2.1大气的组成和垂直分层课件(共41张ppt+视频)

(共41张PPT)
大气的组成和垂直分层
结合图表资料，说明大气的组成和垂直分层
联系生产、生活，理解大气的组成和垂直分层的应用
学习目标
01
大气的组成
2012年10月14日，奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空至39千米高空。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?
如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化
干洁空气
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体
78%
21%
氮气
氧气
其他
干洁空气成分的体积分数
(25千米以下)
氮
气
N2
78%
氧
气
O2
21%
其
他
1%
绿色植物进行基本原料，调解地表温度
CO2
0.038%（变动）
O3
含量极弱
吸收紫外线，保护地球生命
?Ar
0.93%
近地面大气的组成部分
人类和其他生物维持生命
活动所必需的的物质
生物体内蛋白质的重要组成部分，地球生物体的基本要素
在奥运会等世界重大田径体育赛事中，来自非洲的长跑运动员往往取得优异成绩，结合所学知识，试分析其原因。
思维活动
我国已建成甘肃榆中、青海多巴、河北兴隆、云南海埂、云南呈贡等国家级高原体育训练基地。
目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米
大气含氧量
减少对人体机能产生的影响
兴隆（2118）
榆中（1996）
多巴（2366）
呈贡（1906）
海埂（1888）
水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度
水
汽
在大气中作为凝结核，是成云致雨的必要条件
杂
质
大气中的水汽和杂质含量，因时因地而异
然而，人类不合理的活动，正在改变着大气的成分和含量...
然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多
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)
1740
1760
1780
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
1980
2000
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
年份
体积分数/x10-6
二氧化碳体积分数的变化
化石燃料燃烧，会释放二氧化碳
森林面积缩小，会减少森林对二氧化碳的吸收量
冰箱、冰柜等制冷设备的使用，释放大量的氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧层
产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响
02
大气的垂直分层
思维活动
为什么平流层适合飞机飞行？
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0
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0
20
40
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140
12
50
高度（Km）
温度（℃）
对流层
平流层
高层大气
1.随高度的上升，对流层是怎样变化的?
2.为什么说对流层与人类的关系最密切?
自主学习
大气的重直分层示意
对流层
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0
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20
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12
50
高度（Km）
温度（℃）
对流层
平流层
高层大气
大气的重直分层示意
低纬度:
17-18干米
中纬度:
10-12千米
高纬度:
8-9千米
集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质
温度随高度增加而递减
空气对流运动显著
高度
成分
特点
与人类的关系
人类生活在对流层底部
天气现象复杂多变
为什么对流层温度特点是气温随高度增加而下降？
因为地面是对流层大气的直接热源，离热源越远温度越低，
反之亦然
平流层
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高度（Km）
温度（℃）
对流层
平流层
高层大气
大气的重直分层示意
对流层顶部
至50-55干米的高空
水汽含量极少，22-27干米处
形成臭氧层
气温随高度的增加而上升
水平运动为主
高度
成分
特点
与人类的关系
能见度高，无云雨利于飞机飞行
臭氧层是地球生命的保护伞
为什么平流层温度特点是气温随高度增加而迅速升高？
因为平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温迅速
高层大气
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高度（Km）
温度（℃）
对流层
平流层
高层大气
大气的重直分层示意
平流层顶部
至2000-3000千米的高空（大气上界）
空气密度很小
气温随高度先下降后上升
高度
成分
特点
与人类的关系
能反射无线电波
对无线电通信有重要作用
发生在电离层的极光
电离层（80-500Km）大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态
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高度（Km）
温度（℃）
对流层
平流层
高层大气
大气的重直分层示意
知识总结
大气组成
主要作用
干洁空气
主要成分
N2
地球上生物体的基本成分
O2
维持生物活动的必要物质
微量成分
CO2
植物光合作用的原料、调节地表温度
O3
吸收紫外线，使大气增温；
使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害
水汽（很少，因时因地而异）
成云致雨的必要条件；直接影响地面和大气温度
固体杂质（很少，因时因地而异）
成云致雨的必要条件
1
高
度
气温变化特点
空气运动特点
与人类关系
对流层
高纬8~9km
中纬10~12km
低纬17~18km
气温随高度增加而下降（每上升100m，气温降低0.6°C）
原因：地面是对流层大气的直接热源
对流运动强烈
天气现象复杂多变
平流层
对流层顶到50~55km
气温随高度的增加而上升
原因：臭氧能吸收太阳紫外线
水平运动为主
大气平稳，天气晴朗，利于飞机飞行；臭氧是地球生命的保护伞
高层大气
对流层顶到2000~3000km
①气压很低，密度很小
②在80-500千米的高空有若干电离层
反射无线电波
2
正常情况下，对流层的气温随高度增加而递减,且海拔每升高100m
，气温约下降0.6°C。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或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象我们称之为"逆温”
逆温
正常状态
逆温状态
气温
高度
气温
高度
辐射逆温
平流逆温
地形逆温
锋面逆温
夜间地面迅速降温，离地面愈近降温愈快，形成逆温，黎明达最强
暖空气水平移动到冷的地面上,底层空气受地面影响而迅速降温
山坡上的冷空气沿斜坡下沉到谷底
积聚并把较暖的空气抬挤上升
冷暖空气相遇形成锋面，其上方为
暖空气，下方为冷空气
3
辐射逆温
逆温造成的影响
出现多雾天气
加剧大气污染
对航空造成影响
课堂练习
1.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
2.对无线电短波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
3.2017年4月20日我国发射的“天舟一号”飞船
的运行轨道所在的大气层
A.气温在-
50
°C到20
°C之间
B.气温随高度增加平稳下降
C.最低气温约为-
80
°C
D.最高气温约为40
°C
下图为“大气垂直分层示意图”，
完成1-3题。