2.1 大气的组成和垂直分层课件（共46张ppt）

(共46张PPT)
第二章：地球上的大气
第一节 大气的组成和垂直分层
人教版 高中地理必修一
高空跳伞
翼装飞行
蹦极
坠落人
情境激趣
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小时候，他上升至39km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，护目镜中有温度调节器。
39km高空与近地面的大气有哪些不同？
鲍姆加特纳为什么要穿特制的宇航服？
新知导览
1
大气的组成
大气=干洁空气+水汽+杂质
低层大气的组成
0.93%的氩
0.036%的CO2
微量气体
学
科
网
创原家独
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体称为干洁空气。
一、大气的组成与作用
氮气—构成生命体的基本元素
氧气—维持生命活动的基本物质
1.大气组成—干洁空气
主要吸收地面辐射的能量，对太阳辐射吸收的很少
大气中二氧化碳和臭氧含量虽少，但对地球上的生命活动和自然环境有着重要的作用
二氧化碳—光合作用原料、对地面有保温作用
臭氧—吸收紫外线，保护生物
一、大气的组成与作用
雨的形成过程
1.大气组成—水汽与杂质
大气中水汽和杂质含量很少，但却在天气变化中扮演着重要角色。
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。
蒸发吸热
凝结散热
水有固、液、气三种状态，这三种状态有称为水的三相，在一定温度和压力条件下，水的存在状态可以发生改变，称之为相变
一、大气的组成与作用
雨的形成过程
1.大气组成—水汽与杂质
大气中水汽和杂质含量很少，但却在天气变化中扮演着重要角色。
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。
大气中的杂质作为凝结核是成云致雨的必要条件
蒸发吸热
凝结散热
1水汽主要聚集在大气圈的低层大气中的水汽含量随时间、地点和气象条件而变化。
2固体杂质也多集中于大气圈的低层，随地区、时间和天气条件而变化，
一般是夏季多于冬季，低纬多于高纬
一般是陆上比海上多，城市比乡村多，冬季比夏季多
一、大气的组成与作用
2.人类活动影响大气
人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利的影响。
优良天气
重污染天气
一、大气的组成与作用
2.人类活动影响大气
观察右图，回答下列问题：
1.二氧化碳浓度在1740-2000年之间产生了怎样的变化？
2.二氧化碳浓度产生变化的原因有哪些？请结合生活实例加以分析。
地球大气上空臭氧层的臭氧从1970年代开始以每年10%的速度递减，在春季时连对流层的臭氧也在减少。形成所谓臭氧层空洞
臭氧被消耗的主要原因是人类使用的冰箱，冰柜释放大量的氟氯氢，商品名称为氟利昂，氯化物和溴化物对臭氧分解的催化作用引起的。
人类活动与大气组成
成分比例的变化（本来有，只是含量发生了变化）：主要表现为C02比例的增加。加剧了温室效应
成分的变化（本来没有，后来出现的）：主要是氟氯烃化合物的出现及其比例的增加，破坏了臭氧层。还有排放的酸性气体增加产生了酸雨现象。
课堂实训
D
C
非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异
活动探究—氧气含量变化对人体的影响
活动探究—氧气含量变化对人体的影响
18
归纳埃塞俄比亚和肯尼亚共同的地形特点，由此推测这两个国家中长跑运动员体育成绩优异的原因。
1
埃塞俄比亚
肯尼亚
科学研究发现适当的缺氧环境有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设置危及生命。
埃塞俄比亚高原，平均海拔2500到3000米
东非高原，平均海拔1200米左右
活动探究—氧气含量变化对人体的影响
19
阅读教材30页，在地图册中标记出我国甘肃榆中、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。
2
海拔/m 0 1000 2000 3000 4000
含氧量比/% 100 89 78 70 61
目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳海拔为1800-2400km，为什么运动员在更高海拔训练反而达不到理想的效果？
3
随着海拔的升高，氧气含量越来越低，在更高海拔地区训练，含氧量过低，超过了人体的最大耐受力，反而是运动员的整体表现下降
课堂小结
新知导览
2
大气的垂直分层
地球内部是可以分层的那外部大气是否也可以分层呢？
依据是什么呢？
温度？
密度？
运动状况？
二、大气的垂直分层
地球大气从地面向上可延伸到数千米高空，根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以分为对流层、平流层和高层大气。
二、大气的垂直分层
1.对流层
对流层集中了整个大气质量的3/4，几乎全部水汽和尘埃，它具有以下三个基本特征：
（1）气温随高度的增加而递减，平均每升高100米，气温降低0.65℃，在顶部降至-60℃
其原因是太阳辐射首先主要加热地面，再由地面把热量传给大气，因而愈近地面的空气受热愈多，气温愈高，远离地面则气温逐渐降低。
上冷下热
地面是对流层大气的直接热源
二、大气的垂直分层
1.对流层
对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽，它具有以下三个基本特征：
（2）空气有强烈的对流运动
对流运动使高层和低层空气得以交换，促进热量和水分传输，对成云致雨有重要作用。
对流层的高度因纬度而异，在低纬地区为17到18千米
在高纬度地区仅为8到9千米。冬季薄，夏季厚
二、大气的垂直分层
1.对流层
对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽，它具有以下三个基本特征：
（3）天气的复杂多变
对流层集中了75%大气质量和90%的水汽，因此伴随强烈的对流运动，产生水相变化，形成云、雨、雪等复杂的天气现象。
对流层与地表自然界和人类关系最为密切。
二、大气的垂直分层
2.平流层
（1）温度随高度增加而增加
22到27千米范围内，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层，臭氧能吸收大量太阳紫外线，从而使气温升高，并大致在50公里高空形成一个暖区。
上热下冷
二、大气的垂直分层
2.平流层
（2）垂直气流显著减弱
平流层中空气以水平运动为主，空气垂直混合明显减弱，整个平流层比较平稳。
（3）水汽、尘埃含量极少
平流层天气晴朗，大气透明度好。
二、大气的垂直分层
2.平流层
平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流，以平流运动为主
水汽和杂质含量很少，无云雨现象，天气晴朗，能见度好
情境激趣
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小时候，他上升至39km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，护目镜中有温度调节器。
氧气稀薄，气温低
二、大气的垂直分层
3.高层大气
由于没有吸收紫外线的臭氧，高层大气自平流层顶部开始气温会下降。
随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升。在300千米的高空，温度可达1000℃以上
二、大气的垂直分层
3.高层大气
在80-120km的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，产生流星现象。
在80-500km的高空，若干电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。
二、大气的垂直分层
3.高层大气
高层大气空气密度很小，在2000-3000km的高空，高速运动的空气质点经常逸散到宇宙空间，这个高度可以看做是地球大气的上界。
逆 温
在对流层中，正常情况下气温是随着高度的增加而降低的。但是，有些时候气温会随着高度的增加而升高。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。逆温的出现就不利于空气的上升运动，如果有污染物的话，污染物就会长期停留在原处而造成污染。
学
科
网
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
逆温造成局部上热下冷，大气层结构稳定，使大量烟尘水汽凝结物等聚集在它的下部，易产生大雾天气，使能见度变坏，甚至造成严重大气污染
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
平流雾
炊烟平流
学
科
网
创原家独
逆温
阻碍了空气的对流运动，妨碍烟尘、污染物和水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使大气能见度变低，使大气污染更为严重
但逆温也能带来一些好处：
抑制沙尘暴发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动
逆温若出现在高空，对飞机的飞行极为有利，使飞机在飞行中不会有大的颠簸，同时也提高了能见度，使飞行更加安全
课堂小结
对流层
平流层
高层大气
厚 度
现 象
气温特点
直接热源
高纬8~9千米，低纬17~18千米
大气对流，天气多变
海拔越高气温越低（上冷下热）
地面
对流层
平流层
高层大气
现 象
气温特点
受热过程
人类活动
大气水平运动，天气晴朗
海拔越高气温越高
臭氧吸收阳光中的紫外线
飞机飞行
对流层
平流层
高层大气
高度分布
气压特点
现象
人类活动
平流层顶到大气上界
气压低，空气密度小
有若干电离层，能反射无线电波
对无线电通讯有重要作用
对流层
高层大气
平流层
课堂实训
下图为“地球大气的垂直分层图（部分）”，判断1～3题。
1．①②③④四条曲线中，正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是 （ ）
A ．① B ．② C ．③ D ．④
2．影响该大气层气温垂直变化的主要因素是 （ ）
A ．地面辐射
B ．CO2气体
C ．臭氧气体
D ．人类活动
3．有关该大气层的正确叙述有 （ ）
A ．有电离层，对无线电通讯有重要作用
B ．天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行
C ．上部冷下部热，空气以平流运动为主
D ．顶部与底部的气温相差约50℃左右
随堂练习
A
C
D
课堂小结