即墨市第一中学 高二地理 导学案
编写：陈潇 审核： 高二地理组 日期： 2015.9.8 编号：04
课题 大气的垂直分层 对流层大气的受热过程 课 型 新授
课程标准 运用图表说明大气受热过程。
学习目标 1.了解大气的垂直分层结构，明确各层的主要特征。
2.理解太阳辐射、地面辐射和大气辐射、大气逆辐射的关系，说明大气的受热过程。
3.理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。
4.了解影响地面辐射的因素。
目标评价 1．通过课前预习检测的达成目标1；
2.通过自主探究1、合作探究1、针对训练达成目标2;
3．通过合作探究2达成目标3.
教学准备 多媒体课件，自主探究、合作探究 课 时 1-1.5课时
课 前 预 习
一、 大气的垂直分层
1. 大气的主要成分及各种成分的环境意义
低层大气组成 体积(％) 作用
干 洁
空 气 N2 78 地球生物体内蛋白质的重要组成部分
O2 21 人类和一切生物维持生命活动所必需的物质
CO2 0．033 绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用
03 很少 能吸收太阳紫外线，对地球上的生物起着保护作用
水汽 很少 产生云、雨、雾、雪等天气现象；影响地面和大气的温度
固体杂质 很少 作为凝结核，是成云致雨的必要条件
2.大气垂直分层和各层特点
大气分层 大约高度 气温的垂直变化 与人类的关系
对流层 ___________千
米以下 随高度增加而____________ 天气现象复杂多变，与人类的关系__________
平流层 ___________
千米 随高度增加而________ 利于飞机_________
高层大气 ________千
米以上 气温变化复杂 对无线电短波通信有重要作用
二、对流层大气的受热过程
1．大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为______________、________和________。
简述大气层的垂直分层及特征
大气层是地球表面上空的一层气体包围物，它保护并维持地球上的生命。大气层可以根据不同的特征和性质进行垂直分层。在这篇文章中，我们将详细介绍大气层的垂直分层及其特征。
1. 对流层
对流层是大气层中最接近地球表面的一层，它从地面开始，向上延伸约10-15公里。这一层是人类活动和大部分天气现象发生的区域。对流层中有丰富的水汽和空气运动，形成了云、风、降水等现象。温度随着高度的增加而递减，平均每升高1公里温度下降约6.5摄氏度。
2. 平流层
平流层位于对流层之上，延伸至约50公里高度。在平流层中，温度随着高度的增加而保持稳定或略微上升。这是因为平流层中存在着臭氧（O3）浓度最高的臭氧层（臭氧圈），它吸收了紫外线辐射并使温度升高。平流层也是飞机和气球等航空器的主要活动区域。
3. 中间层
中间层位于平流层之上，延伸至约80公里高度。在这一层中，气温开始逐渐下降。中间层的特征之一是稳定的大气压力和较低的空气密度。由于大气压力较低，这一层对人类活动影响较小。
4. 热层
热层位于中间层之上，延伸至约500公里高度。在这一层中，温度随着高度的增加而逐渐上升。这是因为热层受到太阳辐射的直接影响，吸收了大量的太阳能量并使温度升高。热层也是人造卫星轨道所在的区域。
5. 顶部
大气顶部被认为是大约1000公里以上的高空区域。在这个区域内，大气变得非常稀薄，并且几乎没有可测量的空气运动。
除了垂直分层外，大气还具有以下特征：
1. 水汽含量：大气中含有不同程度的水汽，这决定了云、降水和湿度等天气现象。
2. 气压：大气压力随着高度的增加而逐渐减小。在海平面上，平均气压约为1013.25毫巴。
3. 温度变化：大气温度随着高度的变化而不同。通常情况下，温度随着高度的增加而下降，但在平流层和热层中可能会出现升高的情况。
4. 大气成分：大气主要由氮气（约78%）和氧气（约21%）组成，还包括稀有气体、水蒸汽、二氧化碳等微量成分。
大气垂直分层的主要依据是：温度、密度、大气运动状况。大气共分为三层：对流层、平流层和高层大气（高层大气又可细分为中间层、热层（暖层）和散逸层）。
整个地球大气层按其成分、温度、密度等物理性质在垂直方向上的变化，世界气象组织把它分为五层，自下而上依次是：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
1、对流层
对流层是地球大气中最低的一层。云、雾、雨雪等主要大气现象都出现在此层。气温随高度增加而降低：由于对流层主要是从地面得到热量，因此气温随高度增加而降低。
2、平流层
在平流层内，随着高度的增高，气温最初保持不变或微有上升。平流层这种气温分布特征是和它受地面温度影响很小，特别是存在着大量臭氧能够直接吸收太阳辐射有关。
3、中间层
自平流层顶到80km左右为中间层。该层的特点是气温随高度增加而迅速下降，并有相当强烈的垂直运动。
4、暖层
暖层它位于中间层顶以上。该层中，气温随高度的增加而迅速增高。这是由于波长小于0.175μm的太阳紫外辐射都被该层中的大气物质所吸收的缘故。
5、散逸层 这是大气的最高层，又称外层。这一层中气温随高度增加很少变化。由于温度高，空气粒子运动速度很大，又因距地心较远，地心引力较小，所以这一层的主要特点是大气粒子经常散逸至星际空间，本层是大气圈与星际空间的过渡地带。
- 1 - 大气垂直分层的依据
大气垂直分层是指将地球上空的大气按照不同温度和其他空气性质的变化规律分成几层来研究大气特征的学术理论。因为温度、湿度、气压、粒子浓度、能量分布都存在所谓的垂直变化，所以大气也可以分层。在地球及其他行星的大气垂直分层，根据其特性及其与物理环境的相互作用，以及在比较稳定的状态下每个层次垂直变化的规律，可以很好地区分出有效利用的层次。大气垂直分层的基本依据是温度垂直变化规律。由于地球表面是黑热的，它的温度随高度的增加而降低，而且温度的降低速度也会随着高度的增加而增加。在大气层中，这种温度垂直变化规律被称为温度垂直变化的自然规律。
温度的变化也是大气垂直分层的重要依据。大气层温度会在距地面指定的高度上发生微妙的变化。正常情况下，距地面一百公里左右，大气层温度开始降低，这一部分被称为静止层，大气温度会稳定在一定的范围内，一般在-60℃到5℃之间。它是由太阳辐射被吸收的余量决定的，太阳辐射的能量越大，被吸收的余量也越大，大气静止层温度也会随之升高。
接下来，离地面约2千米以上，温度由外至内依次降低，这一部分被称为对流层，大气中的能量转移主要发生在此层，其最高温度可以达到20℃到30℃。随着高度的增加，温度会迅速降低，冰霜温度（一般为-80℃）到达时，就进入到我们常说的结冰层了。之后，就进入了更为冷酷的真空及空间层，温度也就随着高度的增加而迅速的降低。 - 2 - 大气的湿度也是大气垂直分层的一个重要依据。湿度在大气层中也存在规律性的变化，湿度分布有自己的垂直变化规律，在距地面较低处形成低湿环境，而在距地面较高处形成高湿环境，湿度的变化也是大气垂直分层的重要依据。
另外，大气层中的气压也是大气垂直分层的一个重要依据。气压是由大气分布密度的变化决定的，即气压的变化是由大气密度的变化所决定的。大气垂直分层中的气压也会发生变化，它的变化也是大气垂直分层的一个重要依据。
