1、第2课时大气的垂直分层自主学习必备知识基础预习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，自下而上可以将其划分为 对流层、平流层和高层大气。1.对流层（1）范围：贴近地面的大气最低层。（2）特点a .物质组成复杂，空气密度大。集中了大气质量的3/4和几乎全部的 水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。b .对流层的高度随 纬度、季节而变化。就纬度而言，在低纬度地区高1718千米，中纬度地区高1012千米，高纬度地区高仅89千米。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。c .气温随高度的增加而 递减，一般高度每上升1 000米，气温约下降6C。
2、d .空气 对流运动显著。e .天气现象复杂多变，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。f .人类生活在对流层的底部，对流层与人类关系最为密切。2.平流层（1）范围：自对流层顶向上至5055千米高度。（2）特点a .气温随高度的增加而 上升。原因：平流层中的臭氧吸收大量太阳 紫外线，使大气增温。b .空气以 水平运动为主。c .水汽和杂质含量稀少，天气现象少见， 天气晴朗，有利于航空飞机飞行。3.高层大气（1）范围：平流层顶以上的大气。（2）特点a .气温随高度升高先下降后持续上升。b .电离层大气处于高度电离状态，能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。c .高层大气气压 很低，密度
3、 很小。点拨（1）温度越高，对流层厚度越大。故同一地区夏季对流层厚度大，冬季厚度小。（2）地面是对流层大气主要的直接热源，故对流层随高度升高气温下降。（3）臭氧集中在1535千米的大气层中，形成臭氧层。自我诊断1.有关对流层的叙述正确的有( )云、雨、雪等天气现象都发生在这一层极光、流星多出现在这一层其主要的直接热源是地面上部热、下部冷，空气对流旺盛A.B.C.D.答案：C解析：因绝大多数水汽和杂质集中在对流层，所以云、雨、雪等天气现象都发生在这一层，对；对流层主要是吸收地面辐射获得热量，所以其主要的直接热源是地面，对；极光和流星多出现在高层大气中，错；对流层上部冷、下部热，空气对流旺盛，错。
4、2.2010年冰岛多次发生火山喷发，严重影响了欧洲的航空运输业。这主要是由于火山灰进入了大气的( )A.对流层和中间层B.平流层和中间层C.对流层和平流层D.平流层和热层答案：C解析：飞机起飞后，首先进入的是对流层，随着飞行高度的升高，之后进入平流层，这里空气以水平运动为主，利于飞机飞行。冰岛火山喷发，影响了航空运输业，表明火山灰进入了对流层和平流层。下图为“地球大气的垂直分层（部分）示意图”，读图完成下面三题。3.正确表示图示大气层气温垂直变化规律的曲线是( )A.B.C.D.答案：A解析：根据图中大气层距地面的高度为1250km，可知该大气层为平流层；平流层存在臭氧层，可以吸收紫外线增温，
5、臭氧层以下气温随高度变化很小，臭氧层以上，气温随高度增加而迅速上升，曲线符合该特征。4.决定图示大气层气温垂直变化的因素是( )A.地面辐射B.二氧化碳C.臭氧D.人类活动答案：C解析：平流层靠臭氧大量吸收紫外线使大气增温。5.下列关于图示大气层的叙述，正确的是( )A.顶部与底部的气温差约为50CB.有电离层，对无线电通信有重要作用C.天气晴朗，对流旺盛，利于高空飞行D.上部冷下部热，空气以对流运动为主答案：A解析：由前面分析可知曲线表示图示大气层的气温垂直变化规律，读图可知其顶部与底部的气温相差约50C。电离层位于高层大气。平流层上部热下部冷，空气以水平运动为主，利于高空飞行。互动探究关键
6、能力探究主题大气的垂直分层探究活动大气的垂直分层阅读图文材料，探究下列问题。材料一2012年10月14日，奥地利“坠落人”菲利克斯鲍姆加特纳，从距地面高度约39000m的氦气球挟带的太空舱上跳下。他配备的宇航服，外表绝缘，密封的内层中填充加压氮气；头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。材料二大气垂直分层示意图。（1）太空舱处于大气垂直分层的哪一层？并指出这一层大气运动的特点。（2）根据材料二总结气温在垂直方向的变化规律。答案：（1）平流层。空气以水平运动为主。（2）对流层气温随海拔升高而降低；平流层气温随海拔升高而升高；高层大气气温随海拔升高先下降后持续上升。知能整合一、大气的垂直分层分层
7、高度范围主要特点特点成因与人类的关系对流层低纬度地：1718 km；中纬度地区：1012 km；高纬度地区：89 km气温随高度的增加而降低（每升高1 km气温大约下降6C）地面是对流层大气主要的直接热源人类就生活在对流层底部，对流层与人类关系最密切空气对流运动显著该层上部冷、下部热天气现象复杂多变集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质；对流运动易成云致雨平流层自对流层顶向上至5055km高空气温随高度升高而升高该层中的臭氧吸收太阳紫外线平流层有利于高空飞行；臭氧层有保护地球生命的作用以水平运动为主该层上部、下部冷，大气稳定无云雨现象，能见度好水汽、杂质少，气流平稳高层大气平流层顶以上至
8、20003000km的高空气温随高度增加先降低后升高自平流层顶部开始，由于没有吸收太阳紫外线的臭氧，气温会下降；随后，大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度持续上升60 500km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空气密度很小距地面远，受到的引力小二、逆温现象1.逆温现象的几种情况在对流层中，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6C。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）。2.逆温现象对人类生产、生活的影响
9、（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，甚至造成交通事故。（2）加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气对流运动受阻，近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。如果位于盆地内，将会更加严重。（3）对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。而逆温现象如果出现在高空，却对飞机飞行极为有利，因为逆温会阻碍空气对流运动，大气较稳定，飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。素养培育综合思维阅读图文材料，回答下列问题。一般情况下，对流层温度上低下高，但在一定条件下，对流层的某一高度范围内有时会出现气温随高度增加而升高的现象，这
10、种气温逆转的现象我们称为“逆温”。它有时会造成严重的大气污染事件，给我们的生产和生活带来不利影响。下图为“某城市清晨低层大气剖面图”。（1）图中气温分布异常的是中的，判断依据是。（2）该城市工业高度集中，当天发生了重大的烟雾事件，造成这一恶性事件的人为原因、气象原因、地形原因分别是什么？答案：（1）; 气温随高度增加而升高（2）人为原因：工厂烟囱排放大量的煤烟、粉尘和硫氧化物，使凝结核增多，空气污浊，烟雾弥漫。气象原因：大气中出现了逆温（即气温下部低、上部高），抑制了气流的上升，不利于污染物扩散。地形原因：城市位于谷地（或盆地）中，污染物不易扩散。解析：（1）近地面大气的热量主要来自地面，故随
11、着海拔的升高，气温应降低，若不符合此规律，说明气温异常。（2）该地发生重大烟雾事件，人为原因是工矿企业排放了大量污染物；气象原因是该地出现逆温现象，不利于污染物扩散；地形原因是该地是谷地（或盆地）地形，污染物不易扩散。随堂巩固自我测评下图为“大气的垂直分层图”。读图，完成下面四题。1.平流层的主要特点是( )A.空气以水平运动为主B.极光现象出现在该层C.能反射无线电短波信号D.气温随高度上升而降低答案：A解析：平流层的主要特点是空气以水平运动为主。2.影响大气对流层气温垂直变化的主要原因是( )A.大气对太阳辐射有削弱作用B.地面对太阳辐射有反射作用C.高山地区海拔高，空气稀薄D.地面是大气
12、主要的直接热源答案：D解析：对流层大气主要的直接热源是地面，故海拔越高，气温越低。3.飞机在平流层底部飞行的主要原因是( )A.对流强烈，热量充足B.氧气含量高，便于呼吸C.大气稳定，云雨少见D.反射无线电波，利于通信答案：C解析：平流层大气稳定，云雨少见，故有利于高空飞行。4.我们生活中的天气现象发生在( )A.对流层B.中间层C.平流层D.热层答案：A解析：我们生活中的天气现象发生在对流层。实践活动科学探知1.气温的垂直变化实验过程（1）选择一座合适的山地，准备便携式海拔测量仪、温度计、罗盘仪等，学生分成不同小组，在相同时间不同高度测量当地温度。（2）几个小组在四个时间测量温度，并把测量数据填入下表。高度（米）温度10：0012：0014：0016：00200400600800（3）根据表中数据，总结山地气温随高度变化的规律，并计算气温垂直递减率。答案：山地温度随高度升高而降低。大约每升高100米，温度下降0.6。