2.1 大气的组成和垂直分层课件（25页）

(共25张PPT)
第一节
第二章 地球上的大气
大气的组成和垂直分层
区域认知
了解不同区域对流层的分布规律。
地理实践力
结合实例，说明大气组成和垂直分层与生产生活的联系。
综合思维
结合示意图，说明大气各垂直分层的特点。
人地协调观
掌握科学的大气知识，形成正确的地球观。
知识结构
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。
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？
下图为自由落体状态中的鲍姆加特纳
01
大气的组成
干洁空气主要成分及作用？
【说一说】
1、干洁空气
21%
78%
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。
氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质；
氮是地球上生物体的基本元素。
78%
N2
O2
21%
O3
二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，另外，它吸收地面辐射的能力强，使气温升高。
CO2
臭氧能吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。
2、水汽与杂质
水汽和杂质的地理意义
【说一说】
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。
水汽
杂质
3、人类活动
人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染（图2．3），对生态系统和人类生存造成不利影响。
案例
大气中二氧化碳含量的变化与人类活动
在过去80万年的绝大多数时间里，大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。
然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多（图2．4）。
二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化（主要是毁林）。
化石燃料燃烧，会释放二氧化碳；森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量。
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
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。我国已建成甘肃榆中、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（表2．1）。
表2．1 我国部分高原训练基地的地理坐标 地点 甘肃榆中 青海多巴 云南海埂 河北兴隆 云南呈贡
海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906
经度 104°02′E 101°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E
纬度 35°52′N 36°40′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
1．在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲州埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。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。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？
2．在中国地图（地图册或教学挂图）上找到表2．1所列的高原训练基地的位置。
河北兴隆
甘肃榆中
青海多巴
云南海埂、呈贡
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
3．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1800一2400米。表2．1中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？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。
表2．2 不同海拔与海平面的含氧量比 海拔/m 0 1000 2000 3000 4000
含氧量比/% 100 89 78 70 61
参考回答：
高原训练基地都在这个范围内。适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力。如果在更高海拔处训练，大气含氧量急剧下降，超过了人体耐受力，反而使运动员的整体表现下降，损害运动员身体健康。
02
大气的垂直分层
1．依据：大气在垂直方向上的_____、_____及_____。
垂直分层 气温特点 大气运动状况 与人类关系
A___层 随高度升高而________，顶部气温降至________ 上部冷、下部热，以________运动为主 ________
B___层 随高度升高而________ 上部热，下部冷，以________运动为主 适合航空飞行
C高层 大气 随高度增加先降低后升高 有_____，能反射无线电波
2．各层特征比较
完成以下填空
【预习】
1、对流层
大气圈的最底层，集中了约75%的大气的质量和几乎全部的水汽、固体杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。
云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
人类生活在对流层的底部。
概况：
高度
原因：
低纬度地区受热多，对流旺盛，对流层所达高度就高。
10—12千米
8—9千米
17—18千米
高纬度地区：
中纬度地区：
高度
低纬度地区：
思考
同一地区，不同季节的对流层高度会有什么变化？
参考回答：夏季受热较多，冬季受热较少，因此同一地区，夏季对流层高度大于冬季。
温度及运动
对流层
问题
对流层温度的垂直变化特征是什么？
这种温度特征引起了哪些地理现象？
对流层气温随高度的升高而递减，在对流层的顶部气温降至60℃。
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。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
2、平流层
平流层
问题
平流层温度的垂直变化特征是什么？为什么？
平流层的位置？
位置
自对流层顶部至50-55千米高空。
温度
气温随高度升高而升高。
原因
平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温。
运动特征
主要以平流运动为主。
其他:
22-27千米范围内形成臭氧层；
无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。
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？
下图为自由落体状态中的胞姆加特纳
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。
位置
平流层以上的大气。
温度
气温随高度升高先下降随后迅速上升。
原因
先下降是由于没有吸收紫外线的臭氧，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。
其他:
流星现象；
电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。
3、高层大气
高层大气
问题
高层大气温度的垂直变化特征是什么？为什么？
高层大气的位置？
其他特点
全球合作 保护臭氧层
自学窗
20世纪80年代初，科学家观测发现，南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并将这一现象称为“臭氧空洞”。“臭氧空洞”的出现，表明臭氧层被破坏，臭氧含量减少。
为了保护臭氧层，国际社会于1985年缔结了《保护臭氧层维也纳公约》（以下简称《公约》），开启了全球携手保护臭氧层的历程。1987年9月16日，46个缔约方在加拿大蒙特利尔达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（以下简称《议定书》），限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质。1995年，联合国大会决定，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。
《公约》和《议定书》得到了全世界绝大多数国家和地区的支持，成为联合国数百个公约中参与度最高的公约。
《公约》及其《议定书》的有效实施，使得“臭氧空洞”开始缩小，在全球范围内避免了数百万例可能由紫外线带来的人类疾病，如皮肤癌、白内障等。另外，保护臭氧层还减缓了气候变化的幅度。
目前，人类面临的全球性环境问题，如全球变暖、臭氧层破坏等，都需要国际合作才能解决。保护臭氧层的成功，成为全球合作成功解决这类问题的典范。
1．人类大量排放氟氯烃使大气中臭氧减少。(　　)
2．城市大气中的固体杂质较多，其他因素相同的情况下，降水通常比农村多。(　　)
3．宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直降低。( )
4．全球各地对流层的高度是一样的。( )
5．高层大气气温随高度的升高而升高。( )
√
×
√
×
×
【判断】
在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答1～2题。
1．大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是( )
A．二氧化碳和臭氧 B．氩和氖
C．水汽和杂质 D．氮和氧
2．由于人类活动造成的大气污染，已导致大气中一些成分比例发生明显变化，表现在( )
A．臭氧增多 B．氧气增多
C．水汽增多 D．二氧化碳含量增加
C
D
读“大气垂直分层示意图”，完成3～5题。
3．图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是( )
A．① B．② C．③ D．④
4．对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于( )
A．Ⅰ层顶部 B．Ⅱ层底部 C．Ⅱ层中部 D．Ⅲ层
5．2018年4月20日我国发射的“天舟一号”飞船的运行轨道所在的大气层( )
A．气温在－50 ℃到20 ℃之间
B．气温随高度增加平稳下降
C．最低气温约为－80 ℃
D．最高气温约为40 ℃
B
D
C