(共34张PPT)
第二章 地球上的大气
课程标准
运用图表等资料,说明大气的组成与垂直分层,及其与生产和生活的联系。
学习目标
运用图表等资料,说明大气的组成及其与生产、生活的联系。(综合思维、人地协调观)
分析人类活动对大气成分的影响。(综合思维、人地协调观)
运用图表等资料,说明大气的垂直分层及其与生产、生活的联系。(综合思维、人地协调观)
课标解读
新课导入
如果假期去海拔高的地方去登山旅游,绝大多数人会因为缺氧出现高原反应,为什么为出现这些症状呢?而专业的登山运动员为什么都会带上氧气瓶?
01-
大气的组成
作用 成分
地球生物体的基本元素
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
调节地面和大气的温度、湿度
水汽的凝结核,成云致雨的必要条件
绿色植物进行光合作用的原料;对地面有保温作用
吸收紫外线,地球生命的保护伞
大气的成分及其作用
C
F
B
D
E
A.二氧化碳 B.水汽 C.臭氧 D.氮 E.氧 F.杂质
A
大气的组成
干洁大气---氮气(N2)
氮气是大气中含量最多的气体,占总体积的78%。
氮元素是生物体组成部分,地球上生物体的基本元素.
氮气还有工业原料、防腐防氧化的填充剂等用途。
干洁大气---氧气(O2)
大气中含量仅次于氮气的气体,占空气总体积的21%。
人类和众多其他生物维持生命活动所必需的物质,在航空航天、动物呼吸、燃烧和一切氧化过程(包括有机物腐烂)都消耗氧气
干洁大气---二氧化碳(CO2)
很少(0.038%左右),主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动。
绿色植物进行光合作用的基本原料。
重要的温室气体,吸收地面辐射的能力强,对地面具有保温作用。
臭氧层
距离地面22-27千米是臭氧浓度最高的区域,称为臭氧层。
臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线,减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用。
在低层大气中,臭氧浓度增高会对人体的健康造成不利的影响。
臭氧层的保护
大气中臭氧浓度随高度的变化
新课讲解
干洁大气---臭氧(O3)极少
水汽—影响天气变化的重要因素
大气中的水汽含量随着时间和地点的不同而变化。
表现为云、雨、雪、雾、露、霜等不同的天气现象。
降水形成的条件:
充足的水汽;
冷却降温的过程;
凝结核。
陆地与海洋上空,哪里大气当中的水汽含量更高?
固体杂质——成云致雨的必要条件
大气中的固体杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
受自然变化和人类活动的影响,固体杂质在大气中的含量变化较大,随着时间和地点的不同而变化。
图2.2 干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
如今的大气成分是地球长期演化的结果,在短期内不会有明显的变化。
思考:
大气的组成成分是稳定不变的吗?
大气组成的改变将带来哪些影响?
图2.4 二氧化碳体积分数的变化
探究1:大气中二氧化碳含量变化与人类活动
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年时间,二氧化碳体积分数增加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)。化石燃料的燃烧,会释放二氧化碳;森林面积的缩小,会减少森林对二氧化碳的吸收量。
1.读图2.4,描述1740年到2000年,二氧化碳体积分数变化特点?
①.二氧化碳体积分数持续升高;
②.1960年至2011年,二氧化碳体积分数增长速度最快。
大气的组成(低层大气)
探究1.人类活动对大气中二氧化碳含量变化的影响
CO2含量变化
缓慢增长
加速增长
飞速增长
2.是什么原因导致了这种变化呢?
3.会造成什么影响?
4.主要应对措施有哪些?
化石燃料燃烧
土地利用变化(毁林)
二氧化碳含量增加
全球变暖→冰川融化→海平面上升
节能减排 植树造林 全球合作
环境问题1.人类活动过度排放温室气体导致全球气候变暖
两极地区,海冰大量融化,北极熊生存艰难
大量燃烧化石(煤炭、石油)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
过度砍伐森林
温室效应
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,对生态系统和人类生存造成不利影响。
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
环境问题2.大气污染--雾霾
臭氧层的破坏会使过量的紫外辐射到达地面,造成健康危害;
使平流层温度发生变化,导致地球气候异常,影响植物生长、生态的平衡等后果。
正常情况
南极上空臭氧空洞
环境问题3.人类过多地使用氯氟碳类化学物质导致臭氧层被破坏
活动:知识梳理
主要成分
微量成分
氮气——生物体内蛋白质的重要组成部分
氧气 ——生物维持生命活动的必需物质
Co2——植物光合作用的原料、对地面保温
臭氧 ——吸收紫外线,地球生命的保护伞
产生天气现象,同时影响着地面温度
作为凝结核,是成云致雨的必要条件
地球上的大气
干洁空气
水汽
杂质
大气的组成及其作用
课堂内容小结
课堂练习
大气中水汽和固体杂质很少,但却在天气变化中扮演重要的角色。
1.关于大气中的水汽和杂质的叙述,正确的是( )
①水汽主要集中在平流层;②水的相变直接影响地面和大气温度;③杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件;④在同一季节,各地水汽含量是一样的
A.①② B.③④ C.②③ D.②④
2.大气中固体杂质含量最多的地区是( )
A.海洋上空 B.公园绿地
C.水田耕地 D.建筑工地
C
D
02-
大气的垂直分层
二、大气的垂直分层
【问题探究】阅读教材31—33页,回答以下问题:
文昌卫星发射中心位于中国海南省文昌市龙楼镇境内,是中国首个滨海发射基地,也是世界上为数不多的低纬度发射场之一,中国空间站“天和”在文昌卫星发射基地发射升空,文昌县某中学课外研究小组通过查阅资料发现中国空间站“天和”核心舱在轨运行的轨道高度为340~450公里。从地面发射到进入预定轨道,天和号会穿过大气层,而大气层不同高度具有不同的成分和天气特征。
比较“天和号”先后经过的大气层并总结归纳各层的特点,完成下面的表格。
探究迁移
厚度 气温 大气运动状况 天气
特点 成因 特点 成因 对流层
平流层
高层大气
探究迁移
厚度 气温 大气运动状况 天气
特点 成因 特点 成因
对流层 平均12km(低纬17-18km,中纬10-12km,高纬8-9km)。 随高度升高而递减(每上升100米,气温下降0.6℃)。 地面是对流层大气的直接热源。 对流运动显著 该层大气层气温上部冷,下部热 天气现象复杂多变
平流层 自对流层顶部至50-55km。 随高度升高气温升高(下层气温变化很小,30km以上迅速增温)。 该层臭氧吸收紫外线,22-27km臭氧达到最大值。 以平流运动为主 大气层温度上热下冷 晴朗
高层大气 平流层顶部到大气上界 随高度升高气温先下降再升高 底层没有吸收紫外线的臭氧,气温下降。85km以上有吸收更短波长的紫外线能力,温度又持续增长。
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0.6℃。(原因)
(2)空气有强烈的对流运动(原因)
(3)天气的复杂多变(原因)
(4)高度因纬度而异,低纬17—18km,高纬8—9km(原因)
(计算举例:相对高度2000米的山脚25℃,山顶多少度?)
问:对流层热量来源于?
地面辐射
平 流 层
(1)温度随高度增加而增加(原因)
问:平流层热量来源于?
臭氧吸收紫外线
(2)垂直气流显著减弱,以平流运动为主(原因)
问:为什么空气以水平运动为主?
空气上热下冷,结构稳定,无对流,以水平运动为主。
(3)平流层天气晴朗,大气透明度好(原因)
水汽、杂质少,气流平稳
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80-120km的高空,多数来自太空的流星体会燃烧,产生流星现象。(防弹衣)
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。
高层大气空气密度很小,气压低,在2000-3000km的高空,高速运动的空气质点经常逸散到宇宙空间。
探究迁移
思维延伸:
1.为什么对流层的天气复杂多变?
2.高层大气对人类生活有什么影响?
对流层集中了大气几乎全部的水汽和杂质,有了成云致雨的必要条件。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送,在上升过程中随着气温的降低,容易成云致雨,所以对流层天气复杂多变
有若干电离层,能反射短波无线电波,对无线电通信有重要作用。
拓展延伸:逆温现象
在对流层大气中,一般情况下,气温是随高度的增加而降低的。但有时在某些层次可能出现气温随高度的增加而升高的现象,这种现象称为“逆温”。出现逆温现象的大气层次,称为逆温层(如图AB)。
高度
温度
地面
20℃
A
B
逆温层
当逆温出现时
空气对流运动受阻
大气污染物不易扩散而大量聚集
空气质量恶化,严重大气污染
易造成
正常时
逆温时
逆温形成过程
课堂内容小结
大气的组成与垂直分层
大气组成
垂直分层
干洁空气:不包含水汽和杂质的整个混合气体
水汽:含量很少,产生天气现象
杂质:作为凝结核是成云致雨的必要条件
对流层位于大气的最低层,平均厚度12公里
平流层,位于对流层之上,上热下冷
高层大气平流层顶至2000~3000千米高空
大气垂直分层示意图
地球大气层,一般随高度增加 ( )
气温降低
气压升高
密度减小
湿度增大
北京飞往美国华盛顿的飞机,升空20分钟后遇到雷雨天气,此时飞机 ( )
迅速进行迫降
不断降低飞行高度
保持原有高度
升至万米以上高空
C D
大气垂直分层示意图
人类排放的氟氯烃,对人类生存环境破坏最大的是( )
A层
B层
C层
C层以上大气层
冬季,下列城市上空对流层高度从高到低排列正确的是( )
①广州 ②上海
③北京 ④哈尔滨
A.①②③④ B.①③②④ C.②③①④ D.②④①③
日常生活中,经常遇到的气温变化和风霜雨雪天气发生在( )
A.A层 B.B层 C.C层 D.C层以上
B A A
2022年11月12日,“天舟五号”货运飞
船发射升空,在高度约400Km的轨道运
行,并与在轨运行的空间站组合体成功进
行自主快速交会对接。读“大气圈的垂直
分层示意图”,完成6~8题。
6.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
7.“天舟五号”货运飞船与空间站
完成对接时,正处于图的( )
A.Ⅰ层 B.Ⅱ层
C.Ⅲ层 D.地球大气层以外
8.下列关于图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层大气的特征描述,正确的是( )
A.Ⅰ层对流运动显著 B.Ⅱ层天气复杂多变
C.Ⅲ层常见飞机航行 D.Ⅱ层有若干电离层
B
C
A