资源简介

1. 有人认为,臭氧层是“地球生命的保护伞”。你认同这种看法吗？为什么？
地球上的生命活动离不开太阳辐射所提供的能量，但过量的紫外线辐射会增加人的皮肤癌患病率，还会引发白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病，臭氧层可以吸收绝大部分对人有害的太阳紫外线，保护地球上的生命免遭紫外线伤害，而少量穿透大气到达地面的紫外线，具有杀菌的作用，并能促进人体内维生素的合成。因此，臭氧层被称为“地球生命的保护伞”，
2. 你还了解哪些全球性大气环境问题？它们与大气中的哪些成分及其含量的变化相关？
酸雨:燃烧煤、石油、天然气,排放二氧化硫和氮氧化合物等酸性气体。
光化学烟雾:汽车尾气中的氮氧化合物和碳氢化合物受太阳紫外线作用,产生的刺激性浅蓝色烟雾。
温室效应:人类大量燃烧化石燃料排放出的二氧化碳等温室气体,增加了大气吸收地面辐射的能力。
可吸入颗粒物:燃煤烟尘、建筑工地扬尘、汽车尾气排放量大且缺乏标准或不达标,使空气中可吸入颗粒物增多。
一、大气的组成
1、组成：
干洁空气、水汽和杂质
干洁空气成分的体积分数（25千米以下）
氧气
21％
氮气
78%
其他气体1％
2、各种成分作用：
（1）氮气：
地球生物体的基本成分
（2）氧气：
是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、腐败和分解过程。
（3）二氧化碳：
是绿色植物光合作用的基本原料,对地面起保温作用。
1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数变化趋势怎么样？是什么原因产生的变化呢？造成什么影响？
变化趋势：呈现上升趋势，增加速度加快
原因：①煤炭、石油化石燃料燃烧（释放大量二氧化碳）
②毁林（减少森林吸收二氧化碳的量）
影响：二氧化碳增加导致全球变暖，导致冰川融化，海平面上升，沿海低地被淹没
控制全球变暖的措施：减少煤炭、石油等矿物燃料的使用；
开发利用清洁能源；植树造林。
（4）臭氧：
强烈吸收太阳紫外线,臭氧层保护地球生物免受过量紫外线伤害；少量穿透大气到达地面的紫外线，具有杀菌的作用。
臭氧洞
20 世纪 70 年代,科学家发现南极地区上空的臭氧量下降严重,出现了“南极臭氧洞”。“南极臭氧洞”是一种形象的说法,指的是在南极地区上空出现了全球臭氧量最低值（低于全球臭氧平均值的 30%~40%）,相对于其他地区来说,就像是一个空洞。 2006 年,“南极臭氧洞”面积已经超过北美洲的面积。
对人类健康影响：1．增加皮肤癌。2．损害眼睛，增加白内障患者。3．削弱免疫力，增加传染病患者。
对生态影响1．农产品减产及其品质下降。2．减少渔业产量。3．破坏森林。
措施：研发新型制冷设备,控制氟氯烃的产生。
南极臭氧洞9-11月最大
臭氧层破坏的原因:人类使用冰箱、空调等制冷设备，释放出大量的氟里昂。
(5)水汽、杂质:
作用：含量很少，却在天气扮演重要的角色。
水汽：水平方向：海洋上空高于陆地上空；湿润地区上空高于干旱地区上空
垂直方向：一般自地面向高空逐渐减少
杂质：近地面大气中，陆上大于海上；城市大于乡村；冬季大于夏季
水汽可产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象
杂质会使大气能见度变差,但作为凝结核,是成云
致雨的必要条件。
降水形成条件：
1.充足的水汽
2.温度下降
3.凝结核
雨后空气是清新的：杂质作为凝结核随降雨降落到地面
活动
雾霾，是雾和霾的组合词。我国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报，统称“雾霾天气”。其实，雾和霾是两种截然不同的天气现象。阅读下列材料，结合生活体验，认识雾和霾的区别，并举例说明霾天气对我们生活的影响。当空气中所含的水汽多于一定温度条件下大气饱和水汽量，并且有足够的凝结核存在时，多余的水汽便会凝结出来，变成小水滴或冰晶。大气中因悬浮的水汽凝结，水平能见度低于1千米时，气象学上称之为雾。
霾，又称“灰霾”，是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体，使空气浑浊，水平能见度降低到10千米以下的一种天气现象。组成霾的粒子极小，不能用肉眼分辨，可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态，表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准，其中PM2s( 直径小于或等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成霾天气的“元凶”。
后
前
提示：雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统。霾是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子的集合体，能够使空气混浊。两种物质的组成不同，前者是气态和液态物质，后者是固态颗粒物。两者都能造成空气的能见度下降，前者指空气中水平能见度低于1千米，后者指低于10千米。两者在日出后变化较大，雾日出后即散，霾日出后不会消散。
霾的固态颗粒物来自汽车尾气、工业废气、燃煤取暖产生的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘等。
霾的危害主要有两方面：一是对人体产生的危害，比如对呼吸系统、心血管系统等的影响；二是对生态环境和交通造成的危害，比如霾天气时，由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。
二、大气的垂直分层
气温（℃）
高度（千米）
50
12
高
层
大
气
平
流
层
对
流
层
宇宙火箭 人造卫星
极光
流星
气温垂直分布
积雨云
-100
60
20
-20
-60
分层划分依据：
根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异
二、大气的垂直分层
（1）对流层 —— 与人类的关系最密切
纬度
高纬度地区：8—9千米
中纬度地区：10—12千米
低纬度地区：17—18千米
季节
夏季较厚
冬季较薄
对流层是贴近地面的大气最低层。集中了约3/4的大气和几乎全部的水汽、固体杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。
上界高度随纬度和季节而变化。
温带地区季节
变化最明显
低纬地区受太阳辐射多，对流旺盛，对流层高度大
0°
30°
60°
90°N
30°
60°
90°S
5
10
15
20
千米
高度
km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
平流层
高
层
大
气
温度
℃
对流层的主要特点及成因
2、空气对流运动显著
3、天气现象复杂多变
1、气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃。
高度
km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
平流层
高
层
大
气
温度
℃
地面是对流层的直接热源
上冷下热，
差异大，对流强
水汽杂质多
对流显著气流
上升气温降低，
水汽凝结，成
云致雨
（2）平流层
自对流层顶部至50-55千米高空。
平流层晴朗的天气
平流层的主要特点及成因
1、气温随高度升高而升高。
臭氧层（15-35千米）吸收大量紫外线使
大气增温
2、大气以水平运动为主
大气上热下冷，大气稳定
3、大气平稳,天气晴朗,有利高空飞行
水汽和杂质含量少，
无云雨现象，能见度好
高度
km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
平流层
高
层
大
气
温度
℃
高层大气的主要特点并分析其成因
1、气温随高度升高先降低后上升
2、底部对流运动，上部平流运动
4、有极光和流星现象
高度
km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
平流层
高
层
大
气
温度
℃
(3)高层大气
3、存在电离层（60~500千米），能反射
无线电波，对无线电通信有重要作用
平流层以上大气。离地面远,引力小,大气密度很小，2000-3000千米空气经常散逸到宇宙空间，被认为是大气上界。
自平流层顶开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温下降；其后大气吸收太阳辐射，温度又上升。
电离层大气在紫外线和宇宙射线作用下，大气分解为离子，处于高度电离状态
注意两个层（臭氧层与电离层）及其作用
0°
45°
90°
45°
90°
17~18km
10~12km
10~12km
8~9km
8~9km
一架客机要求保持在十千米左右的高度飞行，应该在（ ）地方上空飞最安全。
A.澳大利亚上空 B.加拿大北部上空
C.新加坡上空 D.中国南部上空
B
A.澳大利亚上空 B.加拿大北部上空
C.新加坡上空 D.中国南部上空
地 面
对流层顶
8～9KM
17~18KM
8～9KM
赤道
北极
南极
一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？
平流层——对流层——平流层
探究1：避暑旅游名城——贵阳
（1）近年来，贵阳将“中国避暑之都”作为城市名片，着力打造“避暑”旅游产品，大力发展“避暑”经济。在我国地形图上，找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置；读图 3-7，说明贵阳打造避暑旅游名城的优势条件，并分析其形成原因。
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
上海
长沙
重庆
贵阳
武汉
温度/℃
23.9
23.6
28.1
28.4
28.7
28.2
28.6
28.1
28.0
27.8
7月
8月
相较于重庆、武汉、长沙、上海，贵阳虽然纬度较低，位于亚热带，但其处在云贵高原，海拔较高，故夏季天气凉爽。
　　1. 在对流层，海拔每上升 100 米，气温约下降 0.6 ℃，从而形成一个随高度增加而温度下降的大气垂直温度梯度。据此，完成相关任务。
（2）每年3月，西藏大部分地区的隆冬尚未结束，林芝的桃花却竞相开放，争奇斗艳，皑皑白雪与灼灼桃花相互映衬，让人领略到“雪域江南”的独特春光。读图，试分析这一地理现象的形成原因。
西藏垂直高差大，山上海拔高，气温低，河谷地区地势较低，热量条件较好,花期早。
探究2：雪域江南——西藏
雪被
陆高/米
5000
3000
2000
1000
500
逆温
对流层下部，气温随高度升高而升高的现象。
正常情况下
逆温
温度
温度
高度
高度
逆温
1.发生逆温时，大气运动状况是什么样的？
大气上热下冷，阻碍空气对流运动，大气稳定。
2.逆温现象会带来什么影响？
由于大气稳定，使空气中的水汽、杂质不易扩散，形成大雾天气或大气污染事件。
逆温现象
在对流层中，气温是随着海拔的升高而逐渐降低的，但在某些特殊的情况下，对流层气温会出现下列情况：
①海拔上升，气温升高。
②海拔每上升1 000米，气温下降幅度小于6 ℃，这就是逆温现象。
如下图所示，图中甲属于情况②，乙、丙、丁属于情况①。
逆温生消过程，自下而上出现和消失
逆温的影响
①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故。
②加剧大气污染。由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
③对航空造成影响。逆温多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为大气以平流运动为主,飞机飞行中不会有较大的颠簸。
有利影响：逆温现象一定程度上可以抑制沙尘暴的发生，对飞机的飞行也十分有利，也可应用于谷物种植，提高产量及质量。
逆温
下图为大气垂直分层示意图，读下图完成下列各题。
1．图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
2．电闪雷鸣、刮风下雨等天气现象发生在大气垂直分层中的（ ）
A．对流层 B．平流层 C．中间层 D．高层大气
3．大气垂直分层中形成航空最佳飞行层的主要原因是该层（ ）
A．气温相对下高上低，大气稳定
B．水汽含量较多，但尘埃少，水汽不易成云致雨
C．大气易电离，有利于保持与地面的短波通讯
D．大气以平流为主，大气的能见度好
4．对短波通信具有重要意义的电离层位于（ ）
A．Ⅰ层顶部 B．Ⅱ层底部 C．Ⅱ层中部 D．Ⅲ层
B
A
D
D
如果对流层大气出现“上热下冷（即随高度上升，气温也上升）”现象时，空气对流运动减弱，不利于污染物的扩散。据此完成下面小题。
5．上图中，符合题中所示现象的大气层次是（ ）
A．①+② B．② C．②+③ D．③
6．据此推测，在冬季，一天中最不合适进行户外锻炼的时段是（ ）
A．清晨 B．中午 C．午后 D．傍晚
B
A
逆温是在一定条件下出现的气温随高度
上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在十
月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行
逆温测定。右图为该小组多次观测所得的逆
温时空变化平均结果。完成2、3题。
2．下列关于该地逆温特征的描述，正确的是
A．逆温强度近地面较大，向上减小
B．逆温强度午夜达到最大，后减弱
C．逆温现象日落前出现，日出前消失
D．强逆温前半夜增速慢，后半夜降速快
练习
A
3．造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是
A．大气吸收地面辐射存在昼夜差异
B．大气散射反射在高度上存在差异
C．空气上下热量传递存在时间差异
D．下垫面反射率在时间上存在差异
C

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