2.1 大气的组成和垂直分层 课件 2026-2027学年高一上学期 地理 人教版 必修一

—— 第二章 地球上的大气 —— 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.运用图表等资料，说明大气的组成及其与生产和生活的联系 2.运用图表等资料，说明大气的垂直分层及其与生产和生活的联系 39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？ 鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？ 2012年10月14日，奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部完成极限挑战。 大气的组成 干洁空气 水汽 大气 杂质 氮气 78% 氧气 21% 氩气0.93% 二氧化碳0.038% （变动） 其他0.032% 干洁空气成分的体积分数(25Km以下) 自主学习：阅读教材28—29页，填写“大气组成成分及作用”表格 大气组成 主要作用 干 洁 空 气 主要成分 微量成分 水汽 固体杂质 氮气（N2） 大气中含量最多的气体，生物的基本组成元素。 通过细菌和闪电作用（豆科植物根瘤菌作用）为植物吸收，是植物体内不可缺少的养料。 大气中的氮能冲淡氧，有减弱氧化的作用。 氧气（O2） 含量21%，来自水的解离、光化学反应和植物光合作用。 是人类和其他生物维持生命活动所必须的物质 参与有机物的燃烧、腐败和分解过程 探究活动一：了解大气含氧量减少对人体产生的影响 P30 1．在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？ 均位于东非高原上，海拔高，大气稀薄，大气含氧量较低，为运动员提供了一个天然的训练环境，适当的缺氧环境有利于激发运动员的运动潜力。 甘肃榆中 (海拔1996米) 河北兴隆 (海拔2118米) 青海多巴 (海拔2366米) 云南海埂 (海拔1888米) 云南呈贡 (海拔1906米) 2.在中国地图上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。 目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米 3.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。 随着海拔升高，氧气含量越来越低；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。 二氧化碳（CO2） 绿色植物进行光合作用的基本原料 吸收长波辐射，有“保温效应”，是重要的温室气体。 主要来源于火山喷发、燃料燃烧、有机物腐败及动植物呼吸等 探究活动二：大气中CO2含量的变化与人类活动 缓慢增长 加速增长 飞速增长 （1）二氧化碳体积分数变化趋势是怎么样的？ （2）是什么原因导致了这种变化呢？ （3）会造成什么影响？ （4）主要应对措施有哪些？ 化石燃料燃烧 土地利用变化（毁林） 二氧化碳含量增加 全球变暖→冰川融化→海平面上升 节能减排 植树造林 全球合作 臭氧（O3） 作为净化剂、消毒剂。 吸收太阳光中的紫外线，对生物具有保护作用，是地球生命的保护伞。 但低层臭氧浓度过高，会影响人体健康——臭氧污染。 臭氧减少导致射向地面的紫外线增多，危害人体健康，导致皮肤癌、白内障的发病率提高；破坏生物的生长繁殖，使农产品减产及其品质下降；加剧全球变暖。 水汽 是成云致雨的必要条件，水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列的天气现象 同时伴随热量的吸收和释放，影响地面和大气的温度。 大气中的水汽含量随时间、地点和气象条件而变化。 杂质 对水汽的吸附作用，作为凝结核，是成云致雨的重要条件。 会使大气能见度变差 大气组成 主要作用 干 洁 空 气 主要成分 微量成分 水汽 固体杂质 N2 O2 CO2 O3 生物体的基本成分，有减弱氧化的作用 维持生物活动的必要物质，具有氧化作用 植物光合作用的原料、吸收长波（地面）辐射，对地面保温 吸收紫外线，保护地球生物；影响大气温度 水汽的相变，产生了一系列天气现象、对地面保温 作为凝结核，是成云致雨的必要条件 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（图2．3），对生态系统和人类生存造成不利影响。 大气从地面向上温度、运动状况和密度差异 对流层 平流层 高层大气 对流层 平流层 高层大气 大气的垂直分层 分层依据 探究活动三 · 了解大气垂直分层与人类活动的关系 阅读教材P31-33页，找出大气各垂直分层，完成下表： 大气垂直分层 高度 范围 直接 热源 气温 特点 气流 运动 自然 现象 人类 活动 对流层 地面 平流层 太阳 高层大气 太阳 对流层 对流层高度和气温变化图 高度（千米） 20 0 140 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 高层大气 平流层 温度 （摄氏度） 对流层 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 大气圈的最底层,大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽杂质，污染物也多集中在这一层 低纬17～18千米, 中纬10～12千米, 高纬8～9千米 气温随高度的增加而递减 热量源自地面 空气对流运动显著 该层上部冷、下部热 云、雨、雾、雪等天气 现象复杂多变 水汽、杂质多，对流 运动显著，易成云致雨 人类生活在对流层底部， 对流层与人类关系最为密切 纬度 高纬度地区 8～9千米 中纬度地区 10～12千米 低纬度地区 17～18千米 季节 夏季较厚 冬季较薄 思考：对流层高度随纬度和季节变化的特征及原因分析 纬度变化： 从低纬到高纬对流层高度依次降低。 低纬度地区受热多，对流旺盛，对流层所达高度就高。 季节变化： 同一地区，夏季对流层高度大于冬季。 夏季受热较多，大气对流旺盛；冬季受热较少，大气对流弱。夏季对流层高度大于冬季。 平流层 平流层 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 氧气稀薄，水汽、杂质少 对流层顶部到50-55km高空， 22-27km处形成臭氧层 气温随高度升高而升高 臭氧吸收紫外线增温 以平流运动为主 晴天多，能见度好 水汽杂质少，气流平稳 适合航空飞行；臭氧层有保护地球生命的作用 上热下冷，大气稳定 思考：为什么平流层适合飞机飞行？ 以平流运动为主，飞机受力较稳定 水汽、杂质少，无云雨现象，能见度高 距地面高，对地面的噪声污染相对较小 39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？ 鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？ 鲍姆加特纳从空中跳下的高度就在平流层范围内。 那里氧气稀薄、气温低，必须配备特制的宇航服。 高层大气 高层 大气 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动 地球大气的上界，空气密度很小 自平流层顶至2000-3000千米 气温随高度增加 先下降后上升 先是没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降；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。 空气常散逸到宇宙空间 极光、流星 无线电通信（电离层反射无线电波） 拓展：对流层的逆温现象 在一定条件下，对流层的气温随高度增加而升高的现象。 1.定义： 温度℃ 高度m 温度℃ 高度m 正常现象 逆温现象 气温随高度增加而降低 （上冷下热） 气温随高度增加而升高 （上热下冷） 逆温层 正常气温 出现逆温 逆温层加厚 逆温逐渐消失 恢复正常 a 气温 高度 b 气温 高度 c 气温 高度 d 气温 高度 e 气温 高度 2.逆温的生成与消失 逆温的重要特征：上暖下冷 逆温的生消过程——近地面先发生，后逐步向上发展，近地面先结束。 无论其形成还是结束都是从近地面开始的。 发生逆温时，大气运动状况是什么样的？ 由于大气上热下冷，阻碍空气对流运动，大气稳定。 3.逆温的影响 逆温的影响 有利影响 逆温阻碍空气对流运动，可以抑制沙尘暴的发生 逆温出现在高空，有利于飞机的飞行 逆温可作为气候资源利用 例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温出现在10月至次年3月，有效地提高了冬季河谷坡地的温度，越冬果树可以免受冻害 不利影响 对环境 逆温出现时，大气比较稳定，加重大气污染 对天气 容易产生大雾等不利天气 对交通 能见度降低，地面湿滑 课堂演练 雨幡洞云是一种奇特的天气现象(右图)，薄薄的云层出现一个空洞，一缕缕“云丝”似乎从洞中心部分落下，犹如“空中水母”。专家解释，这是由于大气层中存在低于0 ℃而仍然保持液态的过冷液滴，受飞机飞行扰动而产生云洞。据此完成下题。 1．雨幡洞云位于大气垂直分层中的( ) A．平流层 B．对流层 C．中间层 D．逸散层 B 2．发生雨幡洞云的云层温度较低，是由于( ) A．距离太阳较远 B．距离地面较远 C．距臭氧层较远 D．距电离层较远 B 2024年9月14日，在重庆沙坪坝区气象观测站，一只1600克探空气球携带CYDT—1型臭氧探空传感器平稳升上天空，用于准确获取臭氧在大气中的垂直分布特征及其变化趋势。下图为“大气垂直分层示意图”。据此完成下面小题。 3．探空气球从地面上升到30千米处，所经历的温度变化是（ ） A．一直升高 B．先降后升 C．持续降低 D．先升后降 4．假设在下列各地同时释放探空气球，并以同样的速度上升， 最先测得平流层数据的是（ ） A．海口（20°N） B．广州（23°N） C．上海（30°N） D．北京（40°N） 5．图中①、②、③、④各层（ ） A．①是对流层，大量臭氧吸收紫外线 B．②是平流层，大气能见度低 C．③是高层大气，天气变化剧烈 D．④有电离层，影响无线电通信 B D D 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）。 6．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 7．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 课堂总结： 大气的组成和垂直分层 组成 垂直分层 逆温 干洁空气 水汽和杂质 氧 氮 二氧化碳 臭氧 对流层 平流层 高层大气 成因 影响 $