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第2章 地球上的大气
第一节 大气的组成和垂直分层
课程标准
素养目标
运用图表资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。
1. 结合生活实际,了解大气组成成分,理解大气主要成分的作用。(地理实践力)
2. 绘制大气垂直分层示意图,知道大气垂直分层的依据,理解每层的特点和与人类活动的关系和联系。(区域认知、地理实践力)
3. 结合大气成分的主要作用,分析大气层气温变化和大气运动的原因。(综合思维)
4. 结合现实环保案例,说明大气环境保护的必要性和重要性。(人地协调观)
01
大 气 的 组 成
一、大气的组成
阅读教材内容,回答下列问题。
1. 低层大气的组成?
2. 干洁空气的成分及作用?
3. 水汽和杂质的作用?
4. 人类活动对大气成分的影响?
自主学习
一、大气的组成
1、组成结构
大气
干洁空气
水汽
杂质
一、大气的组成
1、组成结构
干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
氧气
21%
氮气
78%
氩气 0.93%
二氧化碳 0.038%(变动)
其他 0.032%
(1)干洁空气:
组成 作用
氮(N) 地球上生物体的基本元素。
氧(O) 地球上人类和其他生物维持生
命活动必需的物质。
二氧化碳(CO2) 绿色植物光合作用的基本原
料;对地面具有保温作用
臭氧(O3) 吸收紫外线,保护地球生命
一、大气的组成
1、组成结构
干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
(2)水汽:
水的相变,形成云、雨、雾、雪等天气现象;
同时吸收和释放热量,影响地面和大气温度。
(3)杂质:
杂质中的凝结核,是成云致雨的必要条件
大气组成 体积(%) 作用
干洁空气 氮气 78 地球上生物体的基本元素
氧气 21 人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧化碳 0.038 绿色植物光合作用的基本原料,吸收地面辐射的能力强,使气温升高。
臭氧 微量 吸收太阳光中的紫外线,使大气升温;
减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用。
水汽 因时因地而异 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温度。
杂质 作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
思考:
1、与气温有关的大气成分有哪些?
2、成云致雨必要的条件?
二氧化碳--地面辐射影响气温
臭氧--太阳辐射的紫外线影响气温
水汽--直接影响地面和大气的温度
水汽和杂质
2、人类活动对大气成分的影响
一、大气的组成
【深度思考】结合P29案例和图2.4思考,导致大气中二氧化碳含量增多的人为原因及其危害有哪些?
人为原因:①化石燃料燃烧,会释放二氧化碳;
②森林面积减少,会减少森林对二氧化碳的吸收量。
危害:
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
温室效应
一、大气的组成
了解大气含氧量减少对人体产生的伤害
长跑项目世界纪录
项目 创造者 国家
女子5000米 提瑞斯 迪巴巴 埃塞俄比亚
女子10000米 阿雅娜 埃塞俄比亚
男子马拉松 基普查克 肯尼亚
男子5000米 贝克勒 埃塞俄比亚
男子10000米 贝克勒 埃塞俄比亚
埃塞俄比亚位于埃塞俄比亚高原上,肯尼亚位于东非高原上。这里由于地势较高,空气中适度缺氧,有利于激发运动员的运动潜力。
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?
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吗?参照表22推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。
更高海拔训练会因为严重缺氧而危害运动员的健康甚至生命
02
大 气 的 垂 直 分 层
二、大气的垂直分层
阅读教材内容,回答下列问题。
1. 大气分层的依据?
2. 分为哪些层?
3. 各层有什么特点?
自主学习
大气垂直分层
温度、运动状况和密度
高层大气、平流层和对流层
温度(℃)
高度
(km)
20
0
140
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
中间层
平流层
高
层
大
气
对流层特点及原因
特点 原因 与人类关系
位置
气温 特点
大气 运动
天气
因纬度而异(低纬17-18KM,中纬10-12KM,高纬8-9KM)
地面越热对流越旺盛
随高度升高而递减
地面是对流大气直接热源
对流运动显著.
该层大气层气温
上部冷,下部热
天气现象复杂多变
大气中几乎全部的水汽和杂质集中在这一层对流运动显著,易成云致雨。
影响人类的一系列生产生活活动
平流层特点及原因
特点 原因 与人类关系
位置
气温 特点
大气 运动
天气
自对流层顶部至50-55KM
随高度升高气温升高(下层气温变化很小,30KM以上迅速增温)
该层臭氧吸收紫外线;
22-27KM臭氧达到最大值.
以平流运动为主
天气晴朗
大气层温度上热下冷,
不易形成对流
水气杂质很少,大气层平稳
“地球生命的保护伞”
利于航空飞行
高层大气特点及原因
特点 原因 与人类关系
位置
气温 特点
大气 运动
平流层以上的大气到3000KM
随着高度升高气温
先下降再升高
底层没有吸收紫外线的臭氧,气温下降,85KM以上有吸收更短波长的紫外线能力,温度又持续增长
流星 极光
80-500KM有电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
先对流,后平流
温度随高度升高先降低后升高
1、为什么平流层适合飞机飞行?
平流层的大气上部热、下部冷,以平流运动为主,大气平稳;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。
2、无线电通信利用了哪些大气特性?
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
逆温
在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,大约每升高1000米,气温降低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。
逆温的影响
积极影响
①可以抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动;
②逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全;
③逆温是一种气候资源,可应用于谷物种植,提高产量及质量。逆温层的出现有利于保持温暖湿润的局地气候,而冬季逆温层有利于生物越冬。
逆温的影响
消极影响
①出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至造成交通事故;
②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,如果位于盆地,将会更加严重;
③对航空造成影响。逆温现象如果出现在低空,多雾天气会给飞机起降带来麻烦。
课堂检测
1.体积分数合占干洁空气99% 的两种大气成分是( )
A. 氧气和二氧化碳 B.氮气和二氧化碳 C. 氮气和氧气 D. 水汽和杂质
2.下列叙述中,正确的是( )
A. 氧元素是地球上生物体的基本成分
B. 大气中的臭氧能大量地吸收太阳光线中的紫外线,使地面上的生物免受紫外线的伤害
C. 大气中的氮气是植物进行光合作用的重要原料,对地面具有保温作用
D. 固体尘埃和氧气是成云致雨的必要条件
3.下列关于人类活动对大气成分的影响,正确的是( )
A. 大气中氮气比重不断减少 B. 二氧化碳成为干洁空气的主要组成部分
C. 氧气的含量在增加 D. 臭氧的含量增加
√
√
√
课堂检测
读图。据此回答4—5题。
4、下列关于图中内容的叙述,正确的是 ( )
A. 大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化
B. 随高度增加气温变高,气压变低
C. 距地面20 千米处气压降为地面的一半
D. 对流层垂直方向上温度变化范围是-60— 20 ℃
5、下列关于图中①②层大气的叙述,正确的是 ( )
A. ①层大气厚度随纬度增加而增厚
B. ②层因氧原子吸收紫外线而增温
C. 中纬度大陆地区冬季夜间①层大气易出现逆温现象
D. ②层复杂的天气现象不利于航空飞行
√
√
课堂检测
右图示意的是地球内部圈层。据此回答1—2题。
1、划分地球内部圈层的主要依据是 ( )
A. 岩浆活动的强弱程度 B. 组成物质的温度变化
C. 内部岩石的坚硬程度 D. 地震波传播速度的变化
2、地壳厚度的变化规律是 ( )
A. 地壳厚度均匀 B. 海拔越高,地壳越薄
C. 洋壳较厚,陆壳较薄 D.陆壳较厚,洋壳较薄
课堂检测
右图示意的是地球内部圈层。据此回答1—2题。
1、划分地球内部圈层的主要依据是 ( )
A. 岩浆活动的强弱程度 B. 组成物质的温度变化
C. 内部岩石的坚硬程度 D. 地震波传播速度的变化
2、地壳厚度的变化规律是 ( )
A. 地壳厚度均匀 B. 海拔越高,地壳越薄
C. 洋壳较厚,陆壳较薄 D.陆壳较厚,洋壳较薄