第二章地球上的大氣（答案版）

第二章地球上的大氣第一節(jié)大氣的組成和垂直分層一、大氣的組成1．大氣的組成及作用組成成分占大氣體積作用干潔空氣氮?dú)?8%地球上生物體的基本元素氧氣21%人類和其他生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)二氧化碳很少①綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料；②吸收地面輻射的能力強(qiáng)，使氣溫升高臭氧很少①能吸收太陽(yáng)光中的紫外線，使大氣增溫；②減少到達(dá)地面的紫外線，對(duì)生物具有保護(hù)作用水汽很少，因時(shí)因地而異水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，同時(shí)伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件2.人類活動(dòng)對(duì)大氣的影響：人類活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入大氣，會(huì)影響大氣的成分和含量，產(chǎn)生大氣污染，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。二、大氣的垂直分層1．依據(jù)：大氣在垂直方向上的溫度、運(yùn)動(dòng)狀況和密度。2．各層特征比較垂直分層氣溫特點(diǎn)大氣運(yùn)動(dòng)狀況與人類關(guān)系A(chǔ)對(duì)流層隨高度升高而遞減，頂部氣溫降至－60℃上部冷、下部熱，有利于大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)最為密切，天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，人類生活在對(duì)流層的底部B平流層隨高度升高而升高上部熱、下部冷，不易形成對(duì)流，以平流運(yùn)動(dòng)為主適合航空飛行C高層大氣隨高度增加先降低后升高有若干電離層，能反射無(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用（1）對(duì)流層高度范圍：低緯：17～18千米中緯：10～12千米高緯：8～9千米。主要特點(diǎn)：氣溫隨高度的增加而降低℃)；空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著；天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。特點(diǎn)成因：地面長(zhǎng)波輻射是對(duì)流層大氣的直接熱源；該層大氣上部冷、下部熱；幾乎全部的水汽、雜質(zhì)和大氣中的污染物集中在該層，對(duì)流運(yùn)動(dòng)易成云致雨。與人類的關(guān)系：人類生活在對(duì)流層底部，與人類關(guān)系最密切。平流層高度范圍：從對(duì)流層頂部至50～55千米高空。主要特點(diǎn)：氣溫隨高度升高而升高；以平流運(yùn)動(dòng)為主；天氣晴朗，能見(jiàn)度好。特點(diǎn)成因：該層中的臭氧大量吸收太陽(yáng)紫外線；該層大氣上部熱、下部冷，大氣穩(wěn)定；水汽、雜質(zhì)含量很少，無(wú)云雨現(xiàn)象。與人類的關(guān)系：人類生存環(huán)境的天然屏障，適合航空飛行。高層大氣高度范圍：從平流層頂部到3000千米的高空。主要特點(diǎn)：大氣密度很小。特點(diǎn)成因：距地面遠(yuǎn)，受到引力小。與人類的關(guān)系：電離層能反射無(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用。3.逆溫及危害(1)逆溫現(xiàn)象：正常情況下，對(duì)流層的氣溫隨高度增加而遞減，且海拔每升高100m，氣溫約下降0.6℃。但在一定條件下，對(duì)流層的某一高度有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象，或者氣溫隨高度增加而降低的幅度小于垂直遞減率，這種現(xiàn)象我們稱之為“逆溫”。如下圖所示。(2)危害①出現(xiàn)多霧天氣。早晨多霧的天氣大多與逆溫有密切的關(guān)系，它使能見(jiàn)度降低，給人們的出行帶來(lái)不便，甚至導(dǎo)致交通事故。②加劇大氣污染。由于逆溫現(xiàn)象的存在，空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)受阻，造成近地面污染物不能及時(shí)擴(kuò)散，從而危害人體健康。③對(duì)航空造成影響。“逆溫”多出現(xiàn)在低空，多霧天氣給飛機(jī)起降帶來(lái)不便。如果出現(xiàn)在高空，則對(duì)飛機(jī)飛行極為有利，因?yàn)榇髿庖云搅鬟\(yùn)動(dòng)為主，飛行中不會(huì)有較大的顛簸。大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)一、大氣的受熱過(guò)程1．兩個(gè)熱源(1)地球大氣最重要的能量來(lái)源：太陽(yáng)輻射。(2)近地面大氣主要的、直接的熱源：地面長(zhǎng)波輻射。2．兩個(gè)過(guò)程(1)地面增溫過(guò)程：大部分A太陽(yáng)輻射透過(guò)大氣射到地面，使地面增溫。(2)大氣增溫過(guò)程：地面被加熱，并以B長(zhǎng)波輻射的形式向大氣傳遞熱量，使大氣增溫。二、大氣對(duì)地面的保溫作用1．吸收作用：對(duì)流層中的水汽、二氧化碳等，吸收長(zhǎng)波輻射的能力很強(qiáng)(75%～95%)。2．大氣逆輻射：大氣在增溫的同時(shí)，也向外輻射長(zhǎng)波輻射。大氣輻射大部分向下射向地面，其方向與地面輻射方向相反，故稱大氣逆輻射。3．保溫作用：大氣逆輻射把熱量傳給地面，在一定程度上補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量，對(duì)地面起到了保溫作用。4．大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用作用特點(diǎn)參與作用的大氣成分被削弱的輻射形成的自然現(xiàn)象反射作用無(wú)選擇性云層、較大塵埃各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射夏季多云的白天，氣溫不太高散射作用有選擇性大氣分子、顆粒微小的塵埃波長(zhǎng)較短的藍(lán)、紫色光晴朗天空呈蔚藍(lán)色無(wú)選擇性顆粒較大的塵埃等各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射陰天、黎明天空呈灰白色吸收作用有選擇性臭氧、水汽、二氧化碳紫外線、紅外線5.大氣對(duì)地面的保溫作用由上圖可知，大氣對(duì)地面保溫作用的過(guò)程可歸納如下表：圖示名稱形成機(jī)制熱量來(lái)源Ⅰ太陽(yáng)暖大地太陽(yáng)輻射穿過(guò)厚厚的大氣層，小部分被大氣吸收或反射，大部分到達(dá)地球表面太陽(yáng)輻射Ⅱ大地暖大氣地面吸收太陽(yáng)輻射而增溫，同時(shí)又以長(zhǎng)波輻射的形式把熱量傳遞給近地面大氣地面輻射Ⅲ大氣還大地大氣增溫后形成大氣輻射，其中向下射向地面的部分稱為大氣逆輻射，它將大部分熱量還給地面大氣逆輻射6.大氣受熱過(guò)程原理的應(yīng)用(1)解釋溫室氣體大量排放對(duì)全球變暖的影響(2)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，提高生產(chǎn)效益利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜；利用煙霧防霜凍；果園中鋪沙或鵝卵石不但能防止土壤水分蒸發(fā)，還能增加晝夜溫差，有利于水果的糖分積累等。(3)利用大氣的削弱作用原理分析某地區(qū)太陽(yáng)能的豐歉如：高海拔地區(qū)——空氣稀薄，大氣的削弱作用弱，太陽(yáng)能豐富；內(nèi)陸地區(qū)——晴天多，陰雨天少，大氣的削弱作用弱，太陽(yáng)能豐富。三、大氣熱力環(huán)流1．概念：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為大氣熱力環(huán)流。2．形成過(guò)程(1)圖a：當(dāng)?shù)孛媸軣峋鶆驎r(shí)，空氣沒(méi)有相對(duì)上升和相對(duì)下沉運(yùn)動(dòng)。(2)圖b：當(dāng)A地接受熱量多，B、C兩地接受熱量少時(shí)，A地近地面空氣膨脹上升，到上空聚積，使上空空氣密度增大，形成高氣壓；B、C兩地空氣收縮下沉，上空空氣密度減小，形成低氣壓。于是空氣從氣壓高的A地上空向氣壓低的B、C兩地上空擴(kuò)散。(3)圖c：在近地面，A地空氣上升向外流出后，空氣密度減小，形成低氣壓；B、C兩地因有下沉氣流，空氣密度增大，形成高氣壓。這樣近地面的空氣從B、C兩地流回A地，從而形成了熱力環(huán)流。3．常見(jiàn)形式：城市熱島環(huán)流、海陸間大氣熱力環(huán)流。四、大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng)1．形成過(guò)程地面受熱不均→空氣上升和下沉→同一水平面上產(chǎn)生氣壓差(水平氣壓梯度力)→大氣的水平運(yùn)動(dòng)(即風(fēng)由高壓區(qū)流向低壓區(qū))直接原因：水平氣壓梯度力；根本原因：地面受熱不均3．受力分析(北半球近地面)符號(hào)F1F2F3類型水平氣壓梯度力摩擦力地轉(zhuǎn)偏向力方向垂直于等壓線，由高壓指向低壓與風(fēng)向相反垂直于風(fēng)向，北半球向右偏轉(zhuǎn)，南半球向左偏轉(zhuǎn)類型受力風(fēng)向圖示(北半球)高空中的風(fēng)水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力最終與等壓線平行近地面的風(fēng)水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力與等壓線斜交【特別提醒】1．熱力環(huán)流的形成過(guò)程(1)溫壓關(guān)系(甲、乙、丙三地)：(2)風(fēng)壓關(guān)系：水平方向上，風(fēng)總是從高壓吹向低壓——①②③④處風(fēng)向。2．幾種常見(jiàn)的熱力環(huán)流形式(1)海陸風(fēng)①成因分析：②影響與應(yīng)用：海陸風(fēng)使海濱地區(qū)氣溫日較差較小，夏季氣溫低，空氣較濕潤(rùn)，是避暑的好地方。(2)山谷風(fēng)①成因分析：②影