大气圈的组成与结构

编辑: 逍遥路 关键词: 高三 来源: 高中学习网
第一课时 大气圈的组成与结构
【明确考点】
大气圈的组成及各组成部分的作用。大气垂直分层的依据,各层的特点及与人类的关系。
【课堂互动】
自主学习
知识点一、大气圈的组成
1.低层大气的组成有干洁空气、少量的____和________。
2. 低层大气各组成成分的作用
大气成分体积(%)作 用
干洁空气N2_____________________
O2____________________
CO2____________________
O3____________________
水汽____________________
固体杂质________________________________________
合作探究
1.人类活动对大气成分有何影响?

2.大气成分的变化能带来哪些危害?

3.对流层的高度随纬度有何变化?为什么?

4.为什么臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”?
典例剖析
例 读低层大气组成图,回答:
(1)图中B表示 ;C表示 ,作用是 。
(2)在大气含量很少的成分中,有地球生命保护伞之称的是 ,他主要是能强烈吸收 。
解析:图示为干洁空气组成图,干洁空气中体积分数最大的是氮,其次是氧,二者占干洁空气的99%。由于臭氧能强烈吸收太阳紫外线,对地球生物起到保护作用。
答案:(1)氮 氧 一切生物维持生命活动必需物质
(2)臭氧 太阳紫外线
变式训练
1.城市上空多雾的原因是 ( )
A.空气中多水汽
B.空气中二氧化碳含量高
C.空气中的固体杂质较多
D.空气中臭氧含量高
2. 大气中二氧化碳含量与日俱增的原因正确的是 ( )
A.海平面上升 B.臭氧大量减少
C.燃烧煤、石油等,大量排放二氧化硫所致
D.森林被砍伐
自主学习
知识点二、大气的垂直分层
1.大气分层的依据
根据大气在垂直方向上的____、____及____状况的差异,可将大气分为______、______和高层大气。
2.对流层:对流层的气温随高度增加而____;空气____运动显著;__、云、__、雾,雪等天气现象,都发生在这一层,因此该层与人类的关系________。
3.平流层:气温随高度增加而____。该层大气以____运动为主,气流____。
4.高层大气:有若干____层,处于高度电离状态,能反射短波________,对无线电通信有重要作用。
合作探究
1.读教材图2-2-2“大气的垂直分层”,回答下列问题。
(1)由图分析大气一般分哪几层?分层的依据是什么?

(2)图中的横坐标、纵坐标和曲线分别表示什么?

(3)读图并结合教材内容,填写下表。
分层特点与人类关系
对流层
平流层
高层大气
(4)有人说“越往高处,距离太阳越近”,为什么在对流层气温随高度增加递减?

(5)臭氧层位于图中大气的哪一层?其为什么被誉为“地球的天然屏障”?目前人类对它有怎样的影响?

(6)图中的飞机为什么在平流层中飞行?

2.有人说“越往高处,距离太阳越近,为什么在对流层气温随高度增加递减?”

典例剖析
例 下图示意大气垂直分层,读图回答(1)~(3)题。

(1)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是
A.① B.② C.③ D.④
(2)对短波通信具有重要意义的电离层位于
A.Ⅰ层顶部 B.Ⅱ层底部
C.Ⅱ层中部 D.Ⅲ层
(3)2003年10月,我国发射的“神舟”五号飞船运行轨道所在的大气层
A.气温在-50C到20C 之间
B.气温随高度增加平稳下降
C.最低气温约为-80C
D.最高气温约为40C
解析:对流层气温随海拔增高而降低,平流层气温随海拔增高而增高;高层大气的底层气温随海拔增高而降低,上层气温随海拔增高而增高。Ⅲ层为高层大气,在该层中有一电离层(海拔大约85千米处),其带电粒子会干扰无线电短波通讯。 “神舟”五号的轨道在高层大气层,依据图所示阅读出相关数据即可。
答案:(1)B (2)D (3)C
变式训练
下图中图乙表示近地面空气若上升到3000米高度时,理论温度为T,3000米高空的实际温度为TS,当TS≥T时,近地面空气上升将受阻,即出现了逆温现象。读某城市春季气温日变化图(图甲)回答:

(1)若TS稳定在—8℃,该城市气温至少要上升到 ℃以上时,逆温现象才会结束,这时的时间约为 时。
(2)一般逆温结束后2小时,近地面对流才能起到“净化”空气的作用。所以,在图示的情况下,仅考虑空气洁净因素,上午体育锻炼的时间宜选在 以后。
【思维拓展】
逆温现象是怎样形成的?其危害如何?
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”。
造成逆温现象的原因有很多种:一是地面辐射冷却。在晴朗无云或少云的夜间,地面辐射冷却快,贴近地面的气层也随之降温,离地面愈近,降温愈快,因此形成了自地面开始的逆温(如右图)。这种逆温在大陆上常年都可出现,尤以冬季最强。二是空气平流。当暖空气水平移动到冷的地面或水面上,会发生接触冷却的作用。愈近地表,降温愈快,于是产生逆温现象。三是锋面因素。在锋面上,如果冷暖空气的温度差异比较显著,由于暖空气位于锋面之上,而冷空气位于锋面之下,也会产生明显的逆温现象,如右图。
无论那种条件造成的逆温,都会对大气质量造成很大的影响。由于逆温层的存在,造成局部大气上热下冷,阻碍了空气垂直运动的发展,使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面,使能见度变差。空气污染加重;尤其是城市及工业区上空,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。
【自我评价】
一、选择题
读“大气垂直分层示意图”,回答1~2题。

1.人类排放的氟氯烃,对人类生存环境破坏最大的是 ( )
A.A层 B.B层 C.C层 D.D层
2.同一季节,下列城市上空对流层高度从高到低排列正确的是 ( )
①新加坡 ②北京 ③漠河 ④摩尔曼斯克
A.①②③④ B.①③②④ C.②③①④ D.②④①③
读我国某山地1月和7月平均气温垂直分布图。据此回答5—6题。

3.据图示信息判断,该山最可能位于
A.15°N附近 B.25°N附近 C.35°N附近 D.45°N附近
4.关于该山地气温垂直分布的正确说法是
A.1月气温递减率比7月大 B.1月局部范围出现逆温现象
C.7月气温递减率低处比高处大 D.该山顶有永久积雪
读某工业区不同时段气温垂直分布图,完成5—6题。

5.该地当日大气污染加剧,主要原因是
A.地面辐射减弱 B.大气逆辐射减弱
C.空气水平运动减弱 D.空气对流运动减弱
6.下列时段空气质量最好的是
A.19:00—22:00 B.04:00—07:00 C:07:00—10:00 D.13:00—16:00
(2008湖北实验中学高三第一次检测?20~22)下图为“地球大气的垂直分层图(部分)”,判断7~8题。

7.①、②、③、④四条曲线中,正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是:
A.① B.② C.③ D.④
8.该大气层气温的垂直变化
A.受地面影响明显 B.主要与二氧化碳气体有关
C.主要与臭氧气体有关 D.主要与人类活动有关
二、综合题
9.下图表示某—高度的大气,根据所学知识回答下列问题:

(1)若该层是人类生存环境的天然屏障,则该层是 层,原因是 。该层因 而有利于高空飞行。
(2)若该层的热量直接来自地面,则该层是 层。其空气运动以 为主,原因是 。该层的天气特征是 。
(3)若该层对无线电通信有重要作用,则该层是 层,原因是 ,导致这种现象产生的原因是 。
(4)若人类活动能导致其某种成分增加或减少,则该层可能是 和 。
10.读“气温垂直变化图”,完成下列要求:

(1)图中a、b、c、d四条曲线中,正确反映地球大气温度随高度变化的是 ,判断依据是 。根据A层大气气温随高度的变化特点,可知该层大气的直接热源是 。
(2)风、云、雨、雪等天气现象集中于 层(填字母),原因是 。
(3)人类目前利用平流层最主要的方式是 ,原因是 。
(4)B层和D层大气温度随高度增加而升高,分析其增温原因的异同。
相同点:
不同点: 。


第二节 大气圈与天气、气候
第一课时 大气圈的组成与结构
【课堂互动】
知识点一、大气圈的组成
合作探究
1.人类活动造成的污染,已导致大气成分比例的变化。使大气中二氧化碳、氟氯烃含量增加,臭氧的含量减少。
2.加剧温室效应,使全球变暖;形成臭氧空洞,危害人体健康。
3.对流层高度随纬度增加而降低。低纬度地区受热多,气温高,空气对流旺盛,所及高度大,对流层顶高;高纬度相反。
4.臭氧能大量吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害
变式训练
1.C 2.D
知识点二、大气的垂直分层
合作探究
1.(1)对流层、平流层和高层大气三层。依据温度、密度和大气运动状况划分的。
(2)横坐标表示温度,纵坐标表示高度,曲线表示大气温度随高度的变化情况。
(3)
分层特点与人类关系
对流层对流运动显著,气温随高度降低;天气现象复杂多变云、雨、雪等天气现象都发生在这一层
平流层气温随高度增高;气流以平流运动为主有利于高空飞行
高层大气气压很低,空气密度很小;在80-500km的高空,有若干电离层电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
(4)对流层大气的热量主要来自地面辐射
(5)平流层 臭氧能大量吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害 目前人类使用大量制冷设备,使大气中的氯氟烃含量增加,氯氟烃能破坏大气中的臭氧,使大气中的臭氧总量减少。
(6)该层上部热,下部冷,大气稳定,不易形成对流,以平流运动为主,利于高空飞行。
2.对流层大气的热量主要来自地面辐射
变式训练
(1)10 8 (2)10

【自我评价】
一、选择题
1.B 2.A 3.C 4.B 5.D 6.D 7.A 8.C
二、综合题
9. (1)平流 此层臭氧含量最多,臭氧大量吸收太阳紫外线,保护地球生物免受伤害 天气晴朗,能见度好,大气平稳
(2)对流 对流 上冷下热 复杂多变
(3)电离层 大气处于高度电离状态,能反射无线电短波 太阳紫外线和宇宙射线的作用
(4)对流层 平流层
10.(1)b 近地面平均温度约为20℃,对流层顶气温约为一50℃至一60℃ 地面(地面的长波辐射)
(2)A 该层集中了大气层中几乎全部的水汽和固体杂质
(3)高空飞行 该层大气中水汽、杂质含量极少,云、雨现象近乎绝迹,大气平稳,天气晴朗,能见度极高
(4)都是因吸收紫外线而增温 前者是臭氧吸收紫外线,后者是氧原子吸收紫外线

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