课题15 大气圈的组成与结构 大气的受热过程

1、 大气成分主要作用干洁空气氧人类和一切生物维持生命活动所必需的物质氮地球上生物体的基本成分一氧化碳绿色植物进行光合作用的基本原料；对地面有保温作用臭氧大量吸收太阳紫外线，对地球上的生命有保护作用水汽成云致雨的必要条件；影响地面和大气温度，具有“保温效应”固体杂质成云致雨的必要条件(凝结核)；削弱太阳辐射；影响大气质量(3)大气组成成分对生命活动和地理环境的影响1.辐射与波长A：；B：就波长而言：一、大气圈的组成与结构大气圈的组成低层大气的主要成分：干洁空气、少量的水汽和固体杂质。干洁空气主要成分及作用：干洁空气是由氮、氧、二氧化碳和臭氧等物质组成的。表1干洁空气的主要成分(25千米以下)气体成

2、分怀积分数以)质星分数滋)氮(理)78.OS75.52氧()20.9423.15M(Ar)0.931.2S二氧化Wo2)DM(变动)0.05(4)人类活动对大气成分的影响二氧化碳含量增加人类活动中燃烧煤、石油等矿物燃料，不断向大气中排放大量的二氧化碳;大量森林被砍伐，二氧化碳吸收量减少，使大气中的二氧化碳含量不断增加。氟氯烃含量增加在制冷工业发展前，大气中并不存在氟氯烃化合物。随着冰箱、冰柜、空调等的广泛使用，释放出大量的氟氯烃化合物，使大气中的氟氯烃化合物含量增加。大气中的臭氧总量减少大气中的氟氯烃化合物增加，破坏大气中的臭氧，使大气中的臭氧总量减少。说明：大气中气体含量的变化规律：CO?城

3、区农村；冬季夏季；夜间白天；阴天晴天；与排放物和植物光合作用有关。水汽：夏冬；低纬度地区咼纬度地区；与蒸发量有关。固体杂质：陆海；城乡；早晚午；冬夏；与排放物和空气稳定与否有关。大气圈的结构一一垂直分层(1)垂直分层的依据：大气在垂直方向上的温度、密度及大气运动状况的差异。(2)垂直分层：大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气姓名：班级：使用时间：2015.10.19教师评价A:对流层B：平流层C:高层大气厚度低纬达1718km,中纬达10-12km咼纬仅89km。因季节而异：夏冬自对流层顶至5055km咼度平流层顶至20003000km特点气温随咼度的增加而递减(地面是其主要的直接热

4、源)对流运动显著天气现象复杂多变气温随咼度增加而增咼(臭氧吸收紫外线增温，臭氧层以上，太阳紫外线辐射强烈)气流以水平运动为主1气压很低，密度小。2.在80500km的高空有若干电离层与人类关系1与人类关系最密切，人类生活在对流层底部。2.各种天气现象发生在对流层1.臭氧大量吸收太阳紫外线(“地球上生命的保护伞”2有利于咼空飞行电离层能反射无线电短波，对无线电短波通信有重要作用注意：不同纬度、不同季节对流层厚度不同：受热多，对流旺盛，对流层咼度越多。纬度越咼，对流层厚度越小。夏季对流层厚度比冬季大。对流层对流运动显著的原因：气温下高上低，大气不稳定。对流层天气变化显著的原因：水汽杂质含量多，易成

5、云致雨；大气对流运动显著平流层成为最佳航空飞行层的原因：大气以水平运动为主；水汽尘埃少，大气能见度好。【特别提示】(1)对流层的平均高度为12千米。低纬度地区气温高，对流强烈，可达17千米18千米。高纬度地区仅8千米9千米。(2)从近地面到高空，大气密度逐渐减小，气压逐渐降低，水汽、尘埃含量逐渐减少。二、大气的受热过程A为辐射，B、C为辐射。由实验得知：物体的温度越高，波长越短；物体温度越低，辐射波长就越长。因此，太阳辐射称为短波辐射，地面辐射称为长波辐射。2.受热过程地面辐射 主备人：侯庆国审核人：胡丽平孟凡丽具有选择性。平流层大气中的o3吸收紫外线：对流层的h2o和co2吸收红外线。无选择

6、性。反射量的多少与云层厚度、云量多少有关。在夏季多云的白天，气温不是很高部分选择性。散射可以改变太阳辐射的方向,使一部分太阳辐射不能到达地面；波长较短的蓝色、紫色光最易被散射。所以晴朗的天空呈蔚蓝色吸收:反射:散射:冷77777,它使能见度降低，给人们的出行会造成近地面污染物不能及时扩将会更加严重。（3）对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空（下图A）,多雾天阻碍飞机起降；而逆温现象出现在高空（下图B）,空气以平流运动为主，飞机飞行平稳，同时万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。姓名:当日天气晴朗，日出时间为5时。）B.12时、15时出现逆温现象举握扌亥心有的加矢甲黄河流域多年平均年有效辐射总

7、量等值线图（单位：MJ/n?）400%300600kmB射向苓矍界1匸宙大空间气射射向大气z地面吸收面1.过程1过程具体过程热量来源1太阳暖大地太阳辐射到达地面，地面吸收后增温太阳是地面的直接热源2大地暖大气地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温地面是近地面大气的直接热源3大气还大地大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面通过大气逆辐射把热量还给地面过程3过稈韋短波辐射匚二长波辐射（箭头粗细表示能量多少）廊坊第十五中学高一地理必修一导学案地理组过程：“太阳暖大地”地面吸收太阳辐射能而增温；“大地暖大气”同时地面又把热量向外辐射，地面辐射的能量绝大部分被对流层

8、的CO2等吸收;“大气还大地”大气逆辐射直接补偿了地面损失的热量。（大气逆辐射包括大气向地面的辐射、大气和云层对地面辐射的反射）影响：降低了白天最高温度，提高了夜间最低温度，减小了，形成了适宜人类生存的温度环境。结论：A是大气热量的，是低层大气主要的直接热源。【方法指导】大气保温作用可以归纳为易于理解和掌握的“知识串”：太阳辐射地面吸收地面增温地面辐射大气吸收大气升温大气逆辐射。三、大气的热力作用（一）大气对太阳辐射具有削弱作用（发生在白天）（1）（2）（3）经大气对太阳辐射的削弱后，到达地面的太阳辐射主要是可见光部分。（二）大气对地面的保温作用（温室效应）（发生在夜晚）大气逆辐射对地面起保温

9、作用：大气增温的同时，也向外放出长波辐射，其中的大部分向下射向地面，称为大气逆辐射，被地面吸收，补偿了地面的热量损失，起到保温作用。（三）意义：大气对太阳辐射的削弱作用，使得到达地面的太阳辐射减少，从而使得白天气温不至于过高；而大气对太阳辐射的保温作用，使夜晚地面散热不至于过多，从而使夜晚气温不至于过低，对形成适宜于人类生存的温度环境起到了重要作用。补充：对流层气温的垂直变化及影响判断大气结构是否稳定的方法上冷下热的空气结构不稳定，垂直运动显著；上热下冷的空气结构稳定，大气以水平运动为主。如右图所示：逆温现象：（1）垂直递减率：对流层大气温度随高度增加而降低（即上冷下热现象），每升高100米，

10、气温约下降C。影响：气温下热上冷，空气上升，现象显著；（2）逆温：在一定条件下，对流层的某一高度范围内出现气温随高度增加而上升的现象（即下冷上热现象），这就是逆温现象。（3）影响：空气上升受阻，对人类生产生活产生影响如下：（1）出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，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，空气对流上升受阻，散，从而危害人体健康，如果位于盆地内，例（2010山东高考）下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。由图中信息可分析出（5时、20时大气较稳定C.大气热量直接来自太阳辐射D.气温日较差自下而上增大重点难点突破解

11、疑考点一大气的受热过程及其应用【典例导入】1.地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差称为有效辐射。（1）关于甲、乙、丙三地多年平均年有效辐射总量的空间分布，下列叙述正确的是（）A.由甲地向乙地急剧增加B.由乙地向丙地急剧增加C.由甲地向丙地逐渐减少D.由丙地向乙地逐渐减少（2）关于地面辐射和大气逆辐射，下列叙述不正确的是（）A.地面辐射与下垫面性质有关B地面温度越高，地面辐射越弱C.空气温度越低，大气逆辐射越弱D.空气湿度大、云量多，大气逆辐射强【疑难剖析】受热过程由右图可知，大气的受热过程可归纳为下表。2.应用（1）大气中的二氧化碳和水汽能够强烈吸收地面长波辐射，故大气中二氧化碳和水汽含量较大时

12、,大气保温作用较强。如下面两例：廊坊第十五中学高一地理必修一导学案地理组主备人：侯庆国审核人：胡丽平孟凡丽姓名：班级：使用时间：2015.10.19教师评价 锻炼的时间不宜过早，特别是冬季，以日出以后一段时间为宜。【图表应用【例题】下图为“世界局部地区年平均气温等值线图”。据此回答(1)(2)题。10花20T2326rN采用塑料大棚发展农业，玻璃温室育苗等。原理：塑料薄膜、玻璃与二氧化碳具有相同的功能，能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃散失，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。秋冬季节，北方农民常用人造烟幕的办法来增强大气逆辐射，使地里的农作物免遭冻害。海拔高、

13、空气稀薄、晴天多、大气洁净的地区，太阳辐射强，如青藏高原、西北地区。这些地区太阳能资源丰富。考点二大气逆温现象及其影响(补充知识)【典例导入】2.气温垂直递减率是指空气温度在垂直方向上随高度升高而降低的数值。读“某地春季某日气温垂直递减率(C/100米)时空变化图”，回答(2)题。当天该地几乎没有对流运动发生的时段是()A.9时17时B.18时次日8时C.17时次日9时D.19时次日6时发生大气逆温现象的最大高度约为()A.100米B.200米C.400米D.500米【疑难剖析1.逆温现象在一定条件下，对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热现象)，这就是逆温现象。

14、造成处气温与同纬度地区明显不同的主要因素是A.海陆分布B.洋流C.太阳辐射D.大气环流图中甲、乙、丙、丁四个区域中南北温差最小的是A.甲B.乙C.丙D.丁思维过程答案(1)B(2)B(1)图a为正常气温垂直分布情况。在晴朗无云或少云的夜晚，地面很快冷却，贴近地面的大气层也随之降温。离地面越近，降温越多；离地面越远，降温越少，因而形成了自地面开始的逆温(图b)。随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达到最强(图c)。日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便逐渐自下而上消失(图d、e)。辐射逆温厚度从数十米无逆温一逆温生成一逆温层最厚一逆温减弱一逆温消失到数百米，在大陆上常年都可

15、出现。夏季夜短，逆温层较薄，消失也快；冬季夜长，逆温层较厚，消艺把握等温线分布特点，据此推知答案，图示中两条等温线上的温差是10无，等温线较稀疏的乙区域，在四区域中单位距离间的温差最小。失较慢。题组专练对点落实3.逆温的类型类型发生的条件出现的地区辐射逆温常发生在晴朗无云的夜晚，地面辐射冷却快，近地面气温迅速下降，而高层降温较慢。冬季陆地上日出前后逆温层最厚中纬度地区平流逆温暖空气平流移动到较冷的地面或气层之上中纬度沿海地区地形逆温主要由地形造成，由于山坡散热快，冷空气沿山坡下沉到谷地，谷地原来的暖空气被抬升盆地和谷地中锋面逆温锋面过境时，由于冷气团在下，暖气团在上，而形成逆温锋面过境时；准静

16、止锋控制地区更加明显2.影响：无论是哪种逆温，都会造成局部大气上热下冷，阻碍空气垂直运动，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在空气下层，使能见度变差，空气污染加重；尤其是城市及工矿区上空，由于凝结核多，易产生大雾天气，有的甚至造成严重的大气污染事件，如光化学烟雾等。因此，在城市中早晨对点练习-随堂巩固考查点一大气的受热过程我国北方地区农民为了避免所种庄稼遭受霜冻灾害,在深秋的夜晚往往在田间点燃柴草。结合“大气受热过程示意图”，回答12题。关于图中a、b、c所代表的内容，叙述正确的是()A.a代表近地面大气的直接热源B.a、b、c所代表的辐射波长的大小关系是abcC.b代表的辐射主要被大气中的

17、臭氧吸收D.c代表的辐射与天气状况无关燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于()A.增强a辐射B.增强b辐射C.增强c辐射D.改变b的辐射方向廊坊第十五中学高一地理必修一导学案地理组主备人：侯庆国审核人：胡丽平孟凡丽姓名：班级：使用时间：2015.10.19教师评价 考查点二逆温现象（暂时超出知识范围）读“山东烟台附近某山区村庄某时刻等压面示意图”,回答34题。3下列关于图中时刻的叙述，正确的是（）图中等压面一般出现在夜晚图中等压面一般出现在此时风向由Q到P此时风向由P到QA.B.C.D.4在晴朗的夜晚该谷地上空会出现逆温现象，逆温层产生的原（）G优质苹果一等压面A.山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷

18、底的较暖空气被冷空气抬升B山顶接受的太阳辐射多，山谷接受的太阳辐射少C.山顶离太阳近，山谷离太阳远D.在对流层，气温随高度增加而递减达标训练一、选择题自2011年11月27日起，全国多地区出现大雾天气，东北三省接连发布了大雾橙色预警，华东多地能见度不足200米。部分高速公路和机场被迫关闭。据此完成12题。深秋初冬时节是该地大雾的多发期，这其中的道理是（）A.昼夜温差减小，水汽易凝结，但风力微弱，水汽不易扩散B昼夜温差减小，水汽不易凝结，直接悬浮于大气中昼夜温差较大，水汽不易凝结，直接附着在地面上昼夜温差较大，水汽易凝结，且该季节晴好天气多，有利于扬尘的产生白天的大雾天气使空气能见度降低的原因之

19、一是（）A.大雾削弱了地面辐射B大雾对太阳辐射具有削弱作用C.大雾改变了太阳辐射的波长D.大雾增强了大气逆辐射大棚产野菜已成为时下某些城郊农民发家致富的重要途径。据此回答34题。大棚中生产出来的野菜质量要略逊于自然状态下生长的野菜，原因是大棚中（）A.日温差较小B.热量不足C.光照太强D.年温差较大大棚野菜改善了野菜生长的（）A.光照条件B热量条件C.地形条件D.土壤条件下图是“某地气温随高度和时间变化示意图”。据此回答56题。5当日最高气温和最低气温出现时（）A.大气辐射达到最强和最弱B是每天的14时和6时近地面大气热量收入大于支出地面辐射呈现最高值和最低值6近地面空气质量较差的时间段是（）

20、A.20时至次日5时B.8时至10时C.10时至15时D.15时至20时下图是世界某地区1月等温线图，其中是25C等温线，是20C等温线，据此回答79题。78910.等温线与海岸线大致平行的主要原因是（）A.地形影响B洋流影响C降水影响D.两条等温线数值不同，最主要的影响因素是（A.太阳辐射B海陆分布C.大气环流人类活动影响20E）D地面状况）D地形等温线都呈闭合状，其主要影响因素是（A.太阳辐射B大气环流C海陆分布图甲为模拟温室效应的小实验，度计的读数可能是A.8CB10CC12CD20C图乙中与温室效应相对应的大气热力作用是（）A.BCD.某学校地理兴趣小组做了如下实验：两个相同规格的玻璃

21、箱（如下图），甲底部放一层土，中午同时把两个玻璃箱放在日光下，十五分钟后，同时测玻璃箱内的气温，结果发现底部放土的比没有放土的足足高了3C。据此完成1213题。12.13.14.15.两支同样的温度计静置在阳光下，十分钟后，透明玻璃瓶内的温（）该实验主要目的是测试（）A.大气的温室效应B大气的热力运动一天中最高气温出现的时刻大气主要的直接热源甲箱温度计比乙箱温度计高的原因是（）A.太阳辐射强弱差异B地面辐射强弱差异C大气吸热强弱差异D.大气辐射强弱差异读图，完成1415题。近地面大气的主要的、直接的热源是（）A.地面辐射B太阳辐射C大气辐射D.大气逆辐射关于大气对地面的保温作用以及它们在图中对

22、应字母的组合，正确的是（）A.到达地面的太阳辐射AB大气的反射使用DC大气的吸收使用BD.大气的逆辐射作用C16.（2005天津）下列图中的纬度相同的四地，昼夜温差最小的是（陆地陆地海洋）海洋二、综合题（共40分）16.读“大气热量传递与平衡示意图”，回答问题。（20分）（1）据图分析下列现象产生的原因，并说明这一原因与图中甲、乙、丙哪一过程相关。冬半年的霜冻多发生在晴朗的夜间。塔里木盆地的昼夜温差大。（2）一般情况下，就多年平均而言B=A+C+D。但是近若干年来，上述平衡被打破，“=”变成了“”。出现这一结果的原因是什么？17.某校地理研究性学习小组针对晴天和阴天的气温日变化情况进行了观测，

23、并绘制了气温日变化曲线图。读图，回答问题。（20分）气温代）读“大气垂直分层”示意图，回答问题1同一季节，下列城市上空A层高度从高到低正确的是（）新加坡北京漠河摩尔曼斯克B.C.D.2.在B层中气温在30千米以上随高度增加而迅速上升的原因是（）a.co2的保温效应地面热量的迅速传递臭氧吸收大量太阳紫外线没有云雨等天气现象3.“蓝蓝的天上白云飘”歌词中的蓝天白云发生在（）A.A层B.B层C.C层D.C层以上大气层4.对短波通信具有重要意义的电离层位于（）A.A层顶部B.B层底部C.B层中部D.C层以上大气层1下图中各箭头及其代号表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用，其中包括太阳辐射、地面

24、辐射、大气辐射、大气逆辐射、削弱作用（吸收、反射和散射）。回答问题（1）A、B两条曲线中，表示阴天时气温变化的是下图表示的情景中，昼夜温差最大的是c（3）利用所学原理分析新疆的瓜果特别甜的原因。，理由为.D（1）我国青藏高原的纬度比云贵高原高，但年太阳辐射总量比云贵高原大，其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关（）A.B.C.D.（2）四川盆地的纬度与青藏高原的纬度相差不大，但年平均气温却比青藏高原高得多，其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关（）A.B.C.D.1.（03年春季上海大综合）“神舟”五号飞船升空后，先运行在近地点高度200千米、远地点高度350千米的椭圆轨道上，实施变轨后，进入

25、343千米的圆轨道。读（下左图）“大气圈的垂直分层”示意图（图中的曲线是气温随高度变化的曲线）可知，“神舟”五号飞船的运行轨道位于大气圈中（）A.散逸层B.平流层C.热层D.中间层 廊坊第十五中学高一地理必修一导学案地理组大气圈垂直分层主备人：侯庆国高度(米)高度(米)-20020气温(乜)-20020气温(9)-20020气温(9)-220气温(弋)审核人：胡丽平孟凡丽(04年全国文综卷四)上右图示意大气垂直分层，读图回答问题。图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是()A.B.C.D.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2003年10月我

26、国发射的“神州5号”飞船运行轨道所在的大气层()A.气温在一50C到20之间B.气温随高度增加平稳下降C.最低气温约为一80CD.最高气温约为40C(04年全国文综卷一)对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是：上层实际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。下图表示四种对流层气温分布状况,分析下图回答问题。图表示的气温降低速率在()3000米以下低于垂直递减率30006000米高于垂直递减率6000米以下等于垂直递减率6000米以下均低于垂直递减率飞机可以在5000米高度平稳飞行的是()TOC o 1-5 h zA.B.C.D.例题6读“大气的保温效应模式图”回

27、答：写出图中字母表示的辐射名称：ADEF参与B作用的主要物质、和。到达地面的太阳辐射主要是光。自然界中温室气体返回大气中的途径有：()A.植物与动物的呼吸作用B.光合作用C某些细菌的光能合成作用D分解者的分解作用请阐述地质历史上大气“温室效应”在地表环境形成中的作用。从生物地球化学循环的角度，指出降低“温室效应”的措施和。【分析】大气中二氧化碳的来源，主要是生物的呼吸作用和化石燃料的燃烧，而绿色植物的光合姓名：班级：使用时间：2015.10.19教师评价作用可以吸收大气中的二氧化碳，从而使其浓度降低。因此，降低“温室效应”的最有效的措施是增加绿色植物和减少化石燃料的燃烧。【答案】(1)太阳辐射

28、地面辐射大气逆辐射大气辐射(2)水汽二氧化碳臭氧可见(3)AD(4)吸收长波辐射使近地面大气升温。减少热量向宇宙散失，逆辐射使近地面气温变化幅度减小。保温，使地球表面较为温暖。或：使地球表面较为温暖，若无此效应则地表较寒冷。(5)增加绿色植物，减少化石燃料的消耗。【点评】本题把地理和生物结合起来，考查大气“温室效应”的原理和应用，要求学生真正掌握大气的保温效应原理，并且能够联系实际加以应用。这对于培养学生的综合分析和迁移转化能力有重要作用。下图是“大气对地面的保温作用示意图”图中代表太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射(次序已打乱)，分析回答下列问题射向宇宙空间射向宇宙空间TOC o 1-5 h z图中表示太阳短波辐射的序号是。表示对地面有保温作用辐射的序号是运用该示意图分析塔里木盆地昼夜温差大原因是。科学家的测定表明，在工业革命以前的19世纪上半叶，大气中的CO2含量只有270PPM,到1970年增加到320PPM，1980年又上升到331PPM，1984年达到343PPM。大气中CO含量逐年增加，年增长率约0.4%。大气中co2含量逐年增加的人为原因是和。联系图中原理分析CO含量逐年增加带来的严重后果是。2减少C