2.1大气的组成和垂直分层 （31页） 2025-2026学年高一地理人教版（2019）必修第一册

(共31张PPT)
第一节大气的组成和垂直分层
黄山云海
Sea of clouds, Huangshan City
地球不同于其它行星的特征之一，是具有适宜生物生存的大气。包围着地球的厚厚的大气，是生物乃至地球的保护层。人类活动可能导致大气中某些成分及其含量发生变化，并影响自然环境和人类自身。大气运动是地球上热量传输和水汽输送的重要途径，也是各种天气变化和气候形成的基础。
黄山云海
Sea of clouds, Huangshan City
在本章，我们重点探讨以下问题：
●大气是由哪些成分组成的？
●大气在垂直方向上可分为哪几层？各层由何特点？
●大气的组成和垂直分层与人类活动有怎样的联系？
●大气是怎样受热的？
●大气的热力环流是如何形成的？
【课程标准】
运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，以及与生产和生活的联系。
【学习目标】
运用图表资料，说明大气的组成及其与生产、生活的联系。
运用图表资料，说明大气的垂直分层及其与生产、生活的联系。
Composition of the atmosphere
大气的组成
0 1
0 2
Vertical stratification of the atmosphere
大气的垂直分层
CONTENTS
Composition and vertical stratification of the atmosphere
大气的组成和垂直分层
情景导入
2012年10月14日,奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在国西南部乘坐太空舱升空。约3小时后,他上升至39千米空。随后,他从那里跳下,4分钟后才打开降落伞,成为第个自由落体速度超音速的人(图2.1)。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
图2.1自由落体状态中的鲍姆加特纳
01
大气的组成
Composition of the atmosphere
▋大气的组成成分及其作用 Composition and function of atmosphere
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。
在25千米以下的干洁空气中，氮气和氧气合占总体积的99%。
干洁空气
水汽
固体杂质
低层大气的组成
干洁空气的组成
N2
O2
其它
78%
▋大气的组成成分及其作用 Composition and function of atmosphere
▋大气的组成成分及其作用 Composition and function of atmosphere
氧气：维持生命活动所必须的物质
氮气：地球上生命体的基本元素
合占大气总体积99%
二氧化碳：绿色植物光合作用的基本原料
臭氧：吸收 、削弱紫外线，使大气增温、保护生物
水汽和杂质：产生一系列天气现象、影响大气温度
占比极小，但都必不可少
各成分占比相对稳定，在自然状态下 短期内不会有明显变化，保持相对平衡
干洁空气的体积分数（25千米以下）
▋大气的组成成分及其作用 Composition and function of atmosphere
氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
化学式O2，无色无味气体，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，但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。
▋大气的组成成分及其作用 Composition and function of atmosphere
氮是地球上生物体的基本元素
化学式N2，无色无味气体，氮气大气中占78%，惰性元素；
它在生活中是必不可少的，其化合物可用肥料。
▋大气的组成成分及其作用 Composition and function of atmosphere
臭氧化学分子式为O3，因其类似鱼腥味的臭味而得名
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
大气污染现象举例
▋大气的组成成分及其作用 Composition and function of atmosphere
第二章 第一节
大气的组成和垂直分层
请观察左图思考：
（1）1740-2011年全球二氧化碳体积分数变化有什么特点？
（2）原因是什么？
二氧化碳体积分数增加了40%多；原因是化石燃料的燃烧和土地利用的变化（主要是毁林）；
大气中二氧化碳含量的变化与人类活动
▋大气的组成成分及其作用 ●案例Composition of the atmosphere and its role
1.大气氧气含量对人体健康至关重要。思考：
①怎样的含氧量状况适合运动员提高运动潜力？
②含氧量和地形有什么关系呢？
③为什么在高原建设运动员训练基地？
▋大气的组成成分及其作用●活动 Composition and function of the atmosphere
2.根据表格数据在左侧中国地图中找到下表中的高原训练基地所在地，高原运动训练基地的选址需要考虑哪些因素？
▋大气的组成成分及其作用●活动 Composition and function of the atmosphere
高原运动训练基地选址需综合考量：自然因素看海拔（1800 - 2500 米适配）、气候（温湿、日照风力适宜）、地形（平整且生态稳）；人文因素重交通、配套（生活与训练辅助）及区域体育经验 。
第二章 第一节
大气的组成和垂直分层
3.请观察上边非洲政区图和地形图，找到埃塞俄比亚、肯尼亚这两个国家，并分析为什么这两个国家的长跑运动员成绩往往优异？
▋大气的组成成分及其作用●活动 Composition and function of the atmosphere
埃塞俄比亚和肯尼亚多高原山地，海拔高、空气稀薄，长期在此生活训练，心肺功能和耐力易增强，且当地有长跑传统，环境与文化助力长跑成绩优异 。
第二章 第一节
大气的组成和垂直分层
4.目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳海拔为1800~2400之间。观察右边两表：
①比对表2.1所列出的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？
②并参照表2.2思考推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因？
▋大气的组成成分及其作用●活动 Composition and function of the atmosphere
过高海拔地区的氧气缺乏大，对人身体有伤害，达不到训练效果。
02
大气的垂直分层
Vertical stratification of the atmosphere
huafenyiju
划分依据
根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
大气的垂直分层●对流层 Vertical stratification of the atmosphere ● troposphere
低纬：17-18km;高纬：8-9km;平均：12km
气温随着高度增加而递减。（热量主要来自于地面辐射）
大气垂直对流运动显著
水汽、尘埃杂质含量多，天气变化显著
上冷
下热
降水、雷暴、冰雹、龙卷风、台风、扬尘、沙尘暴.......
每升高1000米，温度降低6℃
大气的垂直分层●对流层 Vertical stratification of the atmosphere ● troposphere
拓展补充 · 逆温现象（上热下冷）
大气稳定难以对流
不利于污染物扩散
沙尘暴、扬尘难以形成
山谷逆温，山坡温度高利于农作物生长
飞机也可以在高空平稳的飞行
逆温层
大气的垂直分层●平流层 Vertical stratification of the atmosphere
对流层顶部至50-55km高空。
气温随高度增加而增加。
热量来自臭氧层对紫外线的吸收。
大气水平运动，水汽少、尘埃少，天气晴朗，能见度好，航行最佳飞行层。
大气的垂直分层●高层大气 The vertical stratification of the atmosphere
平流层以上大气统称为高层大气。
温度先随高度升高而降低，后随高度升高而升高。
电离层能反射无线电短波，对电讯通讯工程建设有意义。
大气的垂直分层 TVertical stratification of the atmosphere
分层 主要特点 特点成因 与人类的关系
对流层 气温随高度的升高而递减 地面是对流层大气的直接热源；同一地区的对流层高度夏季高于冬季 人类生活在对流层底部，与人类关系最密切
空气对流运动显著 该层大气上部冷，下部热 天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质都集中在该层，对流运动易成云致雨 平流层 气温随高度升高而升高 该层中的臭氧吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障；利于高空飞行
以平流运动为主 该层上部热下部冷，大气稳定 天气晴朗 水汽、杂质少，气流平稳 高层大气 大气密度极小 距地面远，受地球引力小 电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用
【思考】
为什么平流层适合飞机飞行？
无线电通信利用了哪层大气的特性？
大气的垂直分层 TVertical stratification of the atmosphere
平流层适合飞机飞行，因气流平稳、水汽杂质少，能见度高。无线电通信利用高层大气中电离层特性，其可反射无线电波 。
1．距今35亿年以来，大气中的02、C02含量的变化分别是（ ）
A．都是持续上升
B．持续下降、持续上升
C．持续上升、先波动上升后持续下降
D．持续上升、先持续上升后波动下降
2．下列因素，与大气中的02、CO2含量变化关联最密切的是（ ）
A．温度变化 B．生物演化
C．海陆变迁 D．矿产形成
下图示意距今35亿年以来，地球大气中的02、CO2含量的变化，读图完成下面1-2小题。
D
B
民航客机飞行分起飞阶段、降落阶段、巡航阶段。北京时间2021年9月25日，孟晚舟女士乘坐的政府包机国航CA552航班从加拿大起飞，飞跃北极上空，当晚顺利降落深圳（22°32′N，114°03′E）宝安国际机场，在被加拿大非法拘押1028天后，终于回到祖国的怀抱。据此完成下面3-5小题。
A
3．平流层适宜飞机巡航的主要原因是（ ）
A．大气以平流运动为主，大气的能见度好
B．水汽含量多，但杂质少，水汽不易成云致雨
C．存在多个电离层，有利于保持与地面的短波通信
D．气温下高上低，大气稳定
B
4．孟晚舟女士回国乘坐的包机，其飞行经过的大气层依次是（ ）
A．一直在平流层飞行 B．对流层—平流层—对流层
C．平流层—对流层—平流层 D．一直在对流层飞行
5．该航线所经地区大气对流层顶部高度的变化是（ ）
A．高度递增 B．高度递减 C．先降后增 D．先增后降
C
民航客机飞行分起飞阶段、降落阶段、巡航阶段。北京时间2021年9月25日，孟晚舟女士乘坐的政府包机国航CA552航班从加拿大起飞，飞跃北极上空，当晚顺利降落深圳（22°32′N，114°03′E）宝安国际机场，在被加拿大非法拘押1028天后，终于回到祖国的怀抱。据此完成下面3-5小题。