2.1大气的组成和垂直分层（第2课时）课件2024-2025学年高中地理人教版（2019）必修一

大气的垂直分层 贰 12km 50km 3000km 对流层 平流层 高层大气 （一）分层依据：垂直方向上成分、温度、密度等物理性质和大气运动状况。 二、大气的垂直分层 在坐车从山顶到山麓的过程中，我们经常会感觉到耳朵胀痛，别人说话也听不清，这是为什么呢？ 随着海拔降低，气压升高，会压迫我们的耳膜，产生异样的感觉。 对流层 平流层 高层大气 人 （二）各层特点： 高度（km） 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 50 大气的垂直分层 分析思路： 大气组成 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 12 1.对流层 —— 与人类的关系最密切 1.组成：大气圈的最底层， 集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。 -100 -50 0 50 100 0 20 40 60 80 100 120 140 12 50 高度（Km） 温度（℃） 对流层 平流层 高层大气 对流层高度和气温变化图 对流层 平流层 高层大气 1、对流层 气温随高度的升高如何变化，其原因是什么？ 1 结合示意图说明对流层大气是如何运动的，其原理是什么？ 2 （二）各层特点： 高度（km） 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 50 大气的垂直分层 对流层的高度在不同纬度和不同季节有何差异？ 3 为何对流层天气现象最为复杂，与人类关系最紧密？ 4 12 对流层 平流层 高层大气 1、对流层 气温随高度的升高而递减，约100米/0.6℃（地面是对流层大气主要、直接的热源； 1 对流运动显著；（对流层上冷下热，有利于空气对流） 2 （二）各层特点： 高度（km） 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 50 大气的垂直分层 对流层 平流层 高层大气 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 600 1000 800 400 海拔/千米 温度/℃ 1、对流层特点： 厚度：随纬度、季节而变化 高纬地区 8～9km 中纬地区 10～12km 低纬地区 17～18km （二）各层特点： ③对流层厚度 低纬：17-18km 中纬：10-12km 高纬：8-9km 夏厚 冬薄 对流层 平流层 高层大气 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 600 1000 800 400 海拔/千米 温度/℃ 1、对流层特点： ④容易成云致雨，天气复杂多变（集中了3/4的大气质量，几乎全部的水汽与固体杂质）与人类关系最为密切。 （二）各层特点： 大气的垂直分层 思考1：判断教材中图2.5为哪个纬度带的大气垂直分层示意图？ 思考2：哪个纬度带对流运动最典型，中纬度的对流雨多出现在什么季节？ 对流层 —— 与人类的关系最密切 大气圈的最底层，集中了约75%的大气的质量和90%以上的水汽质量、固体杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。 地面是对流层大气的直接热源 气温随高度的增加而递减 空气上冷下热，产生对流 水汽和杂质向上输送 气温降低，成云致雨 对流层 平流层 高层大气 2、平流层(平流层顶→50～55km) 气温随高度的升高如何变化，其原因是什么？ 1 结合示意图说明平流层大气是如何运动的，其原理是什么？ 2 （二）各层特点： 高度（km） 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 50 大气的垂直分层 平流层的天气状况如何，原因是什么？ 3 平流层适合哪些人类活动，其原因是什么？ 4 12 对流层 平流层 高层大气 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 600 1000 800 400 海拔/千米 温度/℃ 2、平流层 （平流层顶→50～55km） 高纬地区 8～9km 中纬地区 10～12km 低纬地区 17～18km 特点： （臭氧吸收太阳紫外线导致气温升高） 气温随高度的升高而升高； 1 ＊臭氧层：22-27km处最厚 一般来说，大气中的臭氧大部分集中在10公里至50公里之间的大气层中（即大致与平流层的范围相当）； 其中以20公里至30公里之间臭氧含量最多，人们通常把这个大气中臭氧集中的层次叫臭氧层。 臭氧层 紫外线 对流层 平流层 高层大气 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 600 1000 800 400 海拔/千米 温度/℃ 2、平流层 厚度：平流层顶→50～55km 高纬地区 8～9km 中纬地区 10～12km 低纬地区 17～18km 特点： ③天气晴朗，有利于高空飞行（水汽、杂质含量极少）； ②气流以平流（水平）运动为主； (上热下冷，大气稳定，不易形成对流） 探究：飞机为什么飞在平流层 上热下凉，以平流运动为主,飞机受力比较稳定 水汽、杂质等极少,无云雨现象，能见度很高, 距地面较高,对地面的噪声污染相对较小 思考 张先生乘飞机到外地出差。在机场时还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。你能推测出现这种变化的原因吗? 由于起飞时位于对流层，天气现象复杂多变；起飞后不久，进入平流层，气流稳定，无云雨现象，能见度高。 3.高层大气 特点 平流层顶→2000～3000km 厚度 气温随高度的升高先降后升； 1 有流星现象（80～120km高空）； 2 能反射无线电波，影响无线电通讯。 有电离层（80～500km高空）； 3 思考3：为何流星现象多出现在高层大气而非平流层和对流层？ （氧原子吸收了0.175μm的太阳紫外线，海拔300千米的位置温度在1000℃以上） 垂直分层 高度范围 主要特点 与人类关系 对流层 平流层 高层大气 对比小结 因纬度而异： 低纬17～18km 中纬10～12km 高纬8～9km 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 ①与人类关系最为密切，人类就生存在对流层底部 ②各种天气现象发生在对流层 自对流层顶至50～55km高度 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 ①臭氧大量吸收太阳紫外线（被誉为“地球生命的保护伞”） ②气流平稳，有利于高空飞行 平流层顶到大气上界 ①气压很低，密度很小 ②在80～500千米的高空有若干电离层 电离层能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用 气温变化、气流运动 对人类活动的影响 思考4：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？ 高层大气 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 600 1000 800 400 海拔/千米 温度/℃ 高纬地区 8～9km 中纬地区 10～12km 低纬地区 17～18km 找一找图中有哪些错误 平流层 对流层 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩极光 ⑪电离层 臭氧层 ⑫ 思考5：一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在10千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？ 纬度 17~18 10~12 10~12 8~9 8~9 N 90°N 60° 30° 0° 30° 60°90°S 厚度（KM) 5 10 15 20 平流层——对流层——平流层 课堂内容小结 大气的组成与垂直分层 大气组成 垂直分层 干洁空气：不包含水汽和杂质的整个混合气体 水汽：含量很少，产生天气现象 杂质：作为凝结核是成云致雨的必要条件 对流层位于大气的最低层，平均厚度12公里 平流层，位于对流层之上，上热下冷 高层大气平流层顶至2000~3000千米高空 思考6：在鲍姆加特纳从39km的高空降落的过程中，请问他经历了怎样的气温变化？ 课堂内容小结 课堂练习 大气中水汽和固体杂质很少，但却在天气变化中扮演重要的角色。 1．关于大气中的水汽和杂质的叙述，正确的是（    ） ①水汽主要集中在平流层；②水的相变直接影响地面和大气温度；③杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件；④在同一季节，各地水汽含量是一样的 A．①② B．③④ C．②③ D．②④ 2．大气中固体杂质含量最多的地区是（    ） A．海洋上空 B．公园绿地 C．水田耕地 D．建筑工地 C D 课堂内容小结 课堂练习 北京时间2023年5月10日21时22分，长征七号火箭搭载天舟六号货运飞船顺利发射，飞船次日成功与中国空间站对接（空间站距地面约400Km）。 3．中国空间站所处的大气层（    ） A．密度较小 B．气压较强 C．天气多变 D．有臭氧层 4．下列关于图中各层大气的特征描述，正确的是（    ） A．①一平流运动显著 B．②一对流运动显著 C．③一温度急剧升高 D．④一高度电离状态 A D 课堂内容小结 课堂练习 近地面空气对流作用越显著，对流层高度越高。研究发现，受近年来全球气候变化影响，全球对流层平均高度发生显著变化。 5．三个气象测站所在纬度由高到低对应关系是（    ） A．①②③ B．①③② C．②③① D．③②① 6．图中①测站距地面18—30千米区域所在大气层（    ） A．温度随高度升高而降低 B．臭氧含量达到最大值 C．多云雾、雨等天气现象 D．大气呈高度电离状态 不同纬度三个气象测站年均温垂直变化 D B 下图为“大气垂直分层示意图”。读图,回答7-9题。 7.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 (　　) A.① B.② C.③ D.④ 8.对无线电通信具有重要意义的电离层位于 (　　) A.Ⅰ层顶部 B.Ⅱ层底部 C.Ⅱ层中部 D.Ⅲ层 9.我国发射的“神舟”飞船的运行轨道所在的大气层 (　　) A.气温在-50 ℃到20 ℃之间 B.气温随高度增加平稳下降 C.最低气温约为-80 ℃ D.最高气温约为40 ℃ 课堂训练 B D C 随堂练习 读地球大气的垂直分层图（部分）。据此完成下面小题。 10．①②③④四条曲线中，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 11．6．影响该大气层气温垂直变化的主要因素是 A．地面辐射 B．CO₂气体 C．臭氧气体 D．人类活动 A C 随堂练习 读大气垂直分层图，回答问题。 12．高度H1至H2在地球大气分层中应为（ ） A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层 13．图中所示大气分层与人类关系叙述正确的是（ ） A．与人类关系最密切 B．有利于高空飞行 C．反射无线电波 D．直接影响近地面人类生产 B B 课堂训练 随着电影《中国机长》的热映，川航3U8633紧急迫降的事迹展现在大众面前。飞机从重庆起飞，在9800米高空，风挡玻璃无预警脱落，刘传建机长借助自己一百多次来回飞川藏线的经验和从业30年的技术，成功于成都迫降，拯救了全机人的生命。据此，完成下面小题。  14. 挡风玻璃脱落时，飞机正处于大气的（ ） A. 平流层  B. 平流层 C. 对流层 D. 高层大气 15. 机长迫降时面临的困难可能有（ ） ①被风挡玻璃砸伤  ②机内温度过低 ③飞机颠簸强烈 ④太阳辐射强 A. ①③  B. ②③ C. ①④  D. ②④   C B 电影《中国机长》中的地理知识 电影情节 地理知识点 情节①：空乘人员提醒乘客关闭通讯设备 情节②：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 电离层处于高度电离状态，能反射无线 电波，对无线电通信有重要作用。 对流层空气的对流运动（不利于飞机 飞行）；对流层的天气复杂多变 夏海建在本次飞行中，学习收获满满，并且观看了电影《中国机长》接下来，检验一下同学们的学习情况。 任务 检验飞行员 电影《中国机长》中的地理知识 电影情节 地理知识点 情节③：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 情节④：进入巡航阶段机长戴上太阳镜 平流层空气的平流运动（气流平稳，利 于飞机飞行） 云层主要集中在对流层上界，云层对太 阳辐射有反射作用。 情节5: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 空气压随高度升高而降低；对流层大气 温度随高度升高而降低； Lavf58.20.100 $$