2.2 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

飞机飞行高度达9800米时突发事故，此时机长迫降面临的困难可能有哪些？ 影片中航班返航过程中遇雷暴云，飞机剧烈颠簸，为什么会出现这些现象？ 大气的 组成和垂直分层 课 标 解 读 运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。 课程标准 学习目标 1. 阅读图文资料，了解大气的组成及其作用。 2. 应用案例，分析人类活动对大气成分的影响。 3. 读图分析大气的垂直分层及各层大气的主要特征。 大气的组成 壹 01 PART 大气的组成 现代地球大气成分是经过长期演化形成的，在短时期内不会有明显的变化。 大气（混合物）= 干洁空气+固体杂质+水汽等 干洁空气：低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体。 固体杂质：含量不定，随时间、空间和天气条件而变化。 水汽：含量很少且不固定，随时间、空间及气象条件而变化。 学生活动：阅读课本40-41页，完成下列表格。 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 N2 生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质 O2 CO2 光合作用、吸收地面辐射、保温作用 吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害 O3 成云致雨的必要条件、吸收地面辐射、保温作用 成云致雨的必要条件 人类活动会影响大气的成分和含量，使微量成分和杂质产生变化，对生态系统和人类生存造成不同程度的影响。 大气的组成 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？ 高原地区，海拔高，大气稀薄，长期低氧刺激，可提高有氧耐力，利于有氧运动取得优异成绩。 大气成分对人类活动的影响 青海多巴（2366m） 甘肃榆中（1996m） 云南海埂（1888m） 河北兴隆（2118m） 对我国有氧运动项目训练的启示 大气成分对人类活动的影响 大气成分对人类活动的影响 课本44页活动： 描述位于南北半球上两个最佳天文观测点的大气条件。 ① 海拔高→空气稀薄，大气透明度高； ② 水汽少→云量少，晴天多，利于天文观测； ③ 人类活动少→大气污染物少，能见度高。 思考：除去大气条件，天文观测点的选择还需要考虑哪些因素？ 纬度: 高纬度，冬季夜长，连续观测时间长； 低纬度，观测范围广； 地形：地势高，视野开阔；地势高，空气稀薄，大气透明度高； 人类活动：大气污染少；光污染小；设备先进；观测技术高；交通便利等。 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 人类活动对大气成分的影响 优良天气 重污染天气 1. 雾与霾有什么区别？ 2. 举例说明霾天气对我们生活的影响。 1. 雾是水汽受冷凝结现象，是一种自然现象; 霾是大气中大量杂质集合现象，是大气污染状态。 2. ① 危害人体健康，比如对呼吸系统、心血管系统 等的影响；② 影响交通通行。 人类活动对大气成分的影响 读图思考： 1880年到2017年，短短不到150年的时间里，CO2体积分数变化趋势如何？导致大气中CO2变化的原因是什么？CO2含量变化造成什么影响？ 变化趋势 呈现增加趋势，增加速度加快 原因 化石燃料燃烧，释放大量二氧化碳 毁林开荒，减少森林吸收的二氧化碳 影响 导致全球气候变暖，进而导致海平面上升，淹没沿海地区，极端天气多发。 人类活动对大气成分的影响 全球温度与二氧化碳变化示意图 全球温度变化 二氧化碳变化 人类过多排放氟氯烃化学物是导致臭氧层破坏的主要原因。氯氟烃大量用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。另外，哈龙类物质（用于灭火器）、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗。 人类活动对大气成分的影响 大气的垂直分层 贰 大气的垂直分层 地球大气从地面向上，可延伸到数千千米高空；根据密度、温度和运动状况，大气自下而上可以划分为 对流层 平流层 高层大气 学生活动：阅读课本42页，思考下列问题 1. 大气垂直分层的依据？ 2. 大气垂直分为那些层？ 高层 大气 平流层 对流层 归纳对流层的主要特点并分析其成因 空气对流运动显著 常出现风、云、雨、雪等天气现象 气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃。 思考1：描述对流层气温随高度的变化特征，并推测原因。 a 近地面热空气膨胀上升 高空冷空气收缩下沉 对流运动 大气的垂直分层 ——对流层 对流层 平流层 高层大气 气温变化：气温随高度升高而降低。 成因：地面是对流层大气的直接热源。 思考2：大气运动与气温密切相关，“热空气膨胀上升、冷空气收缩下沉”，结合气温状况判断对流层大气的运动特征。 归纳对流层的主要特点并分析其成因 空气对流运动显著 常出现风、云、雨、雪等天气现象 气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃。 大气的垂直分层 ——对流层 对流层 平流层 高层大气 思考4：结合对流层的物质组成和大气运动状况，推断对流层的天气特征。 水汽、固体杂质 对流运动 成云 致雨 天气现象 复杂多变 思考3：说出对流层的物质组成。 整个大气质量的3/4； 几乎全部的水汽和杂质； 大多数大气污染物 归纳对流层的主要特点并分析其成因 空气对流运动显著 常出现风、云、雨、雪等天气现象 气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃。 大气的垂直分层 ——对流层 对流层 平流层 高层大气 材料：对流层下界与地面相接，上界高度随地理纬度而降低，一般情况下，低纬度地区17—18千米；中纬度地区10—12千米；高纬度地区7—8千米。 思考5：为什么不同纬度对流层厚度会发生变化？ 对流层厚度与近地面温度密切相关，温度越高，对流层越旺盛，对流层越厚。 思考6：对流层厚度会有季节和日变化吗？有什么变化规律？ 会 季节变化：夏季厚冬季薄，春秋居中。 日变化：白天厚，夜晚薄。 思考1：描述平流层气温随高度的变化特征，并推测原因。 少水汽和固体杂质，天气晴朗 平流运动 大气的垂直分层——平流层 对流层 平流层 高层大气 气温变化：气温随高度升高而升高。 成因：臭氧吸收紫外线是平流层大气的主要热源。 平流层大气上部热、下部冷， 大气稳定 思考2： 结合气温状况判断平流层大气的运动特征。 思考3： 推断平流层的天气特征，分析对高空飞行的影响？ 天气晴朗，大气稳定，利于高空飞行 对流层 平流层 高层大气 大气的垂直分层——高层大气 思考1： 高层大气的高度范围？气温随高度的变化特征？物质组成具有什么特征？ 气温变化：随高度上升先降低后升高 思考2： 高层大气中主要有哪些地理现象或事物？ 60km 1000km 电离层反射无线电短波 流星现象、极光 火箭、人造卫星等 思考3：飞机和手机接收的信号来自哪个大气层？ 高层大气 物质组成：物质极少，空气密度很小 高度范围：平流层顶(约50km)到约3000km高空 课堂探究：飞机是快速而便捷的现代交通运输方式，乘坐飞机时可能会遇到以下情况，一起探究一下其中的原因。 情况1：飞机起降过程中会感到颠簸。 情况2：乘飞机的过程中，起飞时雨丝打窗，而高空却晴空万里。 情况3：飞机起降等飞行关键阶段，空乘人员提醒乘客关闭手机等通讯设备。 大气的垂直分层 1. 飞机飞行高度达9800米时突发事故，此时机长迫降面临的困难可能有哪些？ 2.影片中3U8633航班返航过程中遇雷暴云，此时飞机处于哪个大气层？为什么飞机会出现剧烈颠簸？ 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。 情境回顾 温度极低； 缺氧； 高空气压极低，驾驶舱失压，形成强气流；仪器设备受损；下方是川藏高原，地形复杂，迫降难度大。 所在大气层：对流层 原因：① 对流层大气底部热，上部冷，大气对流运动旺盛，使飞机颠簸； ② 水汽随空气强烈上升冷却凝结，形成雷暴云，雷暴云内部上升气流剧烈，使飞机颠簸更强烈。 在对流层中，局部出现大气温度上热下冷，称为逆温现象。 逆温导致大气对流不畅，使大量烟尘水汽凝结物等聚集在它的下部，易产生大雾天气，使能见度变低，甚至造成严重大气污染。 海拔 气温 海拔 气温 海拔 气温 海拔 气温 海拔 气温 知识拓展——逆温现象 读大气垂直分层示意图，完成1～3题。 1．人造天体在升空的过程中，途经大气层的温度变化为(　　) A．减—增 B．增—减 C．减—增—减—增 D．增—减—增—减 2．人类排放的氟氯烃，会破坏图中哪层中的臭氧(　　) A．①层 B．②层 C．③层 D．③层以上大气层 C B 巩固练习 读图，完成4～5题。 4．从大气垂直分层看，图示大气层是(　　) A．低纬度的对流层 B．中纬度的平流层 C．高纬度的对流层 D．低纬度的平流层 5．该层大气(　　) A．随高度增加，温度增幅变小 B．能够大量吸收紫外线长波辐射 C．以水平运动为主，有利于飞机高空飞行 D．受强烈的太阳辐射呈电离状态 B C 巩固练习 下图为大气垂直分层示意图。读图完成6-8题。 6. 下列叙述正确的是 (　　) A.低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成 B.云、雨、雪、雷电等天气现象,发生在平流层 C.大气中的臭氧可以减少红外线对生物的伤害 D.大气组成成分比例不会因人类活动影响而改变 7. 地球大气层，一般随高度增加 (　　) A.气温降低 B.气压升高 C.密度减小 D.湿度增大 8. 北京飞往美国华盛顿的飞机,升空20分钟后遇到雷 雨天气，此时飞机应(　　) A.迅速进行迫降 B.不断降低飞行高度 C.保持原有高度 D.升至万米以上高空 A C D 巩固练习 【解析】1选A,2选C,3选D。第1题,低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂质组成;云、雨、雪、雷电等天气现象,主要发生在对流层;大气中的臭氧可以减少紫外线对生物的伤害;大气组成成分的比例会因人类活动的影响而改变,如二氧化碳比例的增加主要是人为原因。第2题,地球大气层,一般随高度增加,对流层气温降低,平流层气温上升,高层大气气温先降低后上升;气压降低、密度减小、湿度降低。第3题,雷雨天气一般出现在对流层,飞机遇到雷雨天气说明还在对流层,对流层由于大气对流现象明显,大气不稳定,不适宜飞机飞行,飞机应升至万米以上高空的平流层,以保证安全。 右图为“地球大气的垂直分层图（部分）”，据图完成9-11 题。 9.①②③④四条曲线中，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 10.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 11.有关该大气层的正确叙述有（ ） A.有电离层，对无线电通讯有重要作用 B.天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行 C.上部冷下部热，空气以平流运动为主 D.顶部与底部的气温相差约 50℃左右 A C D 巩固练习 Lavf58.46.101 $