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1.1 大气分层结构

大气运动与气候 · 高二
讲清楚它是什么

定义 大气按温度垂直变化规律分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。

从哪来 本节为高二地理第1讲起点,无前置知识点,直接基于初中“大气存在”的常识构建。

为什么 大气分层的核心依据是气温随高度的变化率。 1. 对流层:地面是主要热源,热量向上递减,导致下热上冷,空气不稳定,产生对流。 2. 平流层:臭氧层吸收紫外线增温,形成上热下冷结构,抑制对流,气流平稳。 3. 高层大气:太阳短波辐射直接加热,温度随高度升高而升高,直至原子逃逸。 这种分层本质是能量来源不同(地面辐射 vs 太阳辐射)导致的热力学结构差异。

类比法:电梯与楼层** 适合**形象思维强、抽象概念困难**的学生。 将大气比作一栋大楼: * **1楼(对流层)
最热闹,人员流动大(天气现象),离地面最近,受地面影响最大。 * 2楼(平流层):安静区,适合飞机巡航(气流平稳),有“臭氧电梯”(吸收紫外线)。 * 3楼及以上(高层大气):太空边缘,极光舞厅(热层),火箭发射场(散逸层)。 * 关键点:每层楼的“温度空调”设置不同,决定了居住者的行为(气流运动)。
数据图表分析法** 适合**逻辑性强、擅长读图**的学生。 直接展示《大气垂直分层示意图》及气温曲线: 1. 观察横轴(高度)与纵轴(温度)关系。 2. 找出温度转折点(-50km, 85km, 500km)。 3. 推导:温度递减→对流;温度递增→平流。 4. 关联:哪一层有臭氧?哪一层有电离层? * **核心逻辑
温度变化决定运动状态,运动状态决定人类活动(如航空、通信)。
生活现象反推法** 适合**好奇心强、喜欢联系实际**的学生。 从三个现象入手: 1. **为什么飞机在10km以上飞?** → 因为那里气流平稳(平流层),且空气稀薄阻力小。 2. **为什么夏天晒伤?** → 因为臭氧层(平流层)阻挡了大部分紫外线,但仍有部分穿透。 3. **为什么看极光要去高纬度?** → 因为极光发生在热层(高层大气),需要太阳风与磁场作用。 * **结论
不同高度大气特性不同,决定了不同现象的发生位置。
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练一道
基础题
某飞机在12km高度巡航,此时它处于哪一层?该层气温随高度增加如何变化?
变式
为什么高层大气(热层)温度高达1000℃以上,但宇航员穿宇航服仍需保暖?
试试手自己判
检测题
某地观测到一次强烈的对流天气(雷暴),随后一架客机在10km高度平稳飞行。请解释: 1. 雷暴发生在哪一层?为什么? 2. 客机飞行平稳的原因是什么?
看答案和判分标准
答案:1. 雷暴发生在对流层。因为该层下热上冷,空气不稳定,产生强烈对流,水汽凝结形成云雨。 2. 客机在平流层飞行。因为该层上热下冷,气流以水平运动为主,平稳少云,适合航空。
判对标准:
准确指出雷暴在对流层,并说明“下热上冷/对流旺盛”原因(2分)。
* 准确指出客机在平流层,并说明“上热下冷/气流平稳”原因(2分)。
* 若只答层名未解释原因,得1分/题。
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