3.1 大气的组成与垂直分层
一、回归教材
1.干洁空气中氮含量约占体积数为 ,氧为 。
2.二氧化碳含量虽小,但是它是 的基本原料,对地面起着 作用。
3.臭氧:能强烈吸收 ,臭氧层可保护地球上的生物免受过量 的伤害;到达地面的少量紫外线具有 的作用。
4.水汽在水平方向上分布规律: 。
在垂直方向上分布规律 。
水汽的作用是产生 现象。
5.杂质的分布:陆地 海洋,城市 农村,夏季 冬季。
6.杂质的作用有: 。
下图为大气垂直分层图,读图完成下列小题:
7.大气的垂直分层是根据大气的 、 和 ,自下而上可以将其划分为 、 和高层大气。
8.对流层物质组成复杂,空气密度大,集中了 的3/4和几乎全部的 ,大气中的污染物也多集中在这一层。对流层的高度也有差异,一般在低纬度地区高 千米,中纬度地区高 千米,高纬度地区仅 千米。
9.对流层空气 运动显著。 复杂多变,云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。人类生活在 ,与人类的关系最为密切。
10.平流层的范围:自 顶向上至 千米高度。气温特点是 。原因是平流层中的臭氧吸收大量 。
平流层空气主要以 运动为主, 和 含量很少,无云雨现象, 好,适合 。
11.高层大气一般是指 以上的大气。其特点是气压 ,密度 ,
高层大气的电离层大气处于 状态,能反射无线电波,对 有重要作用。
二、探究问题
问题1 低层大气的组成分为三部分:干洁空气、水汽和固体杂质,其中氮气和氧气为主要成分,地球大气又称“氮氧大气”。随着人类社会的发展,人类也在改变着大气的成分,进而引发了环境问题,据此完成下面小题。
(1)地球大气为什么称为“氮氧大气”?大气的成分在每一个区域都是一样的吗?
(2)近些年来随着“雾霾”天气现象出现频率越来越高,导致空气质量逐渐恶化。“雾霾”出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的 。引起“雾霾”的原因有:
自然原因:①地形比较________,污染物不易扩散;②大气_______速度较小,或大气层中出现_________现象,不利于污染物的扩散。
人为原因:大气中人类排放的__________颗粒物多,其来源包括汽车__________、工业__________、建筑__________、垃圾焚烧、燃煤供暖等产生的废气。
(3)下列现象主要与大气成分中水汽多少相关的是 ( )
A.全球变暖 B.旱灾频发 C.臭氧层变薄 D.酸雨加重
(4)目前,导致二氧化碳浓度升高的主要因素是 ( )
①植树造林 ②大量燃烧矿物化石燃料
③新能源公交车的逐渐普及 ④森林、草原开垦成农田
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
问题2 2018年12月22日,中国航天科工集团“虹云工程”首颗卫星在酒泉卫星发射中心成功发射,标志着中国低轨宽带通信卫星系统建设迈出实质性一步。“虹云工程”计划发射156颗卫星,这些卫星将充当“太空路由器”角色,在距离地面1000千米的低空轨道上组网围绕地球运行,读图完成下列各题。
(1)“虹云工程”首颗卫星从发射到进入预定轨道,依次经过的是 ( )
A.对流层 中间层 高层大气 B.高层大气 平流层 对流层
C.平流层 高层大气 对流层 D.对流层 平流层 高层大气
(2)“虹云工程”首颗卫星从发射到进入预定轨道,气温的垂直变化规律是 ( )
A.降低—升高—降低—升高 B.升高—降低—升高—降低
C.降低—升高—降低 D.升高—降低—升高
(3)在300千米以上的大气层,气温高达1000℃以上,但在此运行的人造卫星却不会烧毁,这是为什么?
问题3 下图为“地球大气的垂直分层图(部分)”,读图回答下列各题。
(1)①②③④四条曲线中,能正确表示大气层气温垂直分布状况的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
(2)有关该大气层的叙述,正确的是 ( )
A.有电离层,对无线电通信有重要作用
B.天气晴朗,对流旺盛,有利于高空飞行
C.上部冷下部热,空气以水平运动为主
D.顶部与底部的气温相差50℃左右
(3)某地近地面气温为11℃,对流层顶气温为-50 ℃,则该地对流层厚度约为( )
A.10.17千米 B.9.34千米 C.11.47千米 D.12.02千米
问题4 (1)读下列气温垂直分布图,其中最有利于雾霾天气形成的情况是 ( )
(2)材料二见下图。
根据上图材料分析,居住在我国北方某重工业城市的学生早晨不跑操,在清晨跑步是否科学?请分析原因,并说明在什么时候跑步最适宜?
参考答案
一、回归教材
1.78% 21% 2.绿色植物光合作用 保温 3.太阳紫外线 紫外线 杀菌 4.海洋上空
大于陆地上空,湿润上空大于干旱地区上空 从地面向高空减少 云、雾、雨、雪等天
气现象 5.多于 多于 少于 6.作为凝结核,成云致雨的必要条件 7.温度 密度
运动状况 对流层 平流层 8.整个大气质量 水汽 杂质 17-18 10-12 8--9
9.对流 天气现象 对流层底 10.对流层顶 50-55 随高度增加而上升 太阳紫外
线 水平 杂质 能见度 航空飞机飞行 11.平流层顶以上 很低 很小 电离 远
距离无线电通信
二、探究问题
问题1 (1)因为氮气和氧气占干洁空气成分的99%,所以称为“氮氧大气”。大气成分在一定空间是稳定的,但是在不同区域会有一些差异,如:城区的杂质比乡村高;海洋上空水汽比内陆高。
(2) 杂质 自然原因:封闭 水平运动(风) 逆温 人为原因:悬浮 尾气 废气 扬尘
(3) B 解析:全球变暖的原因是人类大量排放二氧化碳;臭氧层变薄的原因是人类大量排放氟氯烃;酸雨加重的原因是人类大量排放硫氧化物和氮氧化物;大气中水汽减少导致降水减少,形成旱灾。
(4) B 导致目前二氧化碳浓度升高的主要因素是大量燃烧煤、石油和天然气等化石燃料和人为植被破坏,故选B。
问题2 (1)大气垂直方向上存在物理性质的显著差异,自下而上依次分为:对流层、平流层和高层大气。故本题选择D。
(2)对流层温度随高度递增而递减,后平流层逐渐升高,高层大气先降低再升高综合选项应该是:降低—升高—降低—升高。故A正确。
(3)主要是这个高度上大气稀薄,卫星摩擦产生的热量有限,不足以烧毁卫星。
问题3 (1) C 解析:能够表达对流层气温随海拔增高而降低的只有③④,而曲线④在近地面变化幅度大,不符合平均每升高100米,气温下降0.6℃。
(2) D 解析:A是高层大气B是平流层 C空气以对流运动为主才对。
(3) A 解析:根据平均每升高100米,气温下降0.6℃计算而得到。
问题4 (1)D 逆温有利于雾霾天气的形成,逆温是海拔越高气温越高,满足此种现象的只有D选项符合题意。
(2) 不科学 清晨,由于大气逆温层存在,大气对流运动微弱,大气中的污染物不易向高空扩散,污染物浓度高;同时日出前绿色植物光合作用弱而呼吸作用强,大气中此时二氧化碳含量较高。 在下午或傍晚跑步最适宜。