‹ 回去

2. 大气垂直分层

大气的组成、受热过程与热力环流 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 大气按温度、密度、运动特征在垂直方向上分为对流层、平流层和高层大气。

从哪来 基于“2. 外部圈层特征”中大气圈作为地球最外层的基本认知,结合“1. 太阳辐射”中地面吸收太阳辐射后增温并辐射热量给大气的原理,理解大气受热来源及垂直变化规律。

为什么 大气垂直分层的根本原因是气温随高度的变化规律不同。 1. 对流层:地面是主要热源,离地面越近气温越高,越远越低(递减率约6.5℃/km)。这种“下热上冷”的结构导致空气不稳定,产生强烈的对流运动,故称对流层。 2. 平流层:该层含有臭氧层,臭氧大量吸收太阳紫外线而增温,导致气温随高度增加而升高。这种“下冷上热”的结构使大气稳定,以水平运动为主,故称平流层。 3. 高层大气:受太阳高能辐射影响,气温随高度变化剧烈,且空气极其稀薄,物理性质与前两层截然不同。

类比法:电梯与楼层** 适合**形象思维强、抽象逻辑较弱**的学生。 将大气比作一栋大楼: - **1楼(对流层)
是“热闹大厅”,人(空气分子)多,活动频繁(对流),温度随楼层升高而降低(因为热源在地板下)。这里发生刮风下雨等天气现象。 - 2楼(平流层):是“安静图书馆”,空气稀薄,大家只水平移动(平流),不上下乱窜。这里有个“紫外线吸收器”(臭氧层),吸收热量让这层楼变热,所以越往上越热。 - 3楼及以上(高层大气):是“太空电梯井”,空气极少,温度极端,适合卫星运行。 *记忆口诀*:对流层“下热上冷”易对流,平流层“下冷上热”稳平流。
讲法
数据图表分析法 适合逻辑严密、擅长数据分析的学生。 直接展示“气温随高度变化曲线图”。 1. 引导学生观察曲线斜率:在0-12km区间,曲线向下倾斜(温度降低);在12-50km区间,曲线向上倾斜(温度升高)。 2. 追问原因:为什么第一段降温?(热源在地面,距离热源越远越冷)。为什么第二段升温?(寻找热源,发现臭氧层吸收紫外线)。 3. 推导结论:温度结构决定运动状态。下热上冷=不稳定=对流;下冷上热=稳定=平流。 *核心逻辑*:热源位置决定温度梯度,温度梯度决定大气运动形式。
生活体验法:飞机飞行与登山** 适合**好奇心强、喜欢联系实际**的学生。 1. **登山体验
问学生“为什么登山要带厚衣服?”(因为对流层气温随高度降低)。引出对流层特征。 2. 飞机巡航:问学生“为什么客机在万米高空巡航而不是在低空?”(低空对流强,颠簸大;高空平流层气流平稳,且臭氧层阻挡紫外线,适合飞行)。 3. 极光现象:问学生“极光出现在哪一层?”(高层大气,因为那里空气稀薄,带电粒子容易与原子碰撞发光)。 *结论*:不同高度的大气环境决定了人类不同的活动方式。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
某地气温随高度变化如下:地面10℃,1000米处4.5℃,2000米处-1℃。请问该地大气处于哪一层?判断依据是什么?
变式
在平流层中,若某高度处气温比其下方100米处高,请解释该高度处大气运动的主要形式及原因。
看解答过程
1. 计算气温垂直递减率:(10 - 4.5) / 1 = 5.5℃/1000m;(4.5 - (-1)) / 1 = 5.5℃/1000m。 2. 气温随高度增加而降低,符合对流层“下热上冷”的特征。 3. 高度在2km以内,属于对流层下部。
试试手自己判
检测题
一架飞机在12km高度巡航,此时飞行员发现气流非常平稳,几乎没有颠簸。请结合大气垂直分层知识,解释为什么12km高度适合飞机平稳飞行?
看答案和判分标准
答案:12km高度位于平流层底部(或对流层顶附近)。平流层中气温随高度增加而升高,大气结构稳定,以水平运动为主,垂直对流微弱,因此气流平稳,适合飞机飞行。
判对标准:
- 提到“平流层”或“12km属于平流层/对流层顶”得2分;
- 提到“气温随高度升高而升高”或“下冷上热”得2分;
- 提到“大气稳定”或“以水平运动为主/对流弱”得2分;
- 逻辑通顺,因果关系正确得2分。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›