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

鲍姆加特纳：3.9万米高空跳伞 突破音障第一人 1 2.1 大气的组成和垂直分层 【课标要求】 运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。 【学习目标】 1.完善图表，理清大气的组成及各组成物质的作用。 2.分析图表资料，说明大气垂直分层特点及其对人类的影响。 3.通过案例分析，体验大气成分与含量变化对人类的影响，树立人地协调观 （1）低层大气的组成成分有哪些？什么是干洁空气? （2）大气组成中的各种成分对自然环境和人类有哪些影响？ （3）人类活动导致了哪些大气成分的改变？ 如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化。 一、大气的组成和主要作用 自主学习：阅读教材28—30页，回答以下问题： 2、大气各成分的作用 组成成分 在地理环境中作用 干 洁 空 气 氮气 氧气 CO2 0.038% （变动） O3 微量 水汽 杂质 光合作用 紫外线 占干洁空气的78%，是地球上生物体的基本元素 占干洁空气的21%，人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。 绿色植物进行 的基本原料; 吸收 的能力强，对地面有 作用。 能吸收太阳光中的 ,使大气增温；对生物具有保护作用。 成云致雨的必要条件；吸收地面长波辐射，起保温作用。 大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件；影响太阳辐射、改变大气透明度 大气中的水汽和杂质含量，因时因地而异。 地面辐射(长波辐射) 降水的条件：水汽+凝结核+遇冷凝结 保温 一、大气的组成和主要作用 4 案例 近千年大气中二氧化碳浓度的变化 1.近1000年大气中二氧化碳浓度变化有什么特点？ 1760以前，全球大气中CO2浓度变化相对平缓； 1760至今，全球大气中CO2浓度持续增长。 2.1760年以来，大气二氧化碳浓度增加的原因是什么？ 主要来自化石燃料燃烧和土地利用的变化（如毁林） ①化石燃料燃烧→增加CO2的释放量； ②毁林→森林面积缩小→减少CO2的吸收量。 不合理的人类活动排放的温室气体或污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，对生态系统和人类生存造成不利影响。 P30活动：了解大气含氧量减少对人体产生的影响 参考答案：埃塞俄比亚和肯尼亚均位于东非高原上，海拔高，大气稀薄，大气含氧量较低，有利于激发运动员的运动潜力 活动设问01 归纳埃塞俄比亚和肯尼亚共同的地形特点，由此推测这两个国家中长跑运动员体育成绩优异的原因。 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 地点 甘肃榆中 青海多巴 云南海埂 河北兴隆 云南呈贡 海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906 经度 104.02°E 101.31°E 102.41°E 117.22°E 102.48°E 纬度 35.52°N 36.40°N 25.02°N 40.36°N 24.53°N 表2.1我国已经建立的国家级高原体育训练基地 参考:（1）我国的高原基地海拔在1800—2400米之间，符合最佳高度 ①随着海拔升高，氧气含量越来越低； ②在更高海拔地区训练，含氧量过低，超过人体的最大耐受力，反而会使运动员的整体表现下降。 活动设问03 目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳海拔为1800-2400km，表2.1中所罗列的高原训练基地的海拔在这个范围吗？请你推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 6 1.对流层 低纬度为17 km～18 km 中纬度为10 km～12 km 高纬度为8 km～9 km 高度 主要特点 原因 气温随高度增加而递减 热量源自地面 对流运动显著 上冷下热，对流强 天气现象复杂多变 水汽、杂质多；对流运动 与人类的关系：密切 探究：阅读教材P31—33页，回答以下问题： （1）对流层在哪里? （2）对流层的温度有什么变化特点?为什么? （3）对流层的空气是怎样运动的? （4）对流层的天气现象是怎样的?为什么? 厚度：低纬17-18km；中纬10-12km；高纬8-9km 物质：集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质，大气污染也多集中在这一层 特点：上部冷下部热，对流旺盛；人类居住于此；天气复杂多样。 7 2.平流层 高度：对流层顶至55千米 主要特点 原因 气温随高度升高而增高 臭氧吸收紫外线 大气以水平运动为主 上热下冷 大气平稳，天气晴朗 水汽、杂质少；无对流 与人类的关系：无云雨现象,能见度好,适合航空飞行;臭氧层有保护地球生命的作用。 探究：阅读教材P31—33页，回答以下问题： （1）平流层在哪里? （2）平流层的温度是怎样变化的?为什么? （3）臭氧层在哪里?它的作用是什么? （4）平流层的空气是怎样运动的? （5）平流层的天气现象是怎样的?为什么? （6）为什么说平流层是飞机飞行的最佳高度层? 强调： (1)对流层在不同纬度厚度不同，低纬度为17 km～18 km，中纬度为10 km～12 km，高纬度为8 km～9 km。 (2)平流层的22 km～27 km处存在臭氧层，是地球生命的天然屏障。 高度：自对流层顶部（12km左右）至50-55千米。 物质：22-27千米臭氧含量达最大值，形成臭氧层。 特点：上部热下部冷，平流为主；适合航空飞行；氧气稀薄，气温低。 8 3.高层大气 高度：平流层顶至2000-3000千米 主要特点 原因 气温随高度增加先下降后上升; 自平流层顶开始，没有臭氧吸收紫外线，气温下降；随后，大气吸收了更短波长的太阳辐射，气温上升 大气密度 极小 距地面远,受到引力小 与人类的关系：80-500 km有若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用； 有极光和流星现象，人造卫星在该层飞行。 探究：阅读教材P31—33页，回答以下问题： （1）飞机和手机接收的信号来自哪个大气层? （2）高层大气在哪里? （3）高层大气的温度是怎么样变化的?为什么? （4）高层大气中有哪些现象? 高度：平流层以上的大气统称为高层大气。 物质：在80-500千米的高空有若干电离层。 特点：温度随高度升高先降低后上升；电离层影响无线通信；密度小；流星发生在80-120km高空 9 大气的垂直分层小结 垂直分层 高度 温度变化 运动状况 与人类联系 高层大气 平流层 对流层 平流层顶 至 大气上界 对流层顶 至 50-55km 低纬 17-18km 中纬 10-12km 高纬 8-9km 气温随高度的增加 而降低 气温随高度的增加 而增加 气温随高度的增加 先降低后增加 平流运动 为主 对流运动 为主 与人类关系最为密切， 人类生存在对流层底部； 发生各种天气现象 臭氧大量吸收太阳紫外线 气流平稳，利于高空飞行 发生流星、极光等现象； 电离层反射无线电短波 对无线电通信有重要作用 一些高速运动的空气质点逃逸到宇宙空间 下节课 或者 课后 展示 用于给同学检查自己的作用完成情况 地球大气上空臭氧层的臭氧从1970年代开始以每十年4％的速度递减。南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，这一现象被称为臭氧空洞。“臭氧空洞”的出现，表明平流层中的臭氧层被破坏，臭氧含量减少。 探究活动二 全球合作 保护臭氧层 阅读教材P33的自学窗，回答下列问题： 1.臭氧变化的规律？ 2.臭氧为什么会减少？臭氧空洞的危害？ 3.1995年开始臭氧总量开始增加的原因？ 生产和使用氟氯碳化物等制冷剂，排放出氟氯烃化合物，消耗了臭氧层的物质 《公约》及《决议书》的有效实施；国际合作 臭氧总数先下降，1995年开始回升 危害：重则皮肤癌、白内障，轻则皮肤病 读大气垂直分层示意图，据此完成1-3题。  1.最有利于飞机高空飞行的是 A. a层 B. b层 C. c层 D. d层 BAA 2.同一季节，下列城市上空对流层厚度从大到小排序依次是 ①新加坡 ②北京 ③漠河 ④摩尔曼斯克 A. ①②③④ B. ①③②④ C. ②③①④ D. ②④①③ 巩固练习 3.下列关于大气成分及天气现象的叙述，正确的是（   ） A．低层大气主要由干洁空气、水汽和固体杂质组成 B．云、雨、雪、雷电等天气现象，主要发生在b层 C．大气中臭氧的主要作用是减少红外线对生物的伤害 D．大气组成成分的比例不会因人类活动的影响而改变 正常情况下，对流层的气温随高度增加而递减，且海拔每升高100米，气温约下降0.6℃。 在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象，我们称之为“逆温”。 正常气温， 无逆温 出现逆温 逆温层加厚 逆温层 逐渐消失 气温恢复正常， 逆温层消失 知识拓展 逆温 大家想一想，当对流层出现逆温现象时，逆温层次还有利于垂直运动吗？那这时候的大气运动状况会类似于我们刚刚学过的哪个分层呢？ 逆温现象的出现时，阻碍对流层的垂直运动，那这时候可能对近地面的人类生产生活有什么影响？ 大家课后思考，我们留到下一节课学习。 影响： 积极：①可以抑制沙尘暴②出现在对流层上部时，有力飞行③有利于谷物种植，提高产量和质量 消极：①不利于污染物扩散②不利于雾的扩散 13 [情境设问]根据机组人员的介绍，飞机在起飞后上升过程中可能出现哪些现象?为什么? 情境：《中国机长》情节 “飞机起飞时空乘人员回到座椅并系好安全带；上升过程中空乘人员提醒乘客飞机遇到气流出现颠簸，系好安全带；飞机遇到积雨云首先选择绕开；飞机被迫穿越积雨云，机身发生剧烈颠簸……” 二、大气的垂直分层 探究：阅读教材P31—33页，回答以下问题： （1）对流层在哪里? （2）对流层的温度有什么变化特点?为什么? （3）对流层的空气是怎样运动的? （4）对流层的天气现象是怎样的?为什么? （5）飞机在对流层时可能会遇到哪些情况? 1.大气垂直分层的划分依据、和具体的划分。 2.随着海拔的上升，对流层和平流层的温度是怎么变化的？ 3.为什么说对流层和人类的关系比较密切？ 4.飞机一般在哪一层飞？为什么？ 14 探究：阅读教材P31—33页，回答以下问题： （1）平流层在哪里? （2）平流层的温度是怎样变化的?为什么? （3）臭氧层在哪里?它的作用是什么? （4）平流层的空气是怎样运动的? （5）平流层的天气现象是怎样的?为什么? （6）为什么说平流层是飞机飞行的最佳高度层? [情境设问]根据电影中的巡航中的介绍，探究飞机在巡航过程中外界的状况是怎样的?并分析原因? 情境：《中国机长》情节 “巡航阶段空乘人员解除安全带为乘客服务；由于飞机颠簸，机长申请上升高度，随后进入巡航状态……” “进入巡航阶段机长戴上太阳镜……” “飞机挡风玻璃炸裂,气压差导致机长被吹出飞机；驾驶舱温度急剧下降；释压后乘客戴上氧气面罩；飞机降至低空，机长取下氧气面罩落地后体温缓解；机长与副机长握手时画面显示双手呈现紫红色……” 15 探究：阅读教材P31—33页，回答以下问题： （1）为什么在飞机起飞前，空乘人员要提醒乘客关闭信号设备? （2）飞机和手机接收的信号来自哪个大气层? （3）高层大气在哪里? （4）高层大气的温度是怎么样变化的?为什么? （5）高层大气中有哪些景观? [情境设问]飞机在起飞、巡航及下降过程中需确保关闭通讯设备，请说明理由？ 情境：《中国机长》情节 “机组人员提醒乘客起飞前要确保关闭通讯设备……” 16 Lavf58.51.100 $$