大气组成和结构
大气的组成与结构 大气的受热过程
解析
①情形下部热上部冷，空气对流显著，利于
污染物扩散。其他三种情形，都在不同高度存在逆温现 象，不利于污染物扩散。
考点一
大气圈的组成与结构
试题调研
(2)(2010· 山东文综)下图是“某地气温随高度和时间变 化示意图”。近地面空气质量较差的时间是20时至次 日5时。 (√ )
解析
由图中看出，20时至次日5时，近地面出现逆温现象， 不利于空气中污染物的扩散。
考点二
大气的受热过程
试题调研
3．(2010· 天津文综)结合图文材料，回答问题。 随着矿物能源的大量消耗，大气中二氧化碳不断增 多。充分利用太阳能，降低二氧化碳排放，是工农业 持续发展的重要途径。
考点二
大气的受热过程
试题调研
(1)二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多，是如何加 强大气“温室效应”的？
考点二
大气的受热过程
深化探究
(3)利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡。 如：高海拔地区——空气稀薄，大气的削弱作用弱，太 阳能丰富。内陆地区——晴天多，阴雨天少，大气的削 弱作用弱，太阳能丰富。
考点二
大气的受热过程
试题调研
1． 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。) (2009· 广东文基)气象谚语有“露重见晴天”的说 法。就此现象正确的解释是，地面辐射强，地表降 温慢。
考点一
大气圈的组成与结构
深化探究
(2)气温的时间变化
一天中气温的最高值与最低值 ①气温的日变化日平均气温 气温日较差 月均温的最高值与最低值 ②气温的年变化气温年较差 地形与气温日、年较差
考点一
大气圈的组成与结构
试题调研
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。) (1)(2013· 浙江文综)近年来，雾霾天气在我国频繁出 现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气 温垂直分布的4种情形。图中最有利于雾霾大气污染 物扩散的情形是④。 (× )
大气的组成、结构与受热
B 高
低
北半球近地面
C 北半球近地面
比较风速
A
B
1000百帕 1008百帕 1016百 帕
等压线越密集，水平气压 梯度力越大，风力也越大 水平气压梯度力相同时，近地面 与高空、海面与陆地的风速？
练习：图中是北半球近地面，画出A、B两地的风向
1004 1002 A 甲 1000
B
1006 1008 1010 乙
第二节
大气圈与天气、气候
一、大气的组成与结构
1、大气圈的组成以及大气各成分的作用 干洁空气、水汽、固体杂质
大气各成分的作用
大气组成 主要 干 成分 氧 洁 空 CO2 气 次要 成分 O3 水 汽 氮 主 要 作 用 生物体（蛋白质）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；对地面保温 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 对地面保温
２只受水平气压梯度力的影响—— 风向垂直等压线
风向
（hPa）
1010 1020 1030
2、受水平气压梯度力与地转偏向力的影响
（hPa）
——风向与等压线平行
468 476 484 492
500
气压梯度力 地转偏向力 风向
４、受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦 力的影响 （hPa） ——风向与等压线有一夹角 1000
地面 B A C
取暖机和空调的安装位置有何不同？为什么？
壁式空调
暖风片
一、热力环流的原理
低
高空
1020hpa
高
低
1060hpa
1100hpa
地面 高
低
受热 冷却
A C 注意：气压高低我们说的是“同一水平面” B
气象气候学-第1节(大气的一般特性)
暖层（中间层顶到800km）
①温度随高度增加迅速上升： 据探测，在300km高度上，气温可达1000℃以上，这是 因为所有波长＜0.175μm的紫外线辐射，都被该层中的大 气物质所吸收的缘故。 ②空气处于高度电离状态： 因而这层也称为电离层。它们都能反射无线电波，对 无线电通讯具有重要意义，而且有极光现象出现。
年变化：与温度的变化相似，最高值出现在温度最高、蒸 发最强的7-8月，最低值出现在温度低、蒸发最弱的1-2月。
三、大气水分及其相变 （一）空气湿度
2、空气湿度的时间变化 相对湿度： 日变化：高温时，相对湿度小； 低温时，相对湿度大。
年变化：冬季最大，夏季最小。但季风气候区， 相对湿度夏季大，而冬季小。
水点和冰晶 云
露点温度
凝结高度
降温至水汽 饱和
降水
降水
3)人工影响降水:认为补充某些形成降水的必要条件，促 进云滴迅速凝结或碰撞并增大形成云滴，降落到地面。 冷云催化：冷云由冰晶或冷却水滴组成，或二者混合组 成的云，这种云形成降水主要通过冰水转移，使云滴增 大——人工增加足够的冰晶：加入干冰(二氧化碳)，形 成低温区自生冰晶；投入人工冰核(如碘化银、氯化汞)， 造成冰水共存。 暖云催化：暖云的形成主要取决于云中有无大小水滴共 存的环境和升降运动的碰撞过程——提供大小水滴：向 云中播入氯化钠、氯化钾等吸湿性物质，吸收水汽，使 云内形成溶液云滴。
降水
4)降水的种类:
对流雨、气旋雨、锋面雨、台风雨和地形雨
1. 地形雨
3 44
2. 对流雨 4 1
235 3
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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是地球表层与外层空间的边界，由气体、微粒和水汽等组成。
了解大气的成分以及其垂直分层结构对于理解地球气候、天气和人类活动的影响至关重要。
本文将详细介绍大气的成分及其垂直分层知识点。
首先，我们来了解大气的成分。
大气主要由氮气（78%）和氧气（21%）组成，其余的1%含有各种稀有气体和微量气体。
稀有气体如氩、氦、氖等，微量气体如二氧化碳、甲烷等。
这些组成大气的气体在大气层中的分布是不均匀的。
除了气体，大气中还存在着微粒和水汽。
微粒主要包括尘埃、气溶胶和烟尘等，它们对太阳光的散射和吸收起到重要作用。
水汽是大气中最重要的温室气体之一，起着调节地球气候的关键作用。
接下来，我们来看大气的垂直分层结构。
大气可以分为五个主要的垂直层次：对流层、平流层、臭氧层、中间层和热层。
这些层次之间的分界是根据大气中的温度变化和相应气压变化来划分的。
对流层是最接近地球表面的一层，也是最厚的一层。
大约占整个大气的75%。
在对流层中，随着高度的上升，温度逐渐下降。
这是因为地球表面受太阳辐射的加热，导致空气上升和下沉的对流现象。
平流层位于对流层之上，高度约为10到50公里。
这一层的特点是温度随高度升高而升高。
这是因为平流层中存在大量的臭氧分子。
臭氧分子可以吸收并吸收太阳辐射，产生大量热量，从而导致温度升高。
臭氧层是平流层的上部，高度约为50到80公里。
臭氧层中的臭氧有着重要的环境意义，它可以吸收并吸收太阳紫外线辐射，起到保护地球生物免受有害紫外线辐射的作用。
中间层位于臭氧层之上，高度约为80到400公里。
中间层中的温度随高度的增加而减少，这是因为该层中的分子稀薄，较少的分子之间的碰撞。
最后是热层，位于400公里以上。
在这一层中，温度开始随着高度的升高而增加。
这是因为太阳辐射的能量在这一高度被重新吸收并转化为热量。
总结起来，大气的成分主要包括氮气、氧气和其他稀有气体和微量气体。
大气的垂直分层结构可分为对流层、平流层、臭氧层、中间层和热层。
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二、大气垂直分层结构
1、对流层
对流层（Troposphere）是紧贴地面的一层，它受地面的 影响最大。因为地面附近的空气受热上升，而位于上面的冷空 气下沉，发生对流运动，故得名对流层。
对流层顶高度：
•
平均说来，低纬度对流层顶高、高纬度对流层顶低。
•
同一地区，对流层顶高度夏季高于冬季。
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3、气溶胶粒子（大气杂质）（Aerosols）
水汽凝结物水滴和冰晶
悬浮的固体微粒烟粒、盐粒、尘粒、各种凝结核以及带电离子
等。
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1、干洁空气
N2占大气质量的78%，O2占大气质量的21%.
O3：主要分布于10~50km高度的平流层大气中，极大 值在20~35km之间。
O3可以强烈吸收太阳紫外线辐射而增温，同时也使地
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3、大气气溶胶
（1）定义 气溶胶 (Aerosols) ：指悬浮在大气中的固体微粒和 水汽凝结物。
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3、大气气溶胶
（2）对天气的影响：
– 充当水汽的凝结核，在云、雾、降水等的形成过程中起 着重要作用。
– 在一定的天气条件下，气溶胶粒子常聚集在一起，形成 霾、风沙浮尘等视程障碍现象，使大气透明度变差；
大气的状态用气温、气压、湿度、风、云、降水、 能见度等气象要素 （Meteorological Element）表示。
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一、大气组成
1、干洁空气（Dry Air）
除水汽、气溶胶以外的整个混合气体
2、水汽（Water Vapor）
垂直和水平分布差异较大；大气中唯一能发生相变的成分，来 源于地面，含量变化。容积计约占0~5%。
大气层的结构了解大气层的组成和功能
大气层的结构了解大气层的组成和功能大气层的结构：了解大气层的组成和功能大气层是地球固有的外包层，由各种气体和微粒组成，围绕地球表面呈层状环绕。
它在维持地球生命和气候平衡方面起着非常重要的作用。
本文将详细介绍大气层的结构、组成和功能，以便更好地了解地球的气候系统。
一、大气层的结构大气层的结构可以分为四个主要的层，从地球表面往上分别是对流层、平流层、中间层和外层。
1. 对流层对流层是最接近地球的一层，也是大气层中最低的一层。
它的厚度大约为10-15千米。
在对流层内，温度随着海拔的升高而逐渐下降。
大部分的气象现象，如云、雨、风都发生在这一层。
2. 平流层平流层位于对流层上方，大约从对流层顶部延伸到约50千米的高度。
在平流层，温度随着海拔的升高而稳定，而且逐渐开始上升。
平流层中的空气很稳定，飞机通常在这一层内飞行。
3. 中间层中间层是位于平流层上方的一层大气层。
在约80千米的高度开始，中间层的温度逐渐上升。
这一层主要由臭氧层组成，它起到屏蔽地球上的紫外线辐射的重要作用。
4. 外层外层是大气层中最顶层的一层，也被称为热层。
从中间层顶部开始，外层延伸到约600公里高的位置。
在这一层中，温度随着海拔的升高而逐渐上升。
二、大气层的组成大气层主要由氮气、氧气、水蒸气、稀有气体和微粒组成。
1. 氮气氮气是大气层中占比最大的成分，约占总体积的78%。
它是地球上各种生物所需要的基本元素。
2. 氧气氧气是占据大气层次要的成分，约占总体积的21%。
它是动物呼吸和维持燃烧的重要基础。
3. 水蒸气水蒸气是大气层中非常重要的一部分，它会转化为云和降水，对地球的水循环和气候产生重要影响。
4. 稀有气体稀有气体包括氩气、氦气、氖气、氪气和氙气，它们的含量相对较低。
5. 微粒微粒主要包括灰尘、烟尘、盐粒、细菌等微小的颗粒物质。
三、大气层的功能大气层在地球上有多种重要功能，对于维持生命和气候平衡起着关键作用。
1. 保护大气层起到了保护地球的重要作用。
大气的组成、结构和变化
增温层(电离层)
气温随高度上升而上升 85~120公里 空气非常稀薄 无线电通讯利用此层反射电波 人造卫星轨道在此层之上
天气vs.气候
天气：短时间内大气中实际发生的现象
例：云、雾、霜、露、雨等
气候：长时间平均的天气型态或特殊的天
低气压：大气压力较周围都小的区域
低气压的符号： L
大气压力
空气运动
水平方向：
高气压：由气压中心向外 高气压：空气下降 (下沉气流)
低气压：由气压中心向内 低气压：空气上升 (上升气流)
垂直方向
气压中心的天气
高气压 晴朗 低气压云雨 ∵下沉气流气温上升水气不饱和 ∵上升气流气温下降水气饱和
产生的时间不同(以台湾为例)
天气现象
风：空气的运动
成因：各地气压不同使空气由气压高处向气压 低处运动 风向
定义：风的来向
例：西南风风由西南方吹来
影响因素：
气压的变化：风向由气压高处向气压低处运动 地球的自转： 北半球：由风向来源向右偏(顺时针方向) 南半球：由风向来源向左偏(逆时针方向)
大气的组成、结构和变化
大气的组成
主成分：(比例恒定)
氮气(N2)：占78%(4/5)；不可燃；组成生物的 重要元素 氧气(O2)：占21%(1/5)；助燃，供生物呼吸
微量成分：(比例随时间、地点改变)
氩气(Ar)：占0.9%(微量成分中最多)；惰性气 体之一；绿色霓虹灯内填充的气体 水气：天气变化的主角之一 二氧化碳：植物光合作用必要气体；温室气体 臭氧(O3)：形成臭氧层隔绝太阳紫外线
大气物理学笔记
大气物理学笔记一、大气的组成与结构。
1. 大气组成。
- 干洁大气：主要由氮气（约占78%）、氧气（约占21%）、氩气（约占0.93%）等组成。
这些气体在大气中的比例相对稳定，对大气的物理和化学性质有着重要影响。
- 水汽：是大气中含量变化最大的成分，其含量在0 - 4%之间。
水汽是天气现象形成的重要因素，如云、雨、雾等的形成都离不开水汽。
- 气溶胶：包括固体和液体微粒，如灰尘、烟雾、海盐等。
气溶胶对太阳辐射有散射和吸收作用，还可以作为云凝结核影响云的形成和降水过程。
2. 大气结构。
- 对流层。
- 高度：低纬度地区平均为17 - 18千米，中纬度地区平均为10 - 12千米，高纬度地区平均为8 - 9千米。
- 特点：气温随高度递减，平均递减率约为6.5℃/千米；空气具有强烈的对流运动，这是由于地面受热不均引起的；集中了大气质量的约3/4和几乎全部的水汽和杂质，天气现象复杂多变。
- 平流层。
- 高度：从对流层顶到约50千米的高度。
- 特点：气温随高度增加而升高，这是因为平流层中有臭氧层，臭氧吸收太阳紫外线辐射而使气温升高；空气以平流运动为主，气流平稳，有利于飞机飞行。
- 中间层。
- 高度：从平流层顶到约85千米的高度。
- 特点：气温随高度递减，再次出现随高度降低的情况；空气具有强烈的垂直对流运动。
- 热层。
- 高度：从中间层顶到约500千米的高度。
- 特点：气温随高度迅速增加，这是由于该层中的原子氧吸收太阳短波辐射而使气温升高；该层空气处于高度电离状态，存在大量的离子和电子，也被称为电离层，对无线电通信有重要影响。
- 散逸层。
- 高度：500千米以上。
- 特点：大气极其稀薄，分子间距离很大，一些高速运动的粒子可以挣脱地球引力的束缚而散逸到宇宙空间。
二、大气静力学。
1. 大气压力。
- 定义：大气对单位面积表面的压力。
其单位为帕斯卡（Pa），1标准大气压 = 1013.25 hPa。
- 垂直分布：大气压力随高度增加而减小，在近地面大气压力较大，随着高度升高，大气柱的质量减小，压力也随之降低。
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（四）热成层
中间层顶之上的大气层称为热成层， 也称作增温层或电离层。 大气温度随高度增加而急剧增加。
链接大气圈的结构图
（五）逸散层
该层是大气圈的最外层，在热成层之上，是 从大气圈逐步过渡到星际空间的大气层。 (下图为人造卫星在逸散层里）
（讨论）电信通讯与那一层有关系？
【作业】 1 请说出大气层的结构，并画出粗略的 结构图 2 臭氧层的位置在哪里？有何用途？如 果没有臭氧层，地球上的生命将会发 生怎样的变化？
链接：大气圈的结构图
下图为对流层图
链接大气圈的结构图
平常经常听到和谈到的“温室效应“ 它就发生在对流层里的。下图介绍温室效应是怎么形成的。 【讨论】：该如何预防？
（二）平流层
从对流层开始向上到距离地面大约50 到55公里左右的高度叫平流层。该层 的特点是下部的气温几乎不随高度变 化而变化。平流层上部存在着一层厚 度为10到151公里的臭氧层，它能够强 烈地吸收太阳的紫外线。
链接：大气圈的结构图
飞机在平流层里飞翔
链接大气圈的结构图
讨论：如果没有了臭氧层，地球陆 地还有生命吗？海洋里有生命吗？
请问如何保护臭氧层？该采取哪些措施？
中间层里的夜光云
（三）中间层
平流层顶以上距地面80公里的一层大气叫中 间层。气温随高度增加而下降。
链接大气圈的结构图
宇宙飞船在热成层里遨游
大气的组成与结构
混合气体。 可分为稳定的、可变的和不确定的三种类型成分。 稳定组分：氮、氧、氩、微量的氦、氖、氪、氙 可变的组分：二氧化碳、二氧化硫、水蒸气等。
二、大气圈的结构
(一）对流层
如上图所示，对流层是大气圈最下面 的一层。平均厚度12公里，空气质量 占总质量的75%，是大气圈最活跃的 一层。温度随高度增加而降低。正所 谓“高处不胜寒”啊。