第二章 地球上的大气第一节 大气的组成和垂直分层知识点1：大气的组成1大气的组成及作用组成成分占大气体积作用干洁空气氮气78%地球上生物体的基本元素氧气21%人类和其他生物维持生命活动所必需的物质二氧化碳很少绿色植物进行光合作用的基本原料；吸收地面辐射的能力强，使气温升高臭氧很少能吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用水汽很少，因时因地而异水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件水汽：水平方向：海洋上空陆地上空，湿润地区干旱地区垂直方向：自地面向高空逐渐减少杂质：近地面：陆上海上，城市乡村，冬季（燃煤取暖、地面干燥扬尘）夏季降水条件：充足的水汽、凝结核、降温条件大气对地球生命的保护“防弹衣”大气对流星体的阻隔作用“遮阳伞”大气对太阳辐射的削弱作用“保温被”大气对地面的保温作用2.人类活动对大气的影响大气的成分短时期内不会有明显变化，但不合理的人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。雾：大气中因悬浮的水汽凝结，水平能见度低于1千米的一种天气现象。霾：悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等集合体，使空气浑浊，水平能见度低到10千米以下的一种天气现象。空气质量指数：指数越小，空气质量越好。知识点2：大气的垂直分层1依据：大气在垂直方向上的温度、运动状况和密度。2大气的垂直分层分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系对流层平均高度：12千米低纬：1718千米高纬：89千米气温随高度的增加而降低（每升高100米，气温大约降低0.6）地面长波辐射是对流层大气的直接热源人类生活在对流层底部，与人类关系最密切空气对流运动显著该层大气上部冷、下部热云、雨、雾、雪等天气现象都发生在对流层几乎全部的水汽、杂质和大气中的污染物集中在该层，对流运动向上运输，上升过程中随着气温降低，易成云致雨平流层从对流层顶部至5055千米高空气温随高度升高而升高该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线人类生存环境的天然屏障，适合航空飞行以平流运动为主该层大气上部热、下部冷，大气稳定天气晴朗，能见度好水汽、杂质含量很少，无云雨现象在22-27千米范围内，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。高层大气从平流层顶部到3000千米的高空大气密度很小距地面远，受到引力小80-120千米的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，成为我们夜晚看到的流星；80-500千米有若干电离层，处于高度电离状态，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用气温随高度增加先降低后升高自平流层顶部开始，由于没有臭氧吸收紫外线，所以气温会下降；由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，气温又持续上升知识点3：逆温现象1逆温的定义在对流层，气温在垂向上一般随高度增加而降低，每升高100米，气温降低0.6，但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，或者随高度的增加，气温垂直递减率小于0.6/100m，这种现象称为逆温。2逆温的类型辐射逆温：在晴朗无风或微风的夜晚，地面辐射冷却降温快，贴近地面的大气层也随之降温，离地面越近，降温越快，因而形成了下冷上暖的现象。黎明时最强。日出后，逆温逐渐自下而上消失。夏季夜短，逆温层较薄，消失也快，冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。辐射逆温的形成及消失过程图解：地形逆温：主要发生在盆地和谷地中，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冷空气抬挤上升，从而形成了下冷上暖的现象。这种逆温现象主要发生在晚上。还有一种情况是，冬半年冷空气在向低纬地区运动过程中，因冷空气较冷重，把地势较低的盆地和谷地地区填满（形成冷空气湖），而盆地上空是暖空气，在盆地上空暖空气与盆地内冷空气交界的大气层出现逆温现象。这种逆温现象发生在冬半年。地形效应。山区温度一般随高度升高而降低，但在山脚到山腰间往往有一段温度是随高度而升高，这就是山脚逆温想象，青藏铁路沿线也有逆温存在。平流逆温：当暖空气水平移动到冷的下垫面（地面、水面或气层等）之上时，暖空气的底层空气因受冷下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，受影响较少，降温较慢，因而形成了下冷上暖的现象。单纯的平流逆温没有明显的日变化。但因平流过程具有一定的风速，从而会产生空气的湍流，较强的湍流作用常使平流逆温的近地面部分遭到破坏，使逆温层不能与地面相接，而且湍流的垂直混合作用使逆温层底部气温降得更低，逆温也愈加明显。另外夜间地面辐射冷却作用，也可使平流逆温加强，而白天辐射增温作用，则使平流逆温减弱。逆温的强弱，主要由暖空气和冷下垫面的温差决定。温差越大，逆温越强。冬半年，在中纬度的沿海地区，因为海陆的温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，常常出现平流逆温。这种逆温常伴随着平流雾的形成。与辐射逆温不同，出现平流雾时，不但不要求晴朗少云，而且风速也可以较大。暖空气流经冰、雪表面产生融冰、融雪现象，吸收一部分热量，使得平流逆温得到加强，这种逆温又称为雪面逆温。锋面逆温：锋面附近，暖气团在上，冷气团在下，如果冷暖气团的温度差比较显著，就会形成了下冷上暖的现象。逆温层随锋面的倾斜而呈倾斜状态。只能在冷空气所控制的地区内观察到，并且逆温的高度与观测点相对于地面锋线的位置有关观测点距地面锋线愈近，逆温高度愈低。下沉逆温：因整层空气下沉而形成的逆温称为下沉逆温。当某气层产生下沉运动时，因气压逐渐增大，以及由于气层向水平方向扩散，使气层厚度减小。若气层下沉过程是绝热过程，且气层内各部分空气的相对位置不变。这时空气层顶部下沉的距离比底部下沉的距离大，致使其顶部绝热增温的幅度大于底部（图中Hh）。因此，当气层下沉到某一高度时，气层顶部的气温高于底部，而形成逆温。下沉逆温多出现在高压控制的地区，其范围广，逆温层厚度大，逆温持续时间长。3逆温的影响（1）有利影响：抑制沙尘暴的发生逆温阻碍空气垂直对流，抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。利于飞机飞行高空出现逆温，空气平稳，飞行中不会有较大的颠簸，万里晴空，提高了能见度飞行更加安全。逆温是一种气候资源在一些山坡或河谷地区，逆温带有效地提高了谷地在冬季的温度水平，利于牲畜避寒、越冬，利于果树越冬。（2）不利影响：对环境影响空气对流运动被抑制，污染物不易扩散，加重大气污染，从而危害人体健康。对天气影响易产生大雾天气；阴雨天气（锋面逆温）；冻雨天气（锋面逆温）。对交通影响多雾能见度降低，地面湿滑，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故。对航空影响逆温出现在低空，多雾天气给飞机飞行带来不便。