最新专题大气的组成与垂直分层
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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。
3.1大气的组成与垂直分层
一、大气的组成
气体体积分数作用
氮气78% 生物体基本成分
氧气21% 好氧生物维持生命活动,有机物燃烧、腐败、分解
二氧化碳0.03% 植物光合作用,对地面保温
臭氧——强烈吸收紫外线,保护地面生物
2、成云致雨的条件:a、充足的水汽;b、凝结核;c、降温(气流上升降温)
3、雾和霜的形成条件:a、充足的水汽;b、大气稳定,风力小;c、降温(地面冷源降温)
二、垂直分层:依据温度、密度和运动状况
1、对流层,对流运动为主,低纬度地区厚度17-18千米,中纬度10-12千米,高纬度8-9千米,夏季厚,冬季薄,原因:地面是对流层大气的直接热源。
温度随海拔升高而降低。
集中了几乎全部的水汽和杂质,对流运动强,天气现象复杂多变。
2、平流层,平流运动为主,对流层顶部至50-55千米,温度随海拔升高而升高。
大气稳定,水汽杂质含量少,能见度高,适合飞行。
15-35千米有臭氧层吸收紫外线,使平流层增温,保护地面生物。
3、高层大气,平流层顶部至2000-3000千米的大气上界,随着海拔高度的升高,温度先降后升。
60-500千米有电离层,反射无线电波。
流星和极光现象。
三、逆温
1、定义:气温的垂直递减率低于理论垂直递减率,即海拔每升高100米气温降低0.6℃。
2、影响:使大气对流运动强度降低甚至消失。
不利影响:加重大气污染;产生大雾天气;降低能见度,地面湿滑,影响交通。
有利影响:抑制沙尘暴的发生;出现在高空时有利于飞行;是一种气候资源,减轻山坡河谷地区冻害。
《大气的组成与垂直分层》讲义一、大气的组成大气是由多种气体和杂质混合而成的。
其主要成分包括氮气、氧气、氩气,还有少量的二氧化碳、稀有气体(如氦、氖、氩、氪、氙、氡)以及水蒸气等。
氮气是大气中含量最多的气体,约占大气总体积的 78%。
氮气在维持生命活动方面的直接作用相对较小,但它在许多化学反应和工业过程中具有重要意义。
氧气对于地球上大多数生物的呼吸作用至关重要,大约占大气总体积的 21%。
它不仅支持着动物的生命活动,也是燃烧等化学反应所必需的。
氩气在大气中的含量仅次于氮气和氧气,约占 093%。
二氧化碳虽然在大气中的含量相对较少,仅约占 004%,但其对地球的气候和生态系统有着重要的影响。
二氧化碳是一种温室气体,能够吸收地面辐射并将热量保留在大气中,从而导致全球气温升高。
稀有气体在大气中的含量极少,但它们在某些特殊的物理和化学过程中发挥着独特的作用。
水蒸气在大气中的含量变化较大,通常在 0%至 4%之间。
它的含量会受到地理位置、气候条件和季节等因素的影响。
水蒸气是天气变化和水循环的重要组成部分。
除了上述气体成分,大气中还存在着各种悬浮的固体和液体微粒,被称为大气杂质。
这些杂质包括灰尘、花粉、海盐颗粒、火山灰等。
它们的存在不仅会影响大气的透明度和能见度,还可能作为凝结核,促进云、雾和降水的形成。
二、大气的垂直分层大气的垂直分层是根据温度、密度和大气运动状况等因素来划分的。
通常可以分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。
1、对流层对流层是大气的最底层,平均厚度约为 12 千米,但在赤道地区可达 17 千米至 18 千米,在极地地区则只有 8 千米左右。
对流层的特点是气温随高度的增加而降低,平均每升高 1000 米,气温约下降 6℃。
这是因为对流层的热量主要来源于地面辐射,离地面越远,获得的热量越少。
对流层的大气运动非常活跃,存在着强烈的对流现象。
热空气上升,冷空气下沉,形成了复杂的垂直和水平气流,这也是对流层得名的原因。
大气的组成和垂直分层新课程标准:运用图表资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产生活的联系。
基础知识梳理:一、大气的组成二、大气的垂直分层大气垂直分层的依据:规律(一)对流层特点:1.气温随高度的增加而,海拔每升高100米,气温下降。
原因:是近地面(对流层)大气的直接热源。
2. 运动显著。
原因:热空气膨胀上升,冷空气收缩下沉。
对流层的高度因纬度而异:低纬度地区:17~18千米,中纬度地区:10~12千米,高纬度地区:8~9千米。
3.天气现象复杂多变(多阴雨天气)。
与人类生产、生活关系:与人类生产、生活关系最为密切。
(二)平流层特点:1.气温随高度的增加而。
原因:平流层中的臭氧大量吸收太阳辐射中的紫外线使大气温度升高。
2.气流以运动为主。
大气稳定,天气晴朗,能见度高,利于高空飞行。
与人类生产、生活关系:臭氧大量吸收紫外线,为人类生存环境提供天然屏障;大气稳定利于高空飞行(三)高空大气特点:1.气压很低,密度很小。
2.80—500KM处含有若干电离层,能反射无线电短波。
原因: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,能反射无线电波,对无线电通讯有重要作用。
三、逆温1.含义:在一定条件下,对流层中会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象。
2.特征:(1)天气稳定(上热下冷,没有空气的对流运动)(2)不利于污染物的扩散。
3.最易发生逆温的时间:冬季日出前后最易发生逆温的地形:盆地、河谷4.影响:(1)出现多雾天气。
早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故。
(2)加剧大气污染。
由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
(3)对航空造成影响。
逆温多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。
如果出现在高空,对飞机的飞行极为有利。
4.归纳各大气层的基本情况地理小百科:大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射要到达地面要穿过厚厚的大气,大气对太阳辐射有吸收,反射和散射作用,从而削弱了到达地面的太阳辐射。