高中地理 2.1大气的组成和垂直分布学案.doc

2.1大气的组成和垂直分布【考查目标】1.说出大气组成成分及其主要成分的作用。2.理解大气垂直分层并说出各层的特点、成因及其对人类活动的影响。3.能用气温的垂直分布曲线说明大气的垂直分层结构和主要特点。4.分析大气组成物质、气温垂直分布、大气运动、天气变化间的因果关系。【知识构建】知识结构见优化设计P32岩 石 圈 地 壳【内容精析】 上 地 幔内部圈层 地 幔地球的圈层结构（同心圈层） 下 地 幔范围和物质组成和特点组成和特点内 地 核 地 核外 地 核大 气 圈外部圈层 水 圈生 物 圈ABCDE地球外部圈层示意图大气圈的作用：保护作用（阻挡来自宇宙和太阳的有害辐射）；提供生命活动需要的气体；促使水循环；雕塑地表形态；对生物界和人类影响更为深刻。【课堂练习】读地球外部圈层图，回答：（1）图中代表大气圈的是 ；地球外部圈层是指（ ）+（ ）+（ ）（填字母）。（2）A层对自然环境的意义有： 。一、大气的组成1、大气（低层大气）的组成： 氮：含量最多（78%）是生物体的基本成分 干洁 氧：含量第二（21%）是人类和一切生物维持生命活动必需的物质 空气 二氧化碳：光合作用的基本原料，对地面有保温作用组成 臭氧：大量吸收紫外线地球生命保护伞；少量紫外线有杀菌作用 水汽 成云致雨的必要条件雨后的空气是清新的。固体杂质【特别提示】（1）干洁空气中各种气体所占比例基本上不变，但人类活动影响改变（2）水汽随时间、地点和气象条件而变化。水汽主要集中在大气底层，夏季大于冬季，低纬大于高纬。水汽的相变产生一系列天气现象，并伴随热量的吸收和释放，直接影响地面和大气温度；水汽吸收或放出长波辐射，有“温室效应”，并反射太阳辐射。（3） 固体杂质多集中于大气底层，随地区、时间和天气条件而变。陆上大于海上，城市大 于乡村，早晨和夜晚大于午后，冬季大于夏季。固体杂质对太阳辐射有反射、散射等削弱作用，并影响大气质量。2、人类活动对大气成分的影响：对对流层大气成分的影响： 燃烧矿物燃料：二氧化碳“温室效应”；硫氧化物和氮氧化物“酸雨”；粉尘“湿岛效应” 滥伐森林，滥垦草原：水汽含量减少，冬春季节固体杂质增多，加剧“沙尘暴”发生 交通工具：碳氢化合物和氮氧化合物光化学烟雾修水库：水汽含量增加，调节局部小气候对平流层的影响： 致冷剂的使用：氟氯烃从无到有破坏臭氧层出现臭氧层空洞飞机在平流层中飞行：氮氧化合物和碳氢化合物【例1】阅读以下材料，回答下列问题。干洁空气的主要成分(25千米以下)气体成分体积分数(%)质量分数(%)氮(N2)78.0875.52氧(O2)20.9423.15氩(Ar)0.931.28二氧化碳(CO2)0.03（变动）005臭氧(O3)0.000001-由于人类活动造成的大气污染，已导致大气成分比例的变化。例如，人类活动燃烧煤、石油等矿物燃料，排放出大量的二氧化碳，使大气中二氧化碳的含量不断增加。又如，在制冷工业发展前，大气中没有氟氯烃化合物。20世纪80年代以后，随着电冰箱、冰柜等的广泛使用，释放出大量的氟氯烃化合物，使大气中的氟氯烃含量增加。氟氯烃能破坏大气中的臭氧，使大气中的臭氧总量减少。(1)占干洁空气体积约99%的大气成分是 。(2)在制冷工业发展前后，干洁空气的主要成分发生了哪些明显变化？(3)干洁空气的主要成分发生变化，将会产生哪些危害？【答案】 (1)氮和氧(2)在制冷工业发展前后，干洁空气的主要成分比例发生了明显变化：二氧化碳的含量明显增加，臭氧含量明显减少，氟氯烃更是从无到有。(3)危害人体健康；影响人类的生存环境，并对社会经济各个方面产生不良影响。【例2】下列说法正确的是 （ ）A大气都是由干洁空气、水汽和固体杂质组成B二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，但对地面不具有保温作用C水汽和固体尘埃是成云致雨的充分条件D臭氧含量很少，但它能大量吸收紫外线【例3】俄罗斯的一架侦查飞机在莫斯科上空执行任务，它由14000米爬升到18000米，飞行员可能遇到下列哪些情况（ ）A 随高度升高气温不断下降 B 天气晴朗，大气平稳，能见度好C 出现雨雪天气，能见度差 D 随高度升高气温急剧升高二、大气的垂直分布1、大气的垂直分层依据温度、密度和大气运动状况，可将大气分为对流层、平流层和高层大气。【课堂练习】在上右图中标注各层名称、高度、各层特点、主要人类活动等2、各层的特点及原因：层次高度（千米）特 点原 因与人类活动的关系对流层低纬1718中纬1012高纬89气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6对流运动显著天气现象复杂多变热量绝大部分来自地面上冷下热，差异大，对流强水汽杂质多、对流运动显著关系密切平流层对流层顶-5055气温随高度增加而增高气流以平流运动为主 2227千米高度处，形成臭氧层 臭氧吸收紫外线上热下冷水汽杂质少、水平运动大气平稳天气晴朗有利高空飞行使地球生物免受过多紫外线侵害高层大气自平流层顶以上-大气上界20003000密度很小，气压很低底部温度垂直递减，上部垂直递增。底部对流运动，上部平流运动存在若干电离层（80500千米），能反射无线电波，对无线电通信有重要作用氧原子吸收紫外线太阳紫外线和宇宙射线作用使人们能够收听到很远地方的无线电波【特别提示】臭氧层A、形成：大致在地面以上10千米以上，臭氧含量随高度增加而增加，在2227千米处，臭氧含量最大，然后逐渐减少，大致在60千米以上，臭氧含量极少了。B、臭氧的时空分布： 纬度分布臭氧总量的极少值出现在赤道附近，极大值出现在南北纬60左右。时间分布当地春季出现极大值，秋季出现极少值；夜间大于白天。C、臭氧层被破坏：南极出现臭氧层空洞；北极臭氧层变薄；青藏高原臭氧层变薄速度加快。电离层：在80500千米的高层大气中，有若干电离层。电离层大气处于高度电离状态，它们就像一面反射无线电波的镜子，使电波在地面和电离层之间多次反射，从而实现了远距离无线电通信。【例4】气球作为探空的工具已经被广泛应用，据此回答：（1）如果用相同的气球在不同的纬度进行施放，升空最快的地区是（ ）A.赤道地区 B.副热带地区 C.副极地地区 D.极地地区（2）如果氢气球充气达到接近饱和状态时，施放后便会破裂，其主要原因是（ ）A.升空后由于气温上升导致气球膨胀而破裂 B.升空后气温下降，氢气在低温状态易爆炸，使气球破裂C.高空空气稀薄，气压低，气球因膨胀破裂 D.高空太阳辐射强，强烈的光照使气球破裂【例5】对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是：上空实际气温低于理论气温（按垂直递减率计算的气温）。下图表示四种对流层气温分布状况，分析图回答： 1、图表示的气温降低速率在 （ ） A3000米以下低于垂直递减率 B30006000米高于垂直递减率C6000米以下等于垂直递减率 D6000米以下均低于垂直递减率2、飞机可以在5000米高度平稳飞行的是 （ ）A B C D【解析】第一题须知对流层气温的垂直降低率是高度每增加1000米，气温下降6。图中的地面气温是20左右，3000米处的气温约-15，理论值应是2，可见3000米处的气温垂直降低率要比理论值高得多（即高度每增加1000米，气温下降的幅度大于6）。用同样的方法计算其他高度范围的气温降低率即可。第二小题根据题干的提示，只要四图中5000米处的实际气温不低于理论气温，飞机的飞行就比较平稳。通过画图计算，图5000米处的气温都比理论值低，图5000米处的气温与理论温度相近。【答案】（1）B（2）D【扩展提高】形成沙尘暴的条件主要是干旱、大风、较旺盛的上升流，若大气对流层中出现逆温现象，可抑制沙尘暴。读图，完成：（1）若E处的高度为1000米，气温为10，要抑制沙尘暴的发生，F地的气温至少应降到（ ）A16 B6 C4 D4（2）图9右侧是F地某日气温变化曲线图，该地最有可能出