大气垂直分层
大气的组成和垂直分层
大气的组成和垂直分层一、组成1、干洁空气1）氮①氮和氧气是干洁空气的主要成分②是蛋白质的主要组成，生物体的基本成分2）氧①生物呼吸不可缺少的气体②地表主要的氧化剂3）二氧化碳①光合作用的重要原料②对地面有保温作用4）臭氧①吸收紫外线，使生物免遭伤害②少量的紫外线存在是必要的，杀菌作用2、水汽和固体杂质——成云致雨的必要条件1）水汽2）固体杂质（粉尘、烟雾、晶体盐等），影响空气质量的主要因素二、垂直分层1、对流层1）气温随高度的增加而递减①每上升1000米，气温下降6.5℃②呈上冷下热型结构③热量绝大部分来自地面2）对流运动显著④对流层厚度因纬度不同。
热带较厚，寒带较薄；赤道16—18千米，中纬度10—12千米，两极7—8千米⑤对流层厚度因季节不同，夏季较厚，冬季较薄3）天气现象复杂多变①集中了大约3/4质量和几乎全部的水汽与杂质，风、云、雨、雪、雾等现象多②城市上空的云雾一般比郊区农村要多2、平流层1）气温随高度增加而升高①呈上热下冷型结构②臭氧吸收了较多的太阳紫外线2）大气以水平运动为主3）因水汽、杂质极少，天气晴朗，能见度高，且大气流动平稳，有利于高空飞行3、中间层1）气温随高度增加迅速降低2）对流运动相当强烈，故也称高空对流层4、热层（电离层）1）气温随高度增加急据升高①上热下冷②离子态气体吸收太阳紫外线2）大气处于电离状态①高温②反射波长较短的电波，使远距离无线电通讯成为可能③美丽耀眼的极光多发生在这一层5、外层1）地心引力减弱，空气十分稀薄2）也称散逸层三、大气圈的作用：保温调节作用；水循环的载体；雕塑地表形态；生命存在的前提条件。
大气的成分及垂直分层知识点
大气的成分及垂直分层知识点大气，作为地球的外部环境，是维持地球生命的重要组成部分。
了解大气的成分和垂直分层对于我们理解气候变化、气象现象以及环境保护等方面都具有重要的意义。
本文将介绍大气的成分以及其垂直分层的知识点。
一、大气的成分大气主要由氮气、氧气和稀有气体组成，其中氮气占大气总体积的78%，氧气占21%，其余的1%是稀有气体和水蒸气等。
1. 氮气（N2）：氮气是大气中含量最丰富的成分，具有稳定性和不参与化学反应的特点。
它是构成蛋白质和DNA等生命物质的重要元素。
2. 氧气（O2）：氧气是维持动植物生命所必需的气体，是呼吸作用和燃烧反应的重要参与者。
3. 稀有气体：大气中的稀有气体包括氩（Ar）、氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）、氙（Xe）和气态氡（Rn）等。
它们主要以原子的形式存在，并且具有稳定性。
4. 水蒸气（H2O）：水蒸气是大气中存在量较大的成分之一，它在地球的水循环中起着至关重要的作用。
水蒸气的含量受温度和湿度等因素的影响，是引起天气变化的重要因素之一。
5. 氧化氮（NOx）：氧化氮是大气中的一类重要污染物，主要由工业排放和机动车尾气等产生。
氧化氮与其他气体和颗粒物发生复杂的化学反应，形成臭氧和颗粒物等有害物质。
二、大气的垂直分层大气的垂直分层按照温度和压强的变化可以分为以下几个层次：对流层、平流层、中间层和热层。
1. 对流层：对流层是离地球表面最近的一层，它的厚度约为10-15千米。
在对流层中，温度随着高度的上升而递减，平均每升高1千米温度下降约6.5℃，这被称为标准大气递减率。
对流层是大部分天气现象发生的区域，包括云的形成、降雨和风等。
温度递减的原因是地表受到太阳辐射加热后，通过对流将热量传递至对流层顶部。
2. 平流层：平流层位于对流层之上，其特点是气流较为平稳，高度范围在10-50千米之间。
在平流层中，温度基本保持恒定或适度增加，顶部呈逆温区，即温度逐渐升高。
平流层的风向和速度决定了大气中飞行器的运动轨迹。
大气的垂直分层及对流层
大气污染可以改变对流层中的化学成分，如增加温室气体浓度、颗粒物等，这些物质可 能影响大气的温度、湿度和光学性质。
大气污染影响对流层中的气象现象
大气污染可能影响对流层中的气象现象，如雾、霾、酸雨等。这些现象的发生与大气污 染物的排放和扩散密切相关。
05
对流层的观测与预测
气候变化对对流层的影响
气候变化影响对流层温度和湿度
气候变化可以改变对流层的温度和湿度分布，进而影响天气和气候。例如，全球变暖可能导致对流层 中水汽增加，从而影响降水模式。
气候变化影响对流层中的气流运动
气候变化可以改变对流层中的气流运动，如风向、风速等，这可能影响天气系统的形成和发展。
大气污染对对流层的影响
VS
展望
随着观测技术的不断发展和计算机模拟能 力的提升，对流层预测的精度和时效性将 得到进一步提高。未来，将更加注重多源 数据的融合和交叉验证，以提高预测模型 的可靠性和稳定性。同时，人工智能和机 器学习等新技术的应用，将对提高对流层 预测精度和效率发挥重要作用。
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温度逆变化
在平流层中，大气的温度随海拔升高 而升高，这是由于臭氧吸收太阳辐射 的紫外线所致。
大气层与地球生命的关系
调节气候
大气层中的水汽、云和气溶胶等能够反射和散射太阳辐射，调节地球表面的温度和气候。
提供氧气
大气中的氧气是人类和其他生物呼吸所必需的，通过光合作用，植物和藻类吸收二氧化碳 并释放氧气。
分层，可以帮助飞行员选择合适的飞行高度，确保航空安全。
03
空间探索
热层和外逸层的温度和成分特性，对于研究地球大气与宇宙环境的相互
作用具有重要意义。这些信息有助于了解地球大气的演化过程，并为空
大气垂直分层、受热过程
愈近地表，降温愈快
出现于锋面附近
冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动
出现于山谷或盆地
辐射雾形成原因： ①水汽充足（空气湿润）； ②夜晚地面辐射强（夜晚温度低或夜晚降温快）； ③空气比较稳定（近地面水汽积存）； ④尘埃多，凝结核多。
（3）辐射逆温的生消过程
（4）逆温的危害
无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。这是
的________ ② 。(填代号)
3、长江中下游平原比华北平原纬度低，但 年太阳辐射总量却比华北平原小。其原因主 要与图中的哪个因素数值大有关（ ） A A．① B．② C．④ D．⑤
① ③ ④ 太 ② 阳
地 面
大 ⑤ 气
宇 宙
③
实例
各种波长
气温不高
波长较短的可 有选择性 见光(蓝紫光) 各种波长 蔚蓝色的天空
无选择性 灰蒙蒙的天空;太空的背景; 黎明、黄昏时明亮的天空；
图解大气对太阳辐射的削弱作用
影响大气对太阳辐射削弱作用的因素:
1、太阳高度 （最主要） 2、气象因素： （1）、大气的透明度（云雾量的多少） （2）、日照时数 3、海拔（地势）
第2课 大气环境——
大气的垂直分层、 受热过程及运动
一、大气的垂直分层
1、分层依据：温度、密度和大气运动状况垂直变化 2、各大气层的基本特征：
大气 分层
气温垂直变化 规律 原因
空气 运动
天气 现象
与人类的 关系
有电离层，能反射无 线电波，利于无线电 通信
高层 大气
无
下层变化很 臭氧吸收太 平流运动为 小，30千米 阳紫外线增 主，大气稳 以上，迅速 温 定 升高
平流层 对流层
天气 晴朗
大气垂直分层中各层的特点
大气垂直分层中各层的特点
大气垂直分层主要包括对流层和它的上、下界，以及太阳直接辐射能
达到的平流层四大层：
（一）对流层
内容：对流层在大气垂直分层中位于平流层上方，其高度范围则在6
千米到17千米之间，也被称为熱带层。
在对流层中，温度随高度变化
有一个显著的凹陷，即温度分布曲线呈“U”型，对流层内有很强的对流，且水汽质量小，大片空间内湿度都很低，通常又被称为“干层”。
（二）对流层上界
内容：对流层上界也称为对流层顶部，位于地面的17千米高度左右，
是大气垂直分层中温度变化急剧的尖峰，大多数气态物质都被阻隔在
对流层内，对流层上界是温度变化最快的地方，且夹杂的水汽也最少。
此外，该大气层的夜间温度也比对流层要低，尤其在中国南方比北方
要低许多。
（三）对流层下界
内容：对流层下界又称为对流层底部，其高度一般比地面低6到7千米，温度从6千米以下每千米大约减少6.5摄氏度，对流层下界之下的
大气十分干燥，空气含水量非常低，湿度大致掌握在20%以下，但是
空气在该层受固态和液态水滴的影响，具有明显的湿度。
（四）平流层
内容：平流层的高度约在1.2千米到6千米，它是大气垂直分层中几层的结合体，也被称为中层，平流层温度随高度几乎不变，温度波动振幅小于垂直分层中其他层，该大气层具有比较强的均衡性和波动性，在一定的条件下它可以完全沿着平面传播，也可以实现局部的波动活动，因此也被称为大气的活性层。
大气垂直分层高度范围
大气垂直分层高度范围大气是地球上的一层气体，它包围着地球并起到保护作用。
为了更好地了解大气的结构和特性，科学家将大气分为不同的层次。
根据高度的不同，大气可以分为对流层、平流层、中间层和热层。
下面将逐层介绍这些大气垂直分层的高度范围。
1. 对流层对流层是地球上最底层的大气层，它从地表开始，高度约为0-12公里。
在对流层中，大气的温度随着高度的增加而逐渐下降。
这是因为地表受到太阳辐射的加热，而空气会受热膨胀上升，形成了对流运动。
这一层大气中发生了大部分的天气现象，如云、降水和风。
2. 平流层平流层是对流层之上的一层大气，高度范围约为12-50公里。
在平流层中，大气的温度随着高度的增加而逐渐升高。
这是因为平流层中的空气不会像对流层中那样发生对流运动，而是以水平流动的方式存在。
平流层中的大气非常稳定，没有云和降水，大部分的飞机和气球都在这一层进行飞行。
3. 中间层中间层是平流层之上的一层大气，高度范围约为50-80公里。
在中间层中，大气的温度随着高度的增加而逐渐下降。
这一层大气中含有大量的臭氧，形成了臭氧层，起到了过滤紫外线的作用。
中间层中的空气非常稀薄，几乎没有气象现象发生。
4. 热层热层是大气的最外层，高度范围约为80公里以上。
在热层中，大气的温度随着高度的增加而逐渐升高。
这是因为热层中的空气受到太阳辐射的强烈加热，产生了高温。
热层中的空气非常稀薄，几乎没有气象现象发生，但是会出现极光等现象。
总结：大气垂直分层的高度范围是对流层0-12公里、平流层12-50公里、中间层50-80公里和热层80公里以上。
每一层大气都有不同的特性和功能，相互作用构成了地球的气候和天气系统。
了解大气的垂直分层有助于我们更好地理解和预测天气现象，同时也为航空、气象和环境科学等领域的研究提供了重要的基础。
大气层垂直分层及温度变化
大气层垂直分层及温度变化
大气层是地球上围绕地球的气体层，由不同的气体组成，在高度和密度上产生垂直分层。
大气层可以分为以下几个层次：
1. 对流层：从地球表面到海拔10-15公里，这一层的厚度大约为10公里。
由于地球表面的加热，空气会上升形成对流，使得这一层的温度逐渐下降。
2. 平流层：从海拔大约15公里到50公里。
这一层的空气相对较稀，没有对流现象，因此温度逐渐上升，达到一个高峰。
这一层是飞机飞行的主要高度范围。
3. 中间层：从海拔50公里到80公里。
这一层的温度又开始下降，由于大量的臭氧存在，保护地球免受紫外线的损害。
4. 热层：从海拔80公里到1000公里。
这一层的温度逐渐升高，达到非常高的温度。
这一层的气体会被太阳辐射电离形成等离子体，导致电离层的形成。
由于大气层的垂直分层，不同高度的大气层温度变化也不同。
这是由于太阳辐射的吸收和反射，地球表面的辐射和对流，以及地球自身的旋转等因素共同作用。
因此，深入了解大气层的垂直分层和温度变化对于气象学、航空航天、通信等领域都具有重要意义。
- 1 -。
大气垂直分层中各层的特点
大气垂直分层中各层的特点1. 对流层（Troposphere）：对流层是地球大气最低的一层，从地表到大约10-15公里高度。
此层主要包含水汽和空气的水平运动。
对流层的特点包括：-温度随着海拔上升而减小，平均每升高1公里约降低6.4摄氏度。
-大气压力随高度上升而降低。
-对流层包含大部分天气现象，如云、降水等。
-受陆地和海洋的加热不均匀而形成静止气团、气旋、风和风带。
2. 平流层（Stratosphere）：平流层位于对流层上方，大约15-50公里高度。
该层的特点包括：-平流层中的气温随海拔上升而升高，因为平流层有一个温度逆转层，其中臭氧分子吸收来自太阳的紫外线辐射并将其转化为热量。
-平流层具有较高的稳定性和相对稳定的天气条件。
-平流层中的平流流动可以分散云层和降水，并且对飞机的飞行路径具有影响。
3. 额外层（Mesosphere）：额外层位于平流层上方，大约50-85公里高度。
额外层的特点包括：-额外层是最冷的大气层，平均温度约为-90摄氏度。
-这一层中大气密度很低，高度较高，粒子之间的自由路径较长。
-额外层是陨星燃烧残余物入烧毁之地。
4. 热层（Thermosphere）：热层位于额外层上方，大约85-600公里高度。
热层的特点包括：-热层是最热的大气层，但由于空气稀薄，温度的实际感受非常低。
-这一层受到太阳辐射的直接影响，太阳活动引起的紫外线辐射可使温度升至几千摄氏度。
-由于大气分子较少，热层中的气压很低，考虑到这一点，轨道飞行的航天器通常操作在热层以上。
5. 外大气层（Exosphere）：外大气层位于热层上方，大约600公里以上的高度。
该层的特点包括：-动力学流体变为统计学气体，分子和粒子运动无拘束。
-外大气层逐渐淡化，直至与太空中的气体无法区分。
-在这一层，分子和粒子很少碰撞，并且只能通过弹性碰撞进行引力交互。
总的来说，大气垂直分层中的各层具有不同的温度、气压、稳定性和天气条件。
这些层和层之间的交互作用，以及太阳辐射的影响，决定了地球大气的特点和功能。
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秦皇岛市新世纪高级中学 《大气垂直分层》导学案 年级： 高三 班级： 小组： 姓名： 成绩：
教师寄语：要多思多想才能做到举一反三，游刃有余。
编制人：张会京 审核人：陈秀春 主管领导签字： 使用日期：2013-10-19
1 课题：大气的垂直分层
【考纲要求】大气的垂直分层
【学习目标】识记大气的垂直分层；理解各圈层的特点及原因；理解逆温的形成及危害。
【学习重点】大气的垂直分层；对流层、平流层的特点；逆温。
【使用说明】复习必修一第3节及《全品》第7讲内容，完成以下问题。
一、大气的垂直分层
1.大气的组成及其主要作用：
干洁空气：氮――生物体的基本成分；氧―－维持生命活动；
二氧化碳――对地面起 作用；臭氧――吸收 （“ ”）
固体杂质和水汽： 的必要条件 2.画大气垂直分层示意图（注明各层名称、高度）。
并总结各层大气的主要特点。
（注：对流层纬度不同 厚度不同，低纬度17～18千米；中纬度12千米；高纬度8～9千米。
图中以中纬为准）
3. 随高度的上升，对流层和平流层的气温变化为何不同？哪一层更适合飞机飞行？
4.非洲最高的山峰乞力马扎罗山（近6000米），地处赤道附近，山顶却终年积雪，这是为什么？
5.为什么对流层与人类关系最密切？
6.什么是逆温现象？其主要危害是什么？画出辐射逆温旳生消过程。
练习:完成第7讲的例1 存在问题：
知识巩固： 归纳小结：
课题：大气的垂直分层
【考纲要求】大气的垂直分层
【学习目标】识记大气的垂直分层；理解各圈层的特点及原因；理解逆温的形成及危害。
【学习重点】大气的垂直分层；对流层、平流层的特点；逆温。
【使用说明】复习必修一第3节及《全品》第7讲内容，完成以下问题。
一、大气的垂直分层
1.大气的组成及其主要作用：
干洁空气：氮――生物体的基本成分；氧―－维持生命活动；
二氧化碳――对地面起 作用；臭氧――吸收 （“ ”）
固体杂质和水汽： 的必要条件 2.画大气垂直分层示意图（注明各层名称、高度）。
并总结各层大气的主要特点。
（注：对流层纬度不同 厚度不同，低纬度17～18千米；中纬度12千米；高纬度8～9千米。
图中以中纬为准）
3. 随高度的上升，对流层和平流层的气温变化为何不同？哪一层更适合飞机飞行？
4.非洲最高的山峰乞力马扎罗山（近6000米），地处赤道附近，山顶却终年积雪，这是为什么？
5.为什么对流层与人类关系最密切？
6.什么是逆温现象？其主要危害是什么？画出辐射逆温旳生消过程。
练习:完成第7讲的例1 存在问题：
知识巩固： 归纳小结：。