3.1 大气的组成和垂直分层(共42张ppt)

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名称 3.1 大气的组成和垂直分层(共42张ppt)
格式 zip
文件大小 12.9MB
资源类型 教案
版本资源 湘教版(2019)
科目 地理
更新时间 2022-12-08 07:22:09

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文档简介

(共42张PPT)
大气的组成和垂直分层
CONTENTS
01
AIR COMPOSITION.
… …
大气的组成
02
Vertical stratification of the atmosphere.
… …
大气的垂直分层
大气的组成
——AIR COMPOSITION.

一、大气的组成
1、组成:
干洁空气
水汽
杂质
氮气
氧气
二氧化碳
臭氧
二氧化碳 CO2
氧气 O2
氮气—N2
78%
21%
1%
人类和其他好氧生物维持生命活动的必需物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。
生物体内蛋白质的重要组成部分;
臭氧—O3
①光合作用的原料;②对地面起到保温作用。
①吸收紫外线,保护地球生物免受紫外线;②少量紫外线起到杀菌的作用。
干洁空气
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体
阅读:全球大气二氧化碳月均浓度突破400ppm
  自工业革命以来,由于人类大量使用化石燃料,全球大气二氧化碳浓度上升了120 ppm(1 ppm 为百万分之一),其中一半的增长出现在 1980 年以后。2015 年 3 月,全球大气二氧化碳平均浓度突破 400 ppm。这是有记录以来全球大气二氧化碳月均浓度首次突破这一高值。二氧化碳等温室气体排放量的增加,是导致全球变暖的一个重要原因。
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:
①化石燃料燃烧(释放大量二氧化碳)
②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
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
大气的组成与人类活动
加拿大环境学家在北极拍摄到令人震撼的一幕:两只北极熊小心翼翼的站在浮冰上,进退两难。对北极熊来说,游1.6千米不是什么大事。但是,因为气候变暖,冰层离陆地越来越远,游到陆地需要消耗更多的能量。不久前,有四只北极熊被发现淹死在阿拉斯加的海岸附近。
“北极熊之殇”
臭氧层破坏
  雷阵雨过后,我们有时候会闻到一股刺鼻的气味,这就是臭氧的气味。臭氧主要分布在平流层,臭氧层是指平流层中臭氧集中的层次。臭氧层变薄、浓度降低的现象,称为臭氧层破坏。臭氧层破坏可能引起一系列不利于人类的气候生物效应,这种情况已经受到人们的广泛关注。据科学家研究,大气中的臭氧含量每减少 1%,到达地面的太阳紫外线辐射就增加 2%。过量的紫外线辐射会增加人的皮肤癌患病率,还会引发白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病。在距南极洲较近的智利海伦娜岬角,当地居民只要走出家门,就要在暴露的皮肤表面涂上防晒油,戴上太阳眼镜,否则半小时后,皮肤就会被晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒痛;羊群则多患白内障,几乎全盲;河里捕到的鲜鱼也多是盲鱼。
大气中臭氧含量
的变化与人类活动
Changes of carbon dioxide content in atmosphere and human activities
2006年,“南极臭氧洞”面积已经超过北美洲的面积。
20世纪70年代,科学家发现
南极上空的臭氧量下降严重,
出现了“南极臭氧洞”。
从2011年开始,近年来的新闻都表示,南极上空的臭氧层空洞面积,事实上正在不断缩小,但是当时间进入到2020年,却一下子将过去9年来的成果全部推翻。
大气的组成
水汽
①水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列的天气现象;②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。
①影响大气的透明度;②大气中的杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
在水平方向上:
在垂直方向上:
杂质
海洋上空>陆地上空
湿润地区的上空>干旱地区的上空
一般自地面逐渐向高空减少
水汽
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。
课外拓展:强对流天气是怎样形成的?
夏日午后,太阳炙烤大地,近地面的大气被加热膨胀,形成上升的湿热空气流,当上升到一定高度时,由于气温下降,空气中包含的水蒸气就会凝结成水滴。
当水滴下降时,又被更强烈的上升气流携升,如此反复,小水点开始积集成大水滴,直至高空气流无力支持其重量,最后变成大滴大滴的雨,降落下来。
降水的形成条件
1.充足的水汽供应;
临近河、湖、海洋;风经过时带来大量水汽;
2.降温:水汽冷却凝结;
①水平方向:空气由较低纬度流向较高纬度;
②垂直方向(上升):空气受热膨胀上升,盛行上升气流;遇到地形阻挡抬升。
3.凝结核。
活动:雾
  当空气中所含的水汽多于一定温度条件下大气饱和水汽量,并且有足够的凝结核存在时,多余的水汽便会凝结出来,变成小水滴或冰晶。大气中因悬浮的水汽凝结,水平能见度低于 1 千米时,气象学上称之为雾。
(一种自然天气现象)
知识梳理:霾
  霾,又称“灰霾”,是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体,使空气浑浊,水平能见度降低到 10 千米以下的一种天气现象。组成霾的粒子极小,不能用肉眼分辨,可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态,表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准,其中 PM2.5(直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物)被认为是造成霾天气的“元凶”。
(一种大气污染现象)
“世界上最远的距离,不是生与死的距离,而是我在街头牵着你的手,却看不见你。”
近年来关于霾天气的各类段子以迅雷不及掩耳之势席卷了整个网络。
深化拓展:
  雾霾,是雾和霾的组合词,但雾和霾是两种截然不同的天气现象。结合生活体验,说说雾和霾的区别,并举例说明霾天气对我们生活的影响。
两种物质的组成不同,前者是气态和液态物质,后者是固态颗粒物。两者都能造成空气的能见度下降,前者指空气中水平能见度低于1千米,后者指低于10千米。两者在日出后变化较大,雾日出后即散,霾日出后不会消散。
霾的固态颗粒物来自汽车尾气、工业废气、燃煤取暖产生的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘等。
霾的危害主要有两方面:一是对人体产生的危害,比如对呼吸系统、心血管系统等的影响;二是对生态环境和交通造成的危害,比如霾天气时,由于空气质量差,能见度低,容易引起交通阻塞,发生交通事故。
课堂小结
大气组成 主要作用
干洁空气 主要成分 N2 地球上生物体的基本成分
O2 维持生物活动的必要物质
微量成分 CO2 植物光合作用的原料、调节地表温度
O3 吸收紫外线,使大气增温;
使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害
水汽(很少,因时因地而异) 成云致雨的必要条件;直接影响地面和大气温度
固体杂质(很少,因时因地而异) 成云致雨的必要条件
大气的垂直分层
——Vertical stratification of the atmosphere.

自由落体状态中的鲍姆加特纳
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
——Pre class guidance
自由落体状态中的鲍姆加特纳
39千米高空的大气与地面大气有哪些不同?
鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服?
——Pre class guidance
——Pre class guidance
飞机起飞时下着淅淅沥沥的小雨。
飞机飞到一定的高空后却是晴空万里。
这是什么原因呢?
大气的垂直分层
划分依据:根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异
垂直运动对流层
水平运动平流层
高层大气密度小
大气的垂直分层
分层 与人类的关系 气温垂直变化 大气运动状况
对流层
平流层
高层大气
阅读教材P68—70,完成下列问题:
高层
大气
平流层
对流层
1.大气各垂直分层的温度与高度的关系?
2.在不同纬度,对流层高度是否一样?为什么?
3.对流层和平流层大气与人类有何关系?
4.对流层和平流层中,大气运动的特点是什么?
5.为什么说高层大气是人类生存环境的天然屏障?
阅读教材P68—70,完成下列问题:
自主学习
大气的垂直分层
高层
大气
平流层
对流层
垂直运动对流层
特点:①气温随高度的增加而递减。(地面是对流层大气主要的直接热源)
②对流层上部冷,下部热,有利于对流运动。
③气流上升过程中气温降低,水汽凝结,易成云致雨。云雾雨雪都发生在对流层。
厚度变化:
[纬度]:低纬度:17-18km;中纬度:10-12km;高纬度:仅为8-9km。
[季节]:夏季大于冬季。
上界因纬度和季节而不同

30°
60°
90°N
30°
60°
90°S
5
10
15
20
千米
大气的垂直分层
分层 与人类的关系 气温垂直变化 大气运动状况
对流层
平流层
高层大气
阅读教材P68—70,完成下列问题:
天气现象复杂多变,与人类关系最密切
随高度增加而降低
对流运动显著
大气的垂直分层
高层
大气
平流层
对流层
特点:①气温随着高度升高而升高
②平流层上热下冷,不易对流,以平流为主;
③该层中水汽、杂质含量稀少,大气稳定、天气晴朗,适合航空飞行。
上热下冷的原因:
平流层的臭氧(集中在15—35千米)吸收大量紫外线使得大气增温。
水平运动平流层
大气的垂直分层
分层 与人类的关系 气温垂直变化 大气运动状况
对流层 天气现象复杂多变,与人类关系最密切 随高度增加而降低 对流运动显著
平流层
高层大气
有利于高空飞行,臭氧层为地球生命的保护伞
随高度增加而升高
水平运动为主
自由落体状态中的鲍姆加特纳
39千米高空的大气与地面大气有哪些不同?鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服?
鲍姆加特纳从空中跳下的高度就在平流层范围内;那里氧气稀薄、气温低,必须配备特制的宇航服
——Analysis of reading guidance before class
大气的垂直分层
高层
大气
平流层
对流层
特点:①高层大气的空气密度很小;
②在2000-3000千米的高空,空气经常散逸到宇宙空间,被认为是大气的上界。
在60—500千米的高空,存在若干电离层,电离层能够反射无线电波,对远距离无线电通信具有重要影响。
高层大气密度小
大气的垂直分层
分层 与人类的关系 气温垂直变化 大气运动状况
对流层 天气现象复杂多变,与人类关系最密切 随高度增加而降低 对流运动显著
平流层 有利于高空飞行,臭氧层为地球生命的保护伞 随高度增加而升高 水平运动为主
高层大气
80~500 km有若干电离层,对无线电通信有重要作用
随高度增加先降低再升高
气象气球是用橡胶或塑料等材料制成球皮,充以氢、氦等比空气轻的气体,携带仪器升空,进行高空气象观测的探测平台
可以用来测量大气温度、湿度、气压等气象要素
气象气球定期从许多地方起飞,跟踪大气不断变化的情况
气象气球
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
正常情况下,海拔每升高100米,气温下降0.6℃,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,称为逆温现象。
逆温现象
1.概念:
类型 成因 地区
辐射逆温 经常发生在晴朗无云的夜间,由于地面有效辐射很强,近地面大气层气温迅速下降,而高处大气层降温较慢 中高纬度大陆冬季黎明前
平流逆温 暖空气水平移动到冷的地面或气团上 中纬度沿海地区
地形逆温 主要由地形造成,由于山坡散热快,冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖空气被较冷的空气抬挤上升 盆地和谷地中夜间
锋面逆温 锋面之上的暖空气与锋面之下的冷空气之间温度差异显著 锋面活动地区
2.辐射逆温的形成及消失过程图解:
逆温现象
3.逆温对地理环境的主要影响
逆温现象
大气的组成
大气的垂直分层
干洁
空气
水汽
杂质
对流层
平流层
高层
大气
氮、氧为主要成分
成云致雨的必要条件,存在空间上的差异
成云致雨的必要条件,存在时空上的差异
对流运动显著,天气复杂多变,与人类关系最密切
平流运动显著,分布有臭氧层,适宜航空飞行
分布有电离层,影响无线电通信
课堂小结
20世纪90年代,人们在南亚上空14千米处发现了一片3千米厚的褐色云层,这一褐色云层被称为“亚洲褐云”。“亚洲褐云”由灰尘、煤烟及其他有害悬浮颗粒组成。据此回答下列各题。
1.受“亚洲褐云”遮蔽的地区可能出现的现象是 ( )
①日照增加 ②白天气温降低 ③会损害呼吸系统 ④夜间保温作用增强
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
2.“亚洲褐云”出现在( )
A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.电离层
3.关于地球大气圈低层大气组成成分的叙述,正确的是( )
A.主要由氧气组成 B.由干洁空气组成
C.由氧气和水汽组成 D.由干洁空气、水汽和固体杂质组成
B
A
D
随堂练习
读“大气垂直分层示意图”,完成下列各题。
4.臭氧层主要分布在大气垂直分层中的( )
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.地球表面
5.关于大气分层叙述正确的是( )
A.极光现象出现在平流层
B.对流层温度随高度的升高而升高
C.平流层适合飞机飞行
D.高层大气的极光可以反射无线电信号
B
C
随堂练习
读大气垂直分层图,回答问题。
6.高度H1至H2在地球大气分层中应为( )
A.对流层 B.平流层 C.高层大气 D.电离层
7.图中所示大气分层与人类关系叙述正确的是( )
A.与人类关系最密切 B.有利于高空飞行
C.反射无线电波 D.直接影响近地面人类生产
B
B
随堂练习
飞机颠簸指飞机在飞行中遇到乱流而突然出现的忽上忽下、左右摇晃及机身振颤现象。飞行颠簸层高度一般不超过海拔1000米,强颠簸层高度只有几百米,颠簸层水平范围多数在100km以内。图为2006年我国某航空公司西南高原航线飞行颠簸次数年内变化图。据此完成下面小题。
8.由青藏高原飞往云贵高原的飞机发生颠簸的概率会( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大,后减小 D.先减小,后增大
9.若飞行员正在低空飞行时屏幕上显示前方有强颠簸区,应采取的措施是( )
A.加速前行 B.调头返回
C.迅速爬升 D.向下俯冲
A
C
随堂练习