第二章 第1-2节 大气层 天气和气温

【本讲教育信息】

一、教学内容

大气层

二、考点清单

1. 了解大气层的重要性；

2. 了解大气温度的垂直分布特点和大气的分层；

3. 掌握对流层的特点和形成原因；

4. 理解天气的概念

5. 知道什么是气温，掌握测量气温的常用仪器和方法。

6. 了解气温与人们的生活和其它生物的关系

三、全面突破

知识点一：大气的分层

思考：我们人在呼吸；云，雨，雪等现象的发生；飞机在空中飞行，它们都与什么有关？

简答：这都与大气有关。

归纳：地球周围被一层很厚的空气包围着，它一直延伸到3000千米的高空（主要集中在1000千米的高度）。包围地球的空气层叫大气层，空气也叫大气。

与地球的半径相比，大气层显得很薄，但它对地球却非常重要。它不仅是维持生物生命所必需的，而且参与地球表面的各种过程，如水循环、化学和物理风化、陆地上和海洋中的光合作用及腐败作用等，各种波动、流动和海洋化学也都与大气活动有关。

补充：大气的成分：由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等物质组成。

讨论：如果没有大气，地球会变得怎样？

提示：地球将变得和月亮表面一样，没有天气变化，没有声音，易受陨石的侵袭，温度日较差增大等。

大气的作用：1. 保护地球，如避免流星的袭击

2. 大气中的各种气体，都是人类不可缺少的资源（举例：氧气是进行生命活动必需的气体；二氧化碳是光合作用的重要原料）

3. 臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害

4. 水蒸气能成云致雨

思考：你有没有去过黄山等著名山脉旅行，在爬山时，你越往高处爬，你会觉得越冷吗？为什么呢？

回答：大气温度垂直分布

读图：大气温度的垂直分布图

特点：

1. 大气温度的变化范围约在－84℃--2500℃之间。

2. 在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势（想一想为什么？太阳辐射强）。

3. 在0－12千米、55－85千米之间气温随高度的增加而降低

4. 在12－55千米之间，气温随着高度的增加而升高。

1）思考：神舟七号和三位航天员从地面进入太空（远地点高度约340千米）的过程中，所经过的大气层的气温怎么变？

回答：先下降，然后上升，再下降，最后上升。

2）思考：根据大气温度垂直分布特点，说说哈勃望远镜（约600千米高空）的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？

回答：因为在85千米以上的高空，大气的温度呈逐渐上升趋势。因而在600千米的高空，大气温度会较高，银白色的金属外壳可以反射热辐射，避免高温下外壳熔化。

大气的分层：

1）分层依据：大气的温度、密度和物质组成等特点（大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据）。

2）五层：对流层、平流层、中间层、暖层、外层。

层序高度温度分布特点

对流层平流层中间层暖层外层0至17千米

17至50千米

50至80千米

80至500千米

500千米之外

随高度升高而降低

随高度升高而升高

随高度升高而降低

随高度升高而升高

是地球大气与宇宙的过渡层

1000千米以上，大气变得十分稀薄，密度很小。5000千米以外，大气已接近真空。

3）各层大气的特征

【典型例题】

例题1. 大气主要集中在地面以上的（）

A. 1000千米左右的高度内

B. 2000千米左右的高度内

C. 3000千米左右的高度内

D. 1500千米左右的高度内

解析：此题考查大气层的基本概念。大气是指包围在地球表面并随地球旋转的空气层，它主要集中在地面以上1000千米左右的高度内。

答案：A

例题2. 在85千米以上，大气温度的变化是呈（）

A. 迅速上升的趋势

B. 逐渐下降的趋势

C. 逐渐上升的趋势

D. 平稳的趋势

解析：此题考查大气各层的温度变化特征。在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升的趋势。

答案：C

例题3. 如果地球上没有大气，那存在的是（）

A. 火山喷发

B. 碧海蓝天

C. 狂风暴雨

D. 雷电交加

解析：此题考查大气的重要性，如果没有大气，地球上将没有天气变化，没有声音等。而火山爆发是由于地壳运动而产生的，仍将存在。

答案：A

例题4. 发射的“神舟七号”中的宇航员将穿着宇航服走出飞船船舱，进行“太空行走”。根据太空环境，在下列功能中，①控制温度、湿度；②供给氧气；③控制气压、抗射线辐射；

④收集雨水；⑤无线通讯；⑥与外界气体交换，宇航服应具备的是（）

A. ③④⑤⑥

B. ①②⑤⑥

C. ①②③⑤

D. ②③④⑤

解析：此题考查太空环境中宇航员需要的设备，在没有大气的情况下，宇航员需要控制温度、湿度；供给氧气；控制气压、抗射线辐射；无线通讯。

答案：C

例题5. 关于大气层的气温特点，下列各图中表示不正确的是（）

解析：此题考查大气各层的温度变化特征。

答案：C

例题6. 关于大气各层及其相关作用之间的连线，正确的是（）

①对流层——气温随高度增加而降低②电离层——地球生命的保护伞

③臭氧层——反射无线电波④平流层——气温随高度增加而升高

A. ①②

B. ①③

C. ①④

D. ③④

解析：此题考查大气各层的特征

答案：C

知识点二：对流层

对流层的特点

1. 对流层是大气的底层。

2. 在两极和赤道地区的厚度不同。两极厚度约8千米，在赤道增大到17－18千米。

3. 对流层集中了地球四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。

4. 对流层最显著的特点有强烈的对流运动。

对流的形成：热的地方空气的垂直运动呈上升，而冷的地方空气的垂直运动呈下降，形成了空气的对流。

思考：想一想对流层的温度特点，对形成对流有利吗？

结论：对流层的温度特点是气温随高度的增加而降低，有利于对流的形成。

所以，显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪和雷电等主要的天气现象都发生在这一层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为，对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。

拓宽思考：制冷空调应该怎样装？冷藏室的冷凝管为什么要安装在冷藏室的上部？

回答：形成对流，达到制冷效果。还有空调、北方的暖气管。

【典型例题】

例题1. 对流层集中了地球大气质量的（）

A. 1/2

B. 3/4

C. 2/5

D. 1/3

解析：此题考查对流层的基本特点，对流层集中了地球四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。

答案：B