内容正文:
2.1 大气圈与大气运动
第一课时
1
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。
学习目标:
运用图表等资料,说明大气的物质组成、各层的特点及其成因,以及各层与人们生产生活的联系。
2
在《流浪地球》中,地球大气被木星吸引,与木星大气混合,人们通过引爆混合气体拯救了地球。混合气体之所以能被引燃,是因为木星的氢气与地球大气中的氧气混合在了一起。那么地球大气中除了含有大量氧气之外,还包含其他哪些物质呢?
大气圈的组成
1
4
任务一:自主学习
1.阅读教材第26页,标出低层大气的组成,;
2.阅读教材第27页第一段-第三段,结合图2-1-1标出干洁空气的主要成分及作用;
5
一、低层大气的组成
组成
干洁空气、水汽、固体杂质
低层大气组成
大气各成分的作用
大气组成 主要作用
干
洁
空
气
主要
成分
次要
成分
水汽
尘埃
(固体杂质)
O3
N2
O2
CO2
成云致雨的必要条件、降低温度、
影响人的呼吸系统
生物体内蛋白质的基本成分
维持生命活动的必需物质
植物光合作用的原料;并能调节地表温度
吸收紫外线,使大气增温;
对生物具有保护作用
成云致雨的必要条件、
一定含量的水汽可以提高人类生活的舒适度
大气各组成成分的比例是固定不变的吗?
干洁空气中各种气体所占的比例在自然状态下基本上是不变的,水汽和固体杂质的含量却是因时因地而异的。
大气中的水汽含量随时间、地点和气象条件而变化;水汽主要聚集在大气的低层,一般是夏季多于冬季,低纬多于高纬。固体杂质也多集中于大气的低层,随地区、时间和天气条件而变化;
固体杂质一般是陆上比海上多,城市比乡村多,冬季比夏季多。
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。
臭氧空洞
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,在春季时连对流层的臭氧也在减少,形成所谓臭氧层空洞。
臭氧被消耗的主要原因是人类使用的冰箱、冰柜释放大量的氟氯烃(商品名称为氟里昂),氯化物和溴化物对臭氧分解的催化作用引起的。
面临全球性的环境问题,都需要国际合作才能解决。
Ozone depletion
拓展
大气圈的分层
2
11
任务一:自主学习
3.阅读教材第27页第四段,标出大气层的分层依据及垂直分层;
4.阅读教材第27页第五段,结合2-1-2标出对流层的高度范围、主要特点及与人类的关系;
5.阅读教材第27页第六、七段-第28页第一段,结合2-1-2标出平流层的高度范围、主要特点及与人类的关系;
6.阅读教材第28页第二、三段,结合2-1-2标出高层大气的高度范围、主要特点及与人类的关系;
12
大气的垂直分层
二、大气圈的分层
12
50
对流层
平流层
高层大气
根据大气在垂直方向的温度、密度及运动状况的差异,大气层可分为:
对流层
平流层
高层大气
大气圈的分层
高度km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
温度
℃
高度范围 主要特点 特点成因 与人类关系
①低纬17-18km
②中纬10-12km
③高纬8-9km
①气温随高度增加而降低
地面长波辐射是低层大气的主要热源
②空气对流运动
大气上冷下热
③天气多变
集中了几乎全部的水汽和固体杂质;对流运动显著
人类生活在对流层底部,与人类关系最为密切
大气圈的分层
高度km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
平流层
温度
℃
高度范围 主要特点 特点成因 与人类关系
对流层顶至50千米
①气温随高度增加而增加
臭氧吸收紫外线增温
②空气平流运动
大气上热下冷
③天气晴朗
水汽、悬浮固体颗粒、杂质含量极少,能见度高,气流稳定
臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”;利于航空飞行。
大气圈的分层
高度km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
高层大气
温度
℃
高度范围 主要特点 特点成因 与人类关系
从平流层顶到3000千米
大气密度非常小
距地面远,受到的引力小
电离层有大量离子和自由电子,能反射无线电短波。
大气垂直分层 对流层 平流层 高层大气
高度 厚度一般为8~16km
平均12km 自对流层顶至50 km
厚度约40km 自平流层顶至大气上界
2 000~3 000 km
气温垂直变化 规律 气温随高度增加而递减
每升高100 m,气温降低0.6 ℃ 气温随高度增加而增加 随高度增加而递减,后随高度增加而上升
原因 热源为地面辐射,离地面越高,气温越低 靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温 高空有氧原子吸收太阳辐射
空气运动 对流运动显著 以平流(水平)运动为主 稳定少变
大气垂直分层 对流层 平流层 高层大气
天气现象 复杂多变 天气晴朗 自下而上先对流后平流
与人类的关系 人类生活在对流层底部,与人类关系最密切 臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”;大气稳定,利于高空飞行 高空有若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
思考
1、根据对流层和平流层的气温变化特点,说明其气温变化的原因。
2、由于空气受热不均,受热的空气膨胀上升,受冷的空气下沉,而形成的空气运动成为对流运动。试说明对流层与平流层大气运动状况差异的原因。
3、为什么对流层多风、云、雨、雾、雪等天气现象,而平流层天气晴朗?
4、平流层为何是航空的理想区域?
地面是近地面大气的直接热源 臭氧吸收大量太阳紫外线
对流层大气上部冷,下部热,大气不稳定,易发生对流运动
平流层大气上热下冷,大气稳定,故平流层大气以水平运动为主
对流层几乎集中了全部的水汽和固体杂质,另外对流运动显著,在上升过程中随着气温的降低,易成云致雨;平流层水汽、固体杂质少,且空气以水平运动为主。
大气稳定,以水平运动为主;水汽、杂质少,能见度高;飞鸟少
高山反应形成的原因是由于高度愈高,空气愈稀薄,气压就愈低,因此人体所需要的氧气压力也随之降低。因此在刚进入山区时,会因为高度突然增高,人体来不及适应,而产生体内氧气供应不足的情形,高度愈高,过渡时间愈短,产生的反应就愈剧烈。
知识窗
高山反应
课堂巩固
2.探空气球探测到水汽集中在( )
A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.电离层
1.探空气球记录的随高度增加的气温变化规律可能是( )
A.一直递减 B. 一直递增 C. 递增→递减→递增→递减 D. 递减→递增→递减→递增
气球作为探空的工具已被广泛使用,下图示意一探空气球由地面上升至高空100km处。据此可能探测到的现象,完成1-2题。
100km
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课堂巩固
右图为“大气垂直分层示意图”。读图,回答3~4题。
3.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
4.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
(2022·湖北省直辖县期末)2020年12月17日,“嫦娥五号”返回舱在距地面高度约120 km处高速进入地球大气层,实施初次气动减速。下降至预定高度后,返回器向上跃出大气层。之后,返回舱再次进入大气层,实施二次气动减速,在距地表50 km的高度返回舱与大气层激烈摩擦。下图示意“嫦娥五号”探测器返回路径。据此完成1~3题。
1.“嫦娥五号”进入大气层实施初次气动减速
时位于
A.对流层 B.平流层
C.臭氧层 D.高层大气
2
3
4
1
5
√
及时巩固 素养达成
对点落实
2
3
4
1
5
2.“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化是
A.持续降低 B.先降低,后升高
C.持续增高 D.先升高,后降低
√
3.“嫦娥五号”在距地表50 km降落至地面的过程中气温变化的原因是
A.臭氧增多,太阳辐射增强
B.臭氧增多,地面辐射增强
C.臭氧减少,太阳辐射减弱
D.臭氧减少,地面辐射增强
√
及时巩固 素养达成
对点落实
$