作用的應用大氣對地面的保溫作用原理及應用地面長波輻射太陽輻射短波大氣逆輻射

溫室的玻璃頂和玻璃窗，能讓太陽短波輻射透射進來，使室內地面溫度增高；地面放出的長波輻射卻很少能穿透玻璃，從而把熱量保留在溫室中。人們把玻璃溫室的這種作用，稱為溫室效應。4.削弱作用和保溫作用的應用晴朗的夜晚云層薄，大氣逆輻射弱，對地面的保溫作用差。地膜阻隔地面輻射與空氣的交換，提高土壤溫度；提高地面反射，使果實接受更多的太陽輻射，增加著色度。4.削弱作用和保溫作用的應用提高反射能力，減少晝夜溫差，減少凍害；有效防止病蟲害。人造煙幕增加大氣厚度，增強大氣逆輻射，保溫作用增強，防止農(nóng)作物凍害。5.影響地面輻射的因素天氣因素：天氣晴朗，云量少，空氣能見度高，大氣對太陽輻射的削弱量少，到達地面的太陽輻射多，地面輻射強陰天多，則到達地面的太陽輻射量少。下墊面因素:下墊面表面光滑則反射率高，地面輻射量少，吸收少；地面粗糙，則反射率低，吸收量多。緯度因素：緯度越低，太陽高度角越大，穿過大氣路徑短，太陽輻射被大氣削弱少，到達地面輻射量多；緯度高，太陽高度角小，經(jīng)過大氣路徑長，削弱作用強，到達地面輻射量少。海拔因素：海拔高，空氣稀薄，對太陽輻射削弱少，到達地面的太陽輻射多；反之，海拔低，則到達地面的太陽輻射量少。6.影響氣溫的因素7.影響晝夜溫差的因素分析晝夜溫差的大小要結合大氣受熱過程原理，主要從地勢高低、天氣狀況、下墊面性質幾方面分析。8.與青藏高原有關的大氣熱力作用青藏高原太陽輻射強：①緯度較低，太陽高度大，太陽輻射強度大；②地勢高，空氣稀薄，大氣削弱的太陽輻射少，到達地面的太陽輻射多；③晴天多，日照時間長。青藏高原氣溫日較差大：地勢高，空氣稀薄，白天削弱的太陽輻射少，到達地面的太陽輻射多，增溫快，夜晚大氣逆輻射弱，地面損失的熱量多。青藏高原氣溫年較差?。孩俚貏莞?，空氣稀薄，大氣保溫作用差，因此夏季氣溫低；②緯度低，冬季太陽高度大，日照時間較長，因此冬季氣溫較高。青藏高原比同緯度長江中下游平原氣溫低：由于地面輻射是近地面大氣的直接熱源，而青藏高原地勢高，空氣稀薄，大氣對地面長波輻射的吸收能力有限，不利于熱量的積累。且大氣逆輻射弱，地面損失的熱量多，所以年均溫較低。課堂總結課堂總結太陽地面大氣宇宙太陽輻射地面輻射大氣輻射削弱作用吸收作用反射作用散射作用平流層大氣中的臭氧能大量吸收紫外光微塵、空氣分子能散射波長較短的藍色光對流層中CO2、水汽、云和浮塵，可直接吸收紅外光水汽、云和浮塵等可阻擋、反射一部分可見光保溫作用大氣吸收地面輻射大氣逆輻射影響保溫作用強度的因素part3課堂練習川航3U8633：“我現(xiàn)在有點故障，我申請下高度，我要返航，我現(xiàn)在風擋裂了……”隨著電影《中國機長》的熱映，川航3U8633緊急迫降的事跡展現(xiàn)在大眾面前。飛機從重慶起飛，在9800米高空，風擋玻璃無預警脫落，劉傳