2.1 大气的组成和垂直分层 (第二课时) 课件 2026‑2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

第二章 地球上的大气 大气的组成和垂直分层 第二课时 课程标准 人地协调观 地理实践力 区域认知 综合思维 运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。 素养目标 运用图表掌握大气圈层的空间结构。 运用图片与表格，综合分析大气成分及其对人类生活与生产的影响。 理解大气的存在对人类活动的影响，树立人类与环境相互协调、走可持续发展道路的观念和意识。 分析大气各层的气温特征，理解全球气温上升与人类活动的关系，培养读图、阅读和概括能力。 情境导入 材 料 2012 年 10 月 14 日，奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空。约 3 小时后，他上升至 39 千米高空。随后，他从那里跳下，4 分钟后才打开降落伞，成为第一个自由落体速度超音速的人（图 2.1）。他配备的特制宇航服，外表绝缘，密封的内层中填充加压氧气；头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。 思 考 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？ 图2.1自由落体中的鲍姆加特纳 自主学习 大气的垂直分层 17—18千米 8—9千米 降低 （一）对流层 集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的 。 在低纬度地区为 ，在高纬度地区仅为 。 对流层气温随高度的升高而 。对流层的大气上部 、下部 ，有利于大气的 。 等天气现象都发生在这一层。 （二）平流层 范围自 至50—55千米高空。 平流层气温 。 平流层中的臭氧吸收大量 ，使大气 。 臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害，被称为“ ”。 平流层的大气上部 、下部 ，不易形成对流，以 为主。 （三）高层大气 以上的大气统称高层大气。 自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会 ；随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续 ，在300千米的高空，温度可达1 000°C以上。 水汽、杂质 冷 热 对流运动 云、雨、雾、雪 对流层顶部 随高度升高而升高 太阳紫外线 增温 地球生命的保护伞 热 冷 平流运动 平流层 下降 上升 目录 Contents 大气的组成 PART 01 大气的垂直分层 PART 02 大气的垂直分层 01 为什么飞机在飞行过程中会颠簸？ 01 对流层 02 平流层 大气的垂直分层 03 高层大气 观察右图，归纳大气自下而上可以划分为哪些不同的垂直分层？ 对流层 平流层 高层大气 高度/KM 0 12 50 、 思考 划分依据： 、 。 温度 运动状况 密度特征 1. 对流层 01 对流层 02 平流层 大气的垂直分层 03 高层大气 对流层 平流层 高层大气 高度/KM 0 12 50 低纬 km、高纬 km、平均 km 17-18 8-9 10-12 1. 高度范围 2. 主要特点及成因 气温随着高度增加而 ；（100m——约0.6℃） 大气 运动显著； 天气现象 。 原因 地面是对流层大气的直接热源 原因 该层大气上冷下热 原因 水汽、杂质集中在该层，对流运动易成云致雨 降低 对流 复杂多变 3. 与人类的关系 人类生活在对流层底部，对流层与人类关系密切 2. 平流层 01 对流层 02 平流层 大气的垂直分层 03 高层大气 1. 高度范围 对流层 平流层 高层大气 高度/KM 0 12 50 自对流层顶部至 高空； 50-55千米 2. 主要特点及成因 下层气温随高度变化 ，但是在 以上，气温随高度增加而 ； 很小 迅速上升 以 运动为主； 天气晴朗无云雨，能见度好； 原因 原因 原因 30千米 臭氧吸收太阳紫外线增温 平流 该层上热下冷，大气稳定 水汽、杂质少，气流平稳 3. 与人类的关系 臭氧大量吸收紫外线，被称为“地球生命的保护伞”； 利于高空飞行 01 人类对宇宙的认识 02 宇宙的两重属性 地球在宇宙中的位置 情境导入 开展简单的天文现象观测活动 39km高空与近地面的大气有哪些不同？ 鲍姆加特纳为什么要穿特制的宇航服？ 解 析 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 3. 高层大气 01 对流层 02 平流层 大气的垂直分层 03 高层大气 对流层 平流层 高层大气 高度/KM 0 12 50 1. 高度范围 层以上的大气统称高层大气 平流 2. 主要特点及成因 气温随高度增加先 后 ； 降低 增加 自 开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会 ； 原因 平流层顶部 下降 随后，因大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续 ，在300千米的高空，温度可达 以上。 上升 1000℃ 大气密度极小 原因 距地面远，受地球引力小 3. 高层大气 01 对流层 02 平流层 大气的垂直分层 03 高层大气 对流层 平流层 高层大气 高度/KM 0 12 50 3. 与人类的关系 电离层能 ，对 有重要作用 4. 其他 反射无线电波 无线电通信 在80-120千米的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，成为我们夜晚看到的流星 由于太阳带电粒子流（太阳风）进入地球磁场，使高层大气分子或原子电离而产生，出现的灿烂美丽的光辉 01 人类对宇宙的认识 02 宇宙的两重属性 地球在宇宙中的位置 活动探究 开展简单的天文现象观测活动 为什么平流层适合飞机飞行？ 思考 平流层的大气上部热,下部冷,不易形成对流,大气平稳,以平流运动为主，且该层大气中水汽和杂质含量很少,无云雨现象,能见度好,适合飞机飞行。 对流层 平流层 高层大气 高度/KM 0 12 50 无线电通信利用了哪层大气的特性？ 在80~500千米的高空,有若干电离层。电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态,能反射无线电波，无线电通信就是利用了高层大气中电离层的这一特性。 自学窗 全球合作 保护臭氧 臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。浓度最大的部分位于20—25公里的高度处。若把臭氧层的臭氧校订到标准情况，则其厚度平均仅为3毫米左右。紫外辐射在高空被臭氧吸收，对大气有增温作用，同时保护了地球上的生物免受远紫外线辐射的伤害，透过的少量紫外辐射，有杀菌作用，对生物大有裨益。就像是地球的“保护伞”。 20世纪80年代初，科学家观测发现，南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并将这一现象称为“臭氧空洞”。 “臭氧空洞”的出现，表明臭氧层被破坏，臭氧含量减少。 为了保护臭氧层，国际社会于1985年缔结了《保护臭氧层维也纳公约》(以下简称《公约》)，开启了全球携手保护臭氧层的历程。 自学窗 全球合作 保护臭氧层 1987年9月16日，46个缔约方在加拿大蒙特利尔达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》(以下简称《议定书》)，限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质。 1995年， 联合国大会决定，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日” 《公约》和《议定书》得到了全世界绝大多数国家和地区的支持，成为联合国数百个公约中参与度最高的公约 《公约》及其《议定书》的有效实施，使得“臭氧空洞”开始缩小，在全球范围内避免了数百万例可能由紫外线带来的人类疾病，如皮肤癌、白内障等；另外，保护臭氧层还减缓了气候变化的幅度。 目前，人类面临的全球性环境问题，如全球变暖、臭氧层破坏等，都需要国际合作才能解决 保护臭氧层的成功，成为全球合作成功解决这类问题的典范。 臭氧空洞期 O3 精讲点拨 02 精讲点拔 逆温现象 高度 温度 地面 20℃ A B 逆温层 当逆温出现时 空气对流运动受阻 大气污染物不易扩散而大量聚集 空气质量恶化，严重大气污染 易造成 在对流层大气中，一般情况下，气温是随高度的增加而降低的。但有时在某些层次可能出现气温随高度的增加而升高的现象，这种现象称为“逆温”。出现逆温现象的大气层次，称为逆温层（如图AB）。 精讲点拔 逆温现象 在对流层大气中，一般情况下，气温是随高度的增加而降低的。但有时在某些层次可能出现气温随高度的增加而升高的现象，这种现象称为“逆温”。出现逆温现象的大气层次，称为逆温层（如图AB）。 不利影响 出现多雾天气 早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使大气能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至导致交通事故 加剧大气污染 由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康 有利影响 抑制沙尘暴的发生 沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动，逆温不利于沙尘扬起 精讲点拔 逆温现象 在对流层大气中，一般情况下，气温是随高度的增加而降低的。但有时在某些层次可能出现气温随高度的增加而升高的现象，这种现象称为“逆温”。出现逆温现象的大气层次，称为逆温层（如图AB）。 正常时 逆温时 课堂小结 03 课堂小结 大气的垂直分层 垂直分层 高度/km 气温特点与成因 气流运动 自然现象 人类活动 对流层 8—18 平流层 50—55 高层大气 2000—3000 —— 先H T 后H T H T 对流运动 显著 平流运动 为主 天气现象 复杂多变 人类生活在 对流层底部 H T 臭氧吸收紫外线 天气晴朗 能见度高 适合航空飞行 无臭氧吸收紫外线 大气吸收紫外线 流星和极光 无线电通信 （电离层） 课堂小结 大气的组成和垂直分层 高层大气 氮气氧气为主 对 流 层 二氧化碳、臭氧 水汽杂质等 平 流 层 大气组成 垂直分层 课堂练习 05 下图为大气垂直分层示意图。读图完成1～3题。 1. 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 2. 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 3. 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 课堂练习 练习 A C D “嫦娥五号”完成月球采样任务，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。 下图为“嫦娥五号”部分返回路线示意图。据此完成4～5题。 4．“嫦娥五号”从⑤降落到地表过程中温度(　　) A．持续降低 B．先降低，后升高 C．持续增高 D．先升高，后降低 5．“嫦娥五号”返回到⑤点时，其所处的大气层(　　) A．大气不稳定易形成对流 B．有利于航空飞机飞行 C．含有大量的水汽和杂质 D．与人类的关系最为密切 课堂练习 练习 B B “2023年12月28日，星期日，晴，气温1 ℃。早上，我看到天空中一架飞机飞过，后面拖着几条长长的尾巴。经上网查询得知：这是飞机发动机排出的高温高湿的废气与周围环境空气混合后，水汽凝结而成的特殊云系。此混合气体能否出现凝结现象取决于环境空气自身的温度、湿度和大气压力。通常只有当环境温度在－41 ℃～－64 ℃才有可能出现。飞机尾迹会对地球热量平衡产生一定影响。”结合枣庄(35°N，117°E)某同学的日记和他拍摄的飞机尾迹图(如图)，完成6～7题。 6．图中飞机飞行的高度大约为(　　) A．3—5千米 B．8—10千米 C．13—15千米 D．18—20千米 课堂练习 练习 B “2023年12月28日，星期日，晴，气温1 ℃。早上，我看到天空中一架飞机飞过，后面拖着几条长长的尾巴。经上网查询得知：这是飞机发动机排出的高温高湿的废气与周围环境空气混合后，水汽凝结而成的特殊云系。此混合气体能否出现凝结现象取决于环境空气自身的温度、湿度和大气压力。通常只有当环境温度在－41 ℃～－64 ℃才有可能出现。飞机尾迹会对地球热量平衡产生一定影响。”结合枣庄(35°N，117°E)某同学的日记和他拍摄的飞机尾迹图(如图)，完成6～7题。 7．图示飞机所在的地球大气层的特点是(　　) A．存在若干电离层 B．平流运动显著 C．天气复杂多变 D．臭氧含量较高 课堂练习 练习 C 读北半球1月和7月下层大气气温(℃)随纬 度和高度的变化图。据此完成8～10题。 8．关于对流层气温分布规律的叙述，正确 的是(　　) A．顶部，南北温差夏季大于冬季 B．从底到顶的温差，各纬度7月小于1月 C．顶部，纬度越高，气温越低 D．从底到顶，气温垂直递减率相同 D．气温的垂直递增率，低纬地区大 课堂练习 练习 A 读北半球1月和7月下层大气气温(℃)随纬 度和高度的变化图。据此完成8～10题。 9．形成对流层顶高度变化规律的主要原因 是(　　) A．纬度越高，昼长越短 B．高纬度地区的臭氧含量更高 C．从底到顶的温差，随纬度增加而减少 D．纬度越高，近地面气温越低，对流强度越弱 课堂练习 练习 C 读北半球1月和7月下层大气气温(℃)随纬 度和高度的变化图。据此完成8～10题。 9．下列与平流层相关的叙述，正确的是 (　　) A．各处都是上暖下冷 B．太阳紫外线强度，随高度上升而递减 C．平流层以上，气温随高度上升而递减 D．气温的垂直递增率，低纬地区大 课堂练习 练习 D 感谢聆听 $