第二节 大气的组成与垂直分层课件(共32张PPT)
文档属性
| 名称 | 第二节 大气的组成与垂直分层课件(共32张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 中图版（2019） | ||
| 科目 | 地理 | ||
| 更新时间 | 2025-09-18 17:07:49 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
地理中图（2019）版 高一必修一
第二节 大气的组成与垂直分层
图2-2-1万米高空的飞行
民航客机的飞行高度
民航客机的飞行分为起飞、巡航和降落三个阶段。主要航程为巡航,也就是平飞阶段,其飞行高度以舒适、经济为原则。我国民航规定,中型以上的民航客机都在海拔7 000~12 000米的高空飞行,其中大型民航客机一般在11 000米上下的高空飞行。这个空间大气垂直运动较少,以水平运动为主,飞机在其中受力比较稳定;水汽和尘埃含量少,能见度高;对地面产生的噪声污染相对较小;飞鸟飞行一般达不到此高度,可以避免机鸟相撞的事故。
思考大型民航客机的飞行高度主要位于大气层的哪一层
平流层
从浩渺的宇宙中看地球，它的表面好像被一层“薄纱”所包裹着。这层“薄纱”就是大气。
地球上的大气不仅满足了地球上生物维持生命的需要,而且是地球自然地理环境的重要组成部分，对人类的生产和生活也发挥着重大作用。
大气的组成
现代地球大气是距今3.5亿年前,当陆地上开始出现大量植物时,才逐渐演变形成的。
大气是由干洁空气、固体杂质和水汽等组成的混合物。
干洁空气的主要成分有氮气和氧气,
其次是氩气、二氧化碳、甲烷和臭氧等。
土卫六的主要大气成分
土卫六是土星最大的卫星。土卫六的大气质量是地球大气质量的10倍，雾有320千米厚、完全不同于地球上的云，从外面看上去像一个完全不透明的大橘子。
为了解土卫六大气的组成成分，2005年1月14日，“惠更斯号”无人探测器降落在土卫六的表面。通过测查，土卫六大气的主要成分是氮气和甲烷,这正是地球早期大气的主要成分，说明土卫六的大气跟40多亿年前的地球大气很相似。
氮气(N2)氮气是大气中含量最多的气体。
氮元素是生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的组成部分，是生物体健康生长必不可少的元素。
氧气(02)氧气是大气中含量仅次于氮气的气体，是众多生物生命活动必需的物质。
二氧化碳(cO2) 二氧化碳主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动。
二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，是一种重要的温室气体，对地面具有保温作用。近几十年来，二氧化碳浓度升高使“温室效应”加剧，对当代气候产生深刻影响，已经引起人们的高度重视。
臭氧(o3)高空的氧,在太阳紫外线的催化作用下，形成了由3个氧原子组成的臭氧。臭氧的浓度在垂直方向上分布不均。距离地面20~ 25千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，使地面上的生物免受紫外线伤害，因而被称为地球生命的“保护伞”。
但是在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成一系列不利影响。
水汽(H2O)大气中的水汽含量随着时间和地点的不同而变化。沙漠和极地地区的大气中，水汽含量极少,而在热带雨林地区，水汽在大气中的比重约占到5%。
水汽是影响天气变化的重要因素。当大气中的水汽凝结成液体微滴或者凝华成冰晶时就形成了云。如果这些小颗粒变得足够大，它们就以雨、雪等形式降落。
由于自然和人为原因，大气中增加了许多新的组成成分，主要包括气溶胶和污染气体。它们留存于大气中，构成大气的临时组成成分
气溶胶指大气中均匀分布着相当数量的固体微粒和液体微滴，如海盐、粉尘、灰尘、烟尘和有机物等，它们所构成的稳定混合物，统称为气溶胶。
气溶胶的产生，除了来自火山爆发、流星体燃烧、森林火灾、海浪飞沫、风沙土尘和植物花粉传播等自然过程外，更主要的是来自人类活动，如工业生产、生活燃料以及各种交通工具排放产生的烟雾粉尘等。
污染气体指随着工业和交通运输业的发展，许多有害气体会被排放到大气中，它们被称为污染气体，主要有二氧化硫、一氧化碳、硫化氢、氟化氢、二氧化氮、一氧化氮和氨气等。污染气体的排放在工业和交通发达的城市尤为严重。污染气体的含量虽然很少，却给人类的健康和生存环境带来严重危害。2016年9月27日，世界卫生组织发布的报告指出，全球每年有几百万人的死亡原因与空气污染有关。
活动评价分析当地的空气质量
空气质量指数(AQ1)是定量描述空气质量状况的数值，参与空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、细颗粒物(PM,，PM为颗粒物的英文缩写)、可吸入颗粒物(PMgs，指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物)、一氧化碳和臭氧等6种。空气质量指数分为六级:0～50、51 ~ 100、101 ~ 150、151 ~200、201~ 300和大于300，对应的空气质量分别为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染。
雾霾天气是一种大气污染状态。雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成。雾霾中的可吸入颗粒物颗粒小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响大。我国部分地区已把雾霾天气列入灾害性天气进行预警预报。
查出你所在地区当天的空气质量指数、分析空气质量属于哪一级。
哪些人类活动会造成大气污染 探讨并列举出你所在地区减少大气污染的三项措施。
工业和交通运输业
大气的垂直分层
在大气圈中,随着高度的变化，大气的物理性质和运动状况都会发生很大的变化。
根据大气在垂直方向上的物理性质和运动状况,可以将大气分为对流层、平流层和高层大气。
对流层
平流层
高层大气
对流层对流层位于地球大气的最底层。因为地面是对流层大气的直接热源,所以该层的气温随着高度的增加而降低:一般高度每上升100米，气温平均下降0.6℃。
对流层大气最下层，厚度随拳节和纬度而变化，层内温度随高度的增加而道减。天气现象和天气过程主要发生在这一层。
12
50
30
由于对流层大气的上冷下热，空气在垂直方向上的对流运动十分显著。
对流层的厚度在各层大气中最薄，却占据了大气质量的3/4和大气中水汽和杂质的绝大部分。
对流层的天气现象复杂多变，是云雾雨雪等主要天气现象的发生地,因而对人类的影响最显著。
察分析双子天文望远镜的选址
国际上著名的双子天文望远镜分别位于南北半球上两个最佳天文观测点。位于北半球的北双子天文望远镜坐落在美国夏威夷冒纳凯阿火山顶峰上。冒纳凯阿火山海拔约4 200米。山顶空气稀薄，水汽含量低，孤立于太平洋中央。这个绝佳的地理位置被公认为是地球上进行天文观测的最佳台址。
位于南半球的南双子天文望远镜坐落于智利安第斯山脉的帕穹山上。帕穹山海拔约2700米,山顶空气非常干燥而且几乎无云，是设置天文望远镜的理想之地。
50
30
12
平流层从对流层顶到约50千米高度间的大气层。层内温度通常随高度的增加而递增,底部温度随高度变化不大。
飞机
载人探空气球
臭氧层
无线电探空气球
平流层从对流层顶以上至离地面约50千米的大气层称为平流层。平流层内温度随高度增高而升高，到离地面约50千米处达到最高值。该层大气的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。平流层底部温度低，上部热下部冷，大气稳定,不易形成对流，平流层内的空气大多做水平运动。
同时，平流层底部的水汽、杂质含量极少，大气平稳，天气晴朗，对航空飞行非常有利。
从平流层顶到3 000千米高度的大气层、层内空气密度非常小,存在电离层。
电离层有大量离子和自由电子，足以反射无线电波的大气层。电离密度较高的部分主要分布于离地面60 ~ 500千米间。
50
60
3000
2000
1000
500
300
200
100
极光
流星
航天飞机
通信卫星
从太阳来的带电粒子
人造地球卫星
宇宙火箭
高层大气从平流层顶到3 000千米高度间的大气层称为高层大气。高层大气的密度非常小，与行星际空间的密度比较接近。
在该层大气中存在电离层，电离层能反射无线电波，使人类得以远距离传播信息。
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类关系
对 流 层
平 流 层
高 层 大 气
低纬：
17-18km
中纬：
10-12km
高纬：
8-9km
从对流层顶到50-55km
从平流层顶到2000-3000km
气温随着高度增加而递减
空气对流运动显著
天气现象复杂多变
地面是对流层大气的直接热源
该层上部冷，下部热
①几乎全部的水汽和固体杂质集中该层，②对流运动易成云致雨
与人类关系最密切
气温随着高度增加而递增
大气以平流运动为主
天气晴朗单一
该层顶部的臭氧层吸收太阳紫外线
该层上部热，下部冷，大气稳定
水汽、杂质少，气流平稳
利于高空飞行
温度随高度升高先降低后升高
大气密度非常小
有电离层
夜晚出现流星
大气密度小，吸收太阳辐射少
距地面远，受到引力小
太阳紫外线和宇宙射线使大气电离
流星体燃烧
电离层能反射无线电短波，人类得以远距离传播信息。
案例研究 卫星监测二氧化碳含量
北京时间2016年12月22日3时22分，我国成功发射全球二氧化碳监测科学实验卫星（简称碳卫星)。这是我国首颗、全球第三颗专门用于监测全球大气中二氧化碳含量的卫星。
从太空中怎么能“看”到二氧化碳呢 原来本次发射的碳卫星，搭载了一台高光谱与高空间分辨率的二氧化碳探测仪。这台探测仪的工作原理是在可见光和近红外谱段,对二氧化碳的吸收波段进行遥感监测。当太阳光穿过大气层时,不同浓度的二氧化碳分子对太阳光谱中不同波长部分的吸收程度不同。波长不同的电磁波,引起人眼的颜色感觉不同。而探测仪正是通过对这些“颜色”进行准确测量,反推出大气中二氧化碳浓度。
当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时，碳卫星就会发现。地面观测站点也能监测到大气中的二氧化碳数据，为什么还要发射碳卫星 这是因为全球二氧化碳地面观测站点仅有数百个，难以满足监测需求，只有用碳卫星俯瞰，才能荻取足够数据来绘制二氧化碳分布的全景图。
在全球气候变暖、极端天气频率增加等严峻的气候变化形势面前，减少二氧化碳等温室气体的排放成为必然选择。碳排放的量化监测是各国最终实现温室气体减排的重要技术基础。此外，在碳排放数据上知己知彼，对我国在国际气候变化方面掌握话语权具有重要意义。
1.使用碳卫星现测二氧化碳有什么优点
2,掌握全球二氧化碳分布有哪些用处
谢谢
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地理中图（2019）版 高一必修一
第二节 大气的组成与垂直分层
图2-2-1万米高空的飞行
民航客机的飞行高度
民航客机的飞行分为起飞、巡航和降落三个阶段。主要航程为巡航,也就是平飞阶段,其飞行高度以舒适、经济为原则。我国民航规定,中型以上的民航客机都在海拔7 000~12 000米的高空飞行,其中大型民航客机一般在11 000米上下的高空飞行。这个空间大气垂直运动较少,以水平运动为主,飞机在其中受力比较稳定;水汽和尘埃含量少,能见度高;对地面产生的噪声污染相对较小;飞鸟飞行一般达不到此高度,可以避免机鸟相撞的事故。
思考大型民航客机的飞行高度主要位于大气层的哪一层
平流层
从浩渺的宇宙中看地球，它的表面好像被一层“薄纱”所包裹着。这层“薄纱”就是大气。
地球上的大气不仅满足了地球上生物维持生命的需要,而且是地球自然地理环境的重要组成部分，对人类的生产和生活也发挥着重大作用。
大气的组成
现代地球大气是距今3.5亿年前,当陆地上开始出现大量植物时,才逐渐演变形成的。
大气是由干洁空气、固体杂质和水汽等组成的混合物。
干洁空气的主要成分有氮气和氧气,
其次是氩气、二氧化碳、甲烷和臭氧等。
土卫六的主要大气成分
土卫六是土星最大的卫星。土卫六的大气质量是地球大气质量的10倍，雾有320千米厚、完全不同于地球上的云，从外面看上去像一个完全不透明的大橘子。
为了解土卫六大气的组成成分，2005年1月14日，“惠更斯号”无人探测器降落在土卫六的表面。通过测查，土卫六大气的主要成分是氮气和甲烷,这正是地球早期大气的主要成分，说明土卫六的大气跟40多亿年前的地球大气很相似。
氮气(N2)氮气是大气中含量最多的气体。
氮元素是生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的组成部分，是生物体健康生长必不可少的元素。
氧气(02)氧气是大气中含量仅次于氮气的气体，是众多生物生命活动必需的物质。
二氧化碳(cO2) 二氧化碳主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动。
二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，是一种重要的温室气体，对地面具有保温作用。近几十年来，二氧化碳浓度升高使“温室效应”加剧，对当代气候产生深刻影响，已经引起人们的高度重视。
臭氧(o3)高空的氧,在太阳紫外线的催化作用下，形成了由3个氧原子组成的臭氧。臭氧的浓度在垂直方向上分布不均。距离地面20~ 25千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，使地面上的生物免受紫外线伤害，因而被称为地球生命的“保护伞”。
但是在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成一系列不利影响。
水汽(H2O)大气中的水汽含量随着时间和地点的不同而变化。沙漠和极地地区的大气中，水汽含量极少,而在热带雨林地区，水汽在大气中的比重约占到5%。
水汽是影响天气变化的重要因素。当大气中的水汽凝结成液体微滴或者凝华成冰晶时就形成了云。如果这些小颗粒变得足够大，它们就以雨、雪等形式降落。
由于自然和人为原因，大气中增加了许多新的组成成分，主要包括气溶胶和污染气体。它们留存于大气中，构成大气的临时组成成分
气溶胶指大气中均匀分布着相当数量的固体微粒和液体微滴，如海盐、粉尘、灰尘、烟尘和有机物等，它们所构成的稳定混合物，统称为气溶胶。
气溶胶的产生，除了来自火山爆发、流星体燃烧、森林火灾、海浪飞沫、风沙土尘和植物花粉传播等自然过程外，更主要的是来自人类活动，如工业生产、生活燃料以及各种交通工具排放产生的烟雾粉尘等。
污染气体指随着工业和交通运输业的发展，许多有害气体会被排放到大气中，它们被称为污染气体，主要有二氧化硫、一氧化碳、硫化氢、氟化氢、二氧化氮、一氧化氮和氨气等。污染气体的排放在工业和交通发达的城市尤为严重。污染气体的含量虽然很少，却给人类的健康和生存环境带来严重危害。2016年9月27日，世界卫生组织发布的报告指出，全球每年有几百万人的死亡原因与空气污染有关。
活动评价分析当地的空气质量
空气质量指数(AQ1)是定量描述空气质量状况的数值，参与空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、细颗粒物(PM,，PM为颗粒物的英文缩写)、可吸入颗粒物(PMgs，指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物)、一氧化碳和臭氧等6种。空气质量指数分为六级:0～50、51 ~ 100、101 ~ 150、151 ~200、201~ 300和大于300，对应的空气质量分别为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染。
雾霾天气是一种大气污染状态。雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成。雾霾中的可吸入颗粒物颗粒小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响大。我国部分地区已把雾霾天气列入灾害性天气进行预警预报。
查出你所在地区当天的空气质量指数、分析空气质量属于哪一级。
哪些人类活动会造成大气污染 探讨并列举出你所在地区减少大气污染的三项措施。
工业和交通运输业
大气的垂直分层
在大气圈中,随着高度的变化，大气的物理性质和运动状况都会发生很大的变化。
根据大气在垂直方向上的物理性质和运动状况,可以将大气分为对流层、平流层和高层大气。
对流层
平流层
高层大气
对流层对流层位于地球大气的最底层。因为地面是对流层大气的直接热源,所以该层的气温随着高度的增加而降低:一般高度每上升100米，气温平均下降0.6℃。
对流层大气最下层，厚度随拳节和纬度而变化，层内温度随高度的增加而道减。天气现象和天气过程主要发生在这一层。
12
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由于对流层大气的上冷下热，空气在垂直方向上的对流运动十分显著。
对流层的厚度在各层大气中最薄，却占据了大气质量的3/4和大气中水汽和杂质的绝大部分。
对流层的天气现象复杂多变，是云雾雨雪等主要天气现象的发生地,因而对人类的影响最显著。
察分析双子天文望远镜的选址
国际上著名的双子天文望远镜分别位于南北半球上两个最佳天文观测点。位于北半球的北双子天文望远镜坐落在美国夏威夷冒纳凯阿火山顶峰上。冒纳凯阿火山海拔约4 200米。山顶空气稀薄，水汽含量低，孤立于太平洋中央。这个绝佳的地理位置被公认为是地球上进行天文观测的最佳台址。
位于南半球的南双子天文望远镜坐落于智利安第斯山脉的帕穹山上。帕穹山海拔约2700米,山顶空气非常干燥而且几乎无云，是设置天文望远镜的理想之地。
50
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平流层从对流层顶到约50千米高度间的大气层。层内温度通常随高度的增加而递增,底部温度随高度变化不大。
飞机
载人探空气球
臭氧层
无线电探空气球
平流层从对流层顶以上至离地面约50千米的大气层称为平流层。平流层内温度随高度增高而升高，到离地面约50千米处达到最高值。该层大气的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。平流层底部温度低，上部热下部冷，大气稳定,不易形成对流，平流层内的空气大多做水平运动。
同时，平流层底部的水汽、杂质含量极少，大气平稳，天气晴朗，对航空飞行非常有利。
从平流层顶到3 000千米高度的大气层、层内空气密度非常小,存在电离层。
电离层有大量离子和自由电子，足以反射无线电波的大气层。电离密度较高的部分主要分布于离地面60 ~ 500千米间。
50
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3000
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1000
500
300
200
100
极光
流星
航天飞机
通信卫星
从太阳来的带电粒子
人造地球卫星
宇宙火箭
高层大气从平流层顶到3 000千米高度间的大气层称为高层大气。高层大气的密度非常小，与行星际空间的密度比较接近。
在该层大气中存在电离层，电离层能反射无线电波，使人类得以远距离传播信息。
分层 高度范围 主要特点 特点成因 与人类关系
对 流 层
平 流 层
高 层 大 气
低纬：
17-18km
中纬：
10-12km
高纬：
8-9km
从对流层顶到50-55km
从平流层顶到2000-3000km
气温随着高度增加而递减
空气对流运动显著
天气现象复杂多变
地面是对流层大气的直接热源
该层上部冷，下部热
①几乎全部的水汽和固体杂质集中该层，②对流运动易成云致雨
与人类关系最密切
气温随着高度增加而递增
大气以平流运动为主
天气晴朗单一
该层顶部的臭氧层吸收太阳紫外线
该层上部热，下部冷，大气稳定
水汽、杂质少，气流平稳
利于高空飞行
温度随高度升高先降低后升高
大气密度非常小
有电离层
夜晚出现流星
大气密度小，吸收太阳辐射少
距地面远，受到引力小
太阳紫外线和宇宙射线使大气电离
流星体燃烧
电离层能反射无线电短波，人类得以远距离传播信息。
案例研究 卫星监测二氧化碳含量
北京时间2016年12月22日3时22分，我国成功发射全球二氧化碳监测科学实验卫星（简称碳卫星)。这是我国首颗、全球第三颗专门用于监测全球大气中二氧化碳含量的卫星。
从太空中怎么能“看”到二氧化碳呢 原来本次发射的碳卫星，搭载了一台高光谱与高空间分辨率的二氧化碳探测仪。这台探测仪的工作原理是在可见光和近红外谱段,对二氧化碳的吸收波段进行遥感监测。当太阳光穿过大气层时,不同浓度的二氧化碳分子对太阳光谱中不同波长部分的吸收程度不同。波长不同的电磁波,引起人眼的颜色感觉不同。而探测仪正是通过对这些“颜色”进行准确测量,反推出大气中二氧化碳浓度。
当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时，碳卫星就会发现。地面观测站点也能监测到大气中的二氧化碳数据，为什么还要发射碳卫星 这是因为全球二氧化碳地面观测站点仅有数百个，难以满足监测需求，只有用碳卫星俯瞰，才能荻取足够数据来绘制二氧化碳分布的全景图。
在全球气候变暖、极端天气频率增加等严峻的气候变化形势面前，减少二氧化碳等温室气体的排放成为必然选择。碳排放的量化监测是各国最终实现温室气体减排的重要技术基础。此外，在碳排放数据上知己知彼，对我国在国际气候变化方面掌握话语权具有重要意义。
1.使用碳卫星现测二氧化碳有什么优点
2,掌握全球二氧化碳分布有哪些用处
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