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高中地理 · 人教版必修第一册 · 第III版
课程标准
大气的组成和垂直分层
课标解读
大气的组成和垂直分层
掌握大气的组成和大气垂直分层的特征。
说出其对人类生产、生活的影响,以及人类生产、生活对大气的影响。
运用图表等资料,说明大气组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。
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核心素养
大气的组成和垂直分层
区域认知 分辨大气层特点,认识不同纬度对流层顶的高度差异 及其原因;理解大气组成成分变化在全球不同区域的表现及其带来的影响。
综合思维 对比大气组成成分过去与近现代含量的变化幅度差异; 运用图表和所学资料,综合分析大气层的各物理性质,解释其对 人类活动的影响。
地理实践力 通过实际案例,运用图表等资料,说明臭氧空洞现象与大气 组成和大气物理性质的关系。
人地协调观 树立人与环境协调发展的可持续发展观念,培养学生保护人类赖以生存的大气环境的意识。
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“坠落人”鲍姆加特纳
2012年10月14日,奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空。
约3小时后,他上升至39千米高空。随后,他从那里跳下,4分钟后才打开降落伞,成为第一个自由落体速度超音速的人。
他配备的特制宇航服,外表绝缘,密封的内层中填充加压氧气;头盔内有液氧系统,护目镜中装有温度调节器。
图2.1 自由落体状态中的鲍姆加特纳
“坠落人”鲍姆加特纳
他配备的特制宇航服,外表绝缘,密封的内层中填充加压氧气;头盔内有液氧系统,护目镜中装有温度调节器。
39千米高空的大气与地面大气有哪些不同?
鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服?
图2.1 自由落体状态中的鲍姆加特纳
CONTENTS
01.大气的组成
Composition of the atmosphere
02.大气的垂直分层
Vertical stratification of the atmosphere
01
大气的组成
大气是由哪些成分组成的?
大气在垂直方向上可分为几层?各层有何特点?
大气的组成和垂直分层与人类活动有怎样的联系?
地动仪
1.大气的组成
低层大气(25千米以下)主要由干洁空气、水汽和杂质组成。
干洁空气:低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体。
在25千米以下的干洁空气中,氮气和氧气合占总体积的99%。
图2.2 干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
氮是地球上生物体的基本元素
化学式N2,无色无味气体,氮气大气中占78%,惰性元素;它在生活中是必不可少的,其化合物可用肥料。
N2
氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
化学式O2,无色无味气体,在航空航天、动物呼吸、燃烧和一切氧化过程(包括有机物腐烂)都消耗氧气,但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。
O2
CO2
大气中二氧化碳仅占0.038%(变动),但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。
二氧化碳是一种常见的温室气体 ,不支持燃烧,是绿色植物进行光合作用的基本原料,另外,它吸收地面辐射的能力强,使气温升高。
化学分子式为O3,因其类似鱼腥味的臭味而得名。
臭氧能吸收太阳光中的紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用。
O3
水汽是成云致雨的必要条件,影响地面和大气的温度
唯一能发生相变的大气成分,是大气中最活跃的成分,能强烈吸收和放出长波辐射。水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,同时伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的温度。
水汽来自下垫面的蒸发,借助于空气的垂直交换向上扩散,因此一般情况下,水汽含量随着高度的升高而减少。
大气组成 主要作用
干洁空气 主要
成分 氮气 氮是地球上生物体的基本元素
氧气 氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
次要
成分 二氧化碳 绿色植物进行光合作用的基本原料;吸收地面辐射的能力强,使气温升高
臭氧 吸收太阳光中的紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用
水汽 成云致雨的必要条件;影响地面和大气的温度
杂质 作为凝结核,是成云致雨的必要条件
地动仪
人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量。
产生大气污染,人类工业生产排放的废气、汽车排放的尾气会造成大气污染,对生态系统和人类生存造成不利影响。
2.人类活动对大气成分的影响
人类工业生产排放的废气、汽车排放的尾气等会造成大气污染。右图为北京优良天气和重污染天气对比。
案例-大气中二氧化碳含量的变化与人类活动