第二單元從地球圈層看地表環(huán)境第一節(jié)大氣圈與大氣運(yùn)動(dòng)第1課時(shí)大氣圈的組成與結(jié)構(gòu)一、大氣圈的組成1.大氣圈:地球表面包圍著的大氣,是多種氣體組成的混合物。2.底層大氣的組成及作用:(1)干潔空氣:主要成分是氮和氧。(2)水汽:是成云致雨的必要條件。二、大氣圈的分層1.劃分依據(jù):大氣在垂直方向上的溫度、密度及運(yùn)動(dòng)狀況的差異。2.垂直分層:(1)對(duì)流層:大氣的絕大部分(約占整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4),幾乎全部的水汽和固體雜質(zhì)都集中在該層。其主要特征如下:項(xiàng)目特征氣溫垂直變化隨高度增加而降低大氣運(yùn)動(dòng)狀況對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著與人類的關(guān)系天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變,與人類關(guān)系最密切厚度特征隨季節(jié)而變化:夏季大于冬季隨緯度而變化:低緯度地區(qū)大于高緯度地區(qū),平均厚度12千米(2)平流層:項(xiàng)目特征氣溫垂直變化隨高度升高而升高,原因是臭氧吸收紫外線而增溫大氣運(yùn)動(dòng)狀況水平運(yùn)動(dòng)為主與人類的關(guān)系20~40千米有臭氧層,對(duì)生物有保護(hù)作用,被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”能見(jiàn)度高,氣流穩(wěn)定,少飛鳥(niǎo)出現(xiàn),是航空的理想空域(3)高層大氣:密度很小。80~500千米有若干電離層,能反射無(wú)線電短波,對(duì)無(wú)線電通信有重要作用。將大氣成分與對(duì)應(yīng)的作用連線。下圖為大氣垂直分層示意圖,圖中曲線是溫度隨高度的變化曲線。1.找到各層位置并填上。2.在圖中用箭頭(→→或↑↓)表示出對(duì)流層和平流層大氣的運(yùn)動(dòng)狀況。判斷下列說(shuō)法的正誤。①大氣層溫度隨高度增加而降低。 (×)②平流層有利于高空飛行。 (√)③高層大氣的電離層對(duì)人類有害無(wú)益。 (×)能力大氣的垂直分層1.對(duì)流層厚度的分析:由上面的關(guān)聯(lián)圖可知,對(duì)流層的厚度會(huì)因時(shí)空而變化,具體表現(xiàn)為:對(duì)流層厚度空間變化低緯17~18中緯10~12高緯8~9時(shí)間變化夏季厚,冬季薄2.對(duì)流層(或平流層)各項(xiàng)特征之間的關(guān)系分析:(1)對(duì)流層。(2)平流層。3.大氣垂直分層的判讀方法:可以依據(jù)大氣的物理性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)狀況等對(duì)其所在層進(jìn)行判讀:(1)溫度:溫度隨高度增加而降低則為對(duì)流層;溫度隨高度增加而增加則為平流層。(2)氣流運(yùn)動(dòng):空氣以對(duì)流運(yùn)動(dòng)為主則為對(duì)流層;空氣以平流運(yùn)動(dòng)為主則為平流層;(3)天氣狀況:天氣復(fù)雜多變則為對(duì)流層;以晴朗天氣為主則在平流層或高層大氣。【知識(shí)拓展】臭氧知多少臭氧在常溫下是一種有特殊臭味的藍(lán)色氣體。平流層中的臭氧層能吸收紫外線,保護(hù)地球生命。臭氧還可以被用作消毒劑,殺菌消毒。不過(guò),過(guò)高的臭氧濃度卻會(huì)對(duì)人體造成危害,汽車尾氣、工廠煙霧中的氮氧化物等,在紫外線的照射下會(huì)產(chǎn)生臭氧等有毒氣體,目前臭氧已經(jīng)成為許多城市的主要污染物。2012年10月15日,奧地利“墜落人”菲利克斯·鮑姆加特納,從距地面高度約3.9萬(wàn)米的高空攜帶降落傘自由落體跳下,成為世界上首位成功完成超音速自由落體的跳傘運(yùn)動(dòng)員。他配備的宇航服,外表絕緣(1)3.9萬(wàn)米的高空大氣與地面有哪些不同?(區(qū)域認(rèn)知:采用正確的方法與工具認(rèn)識(shí)區(qū)域)提示:3.9萬(wàn)米的大氣中含有臭氧,空氣密度小、氣壓小、濕度低、溫度較低,含氧量低,(2)菲利克斯·鮑姆加特納為什么要配備特制宇航服?(綜合思維:地理要素的綜合)提示:3.9萬(wàn)米的高空與近地面大氣的溫度、濕度、氣壓、含氧量等物理性質(zhì)差異較大;下落過(guò)程中速度極快,會(huì)與空氣劇烈摩擦,為了保護(hù)運(yùn)動(dòng)員的人身安全,讀大氣垂直分層高度、溫度和氣壓的變化圖,據(jù)此,完成(1)、(2)題。(1)關(guān)于圖中內(nèi)容的敘述,正確的是 ()A.大氣垂直分層的依據(jù)是高度、溫度和氣壓的變化B.隨高度增加氣溫升高,氣壓降低C.距地面20千米處氣壓降為地面的一半D.對(duì)流層垂直方向上溫度變化范圍是20℃~-60℃(2)關(guān)于圖中①②層大氣的正確敘述是 ()A.①層大氣厚度隨緯度增加而增厚B.②層因氧原子吸收紫外線而增溫C.①層大氣與人類關(guān)系最密切D.②層復(fù)雜的天氣現(xiàn)象不利于飛行【思路點(diǎn)撥】解讀該圖的思路如下:【解析】(1)選D,(2)選C。第(1)題,根據(jù)大氣的溫度、密度、運(yùn)動(dòng)狀況等特征,大氣自下而上分為對(duì)流層、平流層和高層大氣;對(duì)流層氣溫隨高度的增加而遞減,平流層氣溫隨高度的增加而上升;20km處氣壓值約為80hPa,而近地面約為1000hPa,不是一半的關(guān)系。第(2)題,對(duì)流層厚度與緯度呈負(fù)相關(guān);平流層升溫是因?yàn)槌粞跷兆贤饩€;平流層天氣晴朗,空氣以水平運(yùn)動(dòng)為主【補(bǔ)償訓(xùn)練】下圖為“大氣垂直分層示意圖及各層特征列表”,讀圖表完成(1)、(2)題。(1)對(duì)于大氣垂直方向各層說(shuō)法正確的是 ()A.隨高度增加氣流運(yùn)動(dòng)狀況差異是劃分各層的唯一依據(jù)B.①層集中了大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽與固體雜質(zhì)C.②層的熱量主要來(lái)自地面D.③層有臭氧層存在(2)表中甲、乙兩格應(yīng)該填寫(xiě) ()A.↑晴朗 B.→陰雨C.↓陰雨 D.↑↓晴朗【解析】(1)選B,(2)選D。第(1)題,對(duì)于大氣垂直方向各層,隨高度增加氣流運(yùn)動(dòng)狀況差異是劃分各層的重要依據(jù),不是唯一;①層是對(duì)流層,集中了大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部水汽與固體雜質(zhì);②層是平流層,熱量主要來(lái)自臭氧吸收紫外線;③層是高層大氣,有電離層存在。第(2)題,表中甲在對(duì)流層,以垂直運(yùn)動(dòng)為主,填寫(xiě)↑↓箭頭。乙格大氣以平流運(yùn)動(dòng)為主,天氣晴朗。圖形1大氣的垂直分層示意圖圖形2大氣的垂直分層(部分)示意圖1.圖形實(shí)質(zhì):試題中的各種大氣垂直分層示意圖或局部示意圖實(shí)質(zhì)都是教材圖呈現(xiàn)的大氣層氣溫分布、各層高度及特點(diǎn)、各層的人類活動(dòng)等知識(shí)。2.學(xué)科素養(yǎng):讀懂此圖需要具備一定的區(qū)域認(rèn)知和綜合思維等學(xué)科素養(yǎng)。大氣的垂直分層示意圖思考:(1)云雨等天氣現(xiàn)象發(fā)生在哪一層?提示:對(duì)流層。(2)極光現(xiàn)象發(fā)生在哪一層?提示:高層大氣。(水平1)讀干潔空氣的組成成分和比例示意圖,回答1~3題。1.下列對(duì)于圖中各字母代表的成分及作用的敘述,正確的是 ()A.a氧氣,氧是生物體的基本元素B.a氮?dú)?吸收紫外線,保護(hù)地球生命C.b氧氣,地球生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)D.b氮?dú)?吸收地面輻射,具有保溫作用2.下列有關(guān)各大氣成分的作用,敘述錯(cuò)誤的是 ()A.臭氧盡管含量少,但卻能夠吸收紫外線,有“地球生命的保護(hù)傘”之稱B.水汽和雜質(zhì)是成云致雨的必要條件C.干潔空氣中氮?dú)夂孔畲?這為綠色植物的光合作用提供了原料D.二氧化碳吸收地面輻射,具有保溫作用3.人類活動(dòng)排放的廢棄物進(jìn)入大氣,導(dǎo)致大氣中一些成分比例發(fā)生了明顯變化,表現(xiàn)為 ()A.臭氧增多 B.氧氣增多C.水汽增多 D.二氧化碳增多【解析】1選C,2選C,3選D。第1題,圖中b表示氧氣,它是地球生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)。第2題,二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料。第3題,人類使用制冷設(shè)備,釋放的氯氟烴使大氣中的臭氧減少;人類排放污染物進(jìn)入大氣,不會(huì)使大氣中的氧氣和水汽增多;人類燃燒煤炭、石油等礦物燃料,排放大量的二氧化碳,使大氣中的二氧化碳含量增加。【知識(shí)拓展】二氧化碳含量變化在過(guò)去80萬(wàn)年的絕大多數(shù)時(shí)間里,大氣中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的變化相對(duì)平緩。然而,從1740年到2011年短短不到300年的時(shí)間里,二氧化碳體積分?jǐn)?shù)增加了40%多。(水平2)地球大氣中進(jìn)行著各種不同的物理過(guò)程,產(chǎn)生著高天流云、風(fēng)霜雨雪等異彩紛呈的自然現(xiàn)象。運(yùn)用所學(xué)知識(shí),回答4、5題。4.云雨現(xiàn)象主要分布在對(duì)流層,原因不包括 ()A.上冷下熱 B.水汽、雜質(zhì)含量多C.對(duì)流旺盛 D.二氧化碳含量多5.“我欲乘風(fēng)歸去,又恐瓊樓玉宇,高處不勝寒”說(shuō)明 ()A.對(duì)流層氣溫分布特點(diǎn)是隨高度上升,氣溫降低B.對(duì)流層空氣上熱下冷,空氣不穩(wěn)定C.對(duì)流層大氣的熱量直接來(lái)自太陽(yáng)輻射D.對(duì)流層大氣的熱量主要