考点01 大气组成分层与垂直结构- 高考地理一轮复习 （通用版）

大气组成、分层

与受热过程高中地理一轮总复习第四章：地球上的大气及其运动目录——Heatingprocessofatmosphere大气的受热过程——Atmosphericcompositionandverticalstratification大气的组成和垂直分层教学目标运用示意图，说明大气的受热过程，并解释相关现象。课程标准核心素养1．了解大气的主要组成成分以及大气的垂直分层结构。（区域认知）2．能够分析大气不同层气温变化的原因，学会分析逆温现象的成因及对人类生产生活的影响。（综合思维）3．结合实例，用大气的受热过程原理解释相关地理现象。（地理实践力）情景导入嫦娥奔月：中国上古时代神话传说故事，讲述了嫦娥被逄蒙所逼，无奈之下，吃下了西王母赐给丈夫后羿的一粒不死之药后，飞到了月宫的事情。思考：假如嫦娥真的奔月成功她在上天的过程中将经历怎样的气温变化？她真的能扛住月球上的昼夜温差吗，为什么？大气的组成和垂直分层Part1干洁空气水汽大气杂质1.大气的组成污染物1.大气的组成干洁空气组成氮气：地球上生物体的基本成分。其他气体：二氧化碳是绿色植物进行光合作用基本原料，温室气体。氧气：人类和一切生物维持生命活动必需的物质①1.大气的组成

②水汽和杂质作用：水的相变产生一系列的天气现象。杂志会使大气的能见度变差，

是成云致雨的必要条件。降水（成云致雨）的条件：1、充足的水汽2、遇冷凝结3、凝结核大气中杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。1.大气的组成

③污染物

人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。2.大气的垂直分层分层依据：根据地球大气的温度、密度和运动状况，可将其划分为对流层、平流层和高层大气。分层高度范围主要特点成因与人类的关系对流层低纬：17－18km中纬：11－12km高纬：8－9

km（同一地区夏季厚冬季薄）气温随高度的升高而递减(对流层的顶部气温降至－60℃)地面是低层大气主要的直接热源人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最密切空气对流运动显著该层上部冷、下部热天气现象复杂多变该层集中了大气圈质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质；对流运动易成云致雨对流层分层高度范围主要特点成因与人类的关系平流层从对流层顶部至50~55km高空气温随高度升高而升高在22～27千米范围内，臭氧层含量达到最大值，它可以吸收大量紫外线平流运动有利于航空飞行；臭氧层有保护地球生命的作用气流以平流运动为主该层大气上热下冷，大气稳定无云雨现象，能见度好水汽、杂质含量很少，气流平稳平流层分层高度范围主要特点成因与人类的关系高层大气从平流层顶部到2000－3000km的高空气温随高度增加先下降后上升距地面远，受到的引力小80－500km的高空有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用；极光现象；宇航器高层大气静稳天气：静稳天气，“静”主要是指水平方向风速比较小，污染物不易扩散；“稳”主要是指垂直方向的层结比较稳定，低层大气和中层大气垂直交换较少。3：逆温现象及其影响（1）.逆温的形成逆温：在一定条件下，对流层的某一高度会出现实际气温高于理论气温，甚至是气温随高度的增加而升高的现象，称为逆温。气温随高度升高而递减气温高度气温随高度升高而递增气温高度正常逆温表现为曲线变陡或变缓。如右图在②情况下，大气的对流运动减弱，大气比较稳定；在①情况下，大气对流运动更加强烈正常情况下，海拔每升高100m气温下降0.6℃，但在不同地点及不同时间，可能会小于0.6℃或大于0.6℃。（1）.逆温的形成（2）.逆温的分类类型发生的条件出现的地区辐射逆温经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面大气层气温迅速下降，而高处大气层降温较慢中高纬度大陆冬季黎明前平流逆温暖空气水平移动到冷的地面或气团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底，谷底原来较暖空气被较冷的空气抬挤上升盆地和谷地中夜间锋面逆温锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著锋面活动地区

晴朗无云的夜间或黎明，由于大气逆辐射较弱，地面辐射散失热量多，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强，日出后逆温层自下而上消失。

辐射逆温1（2）.逆温的分类

常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象，称为地形逆温。

地形逆温2（2）.逆温的分类

由于暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。

平流逆温3（2）.逆温的分类

对流层中，暖空气运移到冷空气之上，形成冷暖相交的锋面。暖气团位于锋面之上，冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下暖冷空气的温差较大，便形成逆温。由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的，逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。因此逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到，在冬半年有时会形成冻雨一些恶劣性天气。锋面逆温（2）.逆温的分类4（3）.逆温对地理环境的主要影响（3）.逆温对地理环境的主要影响有利①逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生。②逆温出现在高空，有利于飞机的飞行。③和其他天气现象一样，逆温可作为一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温出现在10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季谷地的温度，越冬果树可以免受冻害等不利①逆温时大气结构比较稳定，不利于污染物扩散，容易加重大气污染。②对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。③对交通的影响：能见度降低，地面湿滑大气的受热过程Part2

太阳辐射光谱示意图太阳辐射能量最集中的部分物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短太阳表面温度约5500°C

地球固体表面均温约22°C

近地面大气均温约22°C

太阳辐射

地面辐射大气辐射

短波辐射

长波辐射长波辐射

太阳辐射有选择性吸收O3H2O、CO2O3吸收紫外线平流层上层首先接触到紫外线，先吸收增温H2O、CO2吸收红外线海拔越高，温度越高无选择性反射散射太阳辐射平流层→→对流层↑↓↑↓天空晴朗天气多变太阳暖大地地面吸收太阳辐射后增温地面辐射海拔越高，温度越低太阳辐射是根本能量来源大气吸收的热量主要是长波辐射，对短波辐射吸收很少，因此，地面辐射是近地面大气主要、直接的热源大气吸收大气辐射大气升温后大地暖大气大气辐射大气逆辐射大气还大地短波长波削弱作用保温作用(温室效应)回归基础：1、对流层大气的受热过程名称参与辐射直接热量来源具体过程太阳暖大地太阳辐射太阳辐射大部分太阳辐射穿过大气射到地面，地面吸收后增温大地暖大气地面辐射地面辐射地面增温后以长波辐射的形式向大气传递热量，大气吸收后增温大气返大地大气辐射太阳辐射（大气吸收）大气辐射大气增温后形成大气辐射，其中大气逆辐射射向地面，对近地面大气热量起补偿作用。1.大气的受热过程2.削弱作用大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用，投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地表。（1）.吸收波长/微米3.02.01.51.00.80.60.40.2辐射能力/[焦/(厘米2分微米)]024681012太阳辐射能量随波长的分布可见光区红外区紫外区平流层大气中的臭氧（O3），主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。对流层大气中的水汽(H2O)和二氧化碳(CO2)等，主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。O3H2OCO2大气对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来。（2）.反射云层越低、越厚，云量越多，反射越强。云的反射作用最为显著思考：大规模的火山爆发可能造成地表温度下降，为什么?提示:大规模的火山爆发会喷发出大量的火山灰，火山灰对太阳辐射的反射和散射作用很强，即对太阳辐射具有很强的削弱作用，从而使到达地面的太阳短波辐射减弱。（3）.散射空气分子或微小尘埃散射作用最为显著大气散射：当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分便以这些质点为中心，向四面八方弥散，这种现象称为大气的散射。（3）、散射早霞&晚霞削弱作用之一参与的大气成分特点削弱的辐射形成的自然现象散射

空气分子、细小的尘埃有选择性可见光中波长较短的蓝紫光晴朗的天空呈蔚蓝色

(1)随纬度变化:

纬度越低，太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射越多；纬度越高，太阳辐射被大气削弱得越多，到达地面的太阳辐射越少。(2)随时间变化:正午太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，辐射作用越强；反之，被大气削弱得越多，辐射作用越弱。大气对太阳辐射的削弱作用随纬度、时间而变化2.削弱作用作用形式参与作用的大气成分被削弱的光线作用和特点吸收臭氧（平流层）水汽、二氧化碳（对流层红外线紫外线对可见光吸收得很少，故太阳辐射不是对流层大气主要的直接热源。反射云层（作用最显著）、尘埃（较大颗粒的）全部光线云层越低、越厚，云量越多，反射越强。反射没有选择性，因而反射光呈白色。散射空气分子、微小尘埃有选择性可见光中波长较短的蓝紫光晴朗的天空呈蔚蓝色较大颗粒的尘埃等无选择性各种波长的太阳辐射阴天的天空呈灰白色3.保温作用月球表面夜昼太阳辐射地球表面夜昼太阳辐射大气辐射吸收反射吸收吸收大气辐射月球表面辐射月球表面辐射大气逆辐射地面辐射地面辐射太阳辐射大气逆辐射

月球基本上没有大气，赤道处中午高达127℃，晚上最低达-183℃。月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多。大气逆辐射的应用保温作用/温室效应农田烟熏防霜冻冬夜晴无风，早起必有霜高处不胜寒月球昼夜温差大塑料大棚/玻璃温室育苗4.削弱作用和保温作用的应用大气对地面的保温作用原理及应用地面长波辐射太阳辐射短波大气逆辐射

温室的玻璃顶和玻璃窗，能让太阳短波辐射透射进来，使室内地面温度增高；地面放出的长波辐射却很少能穿透玻璃，从而把热量保留在温室中。人们把玻璃温室的这种作用，称为温室效应。4.削弱作用和保温作用的应用晴朗的夜晚云层薄，大气逆辐射弱，对地面的保温作用差。地膜阻隔地面辐射与空气的交换，提高土壤温度；提高地面反射，使果实接受更多的太阳辐射，增加着色度。4.削弱作用和保温作用的应用提高反射能力，减少昼夜温差，减少冻害；有效防止病虫害。人造烟幕增加大气厚度，增强大气逆辐射，保温作用增强，防止农作物冻害。5.影响地面辐射的因素天气因素：天气晴朗，云量少，空气能见度高，大气对太阳辐射的削弱量少，到达地面的太阳辐射多，地面辐射强阴天多，则到达地面的太阳辐射量少。下垫面因素:下垫面表面光滑则反射率高，地面辐射量少，吸收少；地面粗糙，则反射率低，吸收量多。纬度因素：纬度越低，太阳高度角越大，穿过大气路径短，太阳辐射被大气削弱少，到达地面辐射量多；纬度高，太阳高度角小，经过大气路径长，削弱作用强，到达地面辐射量少。海拔因素：海拔高，空气稀薄，对太阳辐射削弱少，到达地面的太阳辐射多；反之，海拔低，则到达地面的太阳辐射量少。6.影响气温的因素7.影响昼夜温差的因素分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。8.与青藏高原有关的大气热力作用青藏高原太阳辐射强：①纬度较低，太阳高度大，太阳辐射强度大；②地势高，空气稀薄，大气削弱的太阳辐射少，到达地面的太阳辐射多；③晴天多，日照时间长。青藏高原气温日较差大：地势高，空气稀薄，白天削弱的太阳辐射少，到达地面的太阳辐射多，增温快，夜晚大气逆辐射弱，地面损失的热量多。青藏高原气温年较差小：①地势高，空气稀薄，大气保温作用差，因此夏季气温低；②纬度低，冬季太阳高度大，日照时间较长，因此冬季气温较高。青藏高原比同纬度长江中下游平原气温低：由于地面辐射是近地面大气的直接热源，而青藏高原地势高，空气稀薄，大气对地面长波辐射的吸收能力有限，不利于热量的积累。且大气逆辐射弱，地面损失的热量多，所以年均温较低。课堂总结课堂总结太阳地面大气宇宙太阳辐射地面辐射大气辐射削弱作用吸收作用反射作用散射作用平流层大气中的臭氧能大量吸收紫外光微尘、空气分子能散射波长较短的蓝色光对流层中CO2、水汽、云和浮尘，可直接吸收红外光水汽、云和浮尘等可阻挡、反射一部分可见光保温作用大气吸收地面辐射大气逆辐射影响保温作用强度的因素part3课堂练习川航3U8633：“我现在有点故障，我申请下高度，我要返航，我现在风挡裂了……”随着电影《中国机长》的热映，川航3U8633紧急迫降的事迹展现在大众面前。飞机从重庆起飞，在9800米高空，风挡玻璃无预警脱落，刘传