(共52张PPT)
第一章 自然地理要素及现象
第二节 大气的组成与垂直分层
大气的组成
包围地球的空气称为大气。
从太空看地球大气的一角
大气的组成成分有哪些?这些成分对生命活动与地理环境有哪些影响?
哪些大气成分可能发生变化?发生变化的原因是什么?
这些变化对人类生产、生活会带来哪些影响?
优良天气
重污染天气
一、大气的组成成分及其作用
大气是由干洁空气、固体杂质和水汽等组成。干洁空气主要成分有氮气和氧气,其次是氩气、二氧化碳、甲烷和臭氧等。高度25千米以下的干洁空气中氮气和氧气合占总体积的99%。
图2-2-3 干洁空气的组成
阅读教材第40页,说明大气的组成。
【小结】
大气的组成成分及其占比
大气的组成
干洁空气
水 汽
固体杂质
氮 气
氧 气
二氧化碳
臭 氧
(78%)
(21%)
……
材料1:蛋白质是生物体的主要组成物质之一,所有蛋白质分子都含有C、H、O、N、S等元素组成,其中N元素的含量比较稳定,平均约为16%。
任务一
概括氮元素的主要作用。
阅读材料,完成下列问题。
材料1:蛋白质是生物体的主要组成物质之一,所有蛋白质分子都含有C、H、O、N、S等元素组成,其中N元素的含量比较稳定,平均约为16%。
氮是生物体的基本元素。
任务一
概括氮元素的主要作用。
阅读材料,完成下列问题。
材料2:二氧化碳和氧气作用示意图
氧是众多生物生命活动所必需的物质。
二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料;另外,它吸收地面辐射,对地面具有保温作用。
任务一
阅读材料,完成下列问题。
读图,说明氧和二氧化碳的主要作用。
1.大气中臭氧浓度垂直分布有什么特点?
2.臭氧对人类、生命有机体有什么影响?
材料3:臭氧在常温下,是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。近地面高浓度的臭氧会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织。
任务一
阅读材料,完成下列问题。
1.大气中臭氧浓度垂直分布有什么特点?
材料3:臭氧在常温下,是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。近地面高浓度的臭氧会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织。
任务一
阅读材料,完成下列问题。
臭氧浓度随高度增加先增加再减少,最大值出现在20~25千米。
2.臭氧对人类、生命有机体有什么影响?
材料3:臭氧在常温下,是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。近地面高浓度的臭氧会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织。
任务一
阅读材料,完成下列问题。
臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线,使生物免受紫外线伤害。
在低层大气中,臭氧浓度增加会对人体健康造成不利影响。
大气中水汽含量
的空间分布特点
在水平方向上
减少
高
海洋上空 于陆地上空
湿润地区上空 于干旱地区上空
在垂直方向上:一般自地面向高空逐渐 。
高
材料4:
水汽
(H2O)
水汽是成云致雨的必要条件。
结合图文资料,说出大气中水汽含量的空间分布特点,并概括水汽的主要作用。
凝结
降落
大气的组成及其作用
大气的组成
干洁空气
水 汽
固体杂质
氮 气
氧 气
二氧化碳
臭 氧
氮元素是生物体的基本元素。
众多生物生命活动必需的物质。
植物进行光合作用的重要原料;对地面保温。
吸收紫外线,使生物免遭过量紫外线的伤害;
成云致雨的必要条件。
低层大气臭氧浓度增加会危害人体的健康。
(因地而异)
【小结】
(因时而异)
(变动)
(78%)
(21%)
(变动)
……
大气的组成
A.二氧化碳 B.水汽 C.臭氧 D.氮 E.氧 F.杂质
生物体的基本元素
维持生命活动
调节地面和大气的温度、湿度
水汽的凝结核,成云致雨的必要条件
植物光合作用的原料,对地面有保温作用
地球生命的保护伞
D
F
A
B
E
C
大气中二氧化碳浓度变化
近150年来大气中二氧化碳含量的变化趋势是什么 原因有哪些 直接影响是什么
不断上升,1950年以来上升更明显。
主要是人类大量燃烧矿物燃料;
其次是毁林,特别是热带森林的破坏。
导致全球气候变暖。
二、大气成分变化与人类活动的相互影响
任务二
读图,完成下列问题。
污染气体的排放在工业和交通发达的城市尤为严重。污染气体的含量虽然很少,却给人类的健康和生存环境带来严重危害。
评价分析当地的空气质量
空气质量指数(AQI)是定量描述空气质量状况的数值,参与空气质量评价的主要污染物为二氧化硫、二氧化氮、细颗粒物(PM10,PM为颗粒物的英文缩写)、可吸入颗粒物(PM2.5,指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物)、臭氧、一氧化碳等6种。
空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 大于300
级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级
空气质量 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
评价分析当地的空气质量
2020年8月5日
2020年8月19日
评价分析当地的空气质量
2020年8月5日
2020年8月19日
评价分析当地的空气质量
2020年8月5日
2020年8月19日
优良天气
重污染天气
右侧照片中的建筑,笼罩在雾霾当中,变得模糊不清。
【思维拓展】
雾霾主要是由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成。
雾霾中的可吸入颗粒物颗粒小,富含大量有毒、有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响大。雾霾天气是一种大气污染状态。我国部分地区已把雾霾天气列入灾害性天气进行预警预报。
【思维拓展】
当地大气成分发生变化的原因是什么?
这些变化对人类生产、生活会带来哪些影响?
优良天气
重污染天气
右侧照片中的建筑,笼罩在雾霾当中,变得模糊不清。
【思维拓展】
优良天气
重污染天气
右侧照片中的建筑,笼罩在雾霾当中,变得模糊不清。
主要是由于工业生产、生活燃料以及各种交通工具排放产生的烟雾粉尘和有害气体。
当地大气成分发生变化的原因是什么?
【思维拓展】
优良天气
重污染天气
右侧照片中的建筑,笼罩在雾霾当中,变得模糊不清。
危害人体健康;
易引起交通阻塞,发生交通事故。
这些变化对人类生产、生活会带来哪些影响?
大气成分变化与人类活动的相互影响
人
类
生
存
环
境
【小结】
燃烧矿物燃料
毁林
人
类
活
动
二氧化碳增加
使全球气候变暖
威胁
工业生产和生活燃料
各种交通工具
排放大气污染物
使空气质量下降
大气的组成
干洁空气
水 汽
固体杂质
氮 气
氧 气
二氧化碳
臭 氧
(因地而异)
【知识结构】
(因时而异)
(变动)
(78%)
(21%)
(变动)
……
人类生产、生活
影响
影响
巩固练习
读表1“干洁空气的体积和质量构成(高度25千米以下)”,完成下题。
表1
干洁空气中所占比例最大的成分是( )
A.氩气 B.臭氧 C.氧气 D.氮气
D
干洁空气 氮气 氧气 氩气 二氧化碳 臭氧等其他气体
体积(%) 78.09 20.95 0.93 0.03 极少
质量(%) 75.52 23.15 1.28 0.05 极少
大气中含量虽很少,但却是影响天气变化的重要物质是( )
A.二氧化碳和臭氧 B.氩和氖
C.水汽和尘埃 D.氮和氧
巩固练习
C
某同学乘坐飞机与家人外出度假,在朋友圈里发了一条游记:今天受阴雨天气影响,抵达机场时得知飞机延误的消息,在延误近2个小时以后,飞机终于起飞。经过短暂的颠簸,飞机开始平稳飞行。
为什么飞机开始平稳飞行的位置天气晴朗呢?
为什么飞机起飞后会有颠簸?之后能平稳飞行?
三、大气垂直分层的依据及各层高度
1.大气垂直分层的依据是什么?
2.大气在垂直方向上分为哪几层,各层的高度范围是多少?将各层名称填写在学习任务单上“大气垂直分层示意图”中相应位置上。
3.读教材“图2-2-6 大气的垂直分层”示意图,绘制完成气温随高度变化曲线图。
任务一 阅读教材42、43页,完成下面内容。
依据是大气在垂直方向上的物理性质和运动状况。
1.大气垂直分层的依据是什么?
一、大气垂直分层的依据及各层高度
12
10
50
30
3000
2000
对流层
平流层
高层大气
2.大气在垂直方向上分为哪几层,各层的高度范围是多少?
一、大气垂直分层的依据及各层高度
图 2-2-6
大气的垂直分层(中纬度地区)
(中纬度地区为10~12千米以下)
(对流层顶以上至约50千米)
(平流层顶到3000千米)
1.读图,概括对流层气温垂直变化特点并分析其成因。
2.推断对流层大气运动特点,分析其形成原因。
3.说出对流层天气特点。
(一)对流层
特点:对流层气温随高度增加而降低。
特点:空气对流运动显著。
云雾雨雪等天气现象复杂多变
二、大气垂直分层各层特点及其影响
原因:由于对流层大气上部冷、下部热。
成因:地面是对流层大气的直接热源。
任务二 结合绘制的示意图,完成下面内容。
120
100
80
60
40
20
-50
50
-100
100
0
高度
(千米)
温度(℃)
0
对流层
平流层
高层大气
大气垂直分层示意图
思考:对流层云雾雨雪等天气现象形成的原因?
对流层的大气上部冷、下部热,有利于大气的对流运动。近地面的水汽和固体杂质通过对流运动向上输送,在上升过程中随着气温降低,容易成云致雨。
思路:成云致雨的必要条件
水汽
空气遇冷
固体杂质
思考:根据对流运动的形成原因,推断对流层厚度的纬度分布规律。
纬度变化:低纬较厚;高纬较薄
低纬度地区:17~18千米
中纬度地区:10~12千米
高纬度地区:8~9千米
(一)对流层
【小结】
120
100
80
60
40
20
-50
50
-100
100
0
高度
(千米)
温度(℃)
0
对流层
平流层
高层大气
大气特点 对人类的影响
气温变化 物质组成 运动状况 随高度增加而降低 大气质量的3/4,几乎全部的水汽和固体杂质 对流运动显著 天气现象复杂多变,
与人类的关系最为密切
大气垂直分层示意图
【活动】
国际上著名的双子天文望远镜分别位于南北半球上两个最佳天文观测点。
位于北半球的北双子天文望远镜坐落在美国夏威夷冒纳凯阿火山顶峰上。冒纳凯阿火山海拔约4200米,山顶空气稀薄,水汽含量低。
位于南半球的南双子天文望远镜坐落于智利安第斯山脉的帕穹山海拔约2700米,山顶空气非常干燥而且几乎无云。
描述位于南北半球上两个最佳天文观测点的大气条件。
【活动】
国际上著名的双子天文望远镜分别位于南北半球上两个最佳天文观测点。
位于北半球的北双子天文望远镜坐落在美国夏威夷冒纳凯阿火山顶峰上。冒纳凯阿火山海拔约4200米,山顶空气稀薄,水汽含量低。
位于南半球的南双子天文望远镜坐落于智利安第斯山脉的帕穹山海拔约2700米,山顶空气非常干燥而且几乎无云。
描述位于南北半球上两个最佳天文观测点的大气条件。
北双子天文望远镜观测点:空气稀薄,水汽含量低。
南双子天文望远镜观测点:空气干燥,几乎无云。
120
100
80
60
40
20
-50
50
-100
100
0
高度
(千米)
温度(℃)
0
对流层
平流层
高层大气
1.读图,概括平流层气温变化特点,分析其形成原因。
2.推断平流层大气运动主要特点,分析其形成原因。
3.说出平流层天气特点。
(二)平流层
气温随高度增加而升高。
特点:空气以水平运动为主。
天气晴朗
该层大气的热源主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。
原因:由于平流层大气上部热、下部冷。
任务三 请同学们结合绘制的示意图,完成下面内容。
臭氧层
二、大气垂直分层各层特点及其影响
大气垂直分层示意图
(二)平流层
【小结】
120
100
80
60
40
20
-50
50
-100
100
0
高度
(千米)
温度(℃)
0
对流层
平流层
高层大气
臭氧层
大气特点 对人类的影响
气温变化 物质组成 运动状况 随高度增加而上升 有大量臭氧,形成臭氧层 以水平运动为主 天气晴朗,
利于航空飞行
大气垂直分层示意图
为什么飞机起飞后会有颠簸?之后能平稳飞行?
飞机起飞后首先经过对流层,受空气对流运动的影响,飞机出现颠簸现象。之后飞机在平流层中飞行,该层空气以水平运动为主,大气平稳,飞机能平稳飞行。
某同学乘坐飞机与家人外出度假,在朋友圈里发了一条游记:今天受阴雨天气影响,抵达机场时得知飞机延误的消息,在延误近2个小时以后,飞机终于起飞。经过短暂的颠簸,飞机开始平稳飞行。
某同学乘坐飞机与家人外出度假,在朋友圈里发了一条游记:今天受阴雨天气影响,抵达机场时得知飞机延误的消息,在延误近2个小时以后,飞机终于起飞。经过短暂的颠簸,飞机开始平稳飞行。
为什么飞机开始平稳飞行的位置天气晴朗呢?
飞机开始平稳飞行的高度主要在平流层,平流层的水汽、杂质含量极少,大气以水平运动为主,大气平稳,天气晴朗。
(三)高层大气
120
100
80
60
40
20
-50
50
-100
100
0
高度
(千米)
0
对流层
平流层
高层大气
臭氧层
电离层
任务四 阅读教材44页高层大气这部分内容,并结合刚才所学知识,填写下面的表格。
大气特点 对人类
的影响
气温变化 物质组成 运动状况
随高度增加先降低再升高
空气密度很小有电离层
先垂直运动
后向外散逸
反射无线电波,利于通信
二、大气垂直分层各层特点及其影响
大气垂直分层示意图
【思维链接】
读图,说出流星、极光出现在大气的哪一层?
200
100
300
流星、极光出现在高层大气。
85
【思维拓展】
读图,说出航天飞机飞行在大气的哪一层?
航天飞机飞行在高层大气。
3000
2000
1000
800
600
500
大气的垂直分层
【知识梳理】
大气垂直分层及高度 大气特点 对人类
的影响
气温变化 物质组成 运动状况 对流层 (随纬度变化) 随高度增加而降低 大气质量的3/4,几乎全部的水汽和固体杂质 对流运动显著 天气现象复杂多变,与人类的关系最为密切
平流层 对流层顶~50km 随高度增加而上升 有大量臭氧, 形成臭氧层 以水平运动为主 天气晴朗,利于航空飞行
高层大气 平流层顶~3000km 随高度增加先降低再升高 空气密度小, 有电离层 先垂直运动,后向外逃逸 反射无线电波,利于通信
随着电影《中国机长》的热映,川航3U8633紧急迫降的事迹展现在大众面前。飞机从重庆起飞,在9800米高空,挡风玻璃无预警脱落,刘传建机长借助自己一百多次来回飞川藏线的经验和从业30年的技术,成功于成都迫降,拯救了全机人的生命。据此,回答下列问题。
1.挡风玻璃脱落时,飞机正处于大气的( )
A.电离层 B.平流层 C.对流层 D.高层大气
巩固练习
C
巩固练习
2.机长迫降时面临的困难可能有( )
①被挡风玻璃砸伤 ②机内温度过低
③飞机颠簸强烈 ④太阳辐射强
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
B
祝同学们学习愉快!