地理湘教版（2019）必修一3.1大气的组成与垂直分层课件（共51张ppt）

(共51张PPT)
该电影改编自川航3U8633航班紧急迫降事件。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。
飞机上除必要的仪器设备外，还需要准备哪些应急设备？为什么？
机舱释压、氧气面罩等
第三章 地球上的大气
大气的组成与垂直分层
3.了解人类活动对大气环境的影响和作用，树立人类与环境和谐发展的观念和意识。
1.了解大气的组成及其作用﹔认识人类活动对大气成分的影响。
2.知道大气的结构，掌握对流层和平流层大气的特点。
运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。
教学目标
课程标准
目录
CONTENT
大气的组成
大气的垂直分层
大气的组成
大气：包围地球的空气
大气为地球生命的繁衍和人类的发展提供了必要条件。
大气
人类生活在大气圈底部，大气的物理状态和组成成分的变化，时刻影响着我们。
干洁空气
水汽
固体杂质
大气中不包含水汽和杂质的整个混合气体。
含量很少且不固定，随时间、空间及气象条件而变化。
氮气 78%
氧气 21%
25km高度以下
含量不定，随时间、空间和天气条件而变化。
氩气 0.93%
二氧化碳 0.038%（变动）
其它 0.032%
干洁空气
干洁空气成分的体积分数
（25千米以下）
氧气
21%
氮气
78%
其他气体
地球上人类和其他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
o
N
地球上生物体的基本元素
co2
绿色植物进行光合作用的基本原料；
吸收和放射长波辐射，对地面起保温作用
o3
吸收紫外线,地球生物的保护伞
水汽
作用
水的相变形成云、雨、雾、雪等天气现象；同时吸收和释放热量，影响地面和大气温度。
是成云致雨的必要条件；对地面起保温作用。
水汽
分布
海洋上空高于陆地上空
湿润地区上空高于干旱地区上空
水平方向
自地面向高空减少
垂直方向
杂质
成云致雨的必要条件
作用
随时间、地点、天气条件而变化。
在近地面大气中，陆地多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季。
分布
水汽
固体杂质（凝结核）
+
成云致雨的必要条件
（1）空气中含有足够的水汽
（2）气温下降到水汽达到饱和状态,气温继续下降
（3）有凝结核
大气组成 体积（%） 作用
干洁空气 78
21
0.038 绿色植物 的基本原料，吸收地面辐射的能力强，使气温升高。
臭氧 微量 吸收 ，使大气升温，
减少 对生物具有保护作用。
水汽 微量 水的相变，产生 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 。
杂质 微量 作为 ，是成云致雨的必要条件。
温度
氮气
氧气
二氧化碳
地球上生物体的基本元素
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
光合作用
紫外线
云雨雾雪
凝结核
思考：
1、与气温有关的大气成分有哪些？
2、成云致雨必要的条件？
二氧化碳--地面辐射影响气温
臭氧--太阳辐射的紫外线影响气温
水汽--直接影响地面和大气的温度
水汽和杂质
过量紫外线
1.雾和霾有何区别。
2.雾霾天气对我们生活会产生什么样的影响。
雾是水汽凝结现象;
霾是大量杂质集合现象，为大气污染状态。
损害呼吸系统，危害人体健康；影响生态环境，降低空气质量；降低能见度，引发交通事故。
区分雾霾
类别 组成成分 能见度 存续时间
雾
霾
小水滴或冰晶
固体颗粒
<10千米
<1千米
日出后迅速消散
可整天存在
如今大气的主要成分是经过长期演化的结果，
短时期内是不会发生大的变动的。
然而，人类不合理的活动，正在改变着大气的成分和含量……
1.工业革命以来，全球二氧化碳浓度迅速增加的原因？
2.全球二氧化碳浓度增加带来的影响？
化石燃料的大量使用；森林的破坏。
导致全球气候变暖，进而导致冰川融化，海平面上升，淹没沿海低地。
全球二氧化碳浓度增加
2019年6月份，国际著名NASA的观测报道，北极地区的格陵兰岛经历了一场非比寻常的融冰事件，在短短一天之内冰山融化约20亿吨，超过整个格陵兰冰总体积的40%，是继2012年之后再创的历史新高。
NASA科学家表示，“北极的冰快要化光了”，预估时间就在十年后的2030年！
思考：
1.北极冰川加速融化的背后，反映的是一个什么全球性的环境问题？
2.引起该全球性问题的主要原因是什么？
3.北极冰川融化对我们有影响吗？
极冰融化
大量燃烧化石燃料
CO2
增多
气温升高
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
北极就像地球的冰柜，给地球降温。随着全球气候变暖，北极的永冻层也会融化，向大气层释放更多的二氧化碳，这样一来，全球的气候模式将会彻底失衡，导致更多的洪灾、海啸、旱灾、严寒和热浪。
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
1.全球气候变暖是大气中的哪些成分发生变化造成的？
二氧化碳、甲烷等温室气体的大量排放
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
2.你还了解哪些全球新大气环境问题？它们与大气中的哪些成分及其含量的变化相关？
例如臭氧空洞，是由于臭氧大量减少，导致紫外线增多，对人类、动物产生危害。
臭氧空洞
对人类健康影响：
增加皮肤癌
损害眼睛，增加白内障患者
削弱免疫力，增加传染病患者
对生态影响：
农产品减产及其品质下降
减少渔业产量
破坏森林
The Ozone Hole
冰箱、冰柜的使用，释放大量的氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧层
南极臭氧空洞
*南极臭氧洞
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。2006年“南极臭氧洞”面积已经超过北美洲的面积。
在新型制冷设备的推广下，2019年南极臭氧洞面积已缩至近四十年最小值，目前南极臭氧洞正在慢慢缩小。
1979-2015
1、干洁空气中各种气体所占比例基本上不变，但人类活动影响改变
二氧化碳——矿物燃料燃烧、毁林——“温室效应”
二氧化硫、氮氧化物——矿物燃料燃烧、交通——“酸雨”
碳氢化合物和氮氧化合物——汽车尾气——“光化学烟雾”
氟氯烃——致冷剂的使用而排放，工业革命后才从无到有——破坏臭氧层，
产生臭氧层空洞
2、水汽随时间、地点而变化
夏季大于冬季
海上大于陆上，森林、水库水汽较多
3、固体杂质随地区、时间而变
冬季大于夏季
陆上大于海上，城市大于乡村
大气的垂直分层
高层
大气
平流层
对流层
划分原则
大气的温度、密度和运动状态在垂直方向上的差异。
-100
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0
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人造卫星
50
12
高 层 大 气
平流层
对流层
温度/℃
高度/Km
气温垂直分布
流星
对流层
高度
低纬度：17-18km
中纬度：10-12km
高纬度：8-9km
组成
整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质
特点
温度随高度增加而递减；
空气对流运动显著；
天气复杂多变。
对流层
范围
近地面至对流层顶
厚度
季节变化：夏季较厚，冬季较薄
空间变化：低纬较厚，高纬较薄
高层
大气
平流层
对流层
。
为什么不同纬度对流层高度不一样？
低纬地区地面受热多，对流活动旺盛，因此，对流层的高度高；
高纬地区地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层的高度低；
中纬地区则适中。
对流层为什么天气现象复杂多变？
具备成云致雨的必要条件，水汽杂质含量多，对流运动显著（降温条件）。
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人造卫星
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高 层 大 气
平流层
对流层
温度/℃
高度/Km
气温垂直分布
流星
平流层
高度
对流层顶部至50-55千米的高空
组成
水汽含量极少，22-27千米处，形成臭氧层
特点
气温随高度增加而上升；
以平流运动为主，利于高空飞行
平流层
特点
1.海拔高，温度高
3.对流运动弱，平流运动显著
2.水汽杂质含量少
4.大气能见度高，天气晴朗
5.适宜航空飞行
高层
大气
平流层
对流层
Q：飞机起飞从对流层飞入平流层的过程中，坐在飞机里的乘客有何感受？
气压降低，出现耳鸣等现象。向上飞入平流层过程中飞机较颠簸（对流层水汽杂质多，天气多变），进入平流层后飞机平稳。
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人造卫星
50
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高 层 大 气
平流层
对流层
温度/℃
高度/Km
气温垂直分布
流星
高层大气
高度
平流层顶部至2000-3000千米的高空
组成
空气密度很小，存在若干电离层
特点
温度随高度增加先下降后上升
流星体燃烧，形成流星；极光现象
电离层影响无线电通信
高层大气
电离层
1.分布于60-500千米的高空，有若干电离层。
2.在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，大气分子被分解为离子，大气处于高度电离状态。
3.电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用。
高层
大气
平流层
对流层
大气分层 对流层 平流层 高层大气
高度 低纬度17～18千米 中纬度10～12千米 高纬度8～9千米 自对流层顶向上至50~55千米 自平流层顶以上的大气
气温垂直变化 规律 气温随高度增加而递减，每升高100米，气温大约降低 0.6 ℃ 下层气温随高度变化很小，30千米以气温随高度增加而迅速上升 起初随高度增加而递减，后随高度增加而上升
原因 地面是对流层大气主要的直接热源，离地面越远,气温越低 该层气温基本上不受地面影响，靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温 高空有氧原子吸收太阳辐射
空气运动 对流运动显著 以平流运动为主 自下而上先对流后平流
天气现象 复杂多变 天气晴朗 稳定少变
与人类的关系 人类生活在对流层底 部，与人类关系最密切 臭氧大量吸收紫外线，成为人类生存环境的天然屏障；大气稳定，有利于高空飞行 60～500千米的高空有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要意义
探究
1.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。
（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。
（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。
避暑旅游名城——贵阳
（1）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。
相较于重庆、武汉、长沙、上海，贵阳虽然纬度较低，位于亚热带，但由于其处在云贵高原，海拔较高，故夏季天气凉爽。
0
5
10
15
20
25
30
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40
45
上海
长沙
重庆
贵阳
武汉
温度/℃
23.9
23.6
28.1
28.4
28.7
28.2
28.6
28.1
28.0
27.8
7月
8月
（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。
西藏垂直高差大，山上海拔高，气温低，河谷地区地势较低，气温较高。
雪域江南——西藏
雪被
陆高/米
5000
3000
2000
1000
500
一般情况下，对流层温度上冷下暖。
但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度
增加而升高的现象，这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”
逆温层
类型 发生的条件 出现的地区
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
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，谷底原来较暖的空气被较冷的空气抬挤上升 盆地和谷地
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
下沉逆温 在高压控制区，高空存在着大规模的下沉气流，由于气流下沉的绝热增温作用，致使在下沉运动的终止高度出现逆温现象 副热带反气旋区
(海洋上空)
气温
气温
气温
辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现。
夏季夜短，逆温层较薄，消失较快；
冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。
气温
高度
高度
高度
高度
高度
①
②
⑤
③
④
正常气温
出现逆温
逆温层加厚
逆温逐渐消失
气温出现正常
辐射逆温的形成及消失过程图解
逆温
1.发生逆温时，大气运动状况是什么样的？
由于大气上热下冷，阻碍空气对流运动，大气稳定。
2.逆温现象会带来什么影响？
不利影响
出现多雾天气
不利于污染物扩散，加剧大气污染
有利层面
不利于空气对流，一定程度上抑制沙尘扬起。
逆温的不利影响
①出现多雾天气
早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使大气能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故。
②加剧大气污染
由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。
③对航空造成影响
逆温多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便；如果出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞机飞行中不会有较大的颠簸。
（1）对流层大气出现逆温时，会对近地面空气质量产生什么样的影响？
提示：正常情况下，对流层气温是上冷下热，容易形成对流。若逆温现象，则抑制对流的发生，导致近地面污染物不易扩散，进而可能造成大气污染。
（2）查询 20 世纪世界八大公害事件，了解哪些公害事件与逆温现象有关。
提示：随着现代化学、冶炼、汽车等工业的兴起和发展，工业“三废”排放量不断增加，环境污染和破坏事件频频发生。从20世纪30年代至60年代，发生了8起震惊世界的公害事件，其中与逆温现象有关的是：
①比利时马斯河谷烟雾事件；②美国多诺拉镇烟雾事件；③伦敦烟雾事件；④美国洛杉矶光化学烟雾事件等。
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
课程小结
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
1.飞机在万米高空飞行，高度保持不变，由南极飞往赤道，途中穿过的大气层是（ ）
A.始终在对流层 B.始终在平流层
C.从对流层进入平流层 D.从平流层进入对流层
2.大气的组成物质及表现是（ ）
A.氮气和臭氧吸收太阳紫外线 B.二氧化碳只吸收太阳辐射
C.水汽和固体尘埃可成云致雨 D.氧气和氮气供植物呼吸
练习
3.近几年，城市上空多灰霾的主要原因是（ ）
A.二氧化碳多 B.水汽多
C.固体颗粒多 D.温度低
右图为大气的垂直分层图
4.①②③④四条线中，能正确表示大气层垂直气温变化的是（ ）
A.① B.② C.③ D.④
5.影响该大气层气温垂直变化的主要因素是（ ）
A.地面辐射 B.二氧化碳气体
C.臭氧气体 D.人类活动
①
③
②
④
50
12
—60
—50
—40
—30
—20
—10
0
高度（km）
温度（℃）
练习