2-1 大气的组成和垂直分层
1. 大气的组成
低层大气(25Km以下)主要由干洁空气、水汽和固体杂质组成
干洁空气:低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体
低层大气(25Km以下)的干洁空气中,氮气和氧气合占总体积的99%左右
2. 干洁空气成分的作用
氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质;(了解)
氮是地球上生物体的基本元素;(了解)
二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,另外,它吸收地面长波辐射的能力强,使气温升高;吸收长波辐射(主要来源:地面)→升温→释放长波辐射
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。吸收紫外线→大气升温
3. 辐射
辐射:自然界中一切物体都以电磁波的方式向四周发射能量,这种传播能量的方式称为辐射。
辐射按波长分类:
从长到短:无线电波 一 红外线 一 可见光(最长红光,最短紫光)一 紫外线 一 X射线 一γ射线
4. 辐射基本定律
①物体的温度越高(低),辐射的放射能力越强(弱)
☆②物体的温度越高(低),辐射中最强部分的波长越短(长)
③由于地球表面的温度比太阳低得多,地面辐射的波长也就比太阳辐射要长,相对而言,太阳辐射为短波辐射(能量强),地面辐射为长波辐射(能量弱)
5. 太阳辐射
太阳辐射能量最集中的部分是可见光区,因此说太阳辐射属于短波辐射
6 温室气体
温室气体:大气中能够吸收并重新释放长波辐射(红外线)的气体
常见的温室气体:二氧化碳、水汽、甲烷等
7 水汽
大气中的水汽和杂质含量很少,却在天气变化中扮演重要角色。是水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,同时伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的温度
8. 杂质
大气中的杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件
9. 人类活动对大气成分的影响
大气中的水汽和杂质含量,因时因地而异。人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量,产生大气污染,对生态系统和人类生存造成不利影响。
10. 大气含氧量减少对人体产生的影响
有利:适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力
不利:含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命
11. 二氧化碳含量与人类活动
二氧化碳增多会导致温室效应二氧化碳体积分数的增加基本上都来自化石燃料的燃烧(排放增多)和土地利用(吸收减弱)的变化(主要是毁林)。
12. 影响全球气候变暖的因素
思考角度 |
影响因素 |
具体表现 |
自然因素 |
【地】地表 |
下垫面性质变化,如下垫面比热容变低、反射率变低导致地表吸收太阳辐射量增加,引起近地面气温升高 |
【气】气候 |
地球正处于温暖的间冰期(温暖期) |
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人文因素 (增加排放) |
【资】资源 |
矿物燃料燃烧,释放大量温室气体 |
【农】农业 |
农田秸秆焚烧释放大量温室气体 |
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【工】工业 |
工业生产排放大量温室气体 |
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【交】交通 |
汽车尾气排放温室气体 |
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人文因素 (减少吸收) |
【生】生物 |
乱砍滥伐破坏森林植被,减少吸收温室气体 |
草地过度放牧,使草地退化破坏植被,减少吸收温室气体 |
13. 应对全球气候变暖的措施
思考角度 |
治理措施 |
具体表现 |
减少排放 |
技术措施 |
优化能源消费结构,使用清洁能源 |
发展节能技术,减少排放,提升工艺、更新设备等方式提高能源利用率,减少排放 |
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经济措施 |
大力发展低耗能、低排放的产业 |
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加快产业结构调整,改善产业结构 |
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增加吸收 |
生物措施 |
植树种草,增加植被覆盖率,增加碳汇 |
技术措施 |
发展固碳技术,增加碳汇,如将二氧化碳封存到地下和海洋 |
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适应变化 |
生物措施 |
培育农作物新品种 |
改变作物种植结构,适应变化的气候 |
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工程措施 |
加固沿海堤岸,抵御海水入侵 |
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修建水利工程,抵御旱涝灾害 |
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技术措施 |
利用喷灌滴灌技术,种植耐旱作物 |
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政策干预 |
政策措施 |
加强国际合作,建立国际共同应对机制 |
倡导节约消费,政府政策鼓励,公众参与 |
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经济措施 |
征收碳税,二氧化碳额度进入市场,成为可以交易的商品 |
14. 臭氧含量与人类活动
臭氧层破坏的主要原因是氯氟烃类化学物质(CFCs)的大量使用。
保护臭氧层措施:减少消耗臭氧层物质的排放、加强国际合作等
15. 臭氧层作用
臭氧层作用:臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害,被称为“地球生命的保护伞”。臭氧层空洞会使人类患上由紫外线带来的疾病,如皮肤癌、白内障等
考点1:低层大气的组成成分
口诀:氮气生物体必须,含量占比属第一。低氧运动更给力,缺氧阎王让你去。二氧化碳吸长波,保温效果杠杠滴。臭氧吸收紫外线,保护地球生物体。水汽饱和加杂质,降温就会下大雨。杂质就是凝结核聚集水汽变水滴。
二、大气的垂直分层
1. 划分依据
地球大气从地面向上,可延伸到数千千米高空。根据温度、运动状况和密度,大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
对流层大气集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质
↓ 吸收地面长波辐射,对流层大气的直接热源是地面(底层:距地面近,吸收地面辐射多,升温快 上层:距地面远,吸收地面辐射少,升温慢)
↓ 温度变化特征:气温随高度的升高而递减(平均0.6℃/100m)气温垂直递减率
↓ 气流状况:上部冷、下部热(不稳定大气)
↓ 对流运动显著
天气特征:天气复杂多样,容易成云致雨
平流层:
平流层存在臭氧层
↓吸收短波辐射(紫外线),平流层大气的直接热源是太阳
↓温度变化特征:气温随高度升高而升高(增温幅度先慢后快)
↓气流状况:上部热、下部冷(大气稳定)
↓平流运动显著
↓天气以晴朗为主,能见度高→飞行
高层大气:
概念:平流层以上的大气统称高层大气
温度特征:自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温会下降。
随后,由于大气吸收了太阳紫外线,温度又持续上升,在300千米的高空,温度可达1 000℃以上
电离层:在80一500千米的高空,有若千电离层。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,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。空气密度:高层大气的空气密度很小。在2000一3000千米的高空,这个高度可以看作是地球大气的上界。
考点2:大气垂直分层及特征
方法:大气垂直分层及特征图
这部分内容以记忆为主,如图所示,也可参考下面口诀
口诀:对流层大气,热量吸大地;天气变化多,水汽很充裕;平流臭氧多,吸短波辐射;飞机贼平稳,海拔高变热
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