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新湘教版必修一 第三章 地球上的大气知识总结
第一节 大气的组成与垂直分层
1.人类生活在大气圈底部。大气是多种气体的混合物。低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。
（1）干洁空气：主要成分是氮气（78%）和氧气（21%），除此还有二氧化碳和臭氧。
①氮气：地球上生物体的基本成分。
②氧气：人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质，并参与有机物的燃烧、腐败和分解。
③二氧化碳：绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用。【二氧化碳增多的原因：化石燃料的燃烧、毁林；二氧化碳增多的影响：导致全球变暖】
④臭氧：强烈吸收太阳紫外线，臭氧层可保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害；穿透大气到达地面的少量紫外线具有杀菌作用。【臭氧的影响：皮肤癌、白内障、传染病；措施：抑制氟氯烃的产生】
（2）水汽：在水平方向上，海洋上空高于陆地上空，湿润地区上空高于干旱地区上空；
在垂直方向上，自地面向高空逐渐减少。
（3）杂质：近地面大气中，陆上多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季。
成云致雨的条件：①充足的水汽②杂质（凝结核）③遇冷凝结
2.雾和霾
（1）共同点：①形成条件：凝结核（固体杂质）、大气层结稳定（如：对流运动弱、风小等）；②影响：能见度下降。
（2）不同点：①雾是水汽凝结现象（雾的形成需要有大量的水汽，且遇冷）;一般多发于晴朗的夜晚和清晨，当白天太阳升起，气温升高，雾就会消散。②霾是大量杂质集合现象，为大气污染状态（多为PM2.5的颗粒物），可在一天中的任何时间出现。
（3）雾霾天气对我们生活会产生的影响：①危害人体健康；②影响生活出行；③影响交通通行。
3.大气的垂直分层：根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异，自下而上依次是对流层、平流层和高层大气。
（1）对流层：贴近地面的大气最低层。与人类的关系最为密切。
①高度：随纬度、季节而变化。就纬度而言，低纬度地区高17-18千米，中纬度地区高10-12千米，高纬度地区高仅8-9千米。就季节而言，任何纬度地区，夏季较厚而冬季较薄，中纬度地区尤其明显。
②特点：对流层气温随高度的增加而递减（每升高100米，气温下降0.6℃）。对流层的顶部气温约-50℃，因为地面是对流层大气主要的直接热源。
对流层上部冷下部热，空气对流运动显著，随着空气的对流运动，水汽和杂质向上运动，气温降低，容易成云致雨。
天气现象复杂多变，云、雾、雨、雪等天气现象都发生在这一层。
【逆温】①对流层下部，气温随高度升高而增强的现象。
②海拔每上升1000米，气温下降幅度小于6℃。
发生逆温时，大气的运动状况：由于大气上热下冷，阻碍空气对流运动，大气稳定。
逆温现象带来的影响：不利影响：①多雾天气。早晨多雾天气大多与逆温有关，大雾使大气能见度降低，影响出行，甚至出现交通事故。②加剧大气污染。空气对流运动受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。
有利影响：抑制沙尘暴的发生。
逆温生消过程：自下而上出现和消失
（2）平流层：
①高度：自对流层顶向上至50-55千米高度的范围。
②特点：气温随高度的增加而上升。该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温。【臭氧】集中在15-35千米的气层中，形成臭氧层。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”。平流层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流。大气以水平运动为主，水汽、杂质含量稀少，天气现象少见。平流层大气平稳，天气晴朗，有利于航空飞机飞行。
（3）高层大气：平流层顶以上的大气
特点：在60-500千米的高空，有若干电离层，电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。有极光和流星现象。
第二节 大气受热过程
1.太阳辐射：地球大气最重要的能量来源。太阳辐射为短波辐射，其余的辐射为长波辐射。
2.大气对太阳辐射的削弱作用：大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用。
作用形式 参与作用的大气成分 波长范围 作用特点
反射 云层、尘埃 各种波长同样被反射 无选择性，反射光呈白色
散射 空气分子、微小尘埃 蓝光、紫光易被散射 向四面八方散射，有选择性
颗粒较大尘埃雾粒、小水滴 所有波段 无选择性，各波段同样被散射
吸收 臭氧（平流层） 紫外线（波长较短） 有选择性，大部分可见光可穿透
水汽、二氧化碳（对流层） 红外线（波长较长）
阴雨天天空昏暗：反射；晨昏蒙影：散射；蔚蓝色天空：散射；灰白色天空：散射；朝霞、晚霞：散射
大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用，削弱了到达地面的太阳辐射。到达地面的太阳辐射由低纬度向两极递减。
3.大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异的影响因素：
①太阳高度：低纬度地区、正午，太阳高度大，经过大气路程短，削弱少，太阳辐射强；高纬度地区、早晚，太阳高度小，经过大气路程长，削弱多，太阳辐射弱。
②海拔：海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多。
③天气：晴天温度高，阴天温度低。晴天云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温高。阴天云量多，大气对太阳辐射的削弱强，气温低。
4.大气对地面的保温作用
①地面辐射：地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外（主要是向大气层）释放辐射能量，形成地面辐射，地面辐射是长波辐射。【物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短】对流层大气中的水汽和二氧化碳等，可强烈吸收地面辐射。地面（辐射）是对流层大气主要的直接热源。
②大气辐射：大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量。大气辐射也是长波辐射。
③大气逆辐射：射向地面的大气辐射，其方向与地面辐射相反，故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量归还给地面，对地面起到了保温作用。天空中有云，特别是有浓密的低云，或空气中湿度比较大时，大气逆辐射就会增强。
5.陆地上最高气温出现在14时（午后2点）左右；
最低气温一般出现在日出前后。
6.削弱作用与保温作用的意义
削弱作用：降低白天最高气温；保温作用：提高夜间最低气温→昼夜温差变小，有利于生物的生存和发展
7.大气受热过程应用于农业生产实践
①利用温室大棚生产反季节蔬菜；
②利用烟雾防霜冻；
③果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发，不能增加昼夜温差，有利于水果糖分的积累等。
8.影响地面辐射的因素：
◎用本节知识解释地理现象
1.高处不胜寒——地面是对流层大气的直接热源，离地面越远温度越低。
2.秸秆燃烧——燃烧秸秆增加烟雾，二氧化碳等，增强大气逆辐射，提高温度。
3.霜冻，多出现在晴朗的夜晚——晴朗的夜晚，大气保温作用弱，地面辐射降温快。
4.玻璃温室——太阳短波辐射可以穿过玻璃，进入温室内;地面吸收转化为地面长波辐射，无法穿过玻璃，大气逆辐射增强。
5.在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？
因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻。
6.在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？
人造烟幕能增强大气逆辐射，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。
7.夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。
白天多云，对太阳辐射的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强。
8.为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？
正午太阳高度大，穿过路程短，蓝光被散射，因而天空呈蓝色；早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射掉，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光。
9.日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？大气对太阳辐射的散射作用。
10.全球变暖：大气中二氧化碳含量的增多（燃烧大量的矿物燃料和植被的破坏），导致大气的保温作用增强，从而导致温度的升高。
11.温室大棚：太阳短波辐射进来，不让地面长波辐射出去，从而达到保温的目的。
12.青藏高原日较差大的原因：由于海拔高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多；夜晚大气的保温作用弱，地面散失的热量多。
13.树干涂白防冻裂的原因：反射太阳辐射，减弱昼夜温差，防止树皮开裂。
第三节 大气热力环流
1.大气运动：太阳辐射在地球表面的差异分布，造成不同地区气温不同，并导致水平方向上各地间的气压差异，引起大气运动。大气运动有垂直运动和水平运动。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。
2.大气热力环流：由于地面冷热不均而形成的空气环流。大气热力环流是大气运动的一种最简单的形式。
近地面
热：（膨胀上升）上升气流——低压——阴雨天气
冷：（冷却下沉）下沉气流——高压——晴朗天气
总结：热力环流的形成
①温压关系：气温越高，气压越低；气温越低，气温越高
②先有垂直运动，再有水平运动
③近地面气压和相对应的高空气压相反，即近地面为高压，相对应对高空为低压
④近地面气压永远比上部高空气压高（近地面的低压也比高空的高压气压值高），且越接近地面气压越高
⑤等压线/等压面凸起的地方为高压，下凹的地方为低压
3.自然界的大气热力环流
（1）山谷风
白天：谷风（白“谷”精）；夜晚：山风（黑“山”老妖）
夜晚（山风） 白天（谷风）
形成 山坡比山谷降温快；气流下沉，气压高；冷空气沿山坡下滑 山坡比山谷升温快；气流上升，气压低；暖空气沿山坡上升
影响 ①夜间的冷山风吹向谷底，使谷底和盆地内形成逆温层，阻碍了空气的垂直运动，易造成大气污染。 ②夜晚谷底暖空气被抬升过程中，海拔升高，气温降低，已生成夜雨
（2）海陆风——海洋和陆地的比热容不同
白天：海风；夜晚：陆风
（3）城市风/城市热岛环流——近地面永远从郊区吹向陆地
4.大气的水平运动——风
①水平气压梯度力：方向垂直于等压线，由高压指向低压。水平气压梯度力是形成风的直接原因。
②高空大气的风向：与等压线平行；近地面大气的风向：与等压线有一个45°左右的夹角。
③用左右手判断风向：南半球左手；北半球右手。【南左北右】
④等压线越密集，水平气压梯度力越大，风力越大，反之则越小。

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