3.1 大气的组成与垂直分层 课件-2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修一

大气的组成 与垂直分层 第三章 地球上的大气 第一节 湘教版高中地理必修一 一 大气的组成 一、大气的组成 低层大气(25千米以下)主要由干洁空气、水汽和杂质组成。 21% 氧气 78% 氮气 1%其他气体 干洁空气组成 ①二氧化碳 CO2 作用：光合作用原料、对地面保温 ②臭氧—O3 作用：吸收紫外线保护地球生物；②少量紫外线起到杀菌的作用。 氧气 O2 作用： ① 人类和好氧生物维持生物活动必须物质；②参与有机质的燃烧、腐败和分解过程。 氮气—N2 作用：生物体的基本成分;液氮降温；保护气体 78% 21% 1% 氧气 氮气 其他 0.78 0.21 0.01 一、大气的组成 降水的形成条件 1.充足的水汽供应； 临近河、湖、海洋；风经过时带来大量水汽； 2.降温：水汽遇冷凝结； ①水平方向：空气由较低纬度流向较高纬度； ②垂直方向（上升）：空气受热膨胀上升，盛行上升气流；遇到地形阻挡抬升。 3.凝结核。 水汽和 固体杂质 含量很少，却在天气变化中扮演重要的角色 水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列的天气现象 大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件 大气主要成分的时空分布规律 成分 时空变化特点 水汽 水平方向：海洋上空>陆地上空；湿润地区上空>干旱地区上空 垂直方向：低海拔> 高海拔； 固体杂质 空间上：陆地>海洋；城市>乡村；低空>高空； 时间上：冬春季节>夏秋季节 CO2 空间上：城市>乡村；低空>高空； 时间上：冬春季节>夏秋季节 一、大气的组成——大气成分的变化及影响 地球大气是多种物质的混合物，距地表85千米以下的各种气体成分一般分两类 定常成分 各成分之间大致保持固定比例，主要有氮、氧、氩和微量惰性气体氖、氪、氙、氦等。 可变成分 在大气中的比例因时因地变化，包括水汽、二氧化碳、臭氧和碳、硫、氮的化合物。 大气组成是否稳定不变? 一、大气的组成——大气成分的变化及影响 二氧化碳的变化 1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数变化趋势怎么样？是什么原因产生的变化呢？造成什么影响？ 变化趋势：呈现上升趋势，增加速度加快 原因： ①化石燃料燃烧（释放大量二氧化碳） ②土地利用的变化（毁林，减少森林吸收二氧化碳的量） 大量燃烧化石燃料 CO2 增多 气温升高 全球变暖 极冰融化 海平面上升 淹没沿海低地 植被砍伐 一、大气的组成——大气成分的变化及影响 臭氧的变化 氟氯烃（制冷剂）是臭氧层空洞的元凶！ 臭氧层空洞 使用冰箱、空调等制冷设备所释放出大量的氟利昂 臭氧浓度下降，臭氧空洞 射向地面的紫外线增多 危害人体健康，增加皮肤癌、增加白内障患者，削弱免疫力 破坏生物生长繁殖，农产品减产及品质下降 影响气候变化 酸雨是指PH值小于5.6的雨、雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质，形成了PH值低于5.6的酸性降水。 中国的酸雨主要是大量燃烧含硫量高的煤而形成的，多为硫酸雨。此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。 酸雨的危害： ①使土壤酸化，危害土壤和植物； ②危害水生生物的生存； ③腐蚀建筑物、机械和基础设施； ④危害人类健康。 一、大气的组成——大气成分的变化及影响 9 雾霾，是雾和霾的组合词。我国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象行预警预报，统称“雾霾天气”。其实，雾和霾是两种截然不同的天气现象。阅读下列材料，结合生活体验，认识雾和霾的区别，并举例说明霾天气对我们生活的影响。 当空气中所含的水汽多于一定温度条件下大气饱和水汽量，并且有足够的凝结核存在时，多余的水汽便会凝结出来，变成小水滴或冰晶。大气中因悬浮的水汽凝结，水平能见度低于 1 千米时，气象学上称之为雾。 霾，又称“灰霾”，是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体，使空气浑浊，水平能见度降低到10千米以下的一种天气现象。组成霾的粒子极小，不能用肉眼分辨，可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态，表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准，其中PM2.5（直径小于或等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成霾天气的“元凶”。 活动 活动 雾与霾的异同 异：雾是悬浮于近地面空气中的水滴或冰晶。霾是悬浮于大气中的微小尘粒、烟粒等杂质。 同：均能降低大气能见度，易引发交通事故。 雾 霾 雾霾天气的影响：危害人体健康；影响生活出行；影响交通通行 “坠落人”鲍姆加特纳 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。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。 图2.1 自由落体状态中的鲍姆加特纳 鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？ 39千米高空的大气与近地面大气有哪些不同？ 二 大气的垂直分层 二、大气的垂直分层——划分依据 地球大气从地面向上，可延伸到数千千米高空；根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为 对流层 平流层 高层大气 对流层 平流层 高层大气 二、大气的垂直分层——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） 对流层的主要特点 1.气温随高度增加而减小（地面是对流层大气的主要直接热源） 2.空气对流运动显著（气温上冷下热） 3.天气现象复杂多变（①空气对流显著；②集中了大气中几乎全部水汽和杂质） 4.对流层下界与地面相接，上界高度随地理纬度和季节而变化 二、大气的垂直分层——对流层 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 低纬度地区或同一地区的夏季太阳辐射强，地面受热多，空气垂直对流旺盛，对流运动达到的高度较高，因此对流层厚度大。 全球平均12千米 厚度变化 探究 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 上海 长沙 重庆 贵阳 武汉 温度/℃ 23.9 23.6 28.1 28.4 28.7 28.2 28.6 28.1 28.0 27.8 7月 8月 夏季气候凉爽。纬度较低，海拔较高，气温较低。 1.在对流层，海拔每上升100米，气温约下降0.6℃，从而形成一个随高度增加而温度下降的大气垂直温度梯度。据此完成相关任务。 （1）在我国地形图上，找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置；读图，说明贵阳打造避暑旅游名城的优势条件，并分析其形成原因。 17 探究 （2）每年3月，西藏大部分地区的隆冬尚未结束，林芝的桃花却竞相开放，争奇斗艳，皑皑白雪与灼灼桃花相互映衬，让人领略到“雪域江南”的独特春光。读图分析这一地理现象的形成原因。 林芝 18 天上西藏云上林芝,千山暮雪桃花林 探究 西藏垂直高差大，山上海拔高，气温低，河谷地区地势较低，气温较高。 雪被 陆高/米 5000 3000 2000 1000 500 （2）每年3月，西藏大部分地区的隆冬尚未结束，林芝的桃花却竞相开放，争奇斗艳，皑皑白雪与灼灼桃花相互映衬，让人领略到“雪域江南”的独特春光。读图分析这一地理现象的形成原因。 20 气温随高度 升高而递减 气温 高度 气温随高度 升高而递增 气温 高度 正常情况下，海拔每升高100米，气温下降0.6℃，但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，称为逆温现象。 逆温现象 1.概念： 2.辐射逆温的形成及消失过程图解： 逆温现象 3.逆温对地理环境的主要影响 逆温现象 逆温现象影响：①一定程度上可以抑制沙尘暴的发生。②有利飞机的平稳飞行。③可应用于农业生产，提高产量及质量④大多数时候也会带来显著的大气污染、多雾，使能见度降低，造成交通事故；危害人体健康。 二、大气的垂直分层——平流层 平流层的主要特点 1.气温随高度升高而升高，底部气温随高度变化不大（臭氧层吸收大量太阳紫外线，使大气增温） 2.空气以水平运动为主（气温上热下冷） 3.天气晴朗，适合航空飞行（①以平流运动为主；②水汽和杂质含量少） 平流层高度和气温变化图 高度（千米） 20 0 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 高层大气 平流层 温度 （摄氏度） 二、大气的垂直分层——高层大气 高层大气的主要特点 1.气温随高度升高先降低后又持续上升 2.高层大气气压低，空气密度小 3.容易受太阳风影响出现极光 4.有若干电离层，能反射无线电波，适于无线电通信 高层大气高度和气温变化图 高度（千米） 20 0 120 60 100 80 40 -100 -50 0 50 100 对流层 高层大气 平流层 温度 （摄氏度） | 思考： 39千米高空的大气与地面有哪些不同？他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。 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。 课后练习 28 南极上空每年春季臭氧含量大幅降低的现象被称为“臭氧空洞”。下图示意南极上空大气臭氧总量最低值（每年10月份）卫星检测数据。据此完成下面小题。 1．臭氧集中分布在地球大气层中的（ ） A．对流层 B．平流层 C．高层大气 D．电离层 2．近年来南极臭氧总量最低值有所回升，得益于（ ） A．植树造林活动的开展 B．新能源的广泛使用 C．空间检测技术的进步 D．全球环保合作的开展 B D 29 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 课前提问：宇宙有什么特点？如何判断天体？如何判断天体系统？ 29 30 平流层独特的物理性质是影响民航客机飞行选择的重要因素。下图示意某民航客机在某次航班飞行中所处海拔的变化情况（此次航班主要在平流层底部飞行，整个飞行过程均在北半球完成）。据此完成下面小题。 6．平流层大气有利于民航客机飞行的条件有（ ） ①大气对流运动显著，天气晴朗 ②大气以水平运动为主，大气稳定 ③臭氧层吸收紫外线，温度高④几乎无水汽、杂质，大气能见度高 A．①② B．①③ C．③④ D．②④ 7．该客机的大致飞行方向是（ ） A．向北飞行 B．向西飞行 C．向东飞行 D．向南飞行 8．该客机飞行4小时后，其经过的大气层大气物理性质的变化是（ ） A．气温降低 B．水汽含量增多 C．臭氧含量增多 D．氧气含量降低 D A A 课前提问：宇宙有什么特点？如何判断天体？如何判断天体系统？ 30 31 民航客机飞行分起飞阶段、巡航阶段、降落阶段，巡航阶段的巡航高度为12600米。北京时间2021年9月25日，孟晚舟女士乘坐的政府包机国航CA552航班从加拿大起飞，飞越北极上空，当晚顺利降落深圳宝安国际机场，在被加拿大非法拘押1028天后，终于回到祖国的怀抱。据此完成下面小题。 9．孟晚舟女士回国乘坐的包机，理论上其飞行经过的大气层依次是（ ） A．一直在平流层飞行 B．对流层——平流层——对流层 C．平流层——对流层——平流层 D．一直在对流层飞行 10．该航线所经地区大气对流层顶部高度的变化是（ ） A．高度递增 B．高度递减 C．先降后增 D．先增后降 B C 课前提问：宇宙有什么特点？如何判断天体？如何判断天体系统？ 31 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 $