3.1 大气的组成与垂直分层 课件 2023-2024学年高一地理湘教版(2019)必修第一册(36张)

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名称 3.1 大气的组成与垂直分层 课件 2023-2024学年高一地理湘教版(2019)必修第一册(36张)
格式 pptx
文件大小 15.8MB
资源类型 教案
版本资源 湘教版(2019)
科目 地理
更新时间 2024-01-17 19:15:38

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文档简介

(共36张PPT)
大气的组成与垂直分层
第三章 第一节
2018年5月14日,川航3U8633航班从重庆至拉萨飞行途中,在9800米高空,驾驶舱右侧风挡玻璃破损脱落,导致座舱失压。随后,机组成功处置,在成都双流机场安全备降,确保了机上119名旅客和9名机组人员的安全。
1.9800米的高空位于大气层的哪一层?该层大气有何特点?
2.民航航行一般位于大气层哪一层?原因是什么?
驾驶舱风挡玻璃脱落 川航上演生死备降新闻
新课导入
1.运用视频、图像,掌握低层大气的组成成分并了解各自的作用。
2.通过图文资料,描述大气的垂直分层及各层的主要特点及原因。
3.利用所学知识,解释生活生产实际中的问题。
低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。
干洁空气
水汽
低层大气
杂质
一、大气的组成
大气中不包含水汽和杂质的整个混合气体
干洁空气
含量很少且不固定,随时间、空间及气象条件而变化。
水汽
含量不定,随时间、空间及天气条件而变化。
杂质
(一)干洁空气
干洁空气的组成




氮气(N2)
氧气(O2 )
二氧化碳 (CO2)
臭氧(O3)
1.氮气
地球生物体的基本成分
N
N
蛋白质的形成过程
氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质。参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。
空气中的氧气
2.氧气
二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起着保温作用。
光合作用
3.二氧化碳
臭氧能强烈吸收太阳紫外线,既保护地球上的生物,又具有杀菌作用。
“地球生命的保护伞”
4.臭氧
5.水汽、杂质
水汽:水平方向:海洋上空高于陆地上空;湿润地区上空高于干旱地区上空
垂直方向:一般自地面向高空逐渐减少
杂质:近地面大气中,陆上大于海上;城市大于乡村;冬季大于夏季
作用:含量很少,却在天气扮演重要的角色。
气态水
固态水
液态水
水汽可发生固、液、气三态的转化(温度变化),产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。
大气中的杂质会使大气能见度变差,但作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
降水形成条件
1.充足的水汽
2.温度下降
3.凝结核
雨后空气是清新的:
杂质作为凝结核随降雨降落到地面
杂质会使大气能见度降低
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
发展工业、燃烧化石燃料、汽车尾气排放等都会造成大气污染
(二)人类活动对大气组成的影响
工业污染

CO2
增多
温室效应
大量燃烧化石燃料(煤炭、石油)
过度砍伐森林
全球气候变暖
砍伐森林
燃烧化石燃料
饥饿的北极熊
冰川消融的南极
气温
升高
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120ppm(1ppm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400ppm。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。
全球温度与二氧化碳变化示意图
人类过多地使用气溶胶、制冷剂(主要用于空调、冰箱)、发泡剂、化工溶剂中的氯氟烃类化学物质(用CFCs表示)是臭氧层被破坏的主要原因。
氟利昂破坏臭氧层
臭氧层空洞
阅读
臭氧空洞
  20 世纪 70 年代,科学家发现南极地区上空的臭氧量下降严重,出现了“南极臭氧洞”。“南极臭氧洞”是一种形象的说法,指的是在南极地区上空出现了全球臭氧量最低值(低于全球臭氧平均值的 30%~40%),相对于其他地区来说,就像是一个空洞。2006 年,“南极臭氧洞”面积已经超过北美洲的面积。
《保护臭氧层维也纳公约》
Vienna Convention for the protection of the ozone layer
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。
全球合作 保护臭氧层 G-cooperation to protect the ozone layer
O3
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
DU即多布森单位,标准大气状态下千分之厘米臭氧层的厚度为1个多布森单位,吴氧含量低于220个多布森单位时,称为“臭氧空洞”
臭氧空洞期
多布森单位
·
总臭氧量
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
活动
  雾霾,是雾和霾的组合词。我国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报,统称“雾霾天气”。其实,雾和霾是两种截然不同的天气现象。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。 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“元凶”。
阅读下列材料,结合生活体验,认识雾和霾的区别,并举例说明霾天气对我们生活的影响。
参考答案:1.影响身体健康:霾诱发心脑血管等疾病;
2.对出行的影响:能见度低,易发生事故等。
二、大气的垂直分层
划分依据:
大气的温度、密度和运动状况在垂直方向的差异。
12
对流层
50
平流层
高层大气
高度/千米
宇宙火箭
人造卫星
极光
流星
气温垂直分布
(一)对流层—— 与人类的关系最密切
特点:1.对流层是贴近地面的大气最低层。集中了约3/4的大气和几乎全部的水汽、固体杂质,大气中的污染物也多集中在这一层。
纬度
高纬度地区:8—9千米
中纬度地区:10—12千米
低纬度地区:17—18千米
季节
夏季较厚
冬季较薄
上界高度随纬度和季节而变化:
低纬地区受太阳辐射多,对流旺盛,对流层高度大
特点:2.气温随高度的增加而递减,上部冷下部热,对流运动显著,云、雨、雾、雪等天气现象复杂多变。
地面是对流层大气的直接热源。
气温随高度的增加而递减。
每上升100米降低0.6℃。
空气上冷下热,产生对流。
水汽+杂质向上输送。
气温降低,成云致雨。
天气现象复杂多变
高度/km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
平流层




温度

在一定条件下,对流层的某一高度会出现实际气温高于理论温度,甚至是气温随高度增加而升高的现象,称为逆温。
逆温现象带来的影响:
大气上热下冷,阻碍空气对流运动,大气稳定。由于大气稳定,使空气中的水汽、杂质不易扩散,形成大雾天气或大气污染事件。
阅读
多诺拉烟雾事件
  多诺拉位于美国宾夕法尼亚州,该镇是硫酸厂、钢铁厂、炼锌厂的集中地,多年来,这些工厂的烟囱不断地向空中喷烟吐雾。1948年10月26~31日,持续的雾天使多诺拉镇看上去格外昏暗。气候潮湿寒冷,天空阴云密布,一丝风都没有,空气失去了上下的垂直移动,出现逆温现象。在这种死风状态下,工厂的烟囱却没有停止排放,就像要冲破凝住了的大气层一样,不停地喷吐着烟雾。两天过去了,天气没有变化,只是大气中的烟雾越来越厚重,工厂排出的大量烟雾被封闭在山谷中。随之而来的是小镇中6000人突然发病,症状为眼病、咽喉痛、流鼻涕、咳嗽、头痛、四肢乏倦、胸闷、呕吐、腹泻等,其中有20人很快死亡。
(二)平流层
自对流层顶部至50-55千米高空。
气温随高度的增加而增加
(靠臭氧——15-35千米,吸收紫外线而增温)
以水平运动为主
(上热下冷,大气稳定)
大气平稳,天气晴朗,有利于航空飞机飞行
(三)高层大气
平流层以上大气。离地面远,引力小,大气密度很小,2000-3000千米空气经常散逸到宇宙空间,被认为是大气上界。
1、气温随高度升高先降低后上升
2、底部对流运动,上部平流运动
4、有极光和流星现象
3、存在电离层(60~500千米),能反射
无线电波,对无线电通信有重要作用
自平流层顶开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温下降;其后大气吸收太阳辐射,温度又上升。
电离层大气在紫外线和宇宙射线作用下,大气分解为离子,处于高度电离状态
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气象气球
  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
垂直分层 高度 主要特点 特点成因
对流层 低纬17~18千米 中纬10~12千米 高纬8~9千米 气温随高度的增加而递减 (每升高100米,温度大约降低0.6℃) 地面是对流层大气主要的直接热源
离地面越近,受热越多
空气对流运动显著 该层上部冷、下部热
有利于空气对流运动
天气现象复杂多变 几乎全部水汽、固体杂质集中在该层
对流运动易成云致雨
平流层 对流层顶 到50~55千米 下层气温随高度变化小; 30千米以上随高度增加而迅速上升 该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
气流以平流运动为主 该层大气上热下冷,大气稳定
有利于高空飞行 水汽、杂质极少,云雨绝迹,
能见度好,气流平稳
高层大气 平流层顶到大气上界(高度约2000~3000千米) 气压很低,密度很小 离地面远,引力小
80~500千米高空有若干电离层, 能反射无线电波 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
活动
1.近年来,贵阳将“中国避暑之都”作为城市名片,着力打造“避暑”旅游产品,大力发展“避暑”经济。在我国地形图上,找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置;读图,说明贵阳打造避暑旅游名城的优势条件,并分析其形成原因。
  在对流层,海拔每上升100米,气温约下降0.6℃,从而形成一个随高度增加而温度下降的大气垂直温度梯度。据此,完成相关任务。
我国5个城市7月和8月平均气温示意
参考答案:相较于重庆、武汉、长沙、上海,贵阳虽然纬度较低,位于亚热带,但位于海拔较高的云贵高原,夏季天气凉爽。
  2.每年3月,西藏大部分地区的隆冬尚未结束,林芝的桃花却竞相开放,争奇斗艳,皑皑白雪与灼灼桃花相互映衬,让人领略到“雪域江南”的独特春光。读图,试分析这一地理现象的形成原因。
西藏林芝地理位置
西藏林芝桃花沟
参考答案:林芝位于雅鲁藏布江谷地,地势较低,气温较高,桃花开花早;周围多山地,海拔高,气温低,所以此时会有积雪分布。
大气的组成与垂直分层
大气的组成
大气的垂直分层
大气的组成
人类活动对大气的组成的影响
对流层
平流层
高层大气