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第三章 地球上的大气
单元复习课
一、课标解读
运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关地理现象。
第一节 大气的组成
与垂直分层
一、大气的组成
1.低层大气的组成
、水汽和杂质。
干洁空气
2.干洁空气
成分 作用
氮气 氮是地球上 的基本成分
氧气 氧是人类和其他好氧生物维持 必需的物质;
氧参与有机物的 、腐败和 过程
二氧化碳 绿色植物进行 的基本原料,对地面起着
作用
臭氧 强烈吸收太阳 ,保护地球上的生物;
穿透大气到达地面的少量紫外线具有杀菌作用
生物体
生命活动
燃烧
分解
光合作用
保温
紫外线
3.水汽
高于
高于
(2)作用:产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。
1.雾和霾有何区别。
2.雾霾天气对我们生活会产生什么样的影响。
雾是水汽凝结现象;
霾是大量杂质集合现象,为大气污染状态。
危害人体健康。
影响生活出行。
影响交通通行。
区分雾霾
4.杂质
(1)分布:在近地面大气中,陆上 海上,城市 乡村,冬季 夏季。
多于
多于
多于
凝结核
二、大气的垂直分层
1.划分依据
大气的 、密度和 状况在垂直方向上的差异。
温度
运动
厚度变化
大气运动
天气状况
气温变化
低纬:17—18km,
中纬:10—12km
高纬:8—9km
水汽尘埃含量多,天气和气候变化显著
大气热量主要来自地面辐射,对流显著
随高度增加而递减;上冷下热(热量源自地面)
对流层与人类的关系最密切
对流层
逆温
对流层下部,气温随高度升高而增强的现象。
1.发生逆温时,大气运动状况是什么样的?
由于大气上热下冷,阻碍空气对流运动,大气稳定。
温度
高度
2.逆温现象会带来什么影响?
不利影响
有利影响
①多雾天气
②加剧大气污染
抑制沙尘暴的发生
平流层
温度变化
气温随高度的增加而增加
平流层中上部臭氧吸收紫外线增温
范围
对流层顶向上至50-55千米。
1.海拔越高,温度越高
3.对流运动弱,平流运动显著
2.水汽杂质含量少
4.大气能见度高,天气晴朗
5.适宜航空飞行
特点:
臭氧层
在15-35千米范围内,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层;臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害,被称为“地球生命的保护伞”。
20世纪80年代初,科学家观测发现,南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降,并将这一现象称为“臭氧空洞”。“臭氧空洞”的出现,表明臭氧层被破坏,臭氧含量减少。
成因和危害
措施:
①减少破坏臭氧层有害气体的排放,如制冷剂氟氯昂的排放(改为无氟制冷剂)。
②寻找新的替代品,对替代品的研制要加大力度。
平流层以上的大气统称高层大气。自平流层顶至2000~3000千米高空。
自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温会下降。随后,由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度又持续上升,在300千米的高空,温度可达1000℃以上。
高层大气
电离层
1.分布于60-500千米的高空,有若干电离层。
2.在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,大气分子被分解为离子,大气处于高度电离状态。
3.电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用。
2.各层特征比较
垂直分层 A 层 B平流层 C 大气
气温 特点 随高度的增加而 随高度的增加而 随高度增加先下降,后又持续上升
大气运动 状况 运动 运动 —
天气 状况 天气现象 复杂多变 天气现象少见,天气 —
与人 类关系 与人类关系最为密切 有利于航空飞机飞行 有若干 ,能反射无线电波
对流
高层
递减
上升
对流
水平
晴朗
电离层
判断题
(1)氧是地球上生物体的基本成分。( )
(2)臭氧能强烈吸收太阳辐射中的红外线,被誉为“地球生命的保护伞”。( )
(3)对流层的大气上部热、下部冷,有利于大气的对流运动。
( )
(4)平流层的热量主要来自平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线。
( )
(5)高层大气中电离层的存在影响人类的无线电通信。( )
×
√
×
√
×
2020年7月23日,我国天问一号火星探测器成功发射,同年12月17日,嫦娥五号带着约2千克月壤从月球返回,标志着我国航天事业迈上新台阶。下图为嫦娥五号月面作业实景图。
嫦娥五号发射升空过程中,穿过地球大气各层依次为( )
A.高层大气、对流层、平流层
B.平流层、对流层、高层大气
C.对流层、平流层、高层大气
D.对流层、高层大气、平流层
√
第二节 大气受热过程
一、太阳辐射
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
太阳辐射为短波辐射,其余的辐射为长波辐射。
波长/微米
3.0
2.0
1.5
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
辐射能力/[焦/(厘米2 分 微米)]
0
2
4
6
8
10
12
太阳辐射能量随波长的分布
可见光区
红外区
紫外区
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1.反射作用
(1)含义:大气中的 和较大颗粒的 ,能将投射在其上的太阳辐射的一部分,又反射回宇宙空间。
(2)特点:没有 性,反射光呈 。
(3)表现:云层越低、越厚,云量越多,反射越 。
云层
尘埃
选择
白色
强
2.散射作用
(1)含义:太阳辐射在大气中遇到 或微小尘埃时,太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散。
(2)特点:太阳辐射的可见光中, 、 波长较 ,容易被散射。
(3)表现:晴朗的天空呈 色。
空气分子
蓝光
紫光
短
蔚蓝
3.吸收作用
(1)特点:大气的吸收作用具有 。
①臭氧:主要吸收太阳辐射中波长较短的 。
②水汽和二氧化碳:主要吸收太阳辐射中波长较长的
。
③大气对太阳辐射中能量最强的 吸收得很少。
选择性
紫外线
红外线
可见光
4.到达地面的太阳辐射的地区差异
(1)到达地面的太阳辐射不是均匀分布的,而是由低纬度向两极 。
(2)投射到地面的太阳辐射,并不能全部被地面所吸收。地面对太阳辐射的反射率大小,取决于地面的性质。
递减
大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
影响因素:
1.太阳高度。低纬度地区、正午,太阳高度大,经过大气路程短,削弱少,太阳辐射强;高纬度地区、早晚,太阳高度小,经过大气路程长,削弱多,太阳辐射弱。
2.海拔。海拔高,空气稀薄,对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多。
3.天气。晴天温度高,阴天温度低。晴天云量少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,气温高。阴天云量多,大气对太阳辐射的削弱强,气温低。
射向地面
(大气逆辐射)
大气上界
短波辐射
长波辐射
太阳辐射
太阳辐射
大气吸收
地面辐射
大气吸收
大气辐射
射向宇宙空间
①太阳暖大地
②大地暖大气
③大气还大地
二、大气对地面的保温作用
二、大气对地面的保温作用
1.保温过程
大气辐射中的 把热量还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到 作用。
大气逆辐射
保温
1.大气逆辐射
大气增温,产生大气辐射;一部分射向宇宙空间,一部分返还给地面,对地面起保温作用
2.大气吸收
大气中的CO2和H2O吸收来自地面辐射
3.地面辐射
太阳辐射经过大气的削弱作用后到达地表;一部分被地面反射;一部分被地面吸收;吸收部分再次转化为地面辐射,波长较长
晴朗的夜晚,大气保温作用弱,地面辐射降温快。
运用大气受热原理解释下列地理现象
①高出不胜寒
①高处不胜寒。——地面是对流层大气的直接热源,离地面越远温度越低。
②燃烧秸秆抗霜冻
②秸秆燃烧——燃烧秸秆增加烟雾,二氧化碳等,增强大气逆辐射,提高温度。
③玻璃温室
③玻璃温室——太阳短波辐射可以穿过玻璃,进入温室内;地面吸收转化为地面长波辐射,无法穿过玻璃,大气逆辐射增强。
(1)大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用都具有选择性。( )
(2)“高处不胜寒”的主要原因是高海拔处大气稀薄,吸收的太阳辐射少。( )
(3)青藏高原海拔高,空气稀薄,所以大气对太阳辐射的削弱作用比较弱。( )
√
×
×
(4)大气逆辐射只存在于夜晚。( )
(5)月球表面没有大气层,因此月球表面的温度高于地球表面。( )
×
×
自然界中的碳在大气圈、生物圈、岩石圈等各圈层中不断循环。地层中富含的煤是植物遗体经生物化学作用和地质作用转变而成的。下图为大气的受热过程示意图。据此回答 (1)~(2) 题。
(1)地层是记录地球历史的“书页”,含煤地层反映当时的地理环境是( )
A.冰川广布 B.黄沙万里
C.汪洋一片 D.植被丰茂
D
(2)煤炭的大量燃烧导致大气中的二氧化碳浓度上升,增强了图中的( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
自然界中的碳在大气圈、生物圈、岩石圈等各圈层中不断循环。地层中富含的煤是植物遗体经生物化学作用和地质作用转变而成的。下图为大气的受热过程示意图。据此回答 (1)~(2) 题。
C
第三节 大气热力环流
一、大气热力环流的形成
1.大气运动
(1)成因: 在地球表面的差异分布,造成不同地区气温不同,并导致水平方向上各地间的 差异,引起大气运动。
(2)类型: 运动和 运动。
(3)表现:大气的垂直运动表现为气流 或者气流 ,大气的水平运动即是风。
太阳辐射
气压
垂直
水平
上升
下沉
2.热力环流
(1)概念:由于地面 而形成的空气环流。
冷热不均
(2)形成过程(如图)。
①A地受热,空气膨胀上升,近地面空气密度减小,形成
;D处空气聚集,密度增大,形成 。
低气压
高气压
②B、F地冷却,空气收缩下沉,近地面空气密度增大,形成 ;C、E处空气密度减小,形成 。
③水平运动:在同一水平面上,空气由 气压区流向 气压区。
高气压
低气压
高
低
等压面弯曲规律:
高压上凸、低压下凹 。
二、自然界的大气热力环流
1.自然界的热力环流
在陆地与海洋之间形成的 风、山坡与山谷之间形成的
风、城市中心区与郊区之间形成的 环流等。
2.山谷风
(1)日出后山坡受热,空气增温 ,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较 ,密度仍较 。因而空气自山谷沿山坡上升,形成 风。
海陆
山谷
城市热岛
快
慢
大
谷
低压
热
冷
高压
海风
低压
热
冷
高压
陆风
①
②
③
④
⑤
⑥
谷 风
山 风
增温快
(热源)
增温快
(热源)
增温慢
(冷源)
降温快(冷源)
降温快(冷源)
降温慢(热源)
上升气流
市区
郊区
郊区
由郊区流向市区
由郊区流向市区
热
冷
冷
3、城市风
(1)随着高度的升高,大气温度和气压越来越低。( )
(2)低气压中心的数值一定低于高气压中心的数值。( )
(3)白天山坡受热所造成的温差,比夜间辐射冷却所造成的温差要小。( )
×
×
×
(4)一般地,沿海地区空气中水汽含量白天大于夜晚。
( )
(5)由于“城市热岛”的存在,白天风从郊区吹向城市中心区,晚上风从城市中心区吹向郊区。( )
√
×
生活中,我们在切大葱或洋葱的时候,经常会忍不住“泪流满面”。为此,我们可以在切大葱或洋葱的时候点燃一支蜡烛,便能极大地缓解眼部的不适感。下面为切大葱或洋葱示意图。据此回答(1)~(2)题。
(1)从热力环流的角度看,切大葱或洋葱时点燃蜡烛能缓解眼部不适感的原理是( )
A.空气受热加大风速 B.空气遇冷减小风速
C.空气受热膨胀上升 D.空气遇冷收缩下沉
C
生活中,我们在切大葱或洋葱的时候,经常会忍不住“泪流满面”。为此,我们可以在切大葱或洋葱的时候点燃一支蜡烛,便能极大地缓解眼部的不适感。下面为切大葱或洋葱示意图。据此回答(1)~(2)题。
(2)下列热力环流示意图能反映上图中蜡烛附近空气环流的是
( A )