3.1 大气的组成与垂直分层 湘教版（2019）地理必修一 2024-2025学年高一上学期

大气的组成与垂直分层 大气的组成 一、大 气 的 组 成 干洁空气 （气态） 水汽 （液态） 固体杂质 （固态） 成分与作用 干 洁 空 气 氧气(21％) 氮气(78％) 其他气体(1％) CO2 臭氧 氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质 氧参与有机物的燃烧、腐败和分解过程 氮是地球上生物体的基本成分 绿色植物进行光合作用的基本原料 对地面起着保温作用 吸收太阳紫外线 少量紫外线具有杀菌的作用 （一）干洁空气 全球大气二氧化碳月均浓度突破 400 ppm 自工业革命以来，由于人类大量使用化石燃料，全球大气二氧化碳浓度上升了120 ppm（1 ppm 为百万分之一），其中一半的增长出现在 1980 年以后。2015 年 3 月，全球大气二氧化碳平均浓度突破 400 ppm。这是有记录以来全球大气二氧化碳月均浓度首次突破这一高值。二氧化碳等温室气体排放量的增加，是导致全球变暖的一个重要原因。 阅读 全球变暖的原因？ P67 1、大量使用煤炭、石油等矿物燃料，向大气排放越来越多的CO2等温室气体； 2、大面积毁林，CO2吸收减少。 控制全球变暖的措施？ 1、减少煤炭、石油等矿物燃料的使用； 2、开发利用清洁能源； 3、植树造林。 危害？ 1、导致冰川融化，海平面上升，沿海低地被淹没； 2、气象灾害变得频繁； 全球变暖 P70 阅读 臭氧层被破坏的原因： 人类使用冰箱、空调等制冷设备，释放出大量的氟里昂。 措施： 选择不含氟的冰箱、空调及汽车等制品。 危害： 使生物遭受紫外线的伤害，影响人类健康（皮肤癌；白内障；削弱免疫力，增加传染病）；导致全球气候变化。 臭氧洞 （二）水汽、杂质 3、作用： 大气中的水汽和杂质虽然含量很少，却对天气变化影响很大 1、水汽： 水平方向：海洋上空高于陆地上空；湿润地区上空高于干旱地区上空 垂直方向：一般自地面向高空逐渐减少 2、杂质：近地面大气中，陆上大于海上；城市大于乡村；冬季大于夏季 （1）水汽可产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象 （2）杂质会使大气能见度变差,但作为凝结核,是成云致雨的必要条件 降水的三大条件 充足的水汽 降温 （遇冷凝结） 凝结核 （杂质颗粒） 水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件，固体杂质是凝结核，促成水汽的凝结。 当空气中所含的水汽多于一定温度条件下大气饱和水汽量，并且有足够的凝结核存在时，多余的水汽便会凝结出来，变成小水滴或冰晶。 大气中因悬浮的水汽凝结，水平能见度低于1千米时，气象学上称之为雾。 霾，又称“灰霾”，是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体，使空气浑浊，水平能见度降低到10千米以下的一种天气现象。 组成霾的颗粒极小，不能用肉眼分辨，可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态，表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准，其中PM2.5(直径小于或等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成霾天气的“元凶”。 北京的霾 大气的垂直分层 对流层 平流层 高层大气 高度（km） 0 8~18km 50~55km 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 13 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 平流层 高层大气 18km 8~18 50~55 对流层 高度 高纬：8~9km 中纬：10~12km 低纬：17~18km 纬度越低，对流层厚度越厚 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 平流层 高层大气 18km 8~18 50~55 对流层 厚度 高纬：8~9km 中纬：10~12km 低纬：17~18km 气温变化特点 气温随高度增加而下降 每上升100m，气温降低0.6℃ （气温垂直递减率） 地面是对流层大气主要的直接热源 空气运动特点 上冷（重） 下热（轻） 空气以对流运动为主 与人类关系 天气复杂多变、关系密切 纬度越低，对流层厚度越厚 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 对流层 高层大气 18km 8~18 50~55 平流层 气温变化特点 空气运动特点 与人类关系 气温随高度增加而上升 O3 紫外线 臭氧大量吸收紫外线增温 上热（轻） 下冷（重） 空气以水平运动为主 天气晴朗 利于高空飞行 臭氧层是地球生命的保护伞 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 对流层 平流层 18km 8~18 50~55 电离层 高层大气 ① 气压很低、密度很小 ② 60~500千米高空，有若干电离层 电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。 十年磨一件 范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范） 高中地理课件/第三代 电话：15986495527 QQ：1476360113 高度（千米） 温度（℃） -100 -50 0 50 100 ① 气压很低、密度很小 ② 80~500千米高空，有若干电离层 ① 气温随高度的增加而降低 ② 空气对流运动显著 ③ 天气现象复杂多变 20 40 60 80 100 120 ① 气温随高度增加而增加臭氧大量吸收紫外线增温 ② 气流以水平运动为主 对流层 平流层 高层大气 18km 大气的垂直分层 分层的依据：温度、密度和运动状况 8~18km 50~55km O3 电离层 逆温现象 逆温的影响： 有利影响： 1、可以抑制沙尘暴的发生（逆温阻碍空气对流） 2、有利于谷物种植（多见于山坡和河谷地区，保温作用） 3、逆温出现在高空，对飞机的飞行有利（以平流运动为主，飞机在飞行中不会有大颠簸） 不利影响：（阻碍垂直运动，使污染物和水汽凝结物等积聚在空气下层，不能及时扩散） 1、出现多雾天气 2、加剧大气污染 3、影响交通：能见度降低，地面湿滑 （对飞机在低空的起降不利） 一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层” 今年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的4种情形。读图完成第1题。 1．图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是( ) A．① B．② C．③ D．④ 练习 A 高度 气温 ① 高度 气温 ② 高度 气温 ③ 高度 气温 ④ 传说中的玉皇大帝住在天上的哪个层次？ 横着飞，就像我们平时乘坐的客机，如果是在对流层的话，会有较大的颠簸。 一般的气流波动也就罢了，如果是晴空湍流，会导致高度急剧变化，给横着飞的神仙带来非常严重的不适感，甚至造成坠毁，惨不忍睹。 所以，中国修炼不到位、还没有位列仙班的妖精，肯定是飞行在平流层的。 因为功夫不到位，平流层飞行更平稳，少有出现剧烈颠簸，他们就养成了横着飞的习惯。 因此我们也能看出来，竖着飞的神仙有利于减小阻力。大家都知道的，神仙飞行依赖的不是升力、浮力，而是更加神秘的“神力”，但是空气阻力还是不可避免的。在上下对流频繁的对流层中间，竖着也就是站着飞，阻力更小、受气流影响较小。 大气的垂直分层及各层与人类的关系 25 探究点 臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么被誉为“地球生命的保护伞”？目前人类对它有怎样的影响？ 平流层。臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。目前人类大量使用制冷设备，排放的氟氯烃增多，它能破坏大气中的臭氧，使臭氧总量减少。 1 大气的垂直分层及各层与人类的关系 26 探究点 图中的平流层为什么适合高空飞行？ 平流层的气温下低上高，空气难以对流，大气以水平运动为主，飞机飞行时不会上下颠簸；平流层少水汽和尘埃，天气晴朗少变，能见度高，利于飞机飞行。 2 27 在高层大气中，部分地区可达数千摄氏度，可飞行器却不会被烧毁，为什么？ 因为高空大气中空气稀薄，航天飞行器从中吸收和与之摩擦产生的热量有限。 3 大气的垂直分层及各层与人类的关系 探究点 大气的垂直分层及各层与人类的关系 28 探究点 为什么对流层的天气复杂多变？ 对流层集中了大气几乎全部的水汽和杂质，就有了成云致雨的必要条件。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送，在上升过程中随着气温降低，易成云致雨，所以对流层天气复杂多变。 4 $$