大气的组成和结构
大气层的结构和组成了解地球的气候环境
大气层的结构和组成了解地球的气候环境当我们抬头仰望天空，那看似无边无际的蓝色穹顶，就是大气层。
它如同地球的一层保护罩，不仅赋予了我们生命所需的气体，还对地球的气候环境产生着深远的影响。
想要深入了解地球的气候环境，就必须先搞清楚大气层的结构和组成。
大气层就像是一个多层的蛋糕，从下往上大致可以分为对流层、平流层、中间层、热层和外层。
对流层是最接近地球表面的一层，平均厚度约为 12 千米。
这一层里，空气上下对流运动十分活跃，几乎所有的天气现象，比如风雨雷电、云雾霜雪，都在这一层发生。
对流层的温度随着高度的增加而降低，这是因为地面是大气的主要热源，离地面越远，获得的热量就越少。
在对流层中，大气的组成成分比较复杂，包含了大约78%的氮气、21%的氧气，以及少量的二氧化碳、水汽、氩气等。
人类和其他生物就生活在对流层的底部，我们的呼吸、农业生产、工业活动等都与这一层的大气状况密切相关。
接着是平流层，它位于对流层之上，高度大约在 12 千米到 50 千米之间。
平流层的特点是空气以水平运动为主，气流相对平稳。
平流层中存在着一层重要的物质——臭氧层。
臭氧层能够吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害。
平流层的温度随着高度的增加而升高，这是因为这里存在着臭氧吸收太阳紫外线而增温的过程。
再往上就是中间层，从 50 千米延伸到 85 千米左右。
在这一层，温度又随着高度的增加而降低，大气的垂直对流运动相当强烈。
热层位于 85 千米以上，温度随高度的增加而迅速上升。
这一层中的气体分子在太阳紫外线和宇宙射线的作用下处于高度电离状态，因此也被称为电离层。
电离层对无线电通讯有着重要的影响。
最外层是大气层的边缘，它逐渐过渡到星际空间。
大气层的组成成分对地球的气候环境起着至关重要的作用。
氮气和氧气是大气的主要成分，它们维持着生命的基本需求。
二氧化碳虽然在大气中的含量相对较少，但它却是影响地球温度的关键因素之一。
随着人类活动的增加，如燃烧化石燃料、砍伐森林等，大气中的二氧化碳浓度不断上升，导致了全球气候变暖。
高中地理大气的组成和垂直分层
高中地理大气的组成和垂直分层地球的大气是由气体、固体和液体组成的。
大气主要由氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳和少量的氢气、氩气、氖气、氦气、甲烷等组成。
其中，氮气是最主要的成分，占据大气的约78%，氧气占21%，其他气体只占据很小的比例。
大气的垂直分层是根据大气的温度变化来划分的。
从地球表面往上分为对流层、平流层、跳跃层和外层空间。
每一层的特点和功能各不相同。
对流层是地球最接近表面的一层大气，它的厚度约为10-15公里。
这一层大气的温度随着海拔的上升而逐渐下降。
对流层中的气体在地球表面受到太阳辐射的加热后，会产生对流运动，形成云、风、雨等天气现象。
对流层中的氧气和水蒸气对生物和人类的生存至关重要。
平流层位于对流层之上，厚度约为15-50公里。
平流层中的温度随着海拔的上升而逐渐上升。
平流层中的气流呈现水平流动，没有明显的垂直对流。
平流层的上层是平流层顶，下层是平流层底。
平流层中的氧气和臭氧层对地球的保护起着重要作用，能够吸收大部分太阳紫外线，减少对地球生物的伤害。
跳跃层位于平流层之上，厚度约为50-80公里。
跳跃层中的温度随着海拔的上升而逐渐下降。
在这一层中，气体分子的平均自由程大于垂直尺度，不同层之间的气体不会发生混合，形成了稳定的层状结构。
跳跃层中的气体密度很低，几乎没有空气流动。
这一层对地球的气候和天气没有直接影响。
外层空间是大气的最外层，位于跳跃层之上。
外层空间中的气体密度非常低，接近于真空。
这一层中几乎没有气体分子，只有极少量的气体原子和离子。
外层空间中的气体与地球的大气没有直接接触，是太阳风和星际空间的一部分。
大气的组成和垂直分层对地球的生物和环境都起着重要的作用。
不同层中的气体组成和温度变化直接影响着地球的气候和天气现象。
人类通过研究和了解大气的组成和垂直分层，可以更好地预测天气变化，保护环境，维护生态平衡。
公开课-大气的组成与结构、大气受热过程
知识储备：
太阳辐射光谱
实验得知：物体温度越高，辐射 波长越短，反之越长
小结
大气
吸收 削弱作用 （白天） 反射
散射
保温作用—— 大气逆辐射 （夜晚）
巩固练习
1．图示箭头中，表示低层大气的主要直接热源的是（ D ） A．① B．② C．③ D．④ 2．表示大气补偿地面辐射热量损失的箭头是（ A．① B．② C．③ D．④
臭氧（O3）是一种有臭味的气体，常温下为浅蓝 色。在大气圈的平流层中，距地面15～35公里的高度 上有一个臭氧含量较高的臭氧层，它好像一个巨大的 过滤网，可以吸收和滤掉太阳光中有害的紫外线，有 效地保护地球生物的生存。
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
垂直 分层
削弱作用
天气现象复 杂多变 与人类关系 最为密切
有臭氧层吸 收紫外线 能见度高利 于飞行 电离层对 无线电通 信 有重要 作用
气温随高度增加而 迅速上升；大气水 平运动为主
三、大气的受热过程
地 球
合作探究二
大气的受热过程可以总结为太阳暖大地，大地暖 大气，大气返大地。 南大排同学代表太阳，请解释太阳暖大地。 北大排同学代表大地，请解释大地暖大气。 中间的同学代表大气，请解释大气返大地。 以小组为单位， 5分钟时间讨论，然后请代表发 言。
主 要 作 用
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 成云致雨的必要条件
固体杂质
降水的必要条件：1、充足的水汽 2、凝结核 3、空气上升降温
（二）大气的垂直分层
大气的组成和垂直分布
固体杂质
（1）、气温随高度的增加而降低 热量主要来自地面辐射
对流层
（2）、对流运动显著
上部冷、下部热 （3）、天气复杂多变
各层特点
平流层
（1）、气温随高度增高
臭氧吸收紫外线 （2）、气流以平流为主 上部热、下部冷
高层气：
电离层反射无线电波
练习：一架飞机从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？
17~18KM 8～9KM
8～9KM
南极
地
赤道
面
北极
练习
1、大气圈完整而而连续地包围着地表，自下而上随着高度 增加（ D ） A、气温逐渐升高 C、密度逐渐增大 2、对流层的主要特点有（B、D ） A、上部热、下部冷 B、天气现象复杂多变 B、气温逐渐降低 D、密度逐渐减小
b a
练习
二、读“地球上的五带图”完成下列各题：
（1）太阳直射地表的最北界线是 23o26’N ， 最南界线是 23o26’S ，在这两条纬线之间， 由于有阳光的直射，所以地面获得的太阳辐射能 受热膨胀， 丰富，因此地面热，气温高 ；空气 容易产生上升运动，故低纬度对流层高度可 达17——18千米 （2）在北极圈以北、南极圈以南地区，有 极昼极夜现象，且由于阳光的斜射，使地表 获得的太阳辐射能少，地面冷，气温低 ，空 气以下沉气流为主，因此空气的对流运动弱， 对流层高度只能达8——9 千米
C、大气质量最集中，水汽最多 D、对流旺盛 D 3、被称为“地球保护伞”的气体是（ A、N2 B、CO2 C、读图“大气的垂直分层” 完成下列各题：
环境化学 第二章 大气环境化学
大气中重要吸光物质的光离解
4 3
（1） O2和N2的光离解
2
1 O2键能493.8KJ/mol。相 应波长为243nm。在紫外区 lgε 0 120-240nm有吸收。
O2 + hν
λ < 240 nm
-1 -2
O· + O·
N2键能：939.4KJ/mol。 对应的波长为127nm。
-3
-4
HNO
3
h ν HO NO
2
2
HO CO CO
H
2
H O 2 M HO 2HO
2
M
(有CO存在时）
H 2O 2 O 2
产生过氧自由基和过氧化氢
(5) SO2对光的吸收
SO2的键能为545.1kJ/mol， 吸收光谱 中呈现三条吸收带，键能大，240 - 400 nm 的光不能使其离解，只能生成激发态：
思考题:
太阳的发射光谱 和地面测得的太阳光 谱是否相同?为什么?
3.3大气中重要自由基来源
自由基 由于在其电子壳层的外层有
一个不成对的电子，因而有很高的活 性，具有强氧化作用。如：
CH 3 C(O)H hv H 3 C HCO
由于高层大气十分稀薄，自由基的半 衰期可以是几分钟或更长时间。自由基参 加反应，每次反应的产物之一是自由基， 最后通过另一个自由基反应使链终止，如：
SO 2 h SO 2
*
240 400 nm
SO2*在污染大气中可参与许多光化学反应。
（ P73,图2－32）
(6) 甲醛的光离解
HCHO中H-CHO的键能为 356.5 kJ/mol， 它对 240 – 360 nm 范围内的光有吸收， 吸光后的光解反应为：
大气的组成与垂直分层PPT课件
The foundation of success lies in good habits
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谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
2、为何空洞出现在南、北极地区及我国青 藏高原上空？
3、只有平流层存在臭氧吗？臭氧对我们的 生活有哪些影响？
(3)、高层大气
高 层 大 气
①、高度范围： 平流层顶至3000km ②、特点 A、大气密度极小
B、大气处于电离状态， 能反射无线电波
为什么热层对无线电通讯大有直
接影响?
气
的
垂
直
分
层
写在最后
2、在升空过程中所穿越的大气层， 气温变化情况如何？
２、大气圈的结构
依据： 温度、密度和 运动状况
高层大气
平流层
对流层
（１）对流层：
高 层 大 气
平流层
②空气对流运动显著——
对流层
成分 各层中最薄，
但却集中了大气 质量的3/4和几 乎整个大气中的 水汽和杂质
②、特点：
高 层 大 气
平流层
对流层
氧是人类和一切生物维持生命活动必需的物质
二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料。
臭氧能够强烈吸收紫外线，被誉为“地球生 命的保护伞”。
二氧化碳也是调节地表温度的重要气体。
水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件， 固体杂质是凝结核，促成水汽的凝结
高一地理必修第一册大气的组成和垂直分层的笔记
一、大气的构成地球大气是由气体组成的有机物，是显著的物理和化学系统，大气由78%的氮气，21%的氧气和其它人工制造或自然天然形成的气体组成，其中六氟化硫、二氧化碳和水蒸汽占据了主要比例，以及其它价值小、量少但具有重要作用的放射性气体、氟气、氯气、氨气、氮气等物质。
大气下层是最稠密的，垂直分布总能由下到上可分为间歇层和连续层，如温度、湿度和气压等，因此可以将大气结构分成气候带和垂直分层。
二、大气垂直分层1.大气表层它是地球大气的最外层，距离地面的高度从0到10km，称为大气表层，气温从地面开始升高，升高至约6 km 后便减少，到达11 km 后又再次升高至约20 km，称为背景温度。
这一层气体的水分主要来自海洋，湿度较高，温度降低时可形成降水;而对于空气释放出的热量和由地面升气所带走的热，大部分在此层辐射回太空。
2.对流层它位于大气表层和平流层之间，它是大气稳定性最弱的层，高度在5~15在米，大气在垂直上呈弱稳定状态，主要表现为空气从地面扩散抬升，以及空气因不同温度的对流而形成的气旋和移动。
对流层是大气在温度、湿度、瞬时风变化等方面的关键分层，因此表现为大气的局部性弱动力运动，存在许多天气系统，如暖性与冷性气流、秋季连续性热带气旋、秋冷空气、春季暖性气旋、冬季持续性暖性气旋以及局地性天气现象。
3.平流层它位于对流层之上，约位于大气层的高度范围是15-50千米，是大气最平稳的一部分，气压和温度的变化不大，高速空气在经过较低的大气层累积都是分布在这一层;平流层也可被分层，可以分为热带层、次热带层、临界层和极地层。
4.成分层它位于大气整体最高层，一般高度为50~80km，因其内含有由气体和尘沙等不同成分组成，所以叫成分层。
此层是大气能量和各种物质的贮存所在，一般仅有少量的臭氧层和水蒸气，因其高度，温度也比表层低，在大气的热量输送和大气物质变换中也有重要的作用。
三、大气的垂直分层对地球气候的影响大气的垂直分层对地球上的气候有重要的作用，它是地球上气温、风力、降水、水汽、湿度等方面的分层，各层以不同温度、湿度和气压等分配出不同的传输形式，而这些又能够影响气候。
大气及大气圈的组成和结构的名词解释
大气及大气圈的组成和结构的名词解释
大气：指地球或其他行星表面附近的气体层，由一层层不同性质和组成的气体组成。
大气圈：指地球或其他行星周围的气体层，由多个不同高度和性质的气体层组成，可以划分为不同的层次。
组成：大气圈主要由气体组成，包括氮气、氧气、氩气、二氧化碳、水蒸气等。
这些气体的比例和含量在不同层次和区域会有所不同。
结构：大气圈可以从地球表面向上划分为多个层次，包括对流层、平流层、中间层、热层和外层等。
每个层次的特点和性质都会有所不同，比如温度、气压、气流等。
- 对流层：最接近地面的层次，大部分天气现象发生在这里，温度递减。
- 平流层：位于对流层之上，温度保持稳定，飞机和气球常在这一层运行。
- 中间层：位于平流层之上，温度逐渐上升。
- 热层：位于中间层之上，温度急剧上升，太阳辐射主要影响这一层。
- 外层：位于热层之上，气压非常低，主要由稀薄的气体组成，与太空相连。
这些层次的不同结构和组成对于地球的气候、天气、空气质量等都有重要影响。
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大气的组成和结构
一、大气的组成：
大气是由多种气体、水汽以及悬浮着的各种各样的杂质组成的。
假如把水汽和杂质除去，则为干洁空气。
（-汗洁空气干洁空气是多种气体的混合物，主要成份氮气、氧气、氮气占99.7%。
（二）水汽水汽是大气中最活跃的成分，大气中水汽含量少、不稳定、能引起热量转移、能剧烈汲取和放射长波辐射，引起地面和空气温度的变化。
（三）杂质悬浮在大气中的各种固态的和液态的微粒，统称杂质。
包括有机成分：花粉、微生物、细菌；无机成分，如尘埃、液滴等。
二、大气的垂：
观测表明，大气在垂直方向上的物理性质并不是均一的。
按其温度、成分、电离等的不同，可将整个大气层分为五层。
（-）对流层对流层是大气最低层，厚度随纬度而变化。
在低纬度地区17-18KM , 中纬度为10-12KM ,高纬度8-9KM ,平均厚度为11km。
对流层的重要特征是：1）气温的分布随高度的增高而降低，平均每提升100米气温下降0.65度；2 ）空气具有剧烈的对流运动；3 ）温度、湿度等气象要素水平分布不匀称,常
形成大规模空气的水平运动，从而引起各地天气的变化。
（—）平流层平流层是自对流层顶到55KM高度左右。
其主要特点是：1）整层气流比较稳定，没有剧烈的对流运动；2 ）空气淡薄，水汽和微尘含量极少，天气晴好。
（三）中间层中间层是自平流层顶到85KM高度左右。
其显著特点是气温随高度而快速下降，其顶部可降至-83度以下。
（四）热层热层是自中间层顶到800KM高度左右。
其特点主要是：1）空气淡薄, 处于高度电离状态，具有导电性，能反射无线电波；2 ）气温随高度增加而快速提升。
（五）散逸层散逸层是自热层顶到2000—3000KM高度。
其特点是气温很高，空气极其淡薄。