初二科学 大气层.doc

第五讲 大气层、天气和气温
【学习目标】
1.掌握大气的垂直分布规律。
2.理解对流层的特点，探究对流的形成
3.知道什么是气温，以及测量和度量气温的常用仪器和方法。
4.了解气温与人们的生活和其他生物的关系
【知识要点】
一、 大气的重要性：
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1000千米的高度内）。包围地球的空气层叫大气层，空气也叫大气。
1．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。
2．大气作用：
（1）保护地球，例如：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：氧气进行生命活动必需的；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。
【讨论】如果没有大气，地球会变得怎样？
高度/千米
温度/℃
50
0
-50
20
40
60
80
100
120
140
-100
100
A
B
C
D
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，温度差增大等。

二、大气的温度及分层：
【读图】大气温度的垂直分布图
1．特点：
（1）大气温度的变化范围约在－84℃至2500℃之间。
 （2）在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势。
（3）在12－55千米之间，气温随着高度的增加温度升高。
（4）在0－12千米、55－85千米之间气温随高度的增加而降低
2．大气的分层：
根据大气的温度、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。），把地球大气层分为五层，即：
A.对流层（0－12千米)
B.平流层（12－55千米）
C.中间层（55－85千米）
D. 暖层（85－500千米）:
E.外层（500千米以上） 外层就是地球大气与宇宙间的过渡层。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.大气的分层表:
大气分层
高度
（千米）
气温
变化
原因
气流运动特征
天气特征
与人类的关系
对流层
0－12
随高度增加而递减
地面为主要直接热源
对流运动显著
复杂多变
影响人类一系列的生产生活活动
平流层
12－55
随高度增加而迅速上升
臭氧层吸收紫外线增温
平流运动为主
天气晴朗
人类生存的天然屏障，利于高空飞行
中间层
55－85
随高度增加而递减
－——
对流运动显著
空气稀薄

暖层及外层
85千米以外
随高度增加而递增
－——
－——
－—
无线电通讯

【思考】哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？
提示：高层大气温度高、太阳辐射强，银白色的金属外壳可以反射热的辐射，避免高温下外壳熔化。

三、对流层的特点
1．对流层是大气的最底层。
2．对流层最显著的特点有强烈的对流运动。
【探究实验】
对流是怎样形成的实验：点燃一段线香，横插在橡皮泥上，把一只大号烧杯倒扣在桌面上，线香置于中间，线香的烟从中间上升，沿四周下沉，形成对流。
结论：受热处空气上升，两侧温度低的地方空气下沉。
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．在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8-9千米，在赤道增大到17－18千米。
【小结】想一想对流层的温度特点，对形成对流有利吗？
（1）它的温度特点是：气温随高度的增加而降低，有利于对流的形成。
（2）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。
（3）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】冷藏室的冷凝管为什么要安装在室的上部？

四、天气是什么
1．概念：短时间内近地面的大气温度、湿度、气压等要素的综合状况称为天气。
2．特点：天气现象的突出特点是多变。
3．天气的主要要素：气温、气压、风、湿度和降水。
五、气温
1．概念：气温指空气的温度.气温是构成天气的基本要素。
2．单位：摄氏度（℃）。
3．测量：测量气温的工具是温度计。我国常用的气温度量单位是摄氏度（）。
在气象观测中，除了使用普通温度计定时测量气温外，还要使用最高温度计和最低温度计，分别测量一天中的最高气温和最低气温。温度计通常放在一个漆成白色的百叶箱里。
六、气温与生物的关系：
气温与生物的关系密切，对人类生活和生产的影响也很大。人体最感舒适的气温约为22℃，而各种农作物则都有自己不同的最适生长温度。

[拓展]
温度计为何要放在百叶箱内
百叶箱是用一条条的薄木片做成的（百叶
箱的四周都是这样的），它的内外都漆成白色。
百叶箱是放置在一块开阔的草坪上的，离地面
大约1.5米高。我们利用百叶箱制造出了一个既不被太阳光直接照射、又通风的环境，在这种环境里测出的气温当然要比在阳光直接照射下测出的气温要低一些，各种仪器放在百叶箱里既能防止日晒雨淋，又能通风。在气象站里，百叶箱是安放在观测场偏北的位置。百叶箱的门朝北开，是为了防止观测时阳光直接照射箱内的仪器。

一天中的最高气温和最低气温
一天中的最高气温出现在午后2点左右，最低气温出现在日出前后。当早晨太阳上升，地面由于吸收太阳辐射而增温，地面又把热量传递给大气而使大气气温升高。正午12点，太阳辐射达到最强，但地面吸收太阳辐射，又要把热量传给大气，这都需要一段时间，因而一天的最高气温出现在午后2点左右。2点以后，由于太阳辐射减弱，地面开始降温，大气获得的热量也开始减少，并一直减少到第二天的日出之前，因此一天中的最低气温出现在日出前后。

【经典例题】
例1．如果没有大气层，则下列现象中可能在地球上发生的是（ ）．
（1）地球上到处是陨石坑：（2）地球上没有水,没有生命;（3）碧水蓝天;
（4）地震;（5）细雨绵绵（6）雄伟的喜马拉雅山
A．（1）（2）（4）（6） B．（1）（2）（3）（6）
C．（1）（3）（4）（6） D．（1）（3）（4）（5）
例2．我国中部某地一架飞机保持万米高度始终向北飞行，则它穿过的大气层是（ ）．
A．始终在对流层 B．先在对流层后在平流层
C．先在平流层后在对流层 D．始终在平流层
例3．有关地球大气的叙述，正确的是（ ）
A．对流层上暖下冷，有利于空气对流
B．臭氧层不吸收太阳辐射
C．中间层由于上冷下暖，因而对流强烈，雨雪等天气变化复杂
高度/千米
温度/℃
50
0
-50
20
40
60
80
100
120
140
-100
100
A
B
C
D
D．在大气的垂直分层中,天气现象最复杂多变的是对流层
例4．读图“气温垂直分布图”，回答下列问题：
（1）大气垂直分层的主要依据是
（2）A层大气的主要成分是 、 、
；垂直分布的特点是 ；其大气厚度
由 向 逐渐变薄。
（3）有大气对流运动的是 。（写代号）
（4）民航客机在高空飞行时常位于 层中。
（5）D层气温分布的特点是 ，
该层大气处于高度的电离状态，能反射 。
（6）有利于高空飞行的是 ，有电闪雷鸣现象的是 。
例5、下面哪个词组是形容天气现象的（ ）。
A. 冬冷夏热 B.狂风暴雨
C.长夏无冬 D.四季如春
例6、判断下列叙述中属于天气现象的是（ ）。
①清明时节雨纷纷 ②山前桃花山后雪 ③轮台九月风夜吼
④四季无寒暑，一雨便成秋 ⑤惠风和畅，艳阳高照
A. ①②③ B.②③④
C.①③⑤ D.①②③④⑤
例7、 一天当中，陆地最高气温一般出现在（ ）。
A. 中午12时 B.上午10时
C.下午2时 D.下午4时
【典型练习】
一．选择题
1．下列关于对流层大气的叙述，错误的是（ ）
A．上部冷、下部热，对流运动显著
B．云、雨等天气现象只发生在对流层
C．其热量直接来源于太阳辐射
D．其高度是随纬度变化而变化的
2．大气层中，与人类关系最密切的是哪一层（ ）
A．平流层 B．对流层 C．中间层 D．外层
3．被誉为地球生命“保护伞”的是（ ）
A．一氧化碳 B．水汽 C．臭氧 D．氧气
4．下列对大气各层的叙述，正确的是（ ）
A．对流层厚度最大，占据整个大气层的75%
B．电离层出现在平流层和中间层之间
C．人类生活在对流层底部，对流层与人类的关系最为密切
D．从平流层顶（离地50km）往上，由于离地较远，与人类的关系不大
5．大气各层及其相关作用，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—-------气温随高度增加而增加
A、①② B、①③ C、①④ D、③④
6．下列有关气温的说法，不正确的是（ ）
①气温是构成天气的基本要素；
②一天中最高气温出现在太阳辐射最强的正午12点；
③测气温的温度计通常放在一个漆成白色的百叶箱里；
④我国的最高温出现在纬度最低的海南岛
A、①② B、①③ C、②④ D、③④
7．下列有关天气的说法，正确的是（ ）
A、天气是指一个地方多年的平均大气状况
B、天气仅指气温和降水两个方面
C、目前，天气的预报水平低于地震的预报水平
D、天气是指一个地方短时间里的阴晴、风雨、冷热等大气状况
8．天气主要的组成要素有（ ）
A、气温 B、降水 C、湿度 D、前面三项都是
9．“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”是指（ ）
A、天气的变化 B、气候的变化
C、温度的变化 D、季节的变化
10．下列语句中描述天气的是（ ）
A、上海冬季温和湿润 B、终年高温
C、雨过天晴 D、冬暖夏凉
11．气象站测试气温的仪器应选址在哪一处读得气温（ ）
A、安置在室内温度计上
B、安置在阳光下的温度计上
C、安置在离地面2米密封箱内的温度计上
D、安置在离地面1.5米百叶箱内的温度计
12．通常一天中的最低气温，往往出现在（ ）
A、日落前后 B、日出前后
C、清晨2时 D、午夜24时

二、综合探究题
1．爬山时，我们往往会感到越往上爬，气温越 ，这是由于在 层内大气的温度随着高度的上升而降低。
2．对流层的厚度不均，一般地说， 地区较厚， 地区较薄。
3．大气层的存在，使地球变得较适宜生命的出现和繁衍，大气层的作用中较重要的作用是保护作用，请你列举大气层对地球的好处。

4．如图所示为大气对流运动的示意图，请判断是否正确，若有错，请予以改正。并说明理由。

5．为什么对流层中天气现象复杂多变？

6．根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为 层、
. 层、 层、 层和外层.
7．对流层在两极和赤道地区的厚度不同。两极厚度约 千米，在赤道增大到 千米。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
8． 能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害； 是生物进行生命呼吸所必需的； 是光合作用的重要原料
9．读图甲、乙、丙三图，完成下列要求：
甲
50
乙
丙
3000m
T
Ts
T/
18
14
12
8
6
14
10
18
22
24
t/时
D
C
B
A
h(k m)
12
0
-100
-50
0
50
T()

（1） 将A、B两个大气层的主要特点填入下表：
大气层
主要特点
A

B

（2）B层气温随高度增加而迅速上升的原因是： ；
（3）已知A层大气的温度随高度每增加1000m，温度约下降。
如乙图所示，某地近地面空气若上升到3000m高度时，理论温度为T，3000m高空的实际温度是TS，当时，近地面空气上升将受阻而出现逆温现象，若稳定在—，该地气温至少要上升到 以上时，逆温现象才会结束，结合丙图推测，此时的时间约为 时。
10．近地面热空气密度 ，向 运动；上空的空气温度
密度 ，气流下沉，从而形成 运动。
11．如图所示，用酒精灯加热试管的上部，上部的水沸腾了，而试管下部水里的鱼却安然无恙地游动，这表明水的温度没有明显升高，其主要原因是上部加热，水的 不能形成。

12、图中包含了几种天气现象，你能从中读出哪些天气现象呢？

（1） ；（2） ；（3） ；
（4） ；（5） ；（6） ；
13．气温是指 的温度。测量气温的工具是 ，我国常用的气温度量单位是 。
14．天气的主要要素有 、 、 、 和降水等。
15．高温和严寒都会给人们的生产和生活带来很多危害。你能说说都有哪些危害？

16．小明的爸爸是一位气象工作者，受爸爸的影响，小明对气象知识也很感兴趣，有一天，小明来到他爸爸工作的气象站，在一块开阔的草坪上，小明发现了一个怪怪的箱子，箱子的四周全都是用一条条的薄木片做成的，内外都漆成白色，离地面大约1.5m高，里面横放着温度计等仪器.爸爸告诉小明说，那是百叶箱，里面放的温度计是测气温用的.但小明还是有许多问题弄不明白.请你根据探究的过程和自己已有的知识与经验，帮助小明完成下列探究的过程：
（1）提出探究的问题：__________________________
（2）建立假设：_______________________________________
（3）设计实验方案：__________________________________________________________ ______________________________________________________________
（4）得出结论，作出解释：_________________

【课后作业】
一 选择题
1.大气中能够成云致雨的成分是 ( )
A.二氧化碳和水汽 B.臭氧和二氧化碳
C. 水汽和尘埃 D.氧和氮
2．2010年4月18日，舟山地区阴有雨并渐止转阴，偏北风3-4级，白天最高温度17～18。C。这一天时间里舟山地区的大气状态及其变化称为( )
A．天气 B、气候 C．降雪 D．气候特征
3．下列关于降水的叙述中，正确的是( )
A．降水就是指降雨 B．降雪、降冰雹都不属于降水
C．降水中有固态和液态水 D．露和霜通常不计降水量
4．下列动物的行为与气温的变化有关的是（　　）
① 蛇的冬眠　②公鸡的啼鸣　③知了的鸣叫　④企鹅游泳
　A、①②　　B、③④　　C、①③　　D、②④
5．近年来，全球气温有明显变暖的趋向，原因是（　　）
　 A、太阳辐射加强　　　B、暖流增强
　 C、二氧化碳增多　　　D、降水增加
6．爬山的时候越爬到高处，气温（ ）
A．越高 B.越低 C.不变 D.无法判断
7．百叶箱内温度计的读数和百叶箱外太阳光直接照射下的温度计的读数相比（ ）
A．平均值要低，数值变化大 B.平均值要高，数值变化大
C．平均值要低，数值变化小 D.平均值要高，数值变化小
8．人体最感舒适的气温是（ ）
A．37℃ B.30 C.22℃ D.26℃
9．下列有关气温的说法中正确的是（ ）
A．位于赤道附近的山上不可能有积雪
B．世界气温分布是低纬度气温高，高纬度气温高
C．人类活动的影响使得世界气温已经在迅速升高
D．同一纬度同一季节各地的大陆气温和海洋气温等高
10．北半球国家气象站台的百叶箱正门的朝向应该为（ ）
A．朝北 B.朝南 C.朝东 D.朝西
11．北半球中高纬度的陆地，月平均气温最高出现在（ ）
A．2月 B.6月 C.7月 D.8月
二 综合题
1．读气温的垂直分布图，完成:
(1)①②③三层中：②为 层；③为 层。
(2)用图中数字填空:
天气现象发生在 层，臭氧主要集中在 层，空气垂直运动强烈的是 层，有利于高空飞行的是 层。
(3)③层的厚度不均，一般地说， 地区较厚， 地区较薄，其原因在于 。
(4)③层气温随高度增加而降低；说明了 ( )
A.空气越稀薄，保温作用越差
B.该层顶部是臭氧层
C. 地面是该层的主要直接热源
D.该层热量直接来自于太阳辐射
2、读诗“大林寺桃花”，回答下列问题：
“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处，不知转入此中来。”
（1）“山上”与“山下”相比， 气温较高。
（2）当庐山脚下（海拔50米）气温为18.1℃时，海拔1400米处的山顶气温大致是 。
3． 气象观测站的百叶箱内装有 温度计、 温度计和 ______ 三种温度计，主要是由于 。
4．你知道把温度计放在百叶箱内观测温度的原因吗？为了使所测的温度具有代表性，百叶箱离地面有一定的高度标准，一般是1.5米左右，你知道这是为什么吗？你知道百叶箱的门是朝哪个方向开的吗？并说说理由。

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