3.1大气的垂直分层（1课时 含逆温现象）课件2025-2026学年高一上学期地理湘教版必修第一册

第一节 大气的组成与垂直分层 第三章 地球上的大气 二、 大气的垂直分层 逆温现象 三、 一、 大气的组成 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。 1.运用大气层气温随高度变化示意图，探究分析大气各层的温度变化特点及成因。 2.通过课外观察，了解对流层大气的特殊现象，如逆温、雾霾等，并能运用相关原理解释地理现象。 3.根据所学知识和原理，了解臭氧层对人类的重要意义，关注雾霾问题和全球变暖现象，增强环保意识，树立人地协调观。 核心素养目标 一、大气的组成 一、大气的组成 1.包围地球的空气称为大气。大气是多种气体的混合物。 低层大气 干洁空气 水汽、杂质 = + 2.干洁空气的主要成分是：氮气和氧气 （1）氮气（78%） ①氮是地球上生物体的基本元素；②其化合物可用肥料；③氮气是一种有惰性的气体，工业常使用分馏液态空气的方法来获得大量氮气 一、大气的组成 （2）氧气 21％ ①氧占地壳质量的48.6%，是丰度最高的元素； ②氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质； ③动物呼吸、燃烧和一切氧化过程都消耗氧气。 一、大气的组成 （3）其他（1%）：二氧化碳和臭氧 二氧化碳 ①绿色植物进行光合作用的基本原料。 ②对地面起保温作用。 ③二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。 臭氧 ①强烈吸收太阳紫外线，保护地球生物免受过量紫外线的伤害。 ②穿透大气到达地面的少量紫外线，具有杀菌的作用。 探究一：☆臭氧空洞 使用冰箱、空调等制冷设备所释放出大量的氟利昂、氟氯烃化合物增多 臭氧空洞 射向地面的紫外线增多 皮肤癌、白内障 患者增加 臭氧浓度下降 探究二：☆全球变暖 CO2增多 过度砍伐森林 全球变暖 气温升高 极冰融化 海平面上升 淹没沿海低地 大量燃烧化石燃料 全球温度与二氧化碳变化示意图 二氧化碳含量上升的原因： 拓展二：☆全球变暖 ①化石燃料燃烧，释放二氧化碳。 ②毁林开荒，森林面积缩小，会减少森林对 二氧化碳的吸收量。 ③全球人口的快速增长。 ①优化能源消费结构 （减少化石燃料的使用，使用清洁能源）。 ②植树造林。 ③开发新技术，提高能源利用效率。 ④绿色出行。 ⑤国际合作，共同治理。 解决措施 一、大气的组成 3.水汽和杂质 （1）水汽 ①水汽的分布特征（空间） 在水平方向上，海洋上空高于陆地上空，湿润地区上空高于干旱地区上空； 在垂直方向上，一般自地面向高空逐渐减少。 ②水汽的作用：在大气温度变化的范围内，水汽可发生固、液、气三态的转化，产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。 一、大气的组成 3.水汽和杂质 （2）杂质 ①杂质的分布特征：通常近地面大气中，陆上多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季。 ②杂质的作用：杂质会使大气能见度变差；作为凝结核，是成云致雨的必要条件。 探究三：☆降雨的形成 ☆成云致雨的条件： ①充足的水汽: 临近河、湖、海洋； 风经过时带来大量水汽； ②杂质:凝结核 ③降温: 水平方向：空气由较低纬度流向较高纬度； 垂直方向（上升）：空气受热膨胀上升，盛行上升气流；遇到地形阻挡抬升。 不断聚集、增大 重量增加，下降 受热蒸发，进入大气 过饱和，冷凝 云滴 雨滴 水汽 地表水 探究四：☆雾与雾霾 一、概念： （1）雾：当水汽充足且有足够凝结核存在时，多余的水汽便会凝结出来，变成小水滴或冰晶。 （2）霾：悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体，霾天气是一种大气污染状态，PM2.5被认为是造成霾天气的“元凶”。颗粒物多来自汽车尾气、工业废气、燃煤取暖产生的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘。 探究四：☆雾与雾霾 二、分析雾和霾的区别？ 霾 物质状态 雾 物质组成 影响 日出后变化 由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统 空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子的集合体，能够使空气混浊 固态颗粒物 造成空气的能见度下降 一般日出后即散 日出后不会消散 气态和液态物质 造成空气的能见度下降 ①对人体产生的危害：对呼吸系统、心血管系统等的影响； ②对生态环境和交通造成的危害：由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。 三、雾霾的防治措施 1.调整能源消费结构，加快清洁能源发展 2.大力发展公共交通，降低汽车尾气排放 3.工业废气达标排放 4.扩大绿化面积 5.完善相关法律法规 6.加大监管力度 探究四：☆雾与雾霾 2014年 2021年 探究五：☆酸雨 酸雨：pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。（大气中的硫氧化物和氮氧化物增加） 自然原因：火山喷发等自然活动爆发释放 。 人为原因：化石燃料燃烧、有色金属冶炼、交通工具的尾气排放。 ①优化能源消费结构。 ②开发新能源，如风能，太阳能，水能等。 ③使用燃煤脱硫技术，减少二氧化硫排放。 ④完善相关法律法规 ⑤工业生产排放气体达标后再排放。 ⑥绿色出行，多乘坐公共交通工具出行。 酸雨的防治措施 大气的组成及其作用 氮 氧 臭氧 二氧化碳 低 层 大 气 干洁 空气 水汽 固体 杂质 天气变化的重要角色 成云致雨的必要条件 生物体的基本元素 维持生命活动所必需的物质 植物光合作用的原料；对地面起保温作用 吸收紫外线，使地球上的生物免遭过多紫外线的伤害 课堂小结 大气的组成成分不是一成不变的。 二、大气的垂直分层 二、大气的垂直分层 对流层 平流层 高层大气 50 12 根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异，可将大气分为三层，自下而上依次是对流层、平流层和高层大气。 1.划分依据 二、大气的垂直分层 2.各层的特征 （1）对流层 高度 低纬：17-18km; 中纬：10-12km; 高纬: 8-9km 特点成因 特点 ①气温随高度增加而递减 ②空气对流运动显著 ③天气现象复杂多变 季节变化： 夏季较厚，冬季较薄 空间变化： 低纬较厚，高纬较薄 ②该层大气上冷下热，利于空气对流运动 ①地面是对流层大气主要的直接热源 ③整个大气质量的 3/4 和几乎全部的水汽、杂质，都集中在该层；对流运动易成云致雨 二、大气的垂直分层 高度 从对流层顶部向上至50-55千米高空 特点 ①气温随高度增加而升高 ②气流以平流运动为主 ③无云雨现象 特点成因 ①该层中的臭氧大量吸收紫外线增温；臭氧层以上太阳紫外线辐射强烈。（15-35千米处，形成臭氧层） ②该层大气上热下冷，大气稳定，不易形成对流。 ③水汽、杂质少，天气晴朗，能见度好；且以平流运动为主气流平稳。 2.各层的特征 （2）平流层 二、大气的垂直分层 2.各层的特征 （3）高层大气 特点 ①温度随高度增加先降低后增加 ②大气密度很小，气压很低 ③有极光和流星现象、电离层存在于该层（反射无线电波，对远距离无线电通讯有重要作用） 从平流层顶以上的高空 高度 特点成因 ①自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降。随后由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线温度又持续上升。 小结 分层 高度范围 主要特点 成因 与人类的关系 对 流 层 低纬 中纬 高纬 气温随高度的增加而 （海拔每升高1km，气温大约下降6℃） 是对流层大气主要的直接热源 人类生活在对流层底部，与人类的关系最为密切 空气 运动显著 该层上部 ，下部( ) 天气现象: 随着空气的对流运动，近地面的水汽杂质向上空运输，在上升过程中随着气温的降低，容易( ) 平 流 层 自对流层顶部向上至 气温随高度增加而 集中分布在15-35千米，它可以吸收大量紫外线 有利于航空飞机飞行；臭氧层有保护地球生命的作用 气流以( )运动为主 该层大气上部热下部冷，大气稳定 天气现象少见 水汽、杂质含量稀少，气流平稳 高 层 大 气 平流层顶以上的大气 大气气压很低，密度很小 距地面远，受到的引力小 在80-500km的高空有若干电离层，电离层能反射电波，对远距离无线电通信有重要作用 17-18km 10-12km 8-9km 地面 地面 递减 复杂多变 50-55km 上升 臭氧 冷 热 成云致雨 平流 三、逆温现象 三、逆温现象 1.概念：逆温现象 一般情况下，对流层温度上冷下热，但在一定条件下，对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象或气温垂直递减率小于0.6°C/100 m的现象。 逆温层 中午 夜晚 日出前后 上午 中午 2.产生过程：经常发生在晴朗无云的夜间，由于近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象（辐射逆温）。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失,到午后又完全消失。大陆上常年可出现，尤以冬季最强。 海拔 气温 海拔 气温 海拔 气温 海拔 气温 海拔 气温 A B C D E 无逆温 → 逆温生成 → 逆温层最厚 → 逆温减弱 → 逆温消失 三、逆温现象 三、逆温现象 3.逆温的影响 有利 ①逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生； ②逆温出现在高空，有利于飞机的飞行； ③逆温可作为一种气候资源加以利用。 (温带地区的冬季，山腰部位若处于逆温带的中部，逆温现象强烈，气温较高有利于发展果树和冬季蔬菜基地，以及牲畜避寒越冬。) 不利 ①逆温时大气层结比较稳定，不利于污染物扩散； ②对天气的影响：容易产生大雾等不利天气；锋面逆温多阴雨天气（冻雨天气） ③对交通的影响：能见度降低，地面湿滑 直接影响：气温随海拔升高而升高，对流减弱，大气结构稳定 大气的组成和垂直分层 大气的组成成分 大气的垂直分层 低层大气=干洁空气+水汽+杂质 干洁空气：氮气、氧气、臭氧、二氧化碳 对流层：下热上冷，对流运动显著 平流层：下冷上热，平流运动显著 存在臭氧层 适合航空飞行 高层大气：电离层 逆温原理及影响 辐射逆温原理 影响：天气，交通，健康 大气的环境变化 雾霾、二氧化碳含量增加、臭氧层破坏、酸雨 课堂小结 THANKS 本节课结束 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $