2.1大气的组成和垂直分层（共31张ppt）

(共31张PPT)
月球表面
谁是我们地球的防弹衣？
第一节大气的组成和垂直分层
第二章
地球上的大气
【课程标准】
运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其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。
01
大气的组成
是指在地球周围聚集的一层很厚的大气分子，称之为大气圈
大气
一、大气的组成及其作用
如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化
干洁空气
水汽
固体杂质
低层大气的组成
干洁空气的主要成分有哪些？占比分别是多少？
干洁空气的主要成分有什么作用？
读课本P28页找出问题的答案
【问题1】
干洁空气的体积分数（25千米以下）
一、大气的组成及其作用
_____ __
_____ __
组成成分
作 用
干洁空气

O3
CO2
O2
N2
固体杂质
水汽
地球生物体内 的重要组成部分
蛋白质
人类和其他生物维持 所必需的物质
生命活动
绿色植物 作用的原料；吸收地面辐射，调节地表温度
光合
吸收太阳 ;(增温)对地球生物起保护作用
紫外线
水的 产生云、雨、雾、雪等天气现象，影响地面和大气温度
作为凝结核，是成云致雨的必要条件
78%（占大气体积比）
21%
很少
相变
降水的
形成条件
① 饱和的水汽
② 凝结核
③ 温度降低
思考探究
·大气成分是否会发生改变？
·如果大气成分发生改变，将产生什么影响？
·如果大气成分发生改变，分析可能促使其改
变的因素又是什么？
工厂排放
汽车尾气
悬浮颗粒
氟氯烃
人类活动与大气污染
1
请观察左图思考：
（1）1740-2011年全球二氧化碳体积分数变化有什么特点？
（2）原因是什么？
二氧化碳体积分数增加了40%多；
原因是化石燃料的燃烧
和土地利用的变化（主要是毁林）；
大气中二氧化碳含量的变化与人类活动
CO
2
温室效应
大量燃烧化石（煤炭、石油）燃料
过度砍伐森林
全球气候变暖
气温升高
增多
大气中二氧化碳含量的变化与人类活动
南极臭氧层空洞
大气中臭氧的变化与人类活动
人类过多地使用氯氟烃类化学物质(用CFCs表示)是臭氧层被破坏的主要原因
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
2
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。1、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
都位于高原，海拔高;
2、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
海拔高，大气稀薄，空气中的氧含量低，这种环境下的训练能刺激运动员的心肺功能，提高运动员的耐缺氧能力，从而提高运动员的有氧代谢能力。
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
2
在中国地图上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。
甘肃·榆中
青海·多巴
云南·海埂
河北·兴隆
云南·呈贡
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
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
2
在中国地图上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。
甘肃·榆中
青海·多巴
云南·海埂
河北·兴隆
云南·呈贡
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
②参照表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。
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。
02
大气的垂直分层
二、大气的垂直分层
自主探究：
阅读课本“大气的垂直分层图”以及P31—P32
1.大气垂直分层的依据、各层名称及高度范围。
2.各层气温与高度的关系、其热量来源。
3.各层大气的运动特点。
4.各层与人类的关系及主要的自然现象。
二、大气的垂直分层
低纬 km
高纬 km
平均 km
17-18
8-9
10-12
高度范围
1
主要特点及成因
气温随着高度增加而 ；
大气 运动显著；
2
天气现象 。
原因
（100m——约0.6℃）
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
地面是对流层大气的直接热源
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
3
读图概括对流层厚度的纬度变化有什么规律？
随着纬度的增加而降低
对流层的平均厚度12km
对流层的厚度随季节而发生变化：
夏季：厚；冬季：薄。
二、大气的垂直分层
自对流层顶部至 高空；
高度范围
1
50-55千米
主要特点及成因
2
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
与人类的关系
3
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
二、大气的垂直分层
层以上的大气统称高层大气
高度范围
1
平流
主要特点及成因
2
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
与人类的关系
3
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
电离层能 ，对 有重要作用
反射无线电波
无线电通信
太阳带电粒子流进入地球磁场，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
大气的垂直分层
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
讲练结合
2021年10月16日（农历九月十一日）00：23分，神舟十三号载人飞船发射升空，并顺利进入距地球约300多公里的预定轨道，发射任务圆满成功。
1．“与月同框”让火箭发射变得浪漫唯美，此时的月相为（ ）
A．峨眉月 B．凸月 C．满月 D．下弦月
2．神舟十三号飞船升空过程中，所经大气层（ ）
A．气温逐渐降低 B．密度逐渐降低
C．气流对流增强 D．气温先降后升
3．神舟十三号飞船预定轨道位于（ ）
A．对流层顶部 B．平流层底部 C．高层大气 D．大气层外部
B
B
C
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
对流层气温一般随高度增加而递减，海拔每升高1000米，气温下降6℃。
但在一定条件下，也会出现海拔上升，气温升高，或海拔上升1 000米，气温下降幅度小于6 ℃的现象，这两种现象都称为逆温。
逆温的概念
出现逆温的大气有一定的厚度，这层大气称为逆温层。如下图
逆 温
一般来说，近地面的空气冷却较快时，或者有一股较暖的空气移来时，上层空气温度就会高于近地面空气，这时就出现逆温了。辐射逆温是最常见的逆温现象
学
科
辐射逆温的形成及消失过程图解
夏季夜短，逆温层较薄，消失也快，冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。
夜间地面迅速降温，离地面愈近降温愈快，形成逆温，黎明达最强
暖空气水平移动到冷的地面上，底层空气受地面影响而迅速降温
山坡上的冷空气沿斜坡下沉到谷底积聚并把较暖的空气抬挤上升
冷暖空气相遇形成锋面，其上方为暖空气，下方为冷空气
暖空气
冷 地 面
较暖空气
平流雾
平流雾
炊烟平流
逆温对地理环境的主要影响
成雾
大气污染
影响航空
早晨多雾的天气大多与逆温有密切关系，能见度降低，出行不便，甚至出现交通事故
空气垂直对流受阻，近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康
逆温多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便；如果出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大颠簸
(1)有利方面
①抑制沙尘暴（大风、沙尘、强对流运动）的发生。逆温的出现阻碍了空气对流。
②有利于飞机的飞行。逆温出现在高空，空气平稳，万里晴空提高了能见度。
③与其他天气现象一样，逆温可以被当作一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温出现在10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季谷地的温度，使多年生果树越冬可以免受冻害等。
逆温的影响
（一）大气的组成
1.对流层
（二）大气的垂直分层
2.平流层
3.高层大气
1.高度范围
2.特点
3.与人类关系
知识框架
2.1 大气的组成和垂直分层
干洁空气
水汽
固体杂质
氮
氧
二氧化碳
臭氧