2..1 大气的组成与垂直分层课件2023-2024学年高中地理人教版（2019）必修一

第一节 大气的组成与垂直分层 课程标准 运用图表等资料,说明大气的组成与垂直分层,及其与生产和生活的联系。 学习目标 运用图表等资料,说明大气的组成及其与生产、生活的联系。(综合思维、人地协调观) 分析人类活动对大气成分的影响。(综合思维、人地协调观) 运用图表等资料,说明大气的垂直分层及其与生产、生活的联系。(综合思维、人地协调观) 课标解读 大气的组成 大气的垂直分层 目录 情境导入 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。 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 一、大气的组成 阅读教材P28—29内容,思考以下问题: 1、低层大气的组成: 2、干洁空气的成分及作用 图2.2 干洁空气成分的体积分数(25千米以下) 成分 作用 氮气 氧气 二氧化碳 臭氧 地球上生物体的基本元素 人类和其他生物体维持生命活动所必需的物质 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。 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 干洁空气、水汽和杂质 一、大气的组成 3、水汽和杂质 成分 含量 作用 水汽 很少 杂质 很少 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 温度 。 作为凝结核,是成云致雨的必要条件 降水的形成条件:水汽、固体杂质( 凝结核)、降温 大气的组成 4、人类活动对大气成分的影响 人类活动会影响大气的成分和含量(CO2、O3、SO2、水汽、杂质等),产生环境问题,对生态系统和人类生存造成不利影响。 O3减少——臭氧层破坏(氯氟碳化物) 南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降,出现“臭氧空洞” 硫氧化物、氮氧化物——酸雨 杂质(悬浮物)(PM2.5、PM10)——雾霾 CO2增加——全球变暖 案例分析:大气中二氧化碳的变化与人类活动 结合课本内容和图2.4,回答以下问题 1、据图描述二氧化碳体积分数变化特征 1840年以前CO2体积分数缓慢增长; 1840年至1950年左右CO2体积分数加快增长; 1950年以后CO2体积分数迅速增长; CO2体积分数总体呈增长趋势 2、二氧化碳体积分数增长的原因 化石燃料的燃烧和土地利用的变化(主要是毁林) 3、二氧化碳体积分数增长可能产生的环境问题 全球变暖 活动:了解大气含氧量减少对人体产生的影响 阅读课本P30的内容,回答以下问题。 1、归纳埃塞俄比亚和肯尼亚两个国家共同的地形特点,推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因。 由于大气密度随着海拔增加而减小,所以高原地区的大气密度相对较小,每立方米空气中的氧气分子数较少,人体吸入的氧气量也相对较少。因此高海拔地区的训练对运动员的身体各项技能要求较高,如导致血管变大变粗,提高运动员对氧气的充分利用等,从而能较平原地区更容易取得优异成绩。 撒哈拉以南非洲政区图 青海多巴 甘肃榆中 云南海埂、呈贡 河北兴隆 活动:了解大气含氧量减少对人体产生的影响 2、在中国地图上找到表2.1所列的高原训练基地位置 10 活动:了解大气含氧量减少对人体产生的影响 世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400m。 ①表2.1我国的高原训练基地海拔都在这个范围吗? ②结合教材表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 海拔越高,空气越稀薄,大气含氧量越低,超过了人体的耐受力,会危及运动员的身体健康,反而达不到理想的成绩。 在这个范围内。 海拔/m 0 1000 2000 3000 4000 含氧量比/% 100 89 78 70 61 表2.2 不同海拔与海平面的含氧量比 大气的垂直分层 阅读教材P31—33内容及图2.5,思考以 下问题: 1、大气垂直分层划分的依据 温度、密度和运动状况 2、自下而上各层的名称 高层大气 平流层 50 对流层 12 0 对流层、平流层和高层大气 大气的垂直分层 3、从高度、大气组成、气温特点、气流运动、自然现象及人类活动等方面归纳总结各层的特征。 对流层 气温随海拔升高气温减低(地面为直接热源),每升高100米温度下降0.6 (温度垂直递减率) 对流运动显著(上冷下热); 天气现象复杂多变; 与人类关系最密切; 高度(Km) 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 电离层 平流层 高 层 大 气 温度 ( ) 大气的垂直分层 ⑤高度 低纬度地区受热多,对流旺盛,对流层所达高度就高;高纬度地区受热少,对流层高度就低; 同一地区夏季比冬季对流层高度高; 同纬度海洋与陆地,夏季陆地对流层高度高;冬季海洋对流层高度高 对流层的高度取决于近地面的气温,气温越高对流运动越旺盛,对流层的高度越高。 大气的垂直分层 平流层 高度:自对流层顶部至50-55千米高空。 气温随高度升高而升高。(臭氧层吸收大量太阳紫外线,使大气增温) 臭氧层:在22-27千米范围,臭氧含量达最大,被称为“地球生命保护伞” 以平流运动为主(上热下冷,大气稳定) 无云雨现象,能见度好(水汽和杂质含量很少); 适合航空飞行。(大气平稳,天气晴朗) 高度(Km) 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 电离层 平流层 高 层 大 气 温度 ( ) 大气的垂直分层 高层大气 高度:平流层顶至2000-3000千米高空(大气的上界) 气温随高度升高先降低后上升。 流星体会燃烧,产生流星(80-120千米) 产生极光(太阳活动强、夜晚) 若干电离层(太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态。80-500千米高空)能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。 高度(Km) 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 电离层 平流层 高 层 大 气 温度 ( ) 知识拓展:逆温现象 一般情况下,对流层温度上冷下热。对流层由于热量主要直接来自地面辐射,所以海拔越高,气温越低。一般情况下,海拔每上升100米,气温下降0.6 。 逆温现象:①海拔上升,气温升高;②海拔上升100米,气温下降幅度小于0.6 。这就是逆温现象。逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候,如秋冬季节晴朗夜晚的日出前后。 逆温会对大气质量的影响。这是因为逆温层的存在,造成局部大气上热下冷,阻碍了空气对流运动,使大气污染物等聚集在它的下面,使能见度变差,空气污染加重;尤其是城市及工矿区上空,由于固体杂质多,易产生雾霾天气,有的甚至造成严重的大气污染事件。 知识拓展:逆温现象 内容结构 大气的组成与垂直分布 大气的垂直分层 大气的组成 干洁空气 水汽 杂质 平流层 对流层 高层大气 自然环境 人类活动 当堂训练 中国空间站三舱“T”字基本构型完成,其在轨运行高度为400~450km。下图为中国空间站结构图。据此完成下面小题。 1. 中国空间站在轨运行时位于( ) A. 对流层 B. 平流层底部 C. 平流层顶部 D. 高层大气 2. 空间站升空经过的平流层( ) A. 随着高度增加,气温逐渐降低 B. 存在电离层,可反射无线电波 C. 天气多变,大气以对流运动为主 D. 存在“地球生命的保护伞” D D 当堂训练 根据温度、运动状况和密度,大气可划分为对流层、平流层和高层大气。下图为赤道附近大气的垂直分层示意图。据此完成下面小题。 3. 图中能正确反映大气温度随高度变化的曲线是( ) A. ① B. ② C. ③ D. ④ 4. a值最可能为( ) A. 17km B. 8km C. 5km D. 22km 5. 下列关于各大气层叙述错误的是( ) A. 对流层——云、雨等现象多发 B. 高层大气——其密度接近星际空间密度 C. 平流层——氧气稀薄、气温低 D. 高层大气——该层臭氧含量达到最大值 B A D 当堂训练 4.下图中昼夜温差最小的是( ) A. 读大气垂直分层图(下图)并结合所学知识,回答下列问题。 (1)地球大气层对于地球上生命存在的意义重大,请说出理由。 (2)分析对流层天气复杂多变的原因。 ①减少流星体等对地球上生命的侵扰; ②减少宇宙射线和过多紫外线对生物体的伤害; ③为生物提供需要的氧气等; ④缩小昼夜温差、提高大气温度,利于生物生存。 几乎全部的水汽、杂质都集中在该层;下热上冷,空气对流运动显著,易成云致雨。 $$