【地理教材】大气的组成和垂直分层，气候与自然带

思维导图

知识梳理

大气的组成和垂直分层

一、大气的组成

大气圈是由多种气体混合而成，其中低层大气的组成除了干洁空气外，还有少量的水汽和固体杂质。

1.干洁空气：低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体。25千米以下的大气中，氮气和氧气就占了99%。

2.氮：氮是地球上生物体的基本元素，是蛋白质的重要组成部分。

3.氧：氧是人类和其他生物维持生命活动所必须的物质。

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4.二氧化碳：在大气中含量很少，却是绿色植物进行光合作用的原料，也是调节地表温度的重要气体。

5.臭氧：臭氧能吸收太阳光中的紫外线，使大气升温；减少到达地面的紫外线，对生物有保护作用。

6.水汽：水汽是成云致雨的必要条件，大气中一定含量的水汽还可以提高人类生活的舒适度。水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随热量的吸收和释放，直接影响地面和大气温度。

7.杂质：大气中的尘埃可以反射太阳辐射，降低地面温度；可作为凝结核，促进云雨的形成。但也会影响人类健康。

二、大气的垂直分层

1.分层依据：温度、运动状况、密度等。

2.分层：自下而上可分为对流层、平流层、高层大气。

3.特点：

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，可将大气分为三层，自下而上依次是对流层、平流层和高层大气。

对流层是贴近地面的大气最低层。整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，都集中在这一层。对流层受地面的影响很大，其高度随纬度、季节而变化。就纬度而言，低纬度地区高17~18千米，中纬度地区高10~12千米，高纬度地区高仅8~9千米；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。对流层气温随高度的增加而递减，这是因为地面是对流层大气主要的直接热源。对流层上部冷下部热，空气就会产生对流。随着空气的对流运动，近地面的水汽和杂质向上空输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨。对流层的天气现象复杂多变，云、雾、雨、雪等天气现象都发生在这一层。因此，对流层与人类的关系最为密切。

自对流层顶向上至50~55千米高度的范围为平流层。平流层内，气温随高度的增加而上升。该层大气主要靠臭氧吸收太阳紫外线增温。臭氧集中在15~35千米的气层中，形成臭氧层。臭氧层以上，臭氧含量逐渐减少，但是太阳紫外线辐射强烈，气温随高度的增加迅速上升。平流层上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流。大气以水平运动为主，平流层由此而得名。该层中水汽、杂质含量稀少，天气现象少见。平流层大气平稳，天气晴朗，有利于航空飞机飞行。

平流层顶以上的大气，统称高层大气。高层大气气压很低，密度很小。在60~500千米的高空，有若干电离层。在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大气分子被分解为离子，使大气处于高度电离状态，所以称为电离层。电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。

4.臭氧层：平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气升温，在22-27千米范围内，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。臭氧层使地球上的生命免收过度紫外线伤害，被称为“地球生命的保护伞”。

南极上空的臭氧空洞变化

5.臭氧空洞：臭氧空洞指的是因空气污染物质扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。经过跟踪、监测，科学家们找到了臭氧层损耗即臭氧空洞的形成原因。一种大量用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等化工制剂的氟氯烃是导致臭氧减少的“罪魁祸首”。另外，寒冷也是臭氧层变薄的关键，这就是为什么首先在地球南北极最冷地区出现臭氧空洞的原因了。

1984年，英国科学家首次发现南极上空出现臭氧洞。大气臭氧层的损耗是当前世界上又一个普遍关注的全球性大气环境问题，它同样直接关系到生物圈的安危和人类的生存。由于臭氧层中臭氧的减少，照射到地面的太阳光紫外线增强，其中波长为240~329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用，对生物圈中的生态系统和各种生物，包括人类，都会产生不利的影响。

拓展探究

电离层对无线电通讯有什么影响？

臭氧层为何能保护地球

气候与自然带

1、影响某地气温高低的因素：太阳辐射、大气环流、下垫面状况、人类活动——位置、大气、地形、洋流、植被、水文、人类活动

（1）、位置：包括纬度位置和海陆位置。① 纬度：全球气温由低纬向高纬递减。（等温线与纬线平行）如热、温、寒等五带的划分。② 海陆分布：（等温线与海岸线平行）由于海陆热力性质差异，受海洋影响大的地区，气温变化缓和；受陆地影响大的地区相反。如温带海洋性气候全年温和，而温带大陆性气候夏季炎热冬季寒冷。

（2）、大气：包括锋面活动和天气状况：① 锋面活动：主要指冷（暖）锋过境前、过境时、过境后对气温的影响。如冷锋过境前，受暖气团控制，气温较高；冷锋过境时大风降温；冷锋过境后，受冷气团控制，气温较低。暖锋相反。② 天气状况：白天多云，由于大气对太阳辐射削弱作用强，气温往往比晴天低；夜晚多云，由于大气的保温作用好，往往比晴朗的夜晚温暖；多云时，往往昼夜温差小，晴天时相反。③季风 ④西风。

（3）、地形：（等温线与等高线平行）

海拔――因对流层气温随高度增加而降低（－0.6℃／100米），因此同一热量带内，

地势越高，气温越低。

地形类型－高大地形往往对冷空气起屏障作用，因此山间盆地、河谷气温往往偏高。

坡向――山地同一高度，阳坡比阴坡气温略高

山脉的走向--东西向山脉，南北坡差异；南北向山脉，东西坡差异

（4）、洋流：暖流能增温增湿，寒流降温减湿。

（5）、植被：主要指植被覆盖率。植被覆盖率高的地区，因其对太阳辐射的屏蔽作用和对蒸发量的影响，气温变化小于裸地。此外冰雪的反射率

（6）、水文：湖区、库区、沼泽、湿地等由于热容量大，对太阳的反射率低，故温差小。

（7）、人类活动：城市的热岛效应，大气的温室效应，人类营林与毁林、兴修水库与围湖造田等活动对气温都有很大影响。

2、影响某地降水多少的因素：太阳辐射、大气环流、下垫面状况、人类活动——位置、大气、地形、洋流、植被及水文

（1）、位置：A纬度位置——赤道多雨带、副热带少雨带、温带多雨带、极地少雨带；

B海陆位置对降水的影响，通常大陆内部干旱少雨。

（2）、大气：主要包括大气环流、锋面、气旋（反气旋）等因素对降水的影响。

① 大气环流包括三圈环流和季风环流。三圈环流中形成了七个气压带和六个风带，其中低压带控制地区降水较多，高压相反；西风带内西岸降水多于东岸，信风带内东岸降水多于西岸。季风环流中，夏季风降水多于冬季风。

② 锋面：冷、暖锋、准静止锋过境时都易产生降水。

③ 气旋对应的是低压，气流上升多阴雨；反气旋对应高压，气流下沉多晴天。

（3）、地形：迎风坡降水多，背风坡降水少；高大地形也会阻止水汽的进入，如新疆气候干燥的原因除了深居内陆以外，还由于周围高大山脉对水汽的阻挡。

（4）、洋流：暖流流经对沿岸气候有增温增湿的作用；寒流流经相反。

（5）、植被和水文状况：植被覆盖率高的地区以及湖沼、水库周围，空气的湿度较大，相对降水较多。

（6）、人类活动：城市湿岛效应是城市多上升气流易成云致雨；雨岛效应是城市尘埃多，凝结核多，雾和低云比效区多。

3、副高的位置与强弱影响着我国的降水的多少与分布：

4—5月南部沿海，6—7月江淮地区，7—8月华北东北地区，9月退到华南地区

4、影响日照时数的因素：纬度、季节、地势、气候（天气状况）。

5、热力环流

6、季风：1）、东亚季风环流 2）、南亚季风环流

7、气候类型专题

1、模式法——气候类型及形成原因(以北半球为例)

如在南北纬300－400之间的大陆西岸为地中海气候，在南北纬400－500之间的大陆西岸为温带海洋性气候等。

2、图表法——根据气温和降水判断

(1)以温定球——判断所属南北半球。根据气温曲线图判断该地是在南半球还是在北半球。由于南北半球季节相反，因此气温的变化也是相反的。七月左右气温高，则可推断为北半球；反之一月左右气温高，则可推断为南半球。谭老师地理工作室综合整理

(2)以温定带——根据最冷月或最热月均温值(指北半球)，确定热量带。

(3)以水定型——根据降水量和降水季节分配(主要雨季)确定降水类型，最后确定气候类型。判断指标如下：

3、热带草原气候与热带季风气候不同之处表现在：

(1)从全年降水总量看：热带季风气候年降水量为1500~2000mm；热带草原气候年降水量为750—1000mm。

(2)从雨季上看：热带季风气候雨季偏短，为6-9月；热带草原气候雨季偏长，为5-10月。

(3)从降水过程来看：热带季风气候降水过程具有突变特点月最大降水量可达600MM；热带草原气候降水过程具有渐变特点，月最大降水量在400MM以下。

(4)从成因上看：热带季风气候的成因是气压带、风带位置的季节移动与海陆热力性质差

异；热带草原气候夏季受到移来的赤道低气压带影响，冬季受到副热带高气压带的影响。

(5)从气温上，热带季风气候最高气温出现在5月份，热带草原气候最高气温出现在4月份。

4、温带海洋性气候与亚热带气候判定

相同点：最冷月气温均高于0℃。根据降水特点来区分：夏季多雨、冬季少雨——亚热带季风气候，夏季少雨、冬季多雨——地中海气候，降水全年分配比较均匀，则判定为温带海洋性气候。

5、常见的气候特征：地中海气候——夏季炎热干燥，冬季温和多雨。温带海洋性气候——终年温和潮湿。亚热带季风气候——夏季高温多雨，冬季低温少雨。

其 他

⑴ 拉丁美洲气候湿热的原因：位于赤道两侧；周围海洋广阔.

⑵ 安第斯山南段东西两侧景观差异原因：受安第斯山脉阻挡的影响，山地东侧为西风带的背风坡，产生焚风效应和雨影效应、西侧为西风带的迎风坡，降水丰沛。（非地带性现象）

⑶ 非洲缺失温带海洋性气候的原因：非洲同纬度是海洋.

⑷ 南半球缺失苔原带的原因：南半球同纬度是海洋.

⑸ 同在北回归线附近，却出现了非洲的热带沙漠气候、南亚的热带季风气候、我国东南部亚热带季风气候等气候原因是：北非受副热带高压及来自大陆内部的信风影响，全年炎热

干燥；南亚受热带季风影响，我国东南部受亚热带季风影响。

归纳：北回归线附近大陆东西岸的气候差异及成因：------海陆位置与大气环流形势不同。

⑹ 我国旱涝灾害主要分布于东部季风区，原因是副高强弱不稳定，降水的季节变化和年际变化大

⑺ 我国降水南多北少的主要原因是：南方雨季来得早去的晚，雨季时间长;北方雨季较短。

⑻ 长江中下游地区一般每年都有的天气是：伏旱（最佳答案）（因有的年份有“空梅”现象，因此梅雨不是最佳答案）

⑼ 为什么雅鲁藏布江大峡谷地区热带山地环境与北半球其它地区相比，向北推进了5—6

个纬度?

① 雅鲁藏布江大峡谷基本上是南北走向，北有大山阻挡，谷口向南，形成巨大的暖湿气流通道；

② 夏半年，强大的西南季风从印度洋带来大量暖湿气流，深入大峡谷内部，使峡谷底部等温线与同纬度相比明显向北推进。

⑽ 我国冬季南北温差大的原因有: 我国纬度跨度大，冬季太阳直射点在南半球，我国越往南正午太阳高度越大、昼越长，因此越往南得到的太阳辐射越多，加之冬季风的频频南下，对我国北方的影响大。

⑾ 我国夏季普遍高温的原因有:太阳直射点在北半球，北方虽比南方正午太阳高度小一些，但白昼时间却比南方长，得到的太阳光热并不比南方少多少。

⑿ 我国冬季比同纬度其它地区温度低的原因是：受强大的蒙古—西伯利亚冷高压影响(或受冬季风的影响)　。

⒀ 印度比同纬度我国气温高的原因是：高山屏障(高大的喜马拉雅山脉阻挡了南下的冷气流)。

⒁ 欧洲海洋性气候比北美洲面积大的原因为：欧洲缺少南北延伸的高大山系，来自海洋的西风能深入大陆内部。受陆地形状及洋流势力的影响欧洲西岸受暖流影响较大。

⒂ 巴西东南沿海、澳大利亚东北、马达加斯加岛东部、中美洲东北部形成热带雨林气候的原因：主要是来自海洋的信风带来暖湿气流，受地形(山地)的影响，在信风的迎风坡，其次沿岸有暖流经过。

⒃ 气温的年较差纬度越高，差值越高，原因是：纬度越高正午太阳高度的年变化越大，昼夜长短的年变化越大，因而气温的年较差越大；低纬相反。

离海越远气温年较差越大，原因是：陆地比海洋的热容量小，夏季升温快，温度比海洋高，冬季降温快，温度比海洋低，因而气温年较差比海洋大，沿海受海洋的影响较大，比内陆年较差小。

⒄气温的日较差：纬度越高越小 ，原因是：纬度越高，太阳高度的日变化小 。

气温日较差与天气的关系为：阴天比晴天日较差小

气温日较差与海陆的关系为：内陆比沿海日较差大 ，

山顶的气温日较差比山下平原小，年较差也小。

⒅ 青藏高原比我国同纬平原、盆地比较:

气温年较差小 ，原因：低纬的大高原，夏季因其海拔高较凉；冬季因纬度低，且受高大地形的影响南下的寒冷气流影响不到，气温不太低；日较差大 ，原因：海拔高，空气稀薄，大气密度小，大气的保温作用及削弱作用低，因此白天升温快，夜晚降温快。

⒆ 天山南坡无林带，原因为：地处来自大西洋和北冰洋水汽的背风坡，降水量少；而北坡地处来自大西洋和北冰洋水汽的迎风坡，降水量多。

⒇ 亚寒带针叶林在大陆东岸南缘偏南的原因：主要是东岸为寒流，西岸为暖流；其次东岸受来自大陆内部风的影响，西岸相反。

（21）影响雪线高低的因素(雪线是指存在冰雪下线的海拔高度)

主要影响因素有：

一是气温（阳坡气温高，阴坡气温低，阳坡雪线高于阴坡）；

二是降水量的大小(影响降水量的因素是坡向，即迎风坡降水量大，雪线低)，因此，

喜马拉雅山的南坡比北坡雪线低。

三是地形（坡度、坡向）（阳坡气温高、雪线高，阴坡气温低、雪线低）坡陡雪线高。

注：可根据该特点来判断迎风坡或背风坡。

（22）常见的自然带：亚热带常绿硬叶林带（地中海气候） 亚热带常绿阔叶林带（亚热带

季风气候）温带落叶阔叶林（温带季风气候、温带海洋性气候）

（23）陆地自然带的三大规律

1）、纬度地带性规律 2）、经度地带性规律

3）、垂直地带性规律

A、基带——与水平自然带一致

B、坡向——阳坡（基带延伸到海拔高处）

C、迎风坡（山顶的自然带延伸到海拔低处）

D、山地所在纬度越低，相对高度越大，垂直带谱越复杂，反之越简单。

（24）影响山地垂直带谱的因素

一是山地所处的纬度(纬度越高带谱越简单)；

二是山地的相对高度，相对高度越大，垂直带谱可能越复杂)。

另外，影响同一带谱的海拔高度主要取决于热量(即阳坡高和阴坡低)。

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