课件46张PPT。第一节
大气的组成和垂直分层一、大气的组成
组成:
是一种混合气体,由干洁空气、_____和_____三部分组
成。水汽杂质(1)干洁空气。
①组成。②作用。元素生命活动光合作用保温紫外线(2)水汽:水的___变,产生云、雨、雾、雪等天气现象;
伴随着热量的吸收和释放,直接影响着地面和大气的
_____。
(3)杂质:作为_______,是成云致雨的必要条件。相温度凝结核[辨一辨] 判断下列说法的正误。
①大气圈中最多的成分是氧。 ( )
②大气圈中各种成分均匀分布。 ( )
③臭氧对人类和动物是无害的。 ( )
④空气中只要有水汽就可以形成降水。 ( )
⑤大气中的尘埃物质可以反射太阳辐射,降低地面温度。
( ) ××××√【激疑】
大气成分是固定不变的吗?
提示:不是。从地质作用看,原始大气成分和现代大气成分不同;从当前来看,不同的区域由于地理环境的变化,会导致大气成分的变化;现代生产、生活大量的废气排放,有害气体增加,加剧大气环境的污染。 二、大气的垂直分层
根据_____、_________和密度,大气自下而上可划分为
_____层、_____层和_____大气。
1.对流层:
(1)位置:大气圈的_____层。
(2)组成:占大气圈总质量的____和几乎全部的_______
_____,大气中污染物多集中在这一层。温度运动状况对流平流高层最底3/4水汽、杂质(3)厚度:低纬度地区_______千米,高纬度地区_____千
米。
(4)特征。
①气温随高度升高而递减。
②大气_____运动显著。
③_____现象复杂多变。
(5)与人类活动关系:人类活动主要分布在对流层_____。17～188～9对流天气底部 [辨一辨] 判断下列说法的正误。
①对流层是大气层各层中最厚的一层。 ( )
②对流层的厚度低纬地区大于高纬度地区,夏季大于冬
季。 ( )
③对流运动强弱的决定因素是地面温度的高低。( )
④对流层的厚度为12千米。 ( )×√××2.平流层:
(1)位置:对流层顶部至_______千米高空。
(2)组成:22～27千米含有大量_____。50～55臭氧(3)特征。
①下层气温随高度变化很___,30千米以上气温随高度
增加而迅速_____。
②大气以_____运动为主。
③无云雨现象,_______好。
(4)与人类活动关系:适合航空飞行。小上升平流能见度【激疑】
鲍姆加特纳从39千米高空跳伞,为什么要穿特质的宇航服?
提示:鲍姆加特纳跳伞的高度处于平流层,那里氧气稀薄,气温低。 3.高层大气:
(1)位置:平流层以上的大气。
(2)特征。
①温度先_____后_____。
②空气高度电离,形成若干_______。
(3)与人类活动关系:电离层反射_________,对无线电
通信具有重要作用。下降上升电离层无线电波【激疑】
在300 km的高层大气,1 000 ℃的高温为什么不会烧毁航天器?
提示:空气非常稀薄,导热性能极差。 能力1 利用大气组成成分的作用解释地理现象
1.大气的成分及其作用:2.大气主要成分对大气环境影响的因果关系:
(1)二氧化碳:CO2→吸收长波辐射(地面辐射)→升温同时释放热能→射向地面的热量→保温作用。(2)臭氧和氧原子。
①高层大气中的O→吸收波长较短的紫外线→升温使大气电离→形成电离层。
②平流层中的O3→吸收波长较长的紫外线→升温的同时阻挡到达地面的紫外线→保护地球上的生物免受紫外线伤害。(3)水汽。
①近地面水汽吸收地面热量→大气升温。
②水汽温度变化→吸热或放热→水的相变→云、雨、雾、雪等天气现象的发生。
(4)杂质。
①尘埃物质→吸附水汽→雾或降水;
②尘埃物质→削弱太阳光→大气能见度降低。【典例示范】
近些年来,生活在伍拉斯顿群岛的许多动物视力严重退化,羊患上了白内障,野兔和鸟类几乎双目失明,渔民捕到的鱼大多数是盲鱼。当地居民外出时暴露的皮肤很快就被晒得通红,眼睛也有痒痛感。这种情况是由大气层中臭氧层被破坏而造成的。读图并回答(1)、(2)题。(1)造成当地环境问题的臭氧层空洞出现在 ( )
A.北极上空 B.南极上空
C.赤道上空 D.北大西洋上空
(2)臭氧层能够大量吸收 ( )
A.太阳辐射中的紫外线 B.太阳辐射中的红外线
C.地面辐射 D.大气辐射【思路点拨】解该类题应从以下两点入手:
(1)地理位置的判断要依据经纬网判断,根据图中的经纬度可以看出是南半球的中高纬度地区。
(2)依据大气组成成分臭氧对生物的作用分析回答。【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,臭氧空洞在地球的两极地区均有出现,尤以南极地区最为严重。图示信息表明该群岛位于南美洲的最南段,应该是受南极的臭氧空洞影响而造成的环境问题。第(2)题,臭氧强烈地吸收太阳辐射中的紫外线,让生物免受其伤害。【素养探究】
2019年1月16日,澳大利亚新南威尔士州进入高温天气,部分地区已高达46.5摄氏度。新州卫生部门对悉尼西部地区发出高臭氧浓度警报。 (1)(综合思维)臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线,新州卫生部门为什么会发出高臭氧浓度警报?
提示:臭氧没有颜色但味道刺鼻,浓度增加,可能会引发各种健康问题,包括胸痛、咳嗽和呼吸道炎症。 (2)(地理实践力)高温天气为什么会导致臭氧浓度增加?
提示:在高温天气的影响下,汽车尾气或空调废气中的氮氧化物与空气中的氧气发生反应时,就会产生臭氧。能力2 利用大气每个分层特点解释地理现象
1.大气垂直分层依据:
大气垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。2.大气垂直分层:
(1)对流层。(2)平流层。(3)高层大气。【典例示范】
读大气垂直分层示意图, 完成 (1)、(2)题。(1)b层在30千米以上,气温随高度变化很大,其主要原因是 ( )
A.吸收大量太阳紫外线
B.对流旺盛,输送热量多
C.地面是该层大气的主要直接热源
D.吸收大量地面辐射(2)平流层与人类关系密切,下列关于平流层的叙述正确的是 ( )
①大气中最活跃,与人类关系最密切的一层
②吸收紫外线,成为人类生存环境的天然屏障
③大气平稳,有利于高空飞行
④有若干电离层,对无线电通信有重要作用
A.①② B.③④ C.①④ D.②③【思路点拨】解答该类题的思路如下:
(1)依据高度判断出a、b、c分别是哪个大气层。
(2)依据各层大气的特点及其与人类活动关系知识分析回答问题。【解析】(1)选A,(2)选D。第(1)题,b层在30千米以上,气温随高度变化很大,其主要原因是该层中的臭氧吸收大量太阳紫外线而使该层增温。第(2)题,对流层是大气中最活跃,与人类关系最密切的一层;平流层中的臭氧可以吸收紫外线,成为人类生存环境的天然屏障;平流层大气平稳,有利于高空飞行;高空大气有若干电离层,对无线电通信有重要作用。【补偿训练】
读大气垂直分层示意图,回答(1)、(2)题。 (1)最有利于飞机飞行的是 ( )
A.A层 B.B层
C.C层 D.C层以外的大气层
(2)“蓝蓝的天上白云飘”,歌词中的蓝天白云出现在
( )
A.A层 B.B层
C.C层 D.C层以上大气层【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,从图中气温随高度变化状况可知,A为对流层,B为平流层,C为高层大气。平流层气流以水平运动为主,利于飞机飞行。第(2)题,对流层天气复杂多变,云、雨、风等都发生在此层。【素养探究】
2018年12月8日,在西昌卫星发射中心嫦娥四号由长征三号乙运载火箭发射。2019年1月3日,嫦娥四号成功登陆月球背面,全人类首次实现月球背面软着陆。(1)(地理实践力)嫦娥四号奔月过程中,依次穿过了大气的哪几个分层?
提示:对流层、平流层和高层大气。
(2)(区域认知)嫦娥四号奔月过程中,最开始穿过的大气层的气温有何特点?
提示:最开始穿过的大气层是对流层,该层气温随着高度的升高而下降。温馨提示：
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课堂检测·素养达标
1.大气中二氧化碳的主要作用是 ( )
①植物进行光合作用的基本原料
②成云致雨的必要条件
③对地面有保温作用
④地球上生物体的基本元素
A.①② B.②③ C.②④ D.①③
【解析】选D。 二氧化碳的作用主要有是植物进行光合作用的基本原料、对地面有保温作用。
2.大气中尘埃物质的作用和影响不包括 ( )
A.对人体健康产生危害
B.反射太阳辐射、降低地面温度
C.影响太空中的航天器
D.促进云雨的形成
【解析】选C。 大气中的尘埃会影响人类呼吸系统,对人体健康产生危害;反射太阳辐射、降低地面温度;作为凝结核有利于促进云雨的形成;尘埃物质主要分布在对流层,而太空中的航天器处于太空,对流层中的尘埃物质不会对其产生影响。
(2019·昆明高一检测)读大气垂直分层示意图,完成3～5题。
3.图中适宜飞机飞行的是 ( )
A.A层 B.B层
C.C 层 D.AB层
4.图中A层大气的直接热源来自 ( )
A.太阳辐射 B.大气逆辐射
C.地面辐射 D.大气反射
5.下列关于B层的叙述,错误是 ( )
A.气温随着海拔的升高而升高
B.大气运动以平流运动为主
C.靠臭氧吸收紫外线而增温
D.能反射无线电波
【解析】3选B,4选C,5选D。第3题,根据大气垂直分层,图中适宜飞机飞行的是B层,约12～50千米,平流层空气以平流运动为主。A层是对流层,空气以对流运动为主。C 层是高层大气,空气稀薄,不适宜飞行。第4题,图中A层大气是对流层,大气的直接热源来自地面辐射,直接吸收的太阳辐射很少。太阳辐射是地面辐射能量的来源。大气逆辐射减少了地面辐射的热量损失,起保温作用。大气反射是削弱太阳辐射。第5题,B层的能量是臭氧吸收的太阳紫外线能量,气温随着海拔的升高而升高。大气运动以平流运动为主。靠臭氧吸收紫外线而增温。能反射无线电波的是C层高层大气中的电离层。
2018年12月16日06时30分,山东省气象台发布大雾黄色预警信号。德州、聊城和济宁的部分地区出现能见度低于500米的浓雾,局部地区能见度不足200米。据此回答6、7题。
6.白天大雾天气,空气能见度降低,这主要是由于 ( )
A.大雾对太阳辐射具有吸收作用
B.大雾对太阳辐射具有反射作用
C.大雾对太阳辐射具有散射作用
D.大雾对太阳辐射具有折射作用
7.大雾看起来轻盈神秘,其实危害无穷。下列关于大雾带来的影响的说法,错误的是 ( )
A.导致恶性交通事故的发生
B.连续雾天利于污染物扩散
C.使呼吸道疾病与关节、腰腿痛等发病率显著增加
D.导致高压线路短路和跳闸
【解析】6选B,7选B。第6题,白天大雾,云层厚,大雾对太阳辐射反射作用增强,到达地面的太阳辐射减少,空气能见度降低。第7题,大雾造成近地面能见度低,对航空、公路交通、海洋船运来说都是高危险天气;大雾出现时,大气停滞少动,连续雾天会导致污染物难以扩散,严重威胁人们的健康及生命。由于湿度过大,人们呼吸不畅,心情抑郁不安,呼吸道疾病与关节、腰腿痛等发病率显著增加。雾滴附着在输电线路瓷瓶、吊瓶等绝缘设备表层,使输变电设备绝缘性能下降,导致高压线路短路和跳闸。
【新思维·新考向】
8.读大气的垂直分层示意图,完成下列问题。
(1)依次写出图中字母A、B、C代表的各大气分层名称。
(2)简述图中A层大气所具有的特点。
(3)图中B层大气被誉为“地球生命的保护伞”,请说明其中的原因。
(4)写出电离层位于图中大气层的哪一分层(用字母表示),说明电离层对于人类的重要作用。
【解析】第(1)题,读图,图中字母A代表对流层、B代表平流层、C代表高层大气。第(2)题,图中A是对流层,集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质。地面辐射是大气的主要直接热源,所以气温随高度的增加而降低。热空气上升,冷空气下沉,空气对流运动显著,天气现象复杂多变。第(3)题,图中B层大气是平流层,该层中的臭氧能够强烈吸收太阳光中的紫外线,使地球生物免受强烈太阳紫外线的伤害,因此被誉为“地球生命的保护伞”。第(4)题,电离层位于图中大气层的C层,即高层大气。 电离层大气处于高度电离状态,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。
答案:(1)对流层、平流层、高层大气。
(2)集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质;气温随高度的增加而降低;空气对流运动显著;天气现象复杂多变。
(3)该层中的臭氧能够强烈吸收太阳光中的紫外线;使地球生物免受强烈太阳紫外线的伤害。
(4)C。 能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。
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课时素养评价 五
大气的组成和垂直分层
(45分钟 100分)
一、选择题(每小题4分,共40分)
地球大气又称“氮氧大气”,结合地球大气圈25 km以下干洁空气的主要成分表,完成1、2题。
气体成分
体积分数(%)
质量分数(%)
氮(N2)
78.08
75.52
氧(O2)
20.94
23.15
氩(Ar)
0.93
1.28
二氧化碳(CO2)
0.03(变动)
0.05
1.地球大气称为“氮氧大气”是因为两者 ( )
A.占干洁空气成分的99%
B.占大气成分的99%
C.是生命活动必不可少的物质
D.在其他天体上不存在
2.目前,导致二氧化碳变动的主要因素是 ( )
①植树造林
②大量燃烧矿物化石燃料
③新能源公交车的逐渐普及
④森林、草原开垦成农田
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
【解析】1选A,2选B。第1题,氮和氧是大气的主要成分,在干洁空气成分中,氮和氧两者约占99%,故又称地球大气为“氮氧大气”。第2题,目前,大气中的二氧化碳浓度逐渐升高,原因一是森林破坏,二是大量燃烧化石燃料。
(2019·北京高一检测)下图为大气垂直分层示意图。读图完成3～5题。
3.下列叙述正确的是 ( )
A.低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成
B.云、雨、雪、雷电等天气现象,发生在平流层
C.大气中的臭氧可以减少红外线对生物的伤害
D.大气组成成分比例不会因人类活动影响而改变
4.地球大气层,一般随高度增加 ( )
A.气温降低 B.气压升高
C.密度减小 D.湿度增大
5.北京飞往美国华盛顿的飞机,升空20分钟后遇到雷雨天气,此时飞机应( )
A.迅速进行迫降
B.不断降低飞行高度
C.保持原有高度
D.升至万米以上高空
【解析】3选A,4选C,5选D。第3题,低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂质组成;云、雨、雪、雷电等天气现象,主要发生在对流层;大气中的臭氧可以减少紫外线对生物的伤害;大气组成成分的比例会因人类活动的影响而改变,如二氧化碳比例的增加主要是人为原因。第4题,地球大气层,一般随高度增加,对流层气温降低,平流层气温上升,高层大气气温先降低后上升;气压降低、密度减小、湿度降低。第5题,雷雨天气一般出现在对流层,飞机遇到雷雨天气说明还在对流层,对流层由于大气对流现象明显,大气不稳定,不适宜飞机飞行,飞机应升至万米以上高空的平流层,以保证安全。
(2019·汉中高一检测)2017年8月28日,遥感卫星17号从酒泉发射升空。据此回答6、7题。
6.下列图示能正确反映遥感卫星17号在升空过程中经历的大气环境状况的是
( )
7.下列有关Ⅰ、Ⅱ层可能出现的现象描述不正确的是 ( )
A.飞机在Ⅰ层飞行有时会出现颠簸现象
B.飞机在Ⅱ层飞行时,飞行员常感觉是万里无云
C.在Ⅰ层中有时会出现气温随高度增加而上升现象
D.在Ⅱ层中沐浴阳光时不会损伤皮肤
【解析】6选C,7选D。第6题,臭氧层分布在平流层;对流层中气温随高度的上升而下降,平流层气温随高度上升而升高。第7题,Ⅰ层为对流层,飞行有时会出现颠簸现象;Ⅱ层为平流层适合飞行;在Ⅰ层中有时会出现气温随高度增加而上升的现象,称作逆温现象;Ⅱ层紫外线强烈,会对皮肤造成损伤。
下图为“大气垂直分层示意图”。读图,回答8～10题。
8.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
9.对无线电通信具有重要意义的电离层位于 ( )
A.Ⅰ层顶部 B.Ⅱ层底部
C.Ⅱ层中部 D.Ⅲ层
10.我国发射的“神舟”飞船的运行轨道所在的大气层 ( )
A.气温在-50 ℃到20 ℃之间
B.气温随高度增加平稳下降
C.最低气温约为-80 ℃
D.最高气温约为40 ℃
【解析】8选B,9选D,10选C。第8题,根据大气的密度、温度和运动状况,自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气,从温度变化趋势看,①②正确,但①曲线在Ⅱ层上半部气温变化出现错误,故只有②正确。第9题,高层大气(Ⅲ层)中存在若干电离层,影响无线电通信。第10题,“神舟”飞船运行于高层大气中。
二、非选择题(共20分)
11.读下图,完成下列问题。(20分)
(1)该图反映的是_______________纬度大气的垂直分层,理由是_________
___________________________________ 。?
(2)A层天气现象复杂多变的原因:
① ____________________________;?
② ____________________________。?
(3)C层中有_______________层。_______________ 爆发时,会引起该层的扰动,此时传播的_______________信号会被部分或全部吸收。?
(4)人类活动目前主要使_______________层、__________ 层的大气成分比例发生变化。?
(5)A→B→C大气密度变化的趋势是_______________。?
【解析】第(1)题,对流层的厚度因纬度而异,低纬度为17～18千米,高纬度为8～9千米,图示高度为12千米,可以判定该图反映的是中纬度大气的垂直分层。第(2)题,对流层天气复杂多变的原因有二:一是该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质;二是空气的对流运动显著,气流上升时,气温下降,容易成云致雨。第(3)题,太阳活动时,会对电离层产生扰动,导致无线电波被部分或全部吸收。第(4)题,人类活动目前主要是改变了CO2和O3这两种大气成分的比例,其中CO2集中在对流层,O3集中在平流层。第(5)题,由于大气层越高,地球引力越小,大气密度也越小。
答案:(1)中 该地对流层的高度为12千米,而对流层在低纬为17～18千米,在高纬为8～9千米
(2)该层集中了大气中几乎全部的水汽和杂质 空气对流显著
(3)电离 太阳活动(耀斑) 无线电波
(4)对流 平流
(5)随着高度的上升,大气的密度逐渐变小
一、选择题(每小题5分,共20分)
雾霾天是指空气中因悬浮着大量微粒而形成的混浊现象。目前中国大气污染比较严重,雾霾天气几乎常态化。下图甲是我国某地雾霾天气前后对比图,图乙为大气受热过程示意图。读图完成12、13题。
12.雾霾天气对大气的受热过程产生一定的影响,雾霾天气会使图乙中的( )
A.①增强 B.②增强 C.③增强 D.④增强
13.近地面大气主要的直接热源是 ( )
A.① B.③ C.④ D.⑤
【解析】12选B,13选C。第12题,读图乙,①是大气上界的太阳辐射;②是大气的削弱作用,图示为云的反射作用;③是到达地面的太阳辐射,④是地面辐射,⑤是大气逆辐射。雾霾天气对大气的受热过程产生一定的影响,雾霾天气大气削弱作用强,会使图乙中的②增强。到达地面的太阳辐射减少,③减弱。①不受影响,A错。地面吸收的太阳辐射少,地面温度低,④减弱。第13题,近地面大气主要的直接热源是地面辐射,结合上题分析,①是大气上界的太阳辐射,②是云的反射作用,③是到达地面的太阳辐射,④是地面辐射,⑤是大气逆辐射。大气直接吸收的太阳辐射很少,⑤表示大气散失热量。
下图为地球大气的垂直分层图(部分),据此回答14、15题。
14.①②③④四条曲线中,正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是( )
A.① B.② C.③ D.④
15.有关图示大气层的叙述,正确的有 ( )
①有电离层,对无线电通信有重要作用
②有利于高空飞行
③上部冷下部热,大气稳定,以平流运动为主
④有臭氧层,能吸收大量的紫外线
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【解析】14选A,15选D。第14题,根据图示的纵坐标、该大气层的高度位置可判断,该大气层为平流层,平流层的气温随高度升高而升高,结合温度范围判断①曲线符合。第15题,该大气层为平流层,而电离层位于高层大气;由于平流层的温度随高度升高而升高,故不利于对流运动,空气以平流运动为主,天气晴朗,利于高空飞行;该层大气上部热下部冷;平流层的气温升高,主要由于该层大气有臭氧层,能强烈吸收太阳紫外线使平流层温度升高。
二、非选择题(共20分)
16.读“大气的垂直分层图”,完成下列问题。
(1)大气垂直分层的依据是什么?
(2)A层大气在气温、气流状况及与人类关系方面,各有哪些特点?
(3)人类生存环境的天然屏障指的是哪一层?为什么?该层空气的主要运动方式是什么?气温在垂直方向上如何变化?
(4)电离层分布在__________(填字母);利于高空飞行的是__________(填字母),为什么??
【解析】第(1)题,大气垂直分层的依据是大气的物理性质和运动状况。物理性质包括温度、密度等,运动状况指的是上升或下沉运动等。 第(2)题,读图,A层是对流层,气温特点是气温随高度增加而递减。下部热,上部冷,空气不稳定,气流特征是对流运动显著,易成云致雨。天气现象复杂多变,与人类关系最密切。第(3)题,人类生存环境的天然屏障指的是B平流层。该层中有臭氧层,能强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地球生命免受过量紫外线的伤害。平流层的空气以平流运动为主。平流层热量主要是臭氧吸收来自太阳辐射中的紫外线,在垂直方向上,气温随高度增加而增加。第(4)题, 电离层分布在图示C层,高层大气部分。利于高空飞行的是B平流层。该层空气以平流运动为主,大气平稳,飞行平稳。水汽杂质少,天气晴朗,能见度好。
答案:(1)大气垂直方向上的温度、运动状况和密度差异。
(2)①气温随高度增加而递减;②对流运动显著,易成云致雨;③天气现象复杂多变,与人类关系最密切。
(3)B平流层。 该层中有臭氧层,能强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地球生命免受过量紫外线的伤害。 该层空气以平流运动为主。 气温随高度增加而增加。
(4)C B 空气以平流运动为主,大气平稳,水汽杂质少,天气晴朗。
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