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第二单元 地球上的大气
[知识要点]
一、大气的组成和垂直分层
1、大气在地理环境中的作用
（1）大气是地球的保护层，使地球表面的热量变化不至于过剧烈，并使地表少受外来天体的撞击。
（2）大气是天气变化的物质基础，同时大气对水的循环、地表形态等都起着重大影响。
（3）大气是生物和人类生存的物质基础，地球上一切生物的生命活动都离不开大气。
2、大气的组成及其作用
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成 分
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含 量
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作 用
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干洁
空气
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氮
（N2）
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约占78%
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地球上生物体的基本成分
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氧
（O2）
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约占21%
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一切生物维持生命必需的物质
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二氧化碳
（CO2）
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很少
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植物光合作用的重要原料，对地面有保温作用
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臭氧
（O3）
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很少
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大量吸收太阳紫外线辐射，保护地面生物免受紫外线伤害。
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水 汽
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很少
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成云致雨的必要条件，也能吸收地面辐射，起保温作用。
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固体杂质
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很少
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作为凝结核，促成水汽凝结
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3、大气的垂直分层（见下面的图表）
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层次
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高度
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特点
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形成原因
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对流层
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①低纬17-18千米
②中纬10-12千米
③高纬度8-9千米
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①气温随高度的增加而递减，平均气温每上升100米，气温降低0.6℃
②空气对流运动显著
③天气现象复杂多变
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①对流层大气的热量直接来自地面，因此离地面愈高的大气，受热愈少，气温愈低
②对流层上部冷下部热，有利于空气的对流运动
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平流层
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从对流层顶到50-55千米高度的范围
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①气温起初不随高度变化或变化很小，到30千米以上，气温随高度增加迅速上升
②上部热，下部冷，大气稳定，不易形成对流，大多以水平运动为主。水汽含量极少，能见度好，天气晴朗，对高空飞行有利
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平流层气温基本上不受地面的影响，到30千米以上，平流层中的臭氧层中的臭氧能大量吸收太阳紫外线而使气温升高
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中间层
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从平流层顶到85千米高度的范围
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①气温随高度增加而迅速降低
②上部冷、下部暖，空气的垂直对流运动相当强烈，又称高空对流层
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因为这一层几乎没有臭氧吸收太阳紫外线的缘故
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电离层
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从中间层顶到800千米高度的范围
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①气温随高度增加上升很快
②大气处于高度电离状态
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该层中的大气物质（主要是氧原子）吸收了所有波长小于0.175微米的太阳紫外线的缘故
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散逸层
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电离层顶以上的大气
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一些高速度运动的空气质点，经常散逸到星际空间去，是地球大气向星际空间过渡的层次
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受地球引力场的束缚很弱
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二、大气的热状况
1、太阳辐射
（1）太阳辐射的概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量，称为太阳辐射。它是地球上最主要的能量源泉。
（2）太阳辐射波长：太阳辐射的主要波长范围是0.15--4微米，包括红外线（大于0.76微米）、紫外线（小于0.4微米）和可见光（0.4-0.76微米）三部分。太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光部分，因此太阳辐射又称为短波辐射。
（3）太阳辐射强度：1平方厘米的表面上，在1分钟内获得的太阳辐射能量叫太阳辐射强度。太阳高度角是影响太阳辐射强度的最主要因素。
2、大气的热力作用（见下面的图）
（1）大气对太阳辐射的削弱作用
①吸收：臭氧吸收波长较短的太阳紫外线；水汽、二氧化碳吸收波长较长的太阳红外线
②反射：云层和尘埃对太阳辐射进行反射。云层愈厚，云量愈多时，反射作用愈强
③散射：以空气中的分子、尘埃、云滴等质点为中心向四面八方散射开来。散射改变了太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。
（2）大气对地面的保温作用
①大气吸收太阳短波辐射能力很差，使大部分太阳辐射能透过大气射到地面。
②大气吸收地面长波辐射的能力很强，从而能把地面放出的热量保存在大气中。
③大气辐射除一部分射向宇宙空间外，大部分向下射回地面，称为大气逆辐射，这在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量。
3、气温的时空分布
（1）气温的时间分布
①气温的日变化
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时间
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日出→正午
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正午→14时左右
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14时左右→日出前后
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太阳辐射强度
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不断增强
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开始减弱
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继续减弱
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地面储存热量
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不断增多
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增多→盈余→亏损
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继续亏损
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地面温度
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不断增强
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升高→13时达最大值→降低
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不断降低
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地面辐射
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不断增强
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继续增强至13时达最大值→减弱
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不断减弱
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气温
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不断上升
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继续上升至14时达最高值
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不断下降，日出前后达到最低值
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