专题8大气的组成和垂直分层
专题8大气的组成和垂直分层梳理(陈欣韵)

专题8 大气的组成和垂直分层【知识梳理】:1.大气的组成和作用注意:①天气与气候的区别②大气组成物质的作用。
③二氧化碳与水汽吸收长波辐射,对地面有一定的保温作用。
水汽与尘埃是成云致雨的必要条件中间层1、气温随高度增加而递减,2、对流运动显著(高空对流层)几乎没有臭氧电离层电离状态气体(又叫热层)气温随高度增加而增加(氧原子吸收太阳紫外线)氧原子吸收太阳紫外线电离层能反射无线电波,有人造卫星和极光散逸层稀薄的大气一些高速运动的气体分子散逸到宇宙空间受地球引力最小有极光和宇宙火箭穿越注意:①不同纬度、不同季节对流层厚度不同:受热多,对流旺盛,对流层高度越多。
纬度越高,对流层厚度越小。
夏季对流层厚度比冬季大。
②对流层对流运动显著的原因:气温下高上低,大气不稳定。
③对流层天气变化显著的原因:水汽杂质含量多,易成云致雨;大气对流运动显著④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。
3、大气圈对地球生命的保护1)防弹衣:可防止陨石或者流星体撞击2)遮阳伞:大气对到达地表的太阳辐射有削弱作用(几乎削弱一半)①反射:无选择性,太阳辐射穿过大气时,被大气中的云层和较大尘埃将其一部分反射到宇宙空间去,从而削弱到达地面的太阳辐射(多云的白天温度低些)②散射:大气中小颗粒的成分将太阳辐射散射向各个方向,有选择性(蓝天的形成)③吸收:臭氧吸收紫外线,水汽和二氧化碳吸收长波辐射。
3)保温被:大气中的水汽、尘埃和二氧化碳能吸收并释放长波辐射,使地表保持一定的温度。
(多云的夜晚温度高些、霜冻多发生于秋冬季节晴朗的夜晚)可补充:4.太阳辐射强度(1)影响因素:太阳高度角和大气的厚度和透明度(2)世界年太阳辐射量的分布总体上由低纬向高纬减少。
(3)世界年太阳辐射量最大区:北非撒哈拉沙漠地区:终年受副热带高气压和信风控制,降水少,大气的透明度好。
赤道地区年太阳辐射量不是最多的原因:虽然纬度较低,太阳高度角大,但是终年受赤道低气压控制,降水多,大气的厚度大,透明度差。
大气的垂直分层

一、大气的组成:
氮:是蛋白质的主要组成成分
干洁空气
氧:生命呼吸不可缺少的气体
99%
二氧化碳:光和作用、保温作用(吸收长波辐射) 臭氧:吸收太阳紫外线
水汽 尘埃
吸收长波辐射具有保温作用 成云致雨
二、大气的垂直分层
散逸层
热层(电离层)
特征
1、气温随着高度升高而升高, 原因:离子态的气体吸收太阳紫外线
2、反射无线电短波
3、极光都发生在这一层
中间层 平流层
上冷下热 高空对流
1、气温随着高度升高而升高,原因: 臭氧吸收太阳紫外线而增温 2、天气晴朗,能见度高,加上大气 运动平稳,有利于高空飞行 1、气温随着高度升高而降低,大约每升 高1000m,气温降低6.5℃。原因:地面 是对流层的主要热源 2、集中了大约3/4的大气质量和几乎全 部的水汽和杂质 3、具有复杂多变的天气现象
大气对地面的保温作用
太 阳 辐 射
射向宇宙空 间
射向宇宙空 间 大气上界
地 面 吸 收
大气吸收
大 气 辐 射
射向地面
大 气 大气 增 吸收 温
地面增温
地
面 “大地暖大气”
“太阳暖大地”
“大气还大地”
昼
夜
(1)白天多云时,由于云层对太阳辐射的 削弱 作用增强,到达地面的太阳辐射强度 减弱 , 所以地面温度比晴天 低 。 (2)夜间多云时,由于云层 吸收 地面长波辐射, 并使大气 逆辐射 作用增强,补偿了地面 辐射损失的热量,所以地面温度比晴天 高 。 晴天与阴天比昼夜温差: 晴天 &g地球生命的保护:
1、防弹衣 2、遮阳伞 3、保温被
大气对太阳辐射的削弱作用
8大气的组成和垂直分层

专题8 大气的组成和垂直分层
地 球 内 部 圈 层
地核
地幔
地壳
地球外部圈层
水
圈
大气的组成成分及其作用
大气组成 %
78 21
主要作用
蛋白质的主要组成成分、减弱氧化 生物呼吸、氧化剂 植物光合作用的原料 、对地面保温 吸收紫外线,保护生命
干 洁 空 气
氮 氧
臭氧
二氧化碳 0.003
月球表面,白天在太阳 直射的地方温可达 127°C,夜晚降至— 183°C。
①
② ③
பைடு நூலகம்
实际问题
• 多云的白天比晴朗的白天气温__,因 为_______________ • 多云的夜晚比晴朗的夜晚气温__,因 为_____________ • 综上,多云的日子比晴朗的日子气温_ ___小 • 冬半年晴朗的夜间易出现霜冻
实际问题
• 月球表面的昼夜温差为什么比地球表面大? • 同纬度的青藏高原、四川盆地、长江中下 游平原,何处太阳辐射量最多?最少?为 什么 • 用大气的受热过程解释温室效应
水
汽
尘埃
因时 因地 而异
成云致雨的必要条件 、 对地面保温 成云致雨的必要条件
干 洁 空 气 组 成 图
散 逸 层
散 逸 层
电热 离层 层 )
热 层
(
中 间 层
平 流 层
对 流 层
反射无线电短波
中 间 层
平 流 层
对 流 层
距地面80—500千米高度范围的大气,因受太阳紫外线和宇 宙射线的作用,大气中氧和氮分子被分解为离子,大气处于电离 状态,所以叫电离层。电离层可以反射无线电短波,帮助人们进 行无线电短波通信。
龚洁专题8大气的组成和垂直分层

高空探测仪器包括温度计、湿度计、气压计、风 速计等,能够测量大气的各种气象要素。
3
高空探测数据
通过高空探测数据,可以了解大气的垂直分层结 构和变化规律,以及大气的动态变化。
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03
大气组成和垂直分层的意义
对人类生活的影响
气候变化
大气组成和垂直分层的变化会影响气候变化,进而影响人类生活。例如,温室 气体浓度的增加会导致全球变暖,引发极端天气事件,影响农业、水资源和生 态系统等。
健康风险
大气污染物的浓度和分布与大气的垂直分层密切相关。不合理的垂直分层可能 会导致污染物在某些高度累积,增加空气污染程度,对人类健康造成威胁。
卫星观测
卫星遥感
利用卫星遥感技术,获取大气的温度、湿度、风速、风向等气象 要素信息。
卫星观测仪器
卫星上搭载的观测仪器,如红外辐射仪、微波辐射仪等,能够测量 大气的温度和湿度。
卫星观测数据
通过卫星观测数据,可以分析大气的空间分布和垂直分层结构,以 及大气的动态变化。
高空探测
1 2
高空气象探测
通过气球、探空气球等手段,将探测仪器升入高 空,测量大气的温度、湿度、风速、风向等气象 要素。
对气候的影响
温度变化
大气的垂直分层对温度变化有重要影响。例如,对流层中气 温随高度的增加而降低,而平流层中气温随高度的增加而升 高。这些垂直温度变化对气候变化有重要影响。
降水机制
大气的垂直分层还影响降水机制。例如,对流层中的水汽凝 结形成云和降水,而对流层顶附近的水汽凝结则可能导致平 流层中的臭氧形成。这些降水机制的变化对气候变化有重要 影响。
龚洁专题8:大气的组成 和垂直分层
• 大气的组成 • 大气的垂直分层 • 大气组成和垂直分层的意义 • 大气组成和垂直分层的测量和观测
专题8 大气的组成和垂直分层

《京都议定书》
1992年的联合国环境和发展大会,各国领导人签订了《联合国气候变化 框架公约》,承诺减少二氧化碳的排放量。
1997年,旨在落实《联合国气候变化框架公约》的《京都议定书》达成 协议,签署的国家和地区有141个。但按照议定书的规定,需要占1990年全球 温室气体排放量55%以上的至少55个国家批准,该议定书才能正式生效。这一 责任自然主要落在发达国家身上。
)
地球大气向星际空间过渡的层次
三、大气的组成 1、干洁空气 ( 1 )氮气:78% 地球上生物体的基本成分
稳定剂;
( 2 .03% ) 植物光合作用的重要原料
温室气体,能吸收长波辐射,对地面有保温作用
温室效应
1、温室效应:由于温室气体的增加,使大量热量滞留在地表
雷雨过后,人们感到空气清爽,在吮吸大自然清新空
气的同时,身心受到爽爽快快的“洗浴”。这是为什么?
( 4 )臭氧: 大量吸收太阳紫外线辐射,保持地面生物免受伤害
臭氧洞:臭氧层厚度 < 220个多布森(1大气压下厚度2.2毫 米)
臭氧减少的危害
a)对人类健康的影响。
皮肤癌、白内障、免疫系统缺陷、发育停滞
2、温室气体:二氧化碳、一氧化二氮、甲烷、氟里昂、臭氧
3、原因:燃烧矿物能源、砍树、生活工业排放
按现今的趋势,50年后,哪种气体的威胁最大?
二氧化碳 甲烷 在大气中 维持时间 温室作用 中的比例 20世纪80 年代的增 长率 主要来源
50—200 年
一氧化二氮 氟利昂
CFC-11 为75年 CFF-12 为11年 20 4.5
(2)粗粒散射
晴朗的白天与多云的白天,天空的颜色?
4)透射 (1)47% (2)主要是可见光
专题8大气的组成和垂直分层

有利于飞 机飞行
热 层
气体以 离子态 存在
电离层
反射无线电波 两级地区产生极光
对流层 A是_______________ 层
D
主要特点____________ 平流层 B是_______________ 层 主要特点____________
(高空对流层) 层 C是中间层 _______________
计算:
假如我们在泰山脚下测得某时气温为15℃ , 我们知道泰山的高度为1500米,那么,此时 泰山顶的气温大约是多少呢?
1、高度上升1500米,气温下降多少度? 9℃ 2、山顶的气温为多少度? 6℃
电离层(80千米-500千米)
练习: 1.选择题 1.关于对流层的高度,正确的是—( A ) A.夏季比冬季厚,低纬比高纬厚 B.夏季比冬季厚,低纬比高纬薄 C.夏季比冬季薄,低纬比高纬厚 D.夏季比冬季薄,低纬比高纬薄
总体上自赤道向 两极减少。大致 与纬度平行,成 带状分布. 2、说出世界年太 阳辐射量分布的 最高值区,并分 析原因。 C:撒哈拉沙漠。 1.纬度较低,太 阳高度角较大。 2.气候干旱少雨,大气透明度大。
找出我国年太阳总辐射量分布的最高值区和最低值区 我 国 年 太 阳 总 辐 射 量 青藏高原 分 布 海拔高、空气稀薄, 特 大气透明度好 四川盆地 点
“太阳暖大地” “大地暖大气”“大气还大地”、
遮阳伞 ——大气对太阳辐射的削弱作用
1、吸收作用
O3吸收紫外线 CO2、水汽吸收红外线
2、反射作用 3、散射作用
假如没有大气 ,地球将会怎样?
练习
1、大气中的云层和尘埃,能把一部分太 阳辐射反射回宇宙空间。这种作用属于
A、大气对太阳辐射的吸收作用 B、大气对太阳辐射的保温作用 C、大气对太阳辐射的散射作用 D、大气对太阳辐射的削弱作用
专题8 大气的组成和垂直分层

对流旺盛,多云雨,云量多,大气的反射作用强
6.为什么霜冻多出现在晴朗的天气? 大气逆辐射弱
7.为什么月球表面昼夜温差相差如此之大? 没有大气的削弱作用和保温作用
8.我国四川、云南和贵州一带,年太阳总辐射不如青 藏高原丰富,为什么? 云贵川一带多云雨,大气的反射作用强;青藏高原海 拔高,大气薄,透明度好。
参与作用的大气成分
大气削弱作用
吸收
水汽、尘埃、臭氧、氧、二氧化碳等 ;太阳辐射被吸收后转变为热能。
散射 反射
空气分子、尘粒、云滴;改变太阳 辐射方向。
云层、较大颗粒的尘埃;改变太阳 辐射方向。
水汽和二氧化碳等吸收大部分长波辐射,把
大气保温作用 地面辐射的大部分热量截留在大气中,并通
过大气逆辐射还给地面。
热层
②气温变化
随高度增加而降低(下 热上冷)
③大气运动状况 高空对流
中间层
⑷热层主要特点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
平流层 对流层
大部分气体以离子态存在, 能反射无线电短波。
①范围 中间层顶-800千米
②气温变化
随高度增加而上升(上热 下冷)
原因
氧原子吸收太阳紫外线。
无线电短波
电离层 反射无线电短波
地面
⑸散逸层主要特点
范围:热层顶以上。 大气十分稀薄,常有粒子散逸。
对流层厚度的变化
随季节变化
夏季:厚 冬季:薄
上海:夏季16千米 冬季11千米
随纬度变化 厚度(KM)
20 15 10 8~9 5
17~18 10~12
10~12 8~9
N 90° 60° 30° 0° 30° 60° 90°S纬度
09专题8、大气的组成和垂直分层

特征(2) 空气垂直对流显著
冷却 冷却
受热
地面
特征(3) 厚度因纬度和季节而变化
赤道(热带)较厚,极地(寒带
)较薄。 同一地区,夏季较厚,冬季较薄
你知道对流层有哪些天气现象 吗?
云、雨、雪、冰雹、雷电、雾、
霜等等
特征(4)天气现象复杂
为什么这一层会形成复杂的天气现象吗? ①集中了大气质量的3/4,几乎全部的水
降时颠簸还是飞行 时颠簸?理由?
平流层
平 流 层
热量 源于 臭氧 吸紫 上 热 下 冷 稳 定 平 流 运 动 天气 晴朗 利于 高空 飞行
二、大气的垂直分层
散逸层
3、中间层:
(1)
电离层
中间层
气温随高 度的增加而降低 (2)大气垂直 对流运动为主
但为什么没有
平流层 对流层
像对流层一样 复杂的天气现 象?
讨论: 青藏高原年太阳辐射量为何最高? 四川盆地年太阳辐射量为何最低?
四川女孩和藏族女孩的肤色有什么
差异,为什么?
为什么藏族女孩的民族服 饰为掉袖棉袍?
阿拉伯人的服饰有什么特点? 反映环境有什么特点?
找出世界年太阳辐射量最强的地区, 并说出主要影响因素。
青藏高原 ——海拔高,空气稀薄
撒哈拉沙漠 ——天气晴朗,云量少
讨论:
深秋至第二年早春季节,为什
么霜冻多发生在晴天的夜晚?
白天多云,夜晚晴。 白天晴,夜晚多云。 阴天 为什么都不易 形成霜冻?
我们要保护大气圈
举例说出人类哪些活动影响 课后思考:
破坏了大气圈 : 温室效应形成的原因有哪些? 如何解决? CO2的最加——温室效应 臭氧的破坏——臭氧洞 臭氧洞形成的原因有哪些?如 何解决?
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4、B层大气运动出现平流运动现象,因为该层 气温变化特点是 气温随高度增加而增加 。
大气圈对地球生命的保护 为什么地球需要大气圈呢?大气圈对地球到底有什么意义呢?
太空之吻
美国的亚利桑那大陨石坑, 直径达1245米,深达180米, 是世界上最著名陨石坑。坑内 可以容纳20个足球场,四周看 台可以容纳200万观众。 地质学家认为它是5万年以 前一颗直径约30~50m,重50万 千克的流星体撞击形成的。爆 炸力相当于广岛原子弹爆炸威 力的1000倍。
大气的垂直分层
离地面15千米以内——90%
物 理 性 质
离地面50千米以内——99.9%
大气的垂直分层
(troposphere)
夏季>冬季 对
10~12 流 16~18 7~8
层
气温随着高度增加而递减。 热量主要来自于地面辐射。6.5℃/km 大气垂直对流运动显著。 水汽、尘埃杂质含量多。
天气变化显著。
大气的垂直分层
(stratosphere)
热量来自臭氧层对 紫外线的吸收。 大气水平运动,水汽少、尘埃 少,天气晴朗,能见度好。
大气的垂直分层 高空对流层
(mesosphere)
气温随高度增加而递减。
大气的垂直分层
(thermosphere)
在宇宙射线和紫外线的 作用下,氧分子和氮分子被 分解为原子,并处于高度电 离状态。 反射无线电波
今日大气阶段
大气的组成
干洁空气 水汽 尘埃
大气主要成分的作用
氮
氧 生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质 植物光合作用的原料 对地面有保温作用吸 收红外线 吸收紫外线,使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件 对地面有保温作用 吸收红外线 成云致雨的必要条件
二氧化碳
臭氧 水汽 尘埃
raise your hands please!
峨眉山
最高海拔3099米
为什么夏天去爬峨眉山还要租军大衣呢?
大气的演变过程——三阶段
原始大气阶段 次生大气阶段
主要成分是氢和氦 主要成分是二氧化碳、甲烷、氮、 硫化氢和氨等一些分子量比较重的 气体; 由多种气体组成的混合物,但主要成 分是氮,其次是氧,另外还有一些其 它的气体,但数量则极其微小的
美国内华达州亚利桑那陨石坑
射向宇宙空间
射向宇宙空间 大气上界
太 阳 辐 射
大 气 吸
大气
收 大 气 逆 辐 射
( 保 温 )
大 气 吸 收 地面辐射
地面吸收
短波辐射
长波辐射
思考与实践
1、为什么多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些?
2、霜冻为什么多出现在冬半年晴朗的夜间和早晨?
相关的网址:
(中国气象局) /ngc(国家地理频道) /zh/Category:3.53(大 气科学纪录片百科) (中国科普)
大气的垂直分层
(exosphere)
引力减弱,空气稀薄
尝试作图
气温随高度变化曲线图?
1、大气和气候变化最为明显的是 A 层。 臭氧层集中分布于 B 层。 2、A层是 对流 层,该层气温随高度递增而 地面 。 递减,其重要原因是热量主要来源于
3、航空最佳飞行层是 B 层,对电讯通讯 工程建设有重要意义的是 D 层。
华东师范大学地理系 杨宛芸
内容要点与学习水平 识记
1、大气的物质组成 2、大气垂直分层的各层名称
3、对流层、平流层的主要特征 4、大气圈对地球生命的保护作用 5、据图解析温室效应
理解 简单应用
忆一忆:
同学们,你们当中有没有 人有爬山的经历,这里所说 的山是海拔超过一千米的山, 有同学愿意跟大家分享你爬 山的感受吗?
H a p p y M id -a u tu m n D ay! H a p p y N a tio n a l D a y !