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。
第二章地球上的大气第一节大气的组成和垂直分层一、大气的组成2.臭氧大气中臭氧的含量很少,但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。
臭氧能吸收太阳光中的紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用。
3.人类活动影响大气成分人类活动排放的污染物影响大气的成分和含量,产生大气污染,对生态系统和人类造成不利影响。
二、大气的垂直分层根据大气在垂直方向上的温度、运动状况和密度等方面的差异,大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
好,适合航空飞行汽、杂质少高层大气平流层顶到2000—3000千米气压低,空气密度很小;在80-500千米存在若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态从平流层顶向上约40千米,温度随高度升高而递减;之后随高度的升高而递增从平流层顶向上约40千米范围内对流运动明显;再往上大气以水平运动为主三、拓展——逆温现象(1)定义:气温随高度增加而上升的现象,或者随高度的增加气温的垂直递减率小于 6 ℃/km。
(2)影响:①阻碍空气对流,抑制沙尘暴。
②逆温时大气结构稳定,加重大气污染。
第二节大气受热过程和大气运动一、大气的受热过程:1.大气的热源(1)太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
(2)地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
2.大气对太阳辐射的削弱作用表现形式参与作用的大气成分常见的自然现象选择性吸收水汽、二氧化碳(对流层);臭氧(平流层);氧原子(高层大气)平流层中的臭氧能吸收紫外线,队地球生物具有保护作用散射空气分子、尘埃等晴朗的天空呈蔚蓝色(在太阳辐射的可见光中,蓝、紫光波长短,容易被空气分子散射)反射云层和较大颗粒的尘埃夏季多云的白天,气温不太高3.大气的受热过程大气的受热过程实质上就是一个热量的传输过程,该传输过程可以划分成三个环节,如下图所示:①太阳暖大地:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
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。
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。