第一讲 地球的圈层结构及岩石圈的物质循环
考纲要求：
运用图表说明大气受热过程
(1)理解大气的组成和垂直分层及对人类活动的影响。
(2)知道大气的热量来源。
(3)理解大气的受热过程与保温作用。
考情分析：
1．以“神舟七号”发射或人类探月工程为背景材料，考查对流层、平流层的特点及对人类的影响。
2．以某些自然现象切人，考查大气的受热过程和保温作用。
课时一 大气的垂直分层
一、大气的垂直分层
垂直分层
高度分布
主要特点
特点的成因
与人类的关系
对
流
层
低纬：17-18km
中纬10-12km
高纬：8～9km
气温随高度的增加而递减(每升高100m，气温大约降低0．6℃
地面是对流层大气主要的直接热源，离地面越近，受热越多
与人类的关系最为密切
空气对流运动显著
该层上部冷、下部热，有利于空气对流运动
天气现象复杂多变
几乎全部水汽、固体杂质集中在该层，对流运动显著，易成云致雨
平
流
层
下层气温随高度变化小，30km以上，随高度增加迅速上升
该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
臭氧大量吸收紫外线，是人类生存环境的天然屏障；大气稳定刊于高空飞行
气流以平流运动为主，有利于高空飞行
该层大气上热下冷，大气稳定；水汽、杂质极少，天气晴朗，能见度好，气流平稳
高
层
大
气
平流层顶到大气上界
气压低，空气密度很小
80-500km高空有若干电离层，能反射无线电短波，对无线电短波通信有重要作用
80- 500km高空有若干电离层，能反射无线电短波
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
二、 对流层温度变化规律
正常情况下，气温随高度增加而递减。海拔每升高100米，气温约下降0．6℃，但在下垫面性质、季节、气象等因素影响下，会发生一些变化。对流层温度变化表现在以下两个方面：
1．气温直减率的变化
不同的地点和不同的时间气温直减率可能会小于0。6℃或者大于0．6℃，如下图所示为曲线变陡或变缓。在②情况下，大气的对流运动减弱，大气较稳定；在①情况下，大气对流运动更加强烈。
2．逆温现象的产生
在一定条件下，对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热现象)，这种气温逆转 的现象称为“逆温”。按成因分，逆温主要有四种类型：
(1)辐射逆温。如图为辐射逆温的产生、消失过程。
图a为正常气温垂直分布情形；在晴朗无云的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面的气层也随之降温。离地面愈近，降温愈快；离地面愈远，降温愈慢，因而形成了自地面开始的逆温(图b)；随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强(图c)；日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上地消失(图d、e)。辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现。以冬季最强。冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。
(2)平流逆温。主要是由于暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时形成的，如冬半年，在中纬度的沿海地区， 受大气运动的影响，海上暖空气平流到同纬度大陆上常出现此种逆温。
(3)锋面逆温。在锋面上，如果冷暖空气的温度差异比较显著，由于暖空气位于锋面之上，而冷空气位于锋面之下，也会产生明显的逆温现象。如右图。
(4)地形逆温。常发生于谷地和盆地中。由于山坡散热快，冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来的暖空气被抬升，产生逆温。如美国洛杉矶市因周围三面环山，每年约有200多天出现逆温现象。
无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。由于逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气垂直运动的发展，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面，空气污染加重，尤其是城市及工业区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重的大气污染事件(如光化学烟雾等)，并且使大气能见度降低，影响到交通等方面。
课时二 气温的日变化年变化和全球气温水平分布规律
三、气温的日变化年变化和全球气温水平分布规律
1．气温的日变化规律
一天中气温的变化规律，主要由大气得到热量(地面辐射)和失去热量(大气辐射)的差值决定。
地面的热量主要来自太阳辐射；大气(对流层)的热量直接 来自地面，如图所示。
(1)太阳辐射
最强时为当地地方时12时。
(2)地面辐射
当地时间1-2时时，地面所获得的太阳辐射热量大于地面损失的辐射热量，地面热量盈余，地面温度仍在升高。当地大约午后l时左右，地面热量由盈余转为亏损的时刻，地面温度为一天中最高值
(3)大气温度
当地大约午后2时左右，地面已经通过辐射、对流等方式把热量传给大气，此时气温达到最高值。 随后，太阳辐射继续减弱，地面热量持续亏损，地面温度不断降低，气温随之也不断下降。至日出后，地面热量由亏损转为盈余的时刻，地面温度达到最低值，气温也随后达到最低值。因此，气温最低值总是出现在日出前后。
2．气温的年变化规律
同样的道理，由于地面吸收、储存、传递热量的原因，气温在 —年中的最高、最低值，也并不出现在辐射最强、最弱的月份，而是有所滞后，具体如下表：
3．全球气温水平分布规律
(1)气温从低纬向高纬递减。太阳辐射是地面热量的根本来源，并由低纬向高纬递减。但是受大气运动、地面状况等因素影响，等温线并不完全与纬线平行。
(2)南半球的等温线比北半球平直。南半球海洋面积广阔，气温变化和缓。
(3)北半球1月份大陆等温线向南(低纬)凸出，海洋上则向北(高纬)凸出；7月份正好相反。在同——纬度上，冬季大陆比海洋冷，夏季大陆比海洋热。同一纬度的陆地与海洋，热 的地方等温线向高纬凸出，冷的地方等温线向低纬凸出。
(4)7月份，世界最热的地方是北纬20oN～30oN大陆上的沙漠地区，撒哈拉沙漠是全球炎热中心；1月份，西伯利亚是全球的寒冷中心，世界极端最低气温出现在南极大陆上。
四、气温影响因素分析
(1)太阳辐射：主导因素。判断一个地区气温高低，要“三看”：一看其纬度位置(决定太阳高度角大小)；二看所处季节 (比较太阳高度和昼夜长短的季节差异)；三看大气密度和 天气状况(影响大气的削弱作用和保温作用的强弱)。
(2)大气环流：如北半球受偏北风影响一气温低；受偏南风影响一气温高。
(3)地面状况：海陆位置、沿海洋流、地势高低、迎(背)风坡等因素。
(4)人类活动：森林、水库、城市等因素。
2．气温日较差和年较差大小的判断及原因分析
(1)大陆与海洋：大陆上气温日较差和气温年较差比同纬度海洋大。原因是大陆热容量小，白天和夏季增温快，夜晚和 冬季增温慢，海洋相反。
(2)阴天与晴天：阴天气温日较差比晴天小。原因是白天多云，气温较晴天低；夜晚多云，气温较晴朗夜晚高。
(3)低纬与中纬：纬度越高，年较差越大。原因是中纬地区四季变化明显，低纬地区终年高温。年较差最小在赤道洋大气的受热过程
[经典例题2]读“某地某日气温随高度和时间变化统计资料(单位：℃) 回答(1)～(2)题。
5时
8时
11时
14时
17时
20时
100m
14.26
17.76
20.06
21.60
19.41
16.73
50m
14.17
17.77
20.04
22.12
19.73
16.86
2m
13.63
18.05
20.87
22.63
20.10
16.72
(1)该地最高气温和最低气温出现的时间分别是 （ ）
A．每天的“时和5时
B．近地面大气获得太阳辐射热量最多和最少时
C．地面辐射出现最高值和最低值时
D．大气逆辐射达到最强和最弱时
(2)下列时间段该地近地面空气质量较差的是 （ ）
A．20时一次日5时 B．8时～1l时
C．11时一14时 D．14时～20时
课时三 大气的受热过程
五、大气的受热过程
地面辐射是对流层大气能量的直接来源，太阳辐射是根本来源，大气的受热过程具体图解如下：
其过程包括：(1)到达地球的太阳辐射，一部分被大气吸收，绝大部分可透过大气到达地面。(2)地面吸收太阳辐射而增温，同时向外放出地面辐射。(3)大气吸收了地面辐射绝大部分，同时向外放出大气辐射，大气辐射除极小部分射向宇宙空间外，绝大部分又以大气逆辐射的形式射向地面而对地面起剑保温作用。
太阳辐射、地面辐射、大气辐射之间的相互关系分析
随堂巩固
1．(2009·上海高考)2008年初的雪灾与大气的逆温现象有关。逆温是指对流层中气温随高度上升而增高的现象。下列四图中表示近地面逆温现象的是 ( )
读图，完成2—3题。
2．近地面大气的主要的、直接的热源是 ( )
A．地面辐射 B．太阳辐射 C．大气辐射 D．大气逆辐射
3．大气对地面的保温作用以及它们在图中对应字母的组合，正确的是 ( )
A．到达地面的太阳辐射——A B．大气的反射作用——D
C．大气的吸收作用——B D．大气的逆辐射作用——C
4．读图，回答下列问题。
(1)在图示各项内容中，由于 (填写代表的英文字母)的存在，使大气具有“温室效应”(保温效应)。
(2)请阐述地质历史上大气“温室效应”在地表环境形成中的作用。
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