内容正文:
第二章
第一节 大气的组成和垂直分层
课前预习案
课堂探究案
目录索引
学习目标
课程标准 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
素养目标 1.运用图表等资料,说明大气的物质组成及人类活动对大气环境的影响,提高人地协调观素养
2.利用大气的垂直分层图,说明各层大气的特点、成因,并举例说明其对人类活动的影响,提高地理实践力和综合思维素养
思维导图
课前预习案
一、明确大气的组成
干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
1.低层大气的组成:水汽、杂质和 。
干洁空气
2.大气组成成分及其作用
组成成分 占大气体积/% 作用
干洁空气 氮气 78 氮是地球上生物体的基本元素
21 氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧
化碳 很少 绿色植物进行 作用的基本原料,吸收地面辐射的能力强,使气温升高
对地表有保温作用
臭氧 极少 能吸收太阳光中的 ,对生物具有保护作用
“地球生命的保护伞”
氧气
光合
紫外线
组成成分 占大气体积/% 作用
水汽 很少,因时因地而异 固态、液态、气态的变化
水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,同时伴随着热量的吸收和释放,直接影响地面和大气的温度
杂质 作为凝结核,是 的必要条件
成云致雨
3.人类活动对大气的影响
AI解码地理原理分析人类活动对大气成分变化的影响,要从人类活动类型切入,明确主要排放物及其对大气关键成分(如CO2、O3)的影响,结合具体数据与机制,最后指出环境后果。
成分
含量
生态系统
人类生存
|生活实践|
1.大气中二氧化碳含量增多的原因是什么?会造成哪些危害?
2.大气中臭氧含量减少的原因是什么?会造成哪些危害?
提示 原因:人类燃烧化石燃料、砍伐森林使二氧化碳浓度升高。
影响:二氧化碳增多,气候变暖,极地冰川融化,海平面上升,沿海低地被淹没等。
提示 原因:人类过多地使用氯氟烃类化学物质造成臭氧空洞,臭氧层被破坏,臭氧含量减少。
危害:到达地表的紫外线增多,给人类带来疾病,如皮肤癌、白内障等;加剧气候变化的幅度。
3.青海多巴(海拔2 366米)和云南呈贡(海拔1 906米)是我国两个高原耐力性项目训练基地。为什么我国要在高原地区建设耐力性项目训练基地?
提示 高原地区海拔高,空气含氧量低于平原地区,可以培养运动员的耐缺氧能力,提高体能。
|反馈练习|
(2026·安徽阜阳高一调研)低层大气由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。如图示意干洁空气成分的体积分数(25千米以下)。据此完成1~2题。
1.下列区域中,大气氧气含量最低的是( )
A.西欧平原 B.青藏高原
C.吐鲁番盆地 D.长江三角洲
2.全球变暖与大气成分变化有关,大气成分
变化的主要原因是( )
A.城市建设导致水汽含量降低
B.森林火灾频发,消耗大量氧气
C.畜牧业发展,排放氮气增多
D.人类活动排放大量二氧化碳
B
D
解析 第1题,海拔越高,空气越稀薄,氧气含量越低。西欧平原和长江三角洲平均海拔在200米以下,吐鲁番盆地低于海平面,三地大气氧气含量较高,A、C、D错误;青藏高原平均海拔在4 000米以上,空气稀薄,大气氧气含量低,B正确。
第2题,自工业革命以来,人类大量使用煤炭、石油和天然气等,释放出大量二氧化碳,它吸收地面辐射的能力强,使气温升高,全球变暖,D正确;城市建设可能改变局部气候,但对全球变暖的影响不大,A错误;森林火灾是间歇性、局部性的事件,并非全球变暖的主要影响因素,B错误;畜牧业规模扩大,会使植被遭破坏,植被对二氧化碳吸收减少,使温室气体增多,C错误。
二、理解大气的垂直分层
1.划分依据:大气在垂直方向上的 、运动状况和密度。
2.各层特征比较
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系
对流层 低纬度地区为_______千米;中纬度地区为10—12千米;高纬度地区为_______千米 气温随高度的升高而递减(每升高100米,气温平均下降0.6 ℃) 地面是对流层大气的主要的直接热源 人类生活在对流层的底部,与人类关系最密切
大气______运动显著 该层大气上部_______、下部_______
天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、_______都集中在该
层,对流运动显著,容易成云致雨
温度
17—18
8—9
对流
冷
热
杂质
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系
平流层 自对流层顶部至_______千米高空 气温随高度升高而_______ 该层中的_______吸收大量太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障,适合_______飞行
以_______运动为主 该层大气上部热、下部冷,不易形成对流
无云雨现象,能见度好 水汽和杂质含量很少
50—55
升高
臭氧
臭氧
航空
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类的关系
高层大气 自平流层顶部到
2 000—
3 000千米高空 气温随高度增加先_______后_______ 自平流层顶部开始,没有吸收_______的臭氧,气温会下降;随后,由于大气吸收了_________的太阳紫外线,温度又持续上升 在80—500千米的高空有若干电离层,其对无线电通信有重要作用
反射无线电波
空气密度很小 距地面远,受到地球引力小
下降
上升
紫外线
更短波长
AI解码地理原理不稳定层结的大气,气温直减率很大,垂直运动强烈,如强对流天气的产生。稳定层结的大气,气温直减率很小,甚至等于零或小于零,抑制垂直运动,容易出现大气污染。(2025·安徽卷第16题)
|填图绘图|
在下图中填出对流层平均高度并补绘其气温变化曲线。
|生活实践|
1.为什么臭氧空洞出现在南极、北极、珠穆朗玛峰等地区?
2.“高处不胜寒”出现在哪个大气层中?为什么?
3.为什么说平流层是航空飞行的理想空域?
提示 由于“三极”(南极、北极、珠穆朗玛峰)地区上空的对流层的高度较低,相应的平流层的高度也低,人们向对流层大气中排放的氯氟碳化物会随着大气的环流运动到达“三极”地区上空的平流层,进而破坏臭氧层。
提示 对流层。因为对流层大气的热量来自地面,所以气温随高度的升高而递减,即“高处不胜寒”。
提示 平流层中水汽和杂质含量很少,无云雨现象,能见度好;以平流运动为主,气流稳定;并且很少有飞鸟出现。
课堂探究案
探究点 大气的垂直分层
情境探究
某部动画电影讲述了退休气球销售员卡尔与少年罗素乘坐由成千上万个氢气球牵引的“飞屋”飞越云层,遨游天际,前往南美洲“天堂瀑布”冒险的故事。图1为该动画电影剧照,图2为大气的垂直分层示意图。
积雨云,也叫雷暴云,是积状云的一种。积状云是空气以对流运动形式造成绝热冷却,使水汽饱和凝结而成。
图1
图2
(1)(综合思维)“飞屋”从地面升至图2位置过程中,“飞屋”的温度变化趋势是怎样的?
(2)(综合思维)为什么积雨云多出现在对流层?
(3)(地理实践力)若“飞屋”保持约一万米的高度从北极上空飞往赤道上空,二人途中有何感受?
提示 温度先降低再升高。
提示 水汽、杂质多集中在此层;该层气温上冷下热,空气以对流运动为主;水汽和杂质在上升过程中气温下降,水汽凝结,易形成积雨云。
提示 先平稳飞行,后上下颠簸。
核心归纳
1.对流层厚度的变化
影响对流层厚度的主要因素是地面温度,地面温度越高,对流层越厚。故对流层在低纬厚,高纬薄;夏季厚,冬季薄;白天厚,夜晚薄。
2.利用大气垂直分层的特点解释地理现象
(1)对流层中的天气多变、飞机颠簸。
(2)平流层天气稳定,为飞机航空空域。
(3)电离层与无线电通信。
能力进阶
能力提升点 各层大气的特点及其影响
AI解读分析各大气层的特点及其对人类生产、生活的影响要弄清各层大气的热源,进而根据距离热源的远近分析出各层大气气温的垂直变化,推断其气流运动状况,从而能够分析出各层大气的特征及其对人类生产、生活的影响。
远航客机在飞行过程中多选择在地球大气的平流层飞行。某客机在一次北半球的远航飞行中,飞行时长约为6个小时,全程基本飞行在海洋上空,飞行位置大致选择在平流层的底部。下图示意该客机在飞行中每间隔1小时记录的客机飞行高度数据。据此完成1~2题。
起飞1小时后:10.5 km
起飞2小时后:12.3 km
起飞3小时后:13.7 km
起飞4小时后:14.9 km
起飞5小时后:19.8 km
起飞6小时后:20.4 km
1.远航客机多选择在平流层飞行是因为该层( )
①气温较为适宜 ②灰尘少,大气能见度高
③大气稳定,云雨现象少 ④风较大,利于借风飞行
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
2.该客机飞行的方向和降落区域分别为( )
A.向北 高纬度地区
B.向东 中纬度地区
C.向南 低纬度地区
D.向西 低纬度地区
B
C
【思维流程】
第1题,
第2题,
(2026·湖北荆州高一检测)2025年10月31日23时44分,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。下图为大气垂直分层示意图。据此完成3~4题。
3.神舟二十一号载人飞船上升过程中,
途经大气层的温度变化为( )
A.递减→递增→递减
B.递增→递减→不变
C.递增→递减→递增→递减
D.递减→递增→递减→递增
D
4.图示①层大气( )
A.其厚度两极地区比赤道地区大
B.直接热源是太阳辐射
C.易发生风、云、雨、雪等天气现象
D.其厚度夏季午夜最大
C
解析 第3题,根据所学知识可知,图中①为对流层,②为平流层,③为高层大气。在对流层,海拔越高,气温越低;在平流层,海拔越高,气温越高;在高层大气,随着海拔升高,气温先递减后递增。因此,神舟二十一号载人飞船上升过程中,途经大气层的温度变化为递减→递增→递减→递增。
第4题,①为对流层,对流层的厚度受温度影响较大,温度越高,对流运动越旺盛,厚度越大,所以其厚度两极地区比赤道地区小,故A错误;对流层主要的直接热源是地面辐射,根本热源才是太阳辐射,故B错误;对流层对流运动旺盛,易发生风、云、雨、雪等天气现象,故C正确;根据前面分析可知,其厚度夏季午后2时左右最大,故D错误。
本 课 结 束
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