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2.1 大气层
人呼吸着空气，和风吹动着柳枝，鸟儿在天空中飞翔……这些都使我们感受到大气的存在。
一、大气的温度
1、大气的存在
（1）大气层：包围地球的空气层叫做大气层。
（2）组成：氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等组成，主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。
（2）大气作用：
①保护地球——大气中的臭氧层能吸收紫外线，使生物免受紫外线的辐射；大气中的氧气能使进入大气层的陨石燃烧，使地球上的生物体免受伤害。
②提供资源——大气中的各种气体成分，都是人类不可或缺的资源（如氧气——供生物体呼吸；二氧化碳——供植物进行光合作用）。
③保温作用——由于大气的存在，地球表面的昼夜温差比较小，有利于生物的生存。
④补充水分——大气层中的水蒸气是形成云的重要条件，水汽输送是地球水循环的一个重要环节，为陆地源源不断的提供水分。
2、大气温度（垂直方向上）
（1）大气温度的变化范围约在 -84~2500℃之间。
（2）从地表上升到约12千米，大气温度随高度上升而下降；从12千米上升到55千米，大气温度随高度上升而升高；从55千米上升到85千米，大气温度随高度上升而降低；85千米以上，大气温度又呈逐渐升高的趋势。
二、大气的分层
1、分层依据： 大气温度在垂直方向上的变化（主要）；
2、大气分层：根据大气的温度、密度和物质组成等特点，把大气层分为五层，即对流层、平流层、中间层、暖层和外层，各层的温度随高度上升的变化分别是下降、升高、下降、升高、升高。如下表：
层名
高度分布
特点
原因
对流层
赤道17~18km
①气温随高度的上升而下降，每升高100m降低0.6°C；
②对流运动显著；
③天气现象复杂多变
热量大部分来自于地面辐射，上冷下热，差异大；水汽杂质多，对流运动显著
两极8~9km
平流层
8~17千米至55千米
①气温随高度的上升而升高；
②大气以水平运动为主；
③天气平稳、晴朗，利于高空飞行
臭氧吸收紫外线；上热下冷；水汽杂质少，水平运动
中间层
55~85千米
气温随高度的上升而下降
几乎不含有臭氧， 紫外线穿过而未被吸收；上冷下热，空气的垂直对流运动，
暖层
85~500千米
①气温随高度的上升而升高；
②存在若干电离层，能反射无线电波，对无线通信有重要作用
太阳紫外线和宇宙射线作用
外层
500千米以上
三、对流层
1、位置：对流层位于大气层的底层，是与人类生活关系最为紧密的大气层。
2、特点：
（1）在两极和赤道地区的厚度不同：两极厚度约8千米，在赤道增大到17－18千米（赤道纬度为0°，两极的纬度为90°）。低纬度地区，地面受热多，对流活动旺盛，对流层高度高；而高纬度地区，地面受热较少，对流活动减弱，对流层高度低。
（2）对流层集中了地球的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质 。
（3）对流层最显著的特点有强烈的对流运动（空气的垂直运动）。
3、对流现象：
（1）水的对流现象——在图-1所示的对流管中装入水，在对流管的右侧加热，可以看到右侧管中的水上升，左侧管中的水下降补充到加热处。

（2）气体的对流运动——如果在对流管中装入浓烟，并在对流管的右侧加热，可以看到右侧管中的浓烟上升，左侧管中的浓烟下降补充到加热处。或在图-2所示的实验中课看到烟上升。
（3）对流运动规律——空气（或水）受热时，体积膨胀。密度减小，则热空气（热水）向上运动；而冷空气（或冷水）密度大，所以冷空气（或冷水）会下沉，从而形成了对流现象。对流规律是：热空气上升，冷空气下降 。
4、对流运动在生活中的应用
空气受热不均，受热的空气膨胀上升，而受冷的空气收缩下沉。如海陆风的形成、空调的安装、北方暖气片的安装。
【例1】下列有关大气层的说法正确的是(　D　)
A．平流层有强烈的对流运动 B．主要的天气现象都发生在平流层
C．对流是因为高温处空气下沉，低温处空气上升而形成的 D．对流层与人类关系密切
1、2013年6月11日17时38分，神舟十号载人飞船在酒泉卫星发射中心顺利点火升空，在经过15天太空飞行后，神舟十号载人飞船返回舱安全返回地面。神舟十号载人飞船返回舱安全返回地面的过程中，依次穿越的大气层是（ C ）
A. 平流层、对流层、外层、暖层、中间层
B. 对流层、平流层、中间层、外层、暖层
C. 外层、暖层、中间层、平流层、对流层
D. 对流层、外层、暖层、中间层、平流层
2、下图为大气温度与高度变化关系图。已知大气中的某种气体能吸收许多可导致皮肤红肿、皮肤癌的紫外线，且容易被氟氯碳化物破坏。这种气体主要在下列哪一个高度范围内的浓度最高（ B ）

A .0~10千米 B. 22~25千米 D. 55~65千米 C. 90~100千米
【例2】下列有关对流层的叙述，正确的是 ( C )
①云、雨、雪等天气现象都发生在这一层；②中纬度地区对流层厚度最大；③极光、流星多出现在这一层；④其主要热源是地面辐射；⑤上部热、下部冷，空气对流旺盛。
A. ①②③ B. ②④⑤ C. ①④ D. ①⑤
1、下列关于对流层大气的叙述，错误的是(　 C　)
A．上部冷，下部热，对流运动显著 B．云、雨等天气现象发生在对流层
C．其热量直接来源于太阳辐射 D．其厚度是随纬度变化而变化的
2、对流层天气现象复杂多变的主要原因是(　 C 　)
①距离地面近　②水汽和固体杂质多　③对流运动旺盛　④气温垂直变化明显
A．①② B．③④
C．②③ D．①④

1、大气主要集中在地表以上(　A　)
A．1000 km左右的高度内 B．2000 km左右的高度内
C．3000 km左右的高度内 D．1500 km左右的高度内
2、气象探空气球可以从地面上升到30000米的高空，气球在上升过程中一路遇到的情况可能是（ D ）
A. 气温越来越高 B. 气温越来越低
C. 一直处在对流层 D. 可到达对流层和平流层
3、在登山过程中，随着高度的上升，下列符合事实的是（ D ）
A. 大气压强逐渐增大 B. 大气温度越来越高
C. 生物种类越来越丰富 D. 大气中的氧气逐渐稀薄
4、离地面12 km至15 km处，大气温度明显呈逐渐上升的趋势，原因最可能是(　 D 　)
A．二氧化碳的保温作用 B．阳光特别强烈
C．高空飞行的飞机所喷出的气体的作用 D．臭氧吸收太阳紫外线所致
5、下列关于大气层的分析和理解错误的是（ B ）
A. 大气分层的主要依据是大气在垂直方向上的温度变化
B. 雷电等主要的天气现象都发生在平流层
C. 对流层最显著的特点是有强烈的对流运动
D. 地球上如果没有大气，火山喷发现象依然存在
6、下列关于大气对地球的影响说法错误的是(　 C　)
A．是地球上存在生命的条件之一 B．使得各种复杂的天气变化得以发生
C．加剧地球表面的昼夜温差 D．阻挡很大一部分紫外线辐射和小天体的撞击
7、下列选项中不是大气分层依据的是（ D ）
A. 大气温度的垂直变化 B. 大气的密度
C. 大气的物质组成 D. 生物在大气中生存的区域
8、下列有关大气各层及其相关特点的叙述中，正确的是（ C ）
①对流层——大气温度随高度的上升而下降 ②电离层——地球生命的保护伞③臭氧层——反射无线电波④)平流层——大气温度随高度的上升而下降
A. ①② B. ①③ C .①④ D. ③④
9、300千米以上的大气层气温在1000摄氏度以上，但在其中运行的人造卫星不会被烧毁，主要是因为 ( C )
A. 卫星与大气处于相对静止的状态
B. 卫星在大气中高速运动，能很好地散热
C. 该层大气稀薄，卫星从中吸收的和与之摩擦产生的热量都有限
D. 该层大气密度很大，有利于卫星散热
10、高度每上升1000米，气温下降约6℃。今测得高空气球的温度是-2℃，地面温度是5℃，则气球的高度约是( B )
A. 千米 B. 千米 C.1千米 D. 千米
11、气象探空气球可以从地面上升到30000 m的高空，气球在上升过程中一路遇到的情况是( C　)
A．气温越来越高 B．气温越来越低
C．气温先降低后升高 D．气温先升高后降低
12、在炎热的夏天，安装空调时，为了通过对流较快地达到降低温度的目的，空调最好安装在(　 D　)
A．靠近地面的墙上 B．房间的中间
C．任何地方都可以 D．靠近天花板的墙上
13、下列说法止确的是( B )
A. 大气的温度呈逐渐上升的趋势
B. 根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分成五层
C. 对流层集中了地球约四分之一的大气质量和几乎全部的水汽、体杂质，所以是最厚的
D. 对流层的天气现象复杂多变，对人们的生产和生活不利
14、下图是大气温度的垂直分布图，下列是关于大气各层与相关特点的对应连线，其中正确的是（ A ）
①图中A层—与人类生活关系最密切，称为“对流层”
②图中B层载人飞机的飞行区域
③图中C层 称为“暖层”
④图中D层 气温随高度增加而降低
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ③④
15、地球大气层中约90%的臭氧集中在离地面10~50千米的平流层内，它消耗太阳向地球辐射的紫外线能量的99%，近年来，臭氧不断减少，在两极出现了臭氧层空洞。过量紫外线照射会（ C ）
A. 引起空气发生化学变化
B. 产生杀菌消毒作用
C. 使皮肤癌等疾病患者明显增加，物种数量减少
D. 造成病毒感染
16、如图所示，在三角形管中装满水，若在C处加热，则三角形管中水的流动情况是 ( C )
A. A→C→B B. B→A→C C. C→A→B D. 不动
17、某学校地理兴趣小组做了如下实验：两个相同规格的密封玻璃箱，其中甲箱底部放有土层。中午，同时把两个玻璃箱放在日光下，半小时后，同时测量玻璃箱里的气温，结果发现甲箱温度比乙箱高。回答问题。
该实验主要验证（ B ）
A. 壤的反射率
B. 对流层大气的直接热源
C. 大气热力环流
D. 一天中最高气温出现的时刻
18、小妍乘飞机旅行，起飞时，天阴沉沉的，下着蒙蒙细雨。飞机爬升一段时间后，突然，窗外阳光明媚，天碧蓝碧蓝的，白云竟都在她的脚下，看上去就像无际的“雪原”!这时，舱内屏幕显示：高度10800米。外面的地面阴雨绵绵，高空却阳光灿烂，这是因为 。屏幕上还显示：外而温度为-15℃，为了客舱内旅客感到舒适，你推测飞机上还应有什么设备? 。
【答案】平流层中没有复杂的天气现象 空调
19、在我国寒冷的北方城市中，几乎所有的住房中都设计安装了暖气片。为达到最佳取暖效果，暖气片应安装在哪里?夏天时制冷空调应安装在哪里?
【答案】暖气片应安装在低处，传统的是放在窗户的下方。制冷空调应安装在距离室外较近的墙体上方。

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