必修一講義
一、低層大氣的組成
思考：1. 大氣中co2含量增加的原因？
2. 為什麼臭氧層被譽為「地球生命的保護傘」？
3. 大氣中臭氧含量減少的原因？
二、大氣的垂直分層
1.劃分依據
依據溫度、密度和大氣運動狀況，將大氣自下而上依次劃分為對流層、平流層和高層大氣。
2.垂直分層
（1）對流層
①包含整個大氣質量的3/4，和幾乎全部的水汽、雜質
②氣溫隨高度的增加而遞減，氣溫垂直遞減率：—0.6℃/100m
原因：地面是對流層大氣的主要直接熱源
③對流運動顯著（下熱上冷對流運動旺盛）中緯度厚度約為12千公尺
低緯：17——18千公尺
中緯：10——12千公尺
高緯：8——9千公尺
對流層受緯度和季節影響：低緯度厚高緯度薄，夏季後冬季薄
④天氣現象複雜多變
（2）平流層
①範圍：自對流層頂至50——55千公尺
②氣溫隨高度增高
22——27千公尺高空有臭氧層，吸收紫外線而公升溫
③氣流以平流運動為主，天氣晴朗
下冷上熱，大氣以平流運動為主，大氣穩定利於高空飛行
（3）高層大氣
①範圍：平流層頂至2000—3000千公尺高空
②氣壓低、密度小
③80—500千公尺高空，若干電離層，影響無線電短波通訊
④美麗耀眼的極光多發生在這一層
課堂練習
1.關於幹潔空氣組成成分作用的敘述，正確的是
①氮是綠色植物光合作用的原料 ②氧是組成地球生物體的基本成分
③二氧化碳可以對地面起保溫作用 ④臭氧能大量吸收太陽輻射中的紫外線
abcd．③④
2．同一季節，下列城市上空對流層高度從高到低正確的是
①新加坡 ②北京漠河摩爾曼斯克
abcd．②④①③
3.臭氧層位於
a.對流層頂部b.對流層與平流層的交界處
c.平流層中d.高層大氣中
4.臭氧層能夠大量吸收
a.太陽輻射中的紫外線b.太陽輻射中的紅外線
c.地面輻射d.大氣輻射
5.保護臭氧層的有效對策是
a.建立大範圍的熱帶雨林自然保護區 b.各國共同行動，聯合治理酸雨和汽車尾氣汙染
c.各國共同行動，禁止氟氯烴化合物的排放 d.嚴格控制發達國家co2的排放量
6.破壞臭氧層的最主要物質是
a．碳氫化合物 b．氟氯烴化合物 c．氮氧化合物 d．二氧化碳
7.某地對流層頂氣溫為﹣50℃，近地面氣溫為11℃，該地對流層厚度為
a．10．17km b．9．34 km c．11．47km d．12．02km
下圖示意大氣垂直分層，讀圖作8—11題：
8．圖中正確表示大氣層氣溫垂直變化的曲線是
abcd．④
9．對短波通訊有重要意義的電離層和有「地球生命的保護傘」
之稱的臭氧層分別位於
a．ⅰ層頂部、ⅲ層
b．ⅱ層底部、ⅲ層
c．ⅰ層頂部、ⅱ層中部
d．ⅲ層、ⅱ層中部
10．2023年我國發射的「神州六號」載人飛船執行軌道所在的
大氣層是
a．氣溫在—50℃到20℃之間
b．氣溫隨海拔增加而平穩下降
c．最低氣溫約為—80
d．最高氣溫約為40℃
11.載人飛船的返回艙內必須設有環境控制和生命保障系統，該系統應有
①氣壓控制 ②溫度、濕度控制 ③氣體成分控制 ④生活支援設施 ⑤食品製造系統
abcd．②③④⑤
12.東京飛往舊金山的班機，航行在8000m的高空，突遇雷暴天氣，下列幾種應急措施中最可行的是
a．迅速著陸 b．保持原高度 c．降低飛行高度 d．拉公升飛行高度
對流層中的上公升氣流會使飛行中的飛機顛簸，導致對流層氣流上公升的原因是：上層實際氣溫低於理論氣溫（按垂直遞減率計算的氣溫）。下圖表示四種對流層氣溫分布狀況，分析後回答13—15題：
13．①表示的氣溫降低速率在
a．3000公尺以下低於垂直遞減率b．3000---6000公尺高於垂直遞減率
c．6000公尺以下等於垂直遞減率d．6000公尺以下均低於垂直遞減率
14．飛機可以在5000公尺以下平穩飛行的是
abcd．④
15. 300km以上的大氣層，氣溫高達1000℃以上，但在其中執行的人造衛星不會燒毀，主要是因為
a．衛星與大氣處於相對靜止狀態
b．衛星在大氣中高速執行，能很好地散熱
c．該層大氣稀薄，衛星從中吸收及與之摩擦產生的熱量十分有限
d．該層大氣密度很大，有利於衛星散熱
16.氣溫隨高度變化會影響大氣的穩定性，從而影響大氣汙染物的聚集和擴散。下圖所示氣溫與高度關係的四種情況，最容易導致大氣汙染物聚集的是
17.如果h1、h2分別表示在拉薩和上海地區空中開啟降落傘時離地面最低安全高度，由此可以判斷
a．h1＞h2 b．h1＜h2c．h1＝h2 d．h1、h2之間關係無法確定
18.熱島溫度為城區與郊區氣溫之差，其值高低反映了熱島強度的大小。從圖中可得到的正確資訊是，某市熱島強度
a．夏季大於冬季b．午後大於夜晚
c．冬、夏季的差異在午後最小d．冬、夏季的差異在日出前後最小
19.讀「大氣垂直分層區域性圖」回答下列問題。
(1)a層主要直接熱源是 ，該層氣溫隨高度增加而 。
(2)b層部冷， 部熱，空氣以運動為主。
(3)a、b、c三層中，與人類關係最密切的是層，現代飛機多在層飛行；因為該層
(4層中80～500千公尺高空的若干電離層對無線電通訊有重要作用。
逆溫現象
1. 逆溫含義
對流層大氣的熱量主要直接來自地面的長波輻射。離地面越遠，氣溫越低，即氣溫隨高度增加而遞減，平均垂直遞減率為-0.6℃/100公尺。
一般情況下，對流層的溫度下熱上冷。但在一定條件下，對流層的某乙個高度範圍內會出現氣溫隨高度增加而上公升的現象（即下冷上熱），這稱為逆溫現象。如果出現氣溫隨高度增加垂直遞減率小於0.
6℃/100公尺或者隨高度增加氣溫上公升都可以看作是逆溫現象。
影響阻礙空氣垂直運動，妨礙煙塵、汙染物、水汽凝結物的擴散，有利於霧的形成，使大氣汙染更加嚴重。
2．逆溫的型別
（1）輻射逆溫
在晴朗無風或微風的夜晚，地面輻射很快冷卻，貼近地面的大氣層也隨之降溫。由於空氣愈靠近地面，受地面的影響愈大，所以，離地面愈近，降溫愈多；離地面愈高，降溫愈少，因而形成了自地面開始的逆溫（見下圖）。隨著地面輻射冷卻速度加快，逆溫逐漸向上擴充套件，黎明時達最強。
一般日出後，太陽輻射逐漸增強，地面很快增溫，逆溫便逐漸自下而上消失。夏季夜短，逆溫層較薄，消失較快；冬季夜長，逆溫層較厚，消失較慢。
（2）平流逆溫
當暖空氣水平移動到冷卻的地面、水面或氣層之上時，底層空氣因受下墊面的影響而迅速降溫，上層空氣因距離較遠，降溫較慢，於是產生逆溫。逆溫的強弱，主要由暖空氣和地面的溫差決定。溫差越大，逆溫越強。
冬半年，在中緯度的沿海地區，因為那裡海陸的溫差顯著，當海上暖空氣流到大陸上時，常常出現平流逆溫。
（3）地形逆溫
常發生在山地、盆地和谷地中。由於山坡散熱快，山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上公升，從而出現溫度倒置現象。這樣的逆溫主要是在一定的地形條件下形成的，所以稱為地形逆溫。
如美國的洛杉磯因周圍三面環山，每年有兩百多天出現逆溫現象。
（4）鋒面逆溫
對流層中，冷暖空氣相遇，暖空氣密度小，爬公升到冷空氣的上面，兩者之間形成乙個傾斜的過渡區即鋒面。在鋒面上，如果冷暖空氣的溫度差比較顯著，也可形成逆溫。
3.逆溫產生的影響
利：由於逆溫的出現會阻礙空氣垂直對流的發展，所以逆溫的好處有：
①可以抑制沙塵暴的發生，因為沙塵暴發生的條件是大風、沙塵、強對流運動。
②逆溫出現在高空，對飛機的飛行極為有利。因為飛機在飛行中不會有大的顛簸，飛行平穩。同時，萬里晴空提高了能見度，使飛行更加安全。
2 3 2 大氣的壓強
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2 2 1大氣圈的組成與結構
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