大气的成分与垂直分层知识点
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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。
大气的成分及垂直分层知识点大气,作为地球的外部环境,是维持地球生命的重要组成部分。
了解大气的成分和垂直分层对于我们理解气候变化、气象现象以及环境保护等方面都具有重要的意义。
本文将介绍大气的成分以及其垂直分层的知识点。
一、大气的成分大气主要由氮气、氧气和稀有气体组成,其中氮气占大气总体积的78%,氧气占21%,其余的1%是稀有气体和水蒸气等。
1. 氮气(N2):氮气是大气中含量最丰富的成分,具有稳定性和不参与化学反应的特点。
它是构成蛋白质和DNA等生命物质的重要元素。
2. 氧气(O2):氧气是维持动植物生命所必需的气体,是呼吸作用和燃烧反应的重要参与者。
3. 稀有气体:大气中的稀有气体包括氩(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)和气态氡(Rn)等。
它们主要以原子的形式存在,并且具有稳定性。
4. 水蒸气(H2O):水蒸气是大气中存在量较大的成分之一,它在地球的水循环中起着至关重要的作用。
水蒸气的含量受温度和湿度等因素的影响,是引起天气变化的重要因素之一。
5. 氧化氮(NOx):氧化氮是大气中的一类重要污染物,主要由工业排放和机动车尾气等产生。
氧化氮与其他气体和颗粒物发生复杂的化学反应,形成臭氧和颗粒物等有害物质。
二、大气的垂直分层大气的垂直分层按照温度和压强的变化可以分为以下几个层次:对流层、平流层、中间层和热层。
1. 对流层:对流层是离地球表面最近的一层,它的厚度约为10-15千米。
在对流层中,温度随着高度的上升而递减,平均每升高1千米温度下降约6.5℃,这被称为标准大气递减率。
对流层是大部分天气现象发生的区域,包括云的形成、降雨和风等。
温度递减的原因是地表受到太阳辐射加热后,通过对流将热量传递至对流层顶部。
2. 平流层:平流层位于对流层之上,其特点是气流较为平稳,高度范围在10-50千米之间。
在平流层中,温度基本保持恒定或适度增加,顶部呈逆温区,即温度逐渐升高。
平流层的风向和速度决定了大气中飞行器的运动轨迹。
第二章 第一节 大气的组成和垂直分层一.大气的组成大气是多种气体的混合物。
低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂质三部分组成的。
低层大气的主要组成成分及作用。
组成成分 在地理环境中作用干 洁 空 气 氮 含量78%、组成生物体的基本成分 氧一切生物维持生命活动所必需的物质 CO 2 光合作用的原料、“温室效应” O 3吸收紫外线,“地球生命的保护伞”水汽 成云致雨的必要条件、强烈吸收长波辐射,影响气温 固体杂质成云致雨的必要条件(凝结核)二.大气的垂直分层大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上是不均匀的,人们依据温度、密度和大气运动状况的垂直变化,将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气。
大气分层高度范围 气温的垂直变化 空气运动 天气现象与人类关系 规律 形成原因高层大气 平流层以上大气随高度升高先降后增底层没有吸收紫外线的臭氧,气温下降;随后大气吸收更短波长的太阳紫外线,温度又持续上升 / /有电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用平流层对流层顶部至50-55千米的高空随高度升高而升高(下冷上热) 靠臭氧吸收太阳紫外线增温(臭氧层位于22-27km 处)平流运动 天气晴朗为人类生存环境天然屏障;大气稳定利于高空飞行(飞机) 对流层低纬17-18km 中纬10-12km 高纬8-9km随高度升高而递减(下热上冷)地面是直接热源对流运动 复杂多变 与人类关系最密切三.对流层的逆温现象1.逆温概念:一般情况下,对流层的某一高度出现的气温随高度增加而升高的现象。
二氧化碳:1、变化趋势:呈现上升趋势,增加速度加快2、原因:①化石燃料燃烧(释放大量二氧化碳)②土地利用的变化(毁林,减少森林吸收二氧化碳的量)3、影响:全球变暖、气候异常、生态恶化2.逆温现象图示:3.逆温现象最主要的特征:①空气温度差减小,对流运动减弱。
②对流层某一高度气温异常,随高度上高而递增,因而从该高度开始,空气温度由上冷下热转变为上冷中高下冷。
高中地理必修第一册第二章地球上的大气知识点总结第一节大气的组成和垂直分层大气的组成一、大气的组成1、组成:干洁空气+水汽和杂质(了解)2、干洁空气(掌握)⑴、概念:低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体⑵、干洁空气成分体积分数:N₂ 78%,O₂ 21%,0.93% 氩气,0.038% CO₂, 0.032% 杂气⑶、组成成分的作用①氧(O):人类和其他生物维持生命活动所必需的物质;②氮(N):地球上生物体的基本元素;③二氧化碳(CO₂):绿色植物进行光合作用的基本原料;具有保温作用;④臭氧(O₂):大量吸收紫外线,使大气增温,对生物具有保护作用。
3、水汽和杂质水的相变:水的三种状态之间的转化(了解)⑴、作用:①含量少,但在天气变化中扮演重要角色,产生云、雨、雾、雪等天气现象;②伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气温度;③杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
⑵、降水的条件:①水汽②凝结核③温度(了解)二、人类活动与大气(了解)人类不合理的活动,正在不断的改变着大气的成分和含量。
1、体现:大量污染物的排放(工业废气和汽车尾气)和对森林的乱砍乱伐2、实例:①温室效应形成过程及其影响(掌握)化石燃料燃烧和植被砍伐-CO₂增多-气温上升-全球变暖-冰川融化-海平面上升-淹没沿海低地②臭氧空洞危害:使得大量的紫外线穿越大气层,进入近地面,严重威胁各种生物的生命安全。
臭氧空洞发生在南北两极或极地上空3、氧气含量对人体产生的影响(了解)适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜能,但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。
大气的垂直分层(全部掌握)一、大气的垂直分层1、分层:对流层平流层高层大气2、分层依据:温度运动状况密度二、各垂直分层的的特点1、对流层⑴、范围:平均厚度:12Km,低纬度:17-18Km,中纬度:10-12Km,高纬度:8-9Km。
⑵、气温垂直变化:随高度升高而降低,顶部气温将至-60℃;对流层大约高度每升高1000米,气温降低6℃⑶、大气运动状况:上冷下热,对流运动显著⑷、密度气压:密度大、气压大⑸、水汽尘埃:集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,大气的污染物也集中于此层。
大气的组成和垂直分层一.大气的组成大气是多种气体的混合物。
低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂质三部分组成的。
低层大气的主要组成成分及作用。
组成成分在地理环境中作用干洁空气氮含量78%、组成生物体的基本成分氧一切生物维持生命活动所必需的物质CO2光合作用的原料、“温室效应”O3吸收紫外线,“地球生命的保护伞”水汽成云致雨的必要条件、强烈吸收长波辐射,影响气温固体杂质成云致雨的必要条件(凝结核)注意:人类活动造成的大气污染,已导致大气成分和含量的变化。
例如,人类活动燃烧煤,石油等矿物燃料,排放大量的二氧化碳,使大气中的二氧化碳含量不断增加。
尽管人类活动引起的大气成分的变化缓慢的,但已直接构成对人体健康的危害,并影响到人类的生存环境,而且对社会经济各个方面都具有潜在的重大影响。
二。
大气的垂直分层大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上是不均匀的,人们依据温度、密度和大气运动状况的垂直变化,将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气.(1)对流层贴近地面的大气最低层。
整个大气的3/4和几乎全部水汽、杂质都集中在这一层。
是大气中最活跃、与人类关系最为密切的一层。
人类就生活在对流层的底部。
对流层有以下特点:①气温随高度的增加而递减。
因为地面是对流层大气的主要的直接热源,因此离地面越高,气温越低.大致海拔每升高1000米,气温下降6℃.②对流运动显著。
该层上部冷下部热,利于空气的对流运动,对流层即因此得名。
对流层的高度因纬度而异,低纬度地面受热多,对流旺盛,对流层高度高,可达17~18千米;中纬地区对流层高度为10-12千米;高纬度地面受热少,对流微弱,对流层高度仅8~9千米,平均高度为12KM。
同一地区,夏季高于冬季。
③天气现象复杂多变。
近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送,在上升过程中随着温度的降低,容易成云致雨。
云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
(2)平流层自对流层顶至50~55千米高度的范围为平流层。
高中地理:大气知识点一:大气的组成和垂直分层1)低层大气的组成:干洁空气(氮—生物体的基本成分、氧—生物维持生命活动的基本物质、二氧化碳—光合作用的基本原料、臭氧—吸收太阳紫外线“地球生命的保护伞”)、水汽和固体杂质(成云致雨的必要条件)2):大气的垂直分层(课本29页图2.1)高度温度大气运动对人类活动的影响高层大气2000-3000千米电离层反射无线电波平流层50-55千米随高度的增加而上升平流运动臭氧吸收紫外线升温,有利于高空飞行对流层低纬:17-18千米,中纬:10-12千米,高纬:8-9千米随高度增加而递减对流运动天气现象复杂多变,与人类关系最密切二:大气热力作用(1)对太阳辐射的削弱作用吸收作用:具有选择性,水汽和二氧化碳吸收红外线,臭氧吸收紫外线,对于可见光部分吸收比较少反射作用:无选择性,云层越厚,反射作用越强,在夏季多云的白天,气温不是很高散射作用:具有选择性,对于波长较短的篮紫光易被散射,所以晴朗的天空呈蔚蓝色(2)对地面的保温效应①大气吸收地面的长波辐射,截留热量而增温,由于大气对于太阳短波辐射的吸收能力比较差,但是对于地面长波辐射吸收作用强,所以地面辐射大部分都是被大气吸收②大气逆辐射是大气辐射的一种,方向朝向地面,对地面热量进行补偿,起保温作用二:大气的热力状况大气的热力作用1)热力环流:由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动的一种最简单的形式。
从图中可以看出,近地面等压线向低压方向(向下)弯曲,高空等压线向高压方向(向上)凸起2)大气的水平运动—--风影响因素:等压线越密集的地方,则风力越大(图2.10,2.11,2.12)风向:在单一水平气压梯度力作用下:风向垂直等压线,指向低压。
在水平气压梯度力和地转偏向力作用下:风向与等压线平行。
在三个力作用下:风向与等压线成一夹角,始终由高压指向低压方向。
三:全球性的大气环流1)三圈环流(课本37页图2.14)①在地表形成了七个气压带和六个风带,气压带风带随太阳直射点的南北移动而南北移动,对于北半球来说,夏季向北移,位置偏北;冬季向南移,位置偏南.(图2.15)②海陆分布对大气环流的影响地区东亚南亚、东南亚气候类型温带季风气候亚热带季风气候热带季风气候成因海陆热力性质差异海陆热力性质差异,气压带和风带的季节移动风向冬季西北风(亚洲大陆)东北风(亚洲大陆)夏季东南风(太平洋)西南风(印度洋)冷锋暖锋概念冷气团主动向暖气团移动暖气团主动向冷气团移动天气特征过境前单一气团控制,天气晴朗单一气团控制,低温晴朗过境时阴天、雨雪、刮风、降温连续性降水过境后气压升高,气温下降,天气晴朗气温上升,气压下降,天气好转降水的分布降水一般出现在锋后降水一般出现在锋前大气举例北方夏季暴雨,冬春季大风,寒潮,沙尘暴气旋反气旋气压低气压(中心低,四周高)高气压(中心高,四周低)水平运动四周向中心辐合(北逆南顺)中心向四周辐散(北顺南逆)垂直运动上升下沉天气多阴雨天气多晴朗、干燥天气举例台风长江流域的伏旱,北方“秋高气爽”天气1)气候的形成因子(太阳辐射、地面状况、大气环流、人类活动)①不同气候类型的气温特点l 气温的分布,一般是低纬温度高,高纬温度低;山上的气温比山下低;暖流经过地区的气温比寒流经过地区高l 同一纬度地带内,由于下垫面不同,不同地点的气温状况不同,其中影响比较的大是海洋和陆地气候类型气温日较差气温年较差最高气源月最低气温月大陆性大大7月1月海洋性小小8月2月②不同气候类型的降水状况l赤道地区气流以辐合上升为主,全年雨量充沛l南北回归线至南北纬30º之间,在副热带高压和信风带控制下,常年干旱l大陆的西岸有两种情况,以亚欧为例,地中海地区(亚热带),夏季处于副热带高压中心的边缘,气流下沉,干燥少雨,冬季由于副热带高压向南移,此地受西风带的控制,多气旋活动,湿润多雨。
大气的组成和垂直分层一
大气是多种气体的混合物。
低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂质三部分组成的。
低
组成成分在地理环境中作用
干
洁
空
气
氮含量78%、组成生物体的基本成分
氧一切生物维持生命活动所必需的物质
CO2光合作用的原料、“温室效应”
O3吸收紫外线,“地球生命的保护伞”
水汽成云致雨的必要条件、强烈吸收长波辐射,影响气温
固体杂质成云致雨的必要条件(凝结核)
注意:人类活动造成的大气污染,已导致大气成分和含量的变化。
例如,人类活动燃烧煤,石油等矿物燃料,排放大量的二氧化碳,使大气中的二氧化碳含量不断增加。
尽管人类活动引起的大气成分的变化缓慢的,但已直接构成对人体健康的危害,并影响到人类的生存环境,而且对社会经济各个方面都具有潜在的重大影响。
大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上是不均匀的,人们依据温度、密度和大气运动状况的垂直变化,将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气。
(1)对流层贴近地面的大气最低层。
整个大气的3/4和几乎全部水汽、杂质都集中在这一层。
是大气中最活跃、与人类关系最为密切的一层。
人类就生活在对流层的底部。
对流层有以下特点:
①气温随高度的增加而递减。
因为地面是对流层大气的主要的直接热源,因此离地面越高,气温越低。
大致海拔每升高1000米,气温下降6℃。
②对流运动显著。
该层上部冷下部热,利于空气的对流运动,对流层即因此得名。
对流层的高度因纬度而异,低纬度地面受热多,对流旺盛,对流层高度高,可达17~18千米;中纬地区对流层高度为10-12千米;高纬度地面受热少,对流微弱,对流层高度仅8~9千米,平均高度为12KM。
同一地区,夏季高于冬季。
③天气现象复杂多变。
近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送,在上升过程中随着
温度的降低,容易成云致雨。
云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
(2)平流层自对流层顶至50~55千米高度的范围为平流层。
这一层有以下特点:
①气温随高度增高。
该层大气主要靠臭氧吸收大量的紫外线增温。
在22~27千米高度处,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层。
臭氧层以上,臭氧含量逐渐减少,但是太阳紫外线辐射强烈,气温随高度迅速增加。
臭氧大量吸收紫外线,为人类生存环境天然屏障;
②气流以平流运动为主。
该层上部热下部冷,不易形成对流,而是以平流运动为主,大气稳定,有利于高空飞行。
(3)高层大气平流层顶以上的大气,气压很低,空气密度小,到2000~3000千米高空,大气密度已与星际空间的密度接近,这个高度可看作是地球大气的上界,天气稳定少变,有流星、极光等现象出现。
在该层大气80~500千米的高空,有若干电离层。
电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态,能反射无线电短波,对无线电短波通信有重要作用,但会受到太阳活动(耀斑)的影响而减弱甚至中断。
高层大气气温自下而上气温先降后升,主要是高空有氧原子吸收太阳辐射。
三.逆温
一般情况下,对流层的某一高度出现的气温随高度增加而升高的现象,称为逆温。
由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展,所以逆温的好处有:①可以抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动;②逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利。
因为飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。
同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全。
不管是何种原因形成的逆温,对天气和大气污染的扩散都有相当大的影响,都会对空气质量产生很大影响。
它阻碍了空气的垂直对流运动,妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散,有利于雾的形成并使能见度变差,使大气污染更为严重。