2.1大气的组成和垂直分层（40张）

(共40张PPT)
黄山云海
Sea of clouds, Huangshan City
地球不同于其它行星的特征之一，是具有适宜生物生存的大气。包围着地球的厚厚的大气，是生物乃至地球的保护层。人类活动可能导致大气中某些成分及其含量发生变化，并影响自然环境和人类自身。大气运动是地球上热量传输和水汽输送的重要途径，也是各种天气变化和气候形成的基础。
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第二章地球上的大气
黄山云海
Sea of clouds, Huangshan City
在本章，我们重点探讨以下问题：
●大气是由哪些成分组成的？
●大气在垂直方向上可分为哪几层？各层由何特点？
●大气的组成和垂直分层与人类活动有怎样的联系？
●大气是怎样受热的？
●大气的热力环流是如何形成的？
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第二章地球上的大气
第二章地球上的大气
第二章地球上的大气
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第一节大气的组成和垂直分层
【课程标准】
运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，以及与生产和生活的联系。
【学习目标】
运用图表资料，说明大气的组成及其与生产、生活的联系。
运用图表资料，说明大气的垂直分层及其与生产、生活的联系。
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第二章地球上的大气
干洁空气
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体
21%
78%
干洁空气成分的体积分数
（25千米以下）
二氧化碳 CO2
光合作用的原料；调节地表温度
臭氧—O3
吸收紫外线，保护地球生命
氧气 O2
生物维持生命活动的必需物质
氮气—N2
生物体内蛋白质的重要组成部分
78%
21%
1%
一、大气的组成
二、人类活动与大气成分
①大气污染：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，会造成大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。
工业、燃烧化石燃料、汽车尾气排放等都会造成大气污染
1.人类活动对大气的影响
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）
大量燃烧化石燃料
CO2
增多
吸收地面辐射
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
②全球变暖
海水热膨胀
③臭氧空洞
过度使用空调
氟氯碳化物增多
臭氧层破坏
吸收紫外线能力减弱
危害健康和环境
地表紫外线增加
④酸雨
烧煤的烟囱或烧油的汽车排放出来的酸性气体，与天上的水蒸气相遇，形成硫酸和硝酸小水滴，落到地面形成酸雨。
2019秦皇岛国际马拉松暨全国马拉松锦标赛12日在河北省秦皇岛市奥体中心开赛，吸引了27000余名选手参赛。肯尼亚选手阿尔弗雷德摘取男子全程第一名，用时2小时15分44秒，比去年该赛事冠军成绩快了55秒。他的同胞基普和基普科尔分列二、三名。
活动
在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞尔比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出在两个国家，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？
埃塞尔比亚
肯尼亚
埃塞俄比亚和肯尼亚地形均以高原为主，海拔高，大气稀，大气中含氧量低，有利于激发运动员的潜能。
活动：大气含氧量减少对人体产生的影响
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。表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标
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
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。
海拔/m 0 1000 2000 3000 4000
含氧量比 100% 89% 78% 70% 61%
我国的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。
适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力，但氧气含量太低会危害人体健康甚至危及生命。
2.大气成分对人类的影响（O2）
青海多巴
甘肃榆中
云南海埂、呈贡
河北兴隆
我国高原训练基地的位置
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？
阅读材料
思考
2012年10月14日，奥地利“坠落人”菲利克斯·鲍姆加特纳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。
2012年10月14日，奥地利“坠落人”菲利克斯·鲍姆加特纳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。
02
大气的垂直分层
Vertical stratification of the atmosphere
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第二章地球上的大气
huafenyiju
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。
第二章地球上的大气
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为什么平流层适合飞机飞行？
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，且该层大气在水汽和杂质含量少，天气晴朗，能见度好，适合飞机飞行。
电离层：
在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大气分子被分解
为离子，使大气处于高度电离状态，所以称为电离层。
作用：
电离层反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用
（1）空气的密度很小，存在若干电离层；
（2）温度随着高度的增加，先降后增；
（3）流星体燃烧，形成流星、极光现象；
（4）电离层影响无线电短波通信。
特点
大气的垂直分层 TVertical stratification of the atmosphere
分层 主要特点 特点成因 与人类的关系
对流层 气温随高度的升高而递减 地面是对流层大气的直接热源；同一地区的对流层高度夏季高于冬季 人类生活在对流层底部，与人类关系最密切
空气对流运动显著 该层大气上部冷，下部热
天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质都集中在该层，对流运动易成云致雨
平流层 气温随高度升高而升高 该层中的臭氧吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障；利于高空飞行
以平流运动为主 该层上部热下部冷，大气稳定
天气晴朗 水汽、杂质少，气流平稳
高层大气 大气密度极小 距地面远，受地球引力小 电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用
第二章地球上的大气
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内 容 回 顾
大气的垂直分层 TVertical stratification of the atmosphere
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第二章地球上的大气
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逆温
气温随着高度的增加而增加或变化较小。
1.逆温类型
（1）辐射逆温
正常的气温垂直分布
夜间地面冷却快，近地面大气也随之降温。离地面越近，降温越快，形成自下而上逆温。
随地面辐射冷却加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时厚度最大。
日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，近地面大气也随之升温，逆温便逐渐自下而上地消失。
形成
增强
缓冲
消失
（2）地形逆温：是局部地形条件引起的。在山谷盆地中,晚上冷空气较重，沿山坡流动，聚集在山谷盆地底部，上有暖气流而形成。
（3）锋面逆温：是暖空气运移到冷空气之上，形成冷暖相交的锋面。若锋面上下暖冷空气的温差较大，则形成逆温。
（4）平流逆温：由于暖空气流到冷的地面上而形成的逆温。当暖空气跑到冷的地面上时，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最大，气温降低最强烈，上层降温缓慢，从而形成逆温。
2.逆温造成的影响
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；
对天气：易产生大雾天气、冻雨天气；
对交通：降低能见度，地面湿滑。
(1)A层的气温垂直变化规律是__________________ 。
(2)B是________层，该层有被称为“地球生命保护伞”的________层。
(3)云、雨、雾、雪等天气现象多发生在_____层(填字母)，对无线电通信有重要作用的是______层(填字母)。
(4)在A、B、C三层中，与人类关系最密切的是________层(填字母)；现代飞机多在________层飞行(填字母)。
随高度的升高而递减
平流
臭氧
A
C
A
B
巩固练习
1．下列不属于干洁空气组成成分的是(　　)
A．氮气　　　　　 B．氧气
C．二氧化碳 D．水汽
【解析】选D　水汽和杂质不属于干洁空气的组成成分。
2．关于大气组成成分及其作用的叙述，正确的是(　　)
①二氧化碳对地面有保温作用　②干洁空气的主要成分是氧气和氢气　③水汽和杂质集中在高层大气　④臭氧能大量吸收太阳紫外线
A．①② B．①③
C．①④ D．②④
【解析】选C　干洁空气的主要成分是氮气和氧气；水汽和杂质集中在低层大气。
D
C
大气的垂直分层●同步练习 Vertical layering of the atmosphere
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第二章地球上的大气
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大气的垂直分层●同步练习 Vertical layering of the atmosphere
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在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答3～4题。
3．大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是(　　)
A．二氧化碳和臭氧 B．氩和氖
C．水汽和杂质 D．氮和氧
4．由于人类活动造成的大气污染，已导致大气中一些成分比例发生明显变化，表现在(　　)
A．臭氧增多 B．氧气增多
C．水汽增多 D．二氧化碳含量增加
【解析】3.C　4.D　第3题，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料；臭氧主要吸收太阳紫外线，保护地球生物免受过多紫外线的伤害。氩和氖是稀有气体，不是影响天气变化的主要物质。大气中的水汽和杂质含量很少，却是天气变化的重要角色。氮是地球上生物体的基本元素，氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。第4题，由于人类排放大量的制冷剂，释放的氯氟烃将使大气的臭氧减少。人类燃烧矿物燃料，将消耗更多氧气；破坏植被，森林面积减少，光合作用减弱，地球的氧气减少。人类活动排放到大气中的水汽，不是大气污染。人类活动燃烧煤炭、石油等矿物燃料，排放大量的二氧化碳，使得大气中的二氧化碳含量增加。
C
D
第二章地球上的大气
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大气的垂直分层●同步练习 Vertical layering of the atmosphere
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读大气垂直分层示意图，完成下题
5．下列关于B层的叙述，错误的是(　　)
A．气温随着海拔的升高而升高
B．大气运动以水平运动为主
C．靠臭氧吸收紫外线而增温
D．能反射无线电短波
【解析】选D　根据图示，A层为对流层，B层为平流层，C层为高层大气。平流层中的臭氧吸收太阳紫外线，紫外线分布在平流层的上部，因此平流层气温随着海拔的升高而升高，A、C对；平流层大气由于温度随海拔升高而升高，因此大气运动以水平运动为主，B对；在地球大气层中，电离层能反射无线电短波，平流层不能，故D不对，符合题意。
D
第二章地球上的大气
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大气的垂直分层●同步练习 Vertical layering of the atmosphere
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6．读大气的垂直分层示意图，回答下列问题。
(1)A层的气温垂直变化规律是__________________。
(2)B是________层，该层有被称为“地球生命保护伞”的________层。
(3)云、雨、雾、雪等天气现象多发生在_____层(填字母)，对无线电通信有重要作用的是______层(填字母)。
(4)在A、B、C三层中，与人类关系最密切的是________层(填字母)；现代飞机多在________层飞行(填字母)。
【解析】第(1)题，A层为对流层，对流层的气温随高度的升高而递减。第(2)题，平流层中的臭氧可以吸收紫外线，避免过多的紫外线到达地面对生物造成伤害。第(3)题，云雨现象主要发生在对流层，对无线电通信有重要作用的是高层大气。第(4)题，人类主要生存在对流层，且云雨现象也在对流层，所以该层与人类关系最密切，平流层气流平稳，适合航空飞行。
随高度的升高而递减
平流
臭氧
A
C
A
B
第二章地球上的大气
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课程结束
同学们再见
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第二章地球上的大气
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