2.1 大气的组成和垂直分层 课件 人教版（2019）地理必修一 2024-2025学年高一上学期

大气的 组成和垂直分层 Composition and v-s of the atmosphere 第2章 地球上的大气 第1节 学习目标 1.认识大气的物质组成； 2.认识大气在垂直方向上的分层及各层的她点； 3.了解大气的组成和垂直分层对人类活动的影响。 大气的组成 ——AIR COMPOSITION. 01 大气：就是包围地球的空气，指在地球周围聚集的一层很厚的大气分子，称之为大气圈。 如今的大气成分是地球长期演化的结果，短时间内不会有明显的变化。 大气 ▋大气的组成成分及其作用 读图2.2，思考 1、低层大气包括？ 2、干洁空气中四种最常见的气体分别是哪些？ 3、这些大气成分的作用分别是什么？ 水汽 ▋大气的组成成分及其作用 低层 大气 杂质 水汽 干洁大气 干洁空气成分的体积分数 （25千米以下） 1. 1 干洁空气---氮气（N2） 氮元素是地球上生物体的基本元素。 氮气还有工业原料、防腐防氧化的填充剂等用途。 新课讲解 氨基酸 NH2 R H C COOH 1.2 干洁空气---氧气（O2） 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质; 生物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机物腐烂）都消耗氧气 1.3 干洁空气---二氧化碳（CO2） 绿色植物进行光合作用的基本原料； 重要的温室气体，吸收地面辐射的能力强，对地面具有保温作用； 光合作用 温室效应对地球的影响 臭氧层 臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。 距离地面22-27千米是臭氧浓度最高的区域，称为臭氧层。 臭氧层的保护 大气中臭氧浓度随高度的变化 新课讲解 1.4 干洁空气---臭氧（O3）极少 全球合作 保护臭氧层 20世纪80年代初，科学家观测发现，南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并将这一现象称为“臭氧空洞” “臭氧空洞”的出现，表明臭氧层受到破坏，臭氧含量减少 臭氧层破坏 冰箱、冰柜的使用向大气中排放氟氯烃化合物。 冷凝 结合杂质 冷凝 结合杂质 水汽 近地面——雾 高空——云 降水 降雪 蒸发 1.水的相变，产生一系列天气现象，同时伴随热量的吸收和释放，影响地面和大气的温度。 2.杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 水汽、杂质：在天气变化中扮演重要角色 2.水汽、杂质——影响天气变化的重要因素 拓展：降水形成的条件 充足的水汽 凝结核 气温降低或者气流上升，空气中的水汽达到饱和状态。 如今人类不合理的活动， 正在改变着大气的成分和含量…… 小组讨论： 人类不合理活动对大气有什么影响？ 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，对生态系统和人类生存造成不利影响 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； 人类活动 人类活动与大气污染 案例 人类活动对大气中二氧化碳含量变化的影响 飞速增长 加速增长 缓慢增长 （1）二氧化碳体积分数变化趋势是怎么样的？ （2）是什么原因导致了这种变化呢？ （3）会造成什么影响？ （4）主要应对措施有哪些？ 化石燃料燃烧 土地利用变化（毁林） 二氧化碳含量增加 全球变暖→冰川融化→海平面上升 节能减排 植树造林 全球合作 活动 了解大气含氧量减少对人体产生的影响 1.在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲州埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？ 地形以高原为主，海拔约为2000米，海拔较高，空气中氧气含量较少，适宜的缺氧环境，可增加血红蛋白数量，增加血液携氧能力，有利于激发运动员的运动潜力，在海拔较低的地区进行长跑比赛，优势明显。 2．在中国地图（地图册或教学挂图）上找到表2．1所列的高原训练基地的位置。 河北兴隆 甘肃榆中 青海多巴 云南海埂、呈贡 活动 了解大气含氧量减少对人体产生的影响 表2．2 不同海拔与海平面的含氧量比 海拔/m 0 1000 2000 3000 4000 含氧量比/% 100 89 78 70 61 五个训练基地的海拔均在1800—2400米范围内，海拔过高，空气中氧气含量过少，会形成缺氧环境，含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命，不利于运动员身体健康，也不能取得理想成绩。 目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米。表2.1中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？参照表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。 当堂检测 下表为干洁空气的主要成分(25千米以下)表。完成下题。 主要气体成分 体积分数(%) 氮气 78 氧气 21 臭氧 1×10-6 二氧化碳 0.038(变动) 1.下列关于表中干洁空气主要气体成分的主要作用,叙述不正确的是(　　) A.二氧化碳吸收地面辐射的能力强,使气温升高 B.氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质 C.氮气是绿色植物进行光合作用的基本原料 D.臭氧能够吸收太阳紫外线,对生物具有保护作用 C 在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答2～3题。 2．大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是( ) A．二氧化碳和臭氧 B．氩和氖 C．水汽和杂质 D．氮和氧 3．由于人类活动造成的大气污染，已导致大气中一些成分比例发生明显变化，表现在( ) A．臭氧增多 B．氧气增多 C．水汽增多 D．二氧化碳含量增加 C D 当堂检测 大气的垂直分层 ——Vertical stratification of the atmosphere. 02 飞机是快速而便捷的现代交通运输方式，乘坐飞机时可能会遇到以下情况，一起探究一下其中的原因吧！ 1、飞机起降过程中会感到颠簸； 2、乘飞机的过程中，起飞时雨丝打窗，而高空却晴空万里； 大气的垂直分层概况 地球大气从地面向上，可延伸到数千千米高空；根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为 对流层 平流层 高层大气 大气圈的最底层，集中了约75%的大气的质量和几乎全部的水汽、固体杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。 对流层概况： 1、厚度： 对 流 层 厚度（KM) 20 N 90° 60° 30° 0° 30° 60° 90°S 8~9 15 10 5 10~12 17~18 10~12 8~9 纬度 低纬度地区受热多，大气膨胀上升，对流层所达高度就高。 （1）随纬度变化 （2）.随季节变化：夏季厚，冬季薄 2、温度变化： 气温随高度的升高而递减（上冷下热），在对流层的顶部气温降至-60℃。 原因：地面是对流层大气的直接热源，气温随着高度升高而降低。高度每升高100米，气温下降0.6°C。 3、气流运动： 原因：对流层的大气上部冷，下部热，有利于大气的对流运动。 对流运动显著 4、自然现象： 原因：近地面的水汽和杂质通过对流运动向上运输，在上升的过程中随着气温降低，容易成云致雨。 5、与人类关系： 天气变化复杂，容易成云致雨 人类生活在对流层底部，与人类活动最密切。 对流 运动 对 流 层 云、雨、雾、雪等天气现象都发生在对流层，人类生活在对流层的底部 大气分层•高空俯瞰对流云层景观 对 流 层 对流 运动 臭 氧 层 30 平 流 层 1、高度范围： 对流层顶部到50-55千米的高空 2、温度变化： ①气温随高度升高而升高 ②下层大气变化幅度小，在30千米以上，随着高度增加迅速上升。 原因：由于平流层越往上臭氧含量越多，吸收大量的紫外线，使得大气增温，形成臭氧层,它称为“地球的保护伞”。 3、气流运动： 平流运动为主 原因：上部热，下部冷，不易形成对流。 4、自然现象： 天气晴朗 水汽，杂质含量少，无云雨现象，能见度高，适合航空飞行。空气稀薄，气温低，必须配备特质宇航服。 5、与人类关系： 适合航空飞行 对 流 层 对流 运动 臭 氧 层 30 平 流 层 高 层 大 气 1、高度范围： 2、温度变化： 平流层以上 随高度的升高先递减后升高 3、自然现象： 流星、极光 4、与人类关系： 电离层反射无线电波，利于无线通信 在80-120千米的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，成为我们夜晚看到的流星。 在80-500 千米的高空，有若干电离层。电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度的电离状态，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。 二、大气的垂直分层 完成下列表格： 大气垂直分层 高度 范围 气温 特点 气流 运动 自然 现象 人类 活动 对流层 平流层 高层大气 回顾：大气垂直分层与人类活动的关系 低纬：8-9km 中纬：10-12km 高纬：17-18km 对流层顶至50-55km高空 平流层之上 随高度的升高而递减 随高度的升高而升高 随高度的升高先递减后升高 对流运动 平流运动 成云致雨 天气晴朗 流星、极光 最密切 航空飞行 反射无线电 大气垂直分布示意图的判读方法： 1. 根据气温变化特点判断: 对流层气温随高度的增加而递减； 平流层随高度的增加而升高； 高层大气随高度的增加先降低后升高。 2.根据气流运动状况判断: 对流层空气对流运动显著； 平流层空气以平流运动为主。 3.根据天气变化情况判断： 天气现象复杂多变的是对流层； 无云无雨现象的是平流层。 4.根据海拔判断: 当堂检测 下图为地球大气的垂直分层图(部分)。据此回答下面两题。 1.①②③④四条曲线中,正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是(　　) A.①　　　B.② C.③　　　D.④ 2.影响图示大气层气温垂直变化的主要因素是(　　) A.地面辐射　　　B.臭氧 C.人类活动　　　D.二氧化碳 A B 当堂检测 25万美元一张票!想去太空遨游吗?2018年12月13日英国“维珍银河飞船”飞到了“太空边界”,最终到达海拔80千米的高空,随后下降,几分钟后落回地面。下图为大气垂直分层及其高度、温度的变化示意图。据此完成下面两题。 3.飞船下降过程中气温变化的规律可能是(　　) A.递减→递增→递减 B.递增→递减→递增→递减 C.递增→递减→递增 D.递减→递增→递减→递增 4.下列关于图中①②大气层的叙述,正确的是(　　) A.①层直接热源是太阳辐射 B.①②大气层划分的依据是气温的变化 C.②层复杂的天气不利于飞机飞行 D.①层大气与人类关系最为密切 C D 当堂检测 北京时间2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船搭载三名航天员在东风着陆场成功着陆。下图为大气垂直分层示意图。据此完成5－6题。 5．飞船返回大气层时所经历气温变化的规律可能是(　　) A．递减→不变→递增→递减 B．递增→递减→递增→递减 C．递增→递减→不变→递增 D．递减→递增→递减→递增 6．图中各层大气，叙述正确的是(　　) A．①层高度随纬度和季节变化 B．②层对流强烈利于航空飞行 C．②层电离层有利于短波通信 D．③层中臭氧层能吸收紫外线 D A $$