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

(2)鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？ (1)39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？ 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 导入新课 第二章 地球上的大气 第一节 大气的组成和垂直分层 课标要求 运用图表等资料，说明大气的组成及垂直分层，及其与生产生活的联系。 学习目标 运用图表，说明大气的成分。 结合实例，分析不同大气成分对人类活动的影响，以及人类活动对大气成分的影响。 结合图表，说明大气的垂直分层特点，以及对生产生活的影响。 2.干洁空气 一.大气的组成 1.低层大气的组成 主要由干洁空气、水汽和固体杂质组成。 (1)概念 低层大气中除去水汽和杂质之外的混合气体，称为干洁空气。 (2)成分和作用 氮气（N2）：含量78%，地球上生物体的基本元素。 氧气（O2）：含量21%，人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。 二氧化碳（CO2）：植物光合作用的基本原料；吸收地面辐射，使气温升高，对地球有保温作用。 臭氧（O3）：吸收紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对地球上的生物具有保护作用。 雨的形成过程 3.水汽与杂质的成分和作用 蒸发吸热 凝结散热 (1)水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。 (2)大气中的杂质作为凝结核是成云致雨的必要条件。 课堂小结 大气的成分和作用 人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利的影响。 4.人类活动影响大气成分 图2.4 二氧化碳体积分数的变化 案例：大气中二氧化碳含量的变化与人类活动 在过去80万年的绝大多数时间里，大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。 然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多（图2.4）。 二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化（主要是毁林）。 化石燃料燃烧，会释放二氧化碳；森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量。 思考 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：化石燃料燃烧（释放大量二氧化碳） 土地利用的变化（毁林，减少森林吸收二氧化碳的量） 影响：全球变暖、气候异常、生态恶化 大气中二氧化碳含量的变化与人类活动 图2.4 二氧化碳体积分数的变化 10 地点 榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡 海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906 经度 104°02′E 103°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E 纬度 35°52′N 35°52′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N 表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标 大气中氧气含量对人体健康至关重要。科学研究发现，适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地。 了解大气含氧量减少对人体产生的影响 活动探究： 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？ 地形特点：高原为主。 成绩优异的原因：地形平坦，善于奔跑；海拔较高，大气稀薄，大气中含氧量较低，有利于激发运动员的运动潜能（刺激人体增加体内红细胞数量，以加强对氧气的充分利用）。 河北兴隆 甘肃榆中 青海多巴 云南海埂、呈贡 2.在中国地图（地图册或教学挂图）上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。 海拔/m 0 1000 2000 3000 4000 含氧量比 100% 89% 78% 70% 61% 3.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。表2.1中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？参照表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。 表2.2 不同海拔与海平面的含氧量比 原因：海拔越高，大气越稀薄，含氧量越低，超过了人体耐受力，会危及身体健康，反而达不到理想的成绩。 二.大气的垂直分层 1.划分依据 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、平流层和高层大气。 (1)对流层 2.垂直分层 ①高度 对流层的高度因纬度而异，在低纬度地区为17-18千米，在高纬度地区仅为8-9千米。 ②温度 对流层气温随高度的升高而递减，在对流层的顶部气温降至-60℃。对流层的大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动。 ③天气 对流运动旺盛，容易成云致雨。 ④与人类的关系 人类生活在对流层底部，与人类关系最密切。 (2)平流层 ①高度 平流层范围自对流层顶部至50-55千米高空。 ②温度 气温随高度升高而升高。 ③天气 主要以平流运动为主。该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。 ④与人类的关系 气流平稳有利于高空飞行；臭氧层大量吸收紫外线，被称为“地球生命的保护伞”。 (3)高层大气 ①高度 平流层以上的大气统称高层大气。 ②温度 气温随高度的升高先降低后又持续升高。 电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。 ③与人类的关系 1.为什么平流层适合飞机飞行？ 2.无线电通信利用了哪层大气的特性？ 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少，天气晴朗，能见度好，适合飞机飞行。 利用了高层大气中的电离层大气反射无线电波的特征，对远距离无线电通信有重要作用。 思考 课堂小结 大气垂直分层 1.含义 正常情况下，对流层温度上冷下暖。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。 拓展内容 三.逆温现象 21 2.逆温的主要类型 (1)辐射逆温 经常发生在晴朗无云的夜晚(黎明前最强)，地面冷却很快，近地面大气层气温迅速下降，而高处大气层降温很慢，因而形成了自地面开始的逆温。主要分布在中高纬度地区。 辐射逆温的生消过程 无逆温→逆温生成→逆温层最厚→逆温减弱→逆温消失 由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象，即地形逆温。主要分布在山地、盆地和谷地。 (2)地形逆温 锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带，暖气团位于锋面上部，冷气团位于锋面的下部，会形成逆温。主要分布在冷暖气团之间的过渡带。 (3)锋面逆温 当暖空气运动到冷的地面上空时，暖空气与冷地面之间不断进行热量交换，暖空气下层受冷地面影响大，气温降低较快，上层降温较慢，从而形成逆温。主要分布在中纬度沿海地区。 (4)平流逆温 ①可以抑制沙尘暴的发生； ②逆温出现在高空时对飞机的飞行极为有利； ③逆温作为一种气候资源加以利用，主要是在一些山坡或河谷地区，可以提高谷底冬季的温度，使多年生果树越冬少受冻害。 (1)有利影响 3.逆温的影响 ①对环境：抑制空气对流运动，不利于污染物扩散，加重大气污染； ②对天气：易产生大雾、冻雨等天气； ③对交通：能见度降低，地面湿滑，易引发交通事故。 (2)不利影响 — THANKS — $