2020_2021学年新教材高中地理第二章地球上的大气课件+教案4份打包

文档属性

名称 2020_2021学年新教材高中地理第二章地球上的大气课件+教案4份打包
格式 zip
文件大小 10.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 地理
更新时间 2021-02-02 19:38:19

文档简介

第二节
大气受热过程和大气运动
一、教学目标
1、了解大气的受热过程,大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保用;
2、理解太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系;
3、了解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力对大气水平运动的影响;
4、运用等压线分布图,分析高低气压的分布,判断某地风向;
5、培养学生读图、析图、绘图能力,提高综合分析问题以及运用地理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
1.重点:
①大气运动的基本形式及水平运动的几种作用力;
②大气的直接热源和大气的热过程。
2.
难点:
①大气受热过程和大气保温作用;
②风向的判断和运用。
3、教学方法
问题探究法、读图分析法、讨论分析法
4、教学过程
[新课导入]:
清代黄叔璥[
jǐng
]?在《台海使槎[
chá
]?录》中,记述了台湾海缺两岸的风向差异:“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风......四时皆然。"这里的“内地”指福建,“台地"指台湾。为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?这里的风是怎样形成的?
[新课教学]:
[板书]一、大气的受热过程
【过渡】大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。那么太阳炙烤着大地,是不是一定也把大气给我们烤热了呢?其实则不然。请同学们阅读课本34页的内容,说说大气的受热过程有哪几个环节?
【学生回答】1、太阳辐射过大气层。
2、太阳辐射到达地表。
3、地面吸收太阳辐射增温的同时,再把热量传给大气。
【分析】“万物生长靠太阳”,太阳是地球的能量源泉,然而从前面的内容来看,似乎并不是太阳辐射直接让大气受热的,这到底是怎么一回事呢?那么我们首先来研究一下,太阳辐射在穿过大气层时,大气对太阳辐射做了什么手脚呢?
大家一起看课件播放的图片。
投射到地球上的太阳辐射,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。
到达地球表面的太阳辐射,被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温,同时又以长波辐射"的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后,又以对流、传导等方式层层向上传递能量。
【过渡】太阳辐射在穿过厚厚的大气层时,要经过大气的反射、散射和吸收三种削弱作用之后,才能到达地表。那么每一种削弱作用又有什么特点呢?让我们结合生活中的实例,来逐一的研究它们。
从大气的受热过程看,大气对太阳短波辐射吸收较少,太阳短波辐射能够透过大气到达地面;大气对地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐射被大气截留。所以,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,对流层大气的热量主要也是来源于此。
[板书]二、大气对地面的保温作用
物体温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之越长。地面吸收太阳辐射,温度增高,同时又把热量向外辐射,但它比太阳温度低得多,所以地面辐射的波长比太阳辐射要长得多,能量主要集中在红外线部分。因此,相对于太阳短波辐射来说,地面辐射为长波辐射。
地面福射的长波辐射经过大气时,几乎全部被大气中的水汽和二氧化碳(主要在对流层中)吸收,从而使大气温度升高。所以,地面是大气的主要的直接热源。
【过渡】那么大气是如何对地面起到保温作用呢?看下图回答这个问题。
学生回答:.......
【分析】对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。因此,地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气,到达宇宙空间外,绝大部分(75%-95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。
大气在增温的同时,也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强。
[板书]三、大气热力环流
读下图思考气温、气压、气流三者间有什么关系。
【分析】大气中热量和水汽的输送,以及各种天气变化,都是通过大气运动实现的。大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉,大气的水平运动即是风。
由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式,形成过程如图2.11所示。
当地面受热均匀时,空气没有相对上升和相对下沉运动。
当A地接受热量多,B.C两地接受热量少时,A地近地面空气膨胀上升,到上空聚积,使上空空气密度增大,形成高气压;B.C两地空气收缩下沉,上空空气密度减小,形成低气压,于是空气从气压高的A地上空向气压低的B,C两地上空扩散。
在近地面,A地空气上升向外流出后,空气密度减小,形成低气压;B.c两地因有下沉气流,空气密度增大,形成高气压。这样近地面的空气从B.c两地流回A地,以补充A地上升的空气,从而形成了热力环流。
大气热力环流是一种常见的自然现象。在一定条件下,地表的冷、热差异会产生大气热力环流。台湾海峡两岸风向的日变化,反映了海陆间大气热力环流的日变化。
如城市热岛环流、海陆间大气热力环流原理都是这个原理。
[板书]四、大气的水平运动——风
地面受热不均,导致空气上升和下沉,进而使同一水平面上的气压产生了差异。我们把单位距离间的气压差叫作气压梯度。只要水平面上存在气压梯度,就产生了促使大气由高压区流向低压区的力,这个力叫作水平气压梯度力。在水平气压梯度力的作用下,大气从高压区向低压区作水平运动,这就形成了风。可见,水平气压梯度力是形成风的直接原因。
水平气压梯度力的方向垂直于等压线,由高压指向低压。等压线是同一高度上气压相等的点的连线。如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致,即风向也垂直于等压线。
但是,风一旦形成,马上就会受到“地转偏向力"的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。在北半球,风向向右偏转;在南半球,风向向左偏转。在不受摩擦力作用的情况下,风向最终与等压线平行,地转偏向力只改变风向,不改变风速。
在近地面,风还会受到摩擦力的作用。摩擦力是指地面和空气之间,以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。摩擦力对风有阻碍作用,可以减小风速。在近地面,风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,凤向与等压线斜交。
课堂小结:
1,通过对大气运动的学习,理解常见的自然现象,从而建立科学的自然观及正确的环境观;
2,通过本节课的学习,学生的观察力、推理及空间想象能力得到发展。通过阅读、画图、自学、知识运动、问题讨论等数学形式,培养学生阅读地图、画图、自学、解决实际问题的能力和相互合作的精神,树立“自主学习、探究性学习、独立创新”的学习理念。
板书:
第二章地球上的大气
第二节
大气受热过程和大气运动
1、大气的受热过程
2、大气对地面的保温作用
三、大气热力环流
PAGE
-
7
-(共37张PPT)
第二章地球上的大气
第二节
大气受热过程和大气运动
学习目标:
1、了解大气的受热过程,大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保用;
2、理解太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系;
3、了解水平气压梯度力、地转偏向力、近地面摩擦力对大气水平运动的影响;
4、运用等压线分布图,分析高低气压的分布,判断某地风向;
5、培养学生读图、析图、绘图能力,提高综合分析问题以及运用地理知识解决实际问题的能力。
清代黄叔璥[
jǐng
]
在《台海使槎[
chá
]
录》中,记述了台湾海缺两岸的风向差异:“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风......四时皆然。"这里的“内地”指福建,“台地"指台湾。为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?这里的风是怎样形成的?
一、大气的受热过程
大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。那么太阳炙烤着大地,是不是一定也把大气给我们烤热了呢?其实则不然。请同学们阅读课本34页的内容,说说大气的受热过程有哪几个环节?
“万物生长靠太阳”,太阳是地球的能量源泉,然而从前面的内容来看,似乎并不是太阳辐射直接让大气受热的,这到底是怎么一回事呢?那么我们首先来研究一下,太阳辐射在穿过大气层时,大气对太阳辐射做了什么手脚呢?
投射到地球上的太阳辐射,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。
到达地球表面的太阳辐射,被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温,同时又以长波辐射"的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后,又以对流、传导等方式层层向上传递能量。
太阳辐射在穿过厚厚的大气层时,要经过大气的反射、散射和吸收三种削弱作用之后,才能到达地表。那么每一种削弱作用又有什么特点呢?让我们结合生活中的实例,来逐一的研究它们。
削弱
作用
反射
作用
吸收
作用
散射
作用
参与物
云层
大颗粒尘埃
水汽
二氧化碳
臭氧
空气分子
微小尘埃
选择性

红外线
紫外线
波长越短越
容易被散射
(蓝光)
例子
赤道、四川盆地、
阴雨天气太阳辐射

全球变暖
蓝天、朝霞晚霞橙
红色
房间里、日出前、
日落后天空明亮
从大气的受热过程看,大气对太阳短波辐射吸收较少,太阳短波辐射能够透过大气到达地面;大气对地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐射被大气截留。所以,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,对流层大气的热量主要也是来源于此。
二、大气对地面的保温作用
物体温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之越长。地面吸收太阳辐射,温度增高,同时又把热量向外辐射,但它比太阳温度低得多,所以地面辐射的波长比太阳辐射要长得多,能量主要集中在红外线部分。因此,相对于太阳短波辐射来说,地面辐射为长波辐射。
地面福射的长波辐射经过大气时,几乎全部被大气中的水汽和二氧化碳(主要在对流层中)吸收,从而使大气温度升高。所以,地面是大气的主要的直接热源。
大气是如何对地面起到保温作用呢?
对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。因此,地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气,到达宇宙空间外,绝大部分(75%-95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。
大气在增温的同时,也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强。
三、大气热力环流
读下图思考气温、气压、气流三者间有什么关系。
大气中热量和水汽的输送,以及各种天气变化,都是通过大气运动实现的。大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉,大气的水平运动即是风。
由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式,形成过程如图2.11所示。
当地面受热均匀时,空气没有相对上升和相对下沉运动。
当A地接受热量多,B.C两地接受热量少时,A地近地面空气膨胀上升,到上空聚积,使上空空气密度增大,形成高气压;B.C两地空气收缩下沉,上空空气密度减小,形成低气压,于是空气从气压高的A地上空向气压低的B,C两地上空扩散。
在近地面,A地空气上升向外流出后,空气密度减小,形成低气压;B.c两地因有下沉气流,空气密度增大,形成高气压。这样近地面的空气从B.c两地流回A地,以补充A地上升的空气,从而形成了热力环流。
大气热力环流是一种常见的自然现象。在一定条件下,地表的冷、热差异会产生大气热力环流。台湾海峡两岸风向的日变化,反映了海陆间大气热力环流的日变化。
如城市热岛环流、海陆间大气热力环流原理都是这个原理。
城市热岛环流
四、大气的水平运动——风
地面受热不均,导致空气上升和下沉,进而使同一水平面上的气压产生了差异。我们把单位距离间的气压差叫作气压梯度。只要水平面上存在气压梯度,就产生了促使大气由高压区流向低压区的力,这个力叫作水平气压梯度力。在水平气压梯度力的作用下,大气从高压区向低压区作水平运动,这就形成了风。可见,水平气压梯度力是形成风的直接原因。
风的形成
水平气压梯度力的方向垂直于等压线,由高压指向低压。等压线是同一高度上气压相等的点的连线。如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致,即风向也垂直于等压线。
但是,风一旦形成,马上就会受到地转偏向力"的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。在北半球,风向向右偏转;在南半球,风向向左偏转。在不受摩擦力作用的情况下,风向最终与等压线平行,地转偏向力只改变风向,不改变风速。
在近地面,风还会受到摩擦力的作用。摩擦力是指地面和空气之间,以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。摩擦力对风有阻碍作用,可以减小风速。在近地面,风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下,凤向与等压线斜交。
巩固练习
1.读“大气受热过程示意图”,完成以下三题。
(1)在大气受热过程中存在四种辐射,其中辐射波长与其他几种不同的是(
)
A.
太阳辐射
B.
地面辐射
C.
大气辐射
D.
大气逆辐射
(2)关于大气的热力作用,叙述错误的是(
)
A.
太阳辐射能在传播过程中,部分被大气吸收或反射,大部分到达地面
B.
太阳辐射能大部分到达地面,并被地面反射和吸收
C.
地面吸收太阳辐射而增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气
D.
地面是大气主要、直接的热源
(3)大气保温作用的原理在于存在(
)
A.
太阳辐射
B.
地面辐射
C.
大气逆辐射
D.
大气辐射
2.读“地球大气中臭氧浓度垂直分布图”,完成下列各题。
(1)臭氧主要分布于(
)
A.
对流层
B.
平流层
C.
高层大气
D.
外层大气
(2)近几十年来,局部地区的臭氧浓度逐年下降,该现象造成的主要影响是(
)
A.
降水减少
B.
地面温度降低
C.
到达地面的紫外线增多
D.
大气污染严重
3.读下图,完成下列问题。
图示箭头中,代表地面主要热源的是(
)
A.

B.

C.

D.

4.下列地理现象,按其内在联系的正确连线是(
)
A.
我国西北昼夜温差大——大气的反射作用
B.
霜冻多出现在早春或晚秋的晴夜——大气的散射作用
C.
雨后天空格外蓝——大气的逆辐射作用
D.
夏季的白天天空多云,感觉凉快——大气的反射作用
5.以下四图中昼夜温差最大的是(
)
A.
B.
C.
D.
6.下图为“某季节我国东部沿海地区高空等压面示意图”。据此完成下题。
有关①②③④四地空气流动状况,正确的是(
)
A.①—③—④—②—①
B.③—①—②—④—③
C.①—②—③—④—①
D.④—②—③—①—④
7.冬季,教室内外的空气流动方向正确的是(
)
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
8.下图能正确反映北半球近地面和高空等压线与风向关系的图是(
)
A.
B.
C.
D.
答案以及解析
1.答案:(1)A;(2)D;(3)C
解析:(1)太阳辐射是短波辐射,其他几种属于长波辐射。
(2)太阳辐射绝大部分到达地面。地面辐射把热量传递给近地面大气,而高层大气的热量则不是主要来自于地面。
(3)大气逆辐射补偿地面辐射损失的热量,起到了保温作用。
2.答案:(1)B;(2)C
解析:(1)读图可知,臭氧主要分布于30
km左右的高空。因对流层最厚处为赤道,达17~18
km,平流层范围自对流层顶部至50~55
km高空,故B正确。
(2)臭氧具有吸收紫外线的功能,保护地球上的生命免受过量紫外线辐射的影响,臭氧浓度下降导致到达地面的紫外线增多,会对地面生命的生存造成影响。C正确。
3.答案:A
解析:读图可知,图中①是太阳辐射,②大气直接吸收的太阳辐射,③是大气逆辐射,④是地面辐射,地面的主要热源为太阳辐射,故选A。
4.答案:D
解析:我国西北降水少,晴天多,白天大气的削弱作用弱,气温高,夜晚大气保温作用弱,气温低,所以昼夜温差大。早春或晚秋的晴夜大气保温作用弱,气温低,易产生霜冻。空气分子对太阳光中的可见光中的波长较短的蓝色光的散射作用最强,所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。雨后天空清新,蓝色更明显。云层对太阳辐射有反射作用,所以多云的白天比较凉爽。
5.答案:C
解析:白天晴朗时,大气对太阳辐射的削弱作用弱,气温较高;夜晚晴朗时,大气的保温效应差,地面损失的热量多,气温较低,故昼夜皆晴时温差较大。
6.答案:B
解析:由图可知:高空①处是高压,②处是低压,那么近地面③处是低压,④处是高压。所以可以判断气压大小为:②<①<③<④。水平面上①流向②,④流向③。垂直方向③处上升流向①,②处下沉流向④。四地空气流动状况是③—①—②—④—③,顺时针方向。故选B。
7.答案:A
解析:冬季教室内温度高,热空气上升,近地面形成低压,顶部形成高压,教室外温度低,空气收缩下沉,近地面形成高压,所以近地面大气从室外进入室内(如①),顶部大气从室内流出室外(如②)。
8.答案:A解析:风向总是由高压吹向低压,北半球受向右偏的地转偏向力,近地面风向最终与等压线有一夹角.高空最终风向与等压线平行.据此判断,A对.B、C、D错.故选:A。第一节
大气的组成和垂直分层
一、教学目标
1,识记大气的主要组成成分和大气垂直分层的各层名称;
2,了解干洁空气、水汽和尘埃在大气中的作用;
3,理解各层的气温变化、气流运动、天气状况等主要特征以及对人类活动的影响。
二、教学重难点
1.重点:大气各垂直分层的名称;对流层、平流层温度变化特征及应用。
2.难点:对流层、平流层的温度变化特征及成因
三、教学方法
谈论法、讨论法
4、教学过程
[新课导入]:
在第一章我们认识了行星地球,也知道了地球是一个普通又是一个特殊的行星,因为它有生命。那么地球有别于其他行星没有的条件是什么呢?之前我们也讲到过,分别是(1)日地距离适中使地表平均气温为15度,有利于生命过程的发生和发展(2)地球的体积、质量适中,吸引大量气体聚集在地球周围(3)、液态水的存在。今天我们就来讲讲条件二中的大量气体是什么。
[新课教学]:
板书:一、大气的组成
师:大家阅读书第28页的四段话,阅读时要带着“大气究竟由什么组成”这个问题去阅读。
师:大家阅读完了吗?接下来哪位同学来回答一下大气是由什么组成的呢?
生:......
师:回答正确。大气是由干洁空气、水汽和固体杂质组成的,其中水汽和杂质含量很少。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。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。
师:大家一起来看一下书上图2.2,一起看看干洁空气的体积分数。
25千米以下的干洁空气中,氮气和氧气合占总体积的99%,氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质;氮是地球上生物体的基本元素。
大气中二氧化碳和臭氧含量虽少,但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,另外,它吸收地面辐射的能力强,使气温升高。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。
大气中的水汽和杂质含量很少,却在天气变化中扮演重要角色。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。大气中的杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。大气中的水汽和杂质含量,因时因地而异。
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。
二、大气的垂直分层
师:地球大气从地面向上,可延伸到数千千米高空。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。
师:大家阅读书上第32、33页的三段话,阅读时要带着“1,为什么平流层适合飞机飞行?2,无线电通信利用了哪层大气的特性?”这两个问题去阅读。
师:大家看完了吗?我们来找两位同学回答这两个问题。
生:......
师:回答正确。接下来我们一起来认识一下大气分层。
1、对流层
对流层是大气圈的最底层,集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,大气中的污染物也多集中在这一层。对流层的高度因纬度而异,在低纬度地区为17-18千米,在高纬度地区仅为8-9千米。对流层气温随高度的升高而递减,在对流层的顶部气温降至-60℃.
对流层的大气上部冷、下部热,有利于大气的对流运动。低纬度地区受热多,对流旺盛,对流层所达高度就高。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送,在上升过程中随着气温降低,容易成云致雨(图2.6)。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。人类生活在对流层的底部。
2、平流层
平流层范围自对流层顶部至50-55千米高空。平流层气温随高度升高而升高。该层大气的下层气温随高度变化很小,但是在30千米以上,气温随高度增加而迅速上升。这是因为平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线,使大气增温。在22-27千米范围内,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层。臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害,被称为“地球生命的保护伞”。
平流层的大气上部热、下部冷,不易形成对流,主要以平流运动为主。该层大气中水汽和杂质含量很少,无云雨现象,能见度好,适合航空飞行。鲍姆加特纳从空中跳下的高度就在平流层范围内。那里氧气稀薄、气温低,必须配备特制的字航服。
3、高层大气
平流层以上的大气统称高层大气。自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,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300千米的高空,温度可达1000℃以上。
在80-120千米的高空,多数来自太空的流星体会燃烧,成为我们夜晚看到的流星。
在80-500千米的高空,有若干电离层。电离层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,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。
高层大气的空气密度很小。在2
000-3
000米的高空,大气的密度已经与星际空间的密度非常接近。这里的一些高速运动的空气质点经常散逸到宇宙空间,这个高度可以看作是地球大气的上界。
课堂小结:
本课抽象内容较多,但一方面对于重点中学生对本章有一点知识基础,另一方面经过本章节学习希望能提高学生的分析能力和推理能力,同时设置一些富有启发性的问题,启发学生思考分析,培养学生自我获取知识的能力:培养学生参与意识,主体意识、创新意识和能力;发挥教师主导作用,体现学生主体地位。
板书:
第二章地球上的大气
第一节
大气的组成和垂直分层
一、大气的组成
二、大气的垂直分层
1、对流层
2、平流层
3、高层大气
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-(共31张PPT)
第二章地球上的大气
第一节
大气的组成和垂直分层
学习目标:
1、识记大气的主要组成成分和大气垂直分层的各层名称;
2、了解干洁空气、水汽和尘埃在大气中的作用;
3、理解各层的气温变化、气流运动、天气状况等主要特征以及对人类活动的影响。
在第一章我们认识了行星地球,也知道了地球是一个普通又是一个特殊的行星,因为它有生命。那么地球有别于其他行星没有的条件是什么呢?之前我们也讲到过,分别是
(1)日地距离适中使地表平均气温为15度,有利于生命过程的发生和发展
(2)地球的体积、质量适中,吸引大量气体聚集在地球周围
(3)液态水的存在。
今天我们就来讲讲条件二中的大量气体是什么。
[新课导入]:
一、大气的组成
大气究竟由什么组成?
大家阅读书第28页的四段话,阅读时要带着“大气究竟由什么组成”这个问题去阅读。
干洁空气、水汽和固体杂质组成的。
25千米以下的干洁空气中,氮气和氧气合占总体积的99%,氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质;氮是地球上生物体的基本元素。
大气中二氧化碳和臭氧含量虽少,但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,另外,它吸收地面辐射的能力强,使气温升高。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。
大气中的水汽和杂质含量很少,却在天气变化中扮演重要角色。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。大气中的杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。大气中的水汽和杂质含量,因时因地而异。
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。
地球大气从地面向上,可延伸到数千千米高空。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。
二、大气的垂直分层
大家阅读书上第32、33页的三段话
1,为什么平流层适合飞机飞行?
2,无线电通信利用了哪层大气的特性?
1、对流层
对流层是大气圈的最底层,集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质,大气中的污染物也多集中在这一层。对流层的高度因纬度而异,在低纬度地区为17-18千米,在高纬度地区仅为8-9千米。对流层气温随高度的升高而递减,在对流层的顶部气温降至-60℃。
对流层的大气上部冷、下部热,有利于大气的对流运动。低纬度地区受热多,对流旺盛,对流层所达高度就高。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送,在上升过程中随着气温降低,容易成云致雨。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。人类生活在对流层的底部。
2.平流层
平流层范围自对流层顶部至50-55千米高空。平流层气温随高度升高而升高。该层大气的下层气温随高度变化很小,但是在30千米以上,气温随高度增加而迅速上升。这是因为平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线,使大气增温。在22-27千米范围内,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层。臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害,被称为“地球生命的保护伞”。
平流层的大气上部热、下部冷,不易形成对流,主要以平流运动为主。该层大气中水汽和杂质含量很少,无云雨现象,能见度好,适合航空飞行。鲍姆加特纳从空中跳下的高度就在平流层范围内。那里氧气稀薄、气温低,必须配备特制的字航服。
3、高层大气
平流层以上的大气统称高层大气。自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,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300千米的高空,温度可达1000℃以上。
在80-120千米的高空,多数来自太空的流星体会燃烧,成为我们夜晚看到的流星。
在80-500千米的高空,有若干电离层。电离层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,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。
高层大气的空气密度很小。在2
000-3
000米的高空,大气的密度已经与星际空间的密度非常接近。这里的一些高速运动的空气质点经常散逸到宇宙空间,这个高度可以看作是地球大气的上界。
巩固练习
1.雾凇是雾中无数0℃以下而尚未凝华的水蒸气随风在树枝等物体上不断积聚冻粘的结果,其形成需要同时具备足够的低温和充分的水汽这两个自然条件。下图为雾凇景观图,吉林雾凇是我国四大自然奇观之一,发生于吉林市松花湖丰满大坝的下游沿岸地区。据此完成下列两题。
(1)雾凇多出现在(
)
A.多云的春夜
B.多雾的盛夏
C.温暖的秋夜
D.晴朗的寒冬
(2)丰满大坝下游沿岸能形成雾凇而上游却不能形成,最可能是大坝下游较上游河段(
)
A.水温高
B.气温低
C.河面广
D.水流缓
2.2017年9月8日,在俄罗斯阿德勒上空,一架飞机与龙卷风狭路相逢,三条大小不一的风柱从天际垂到海面,飞机在极其危险的距离内躲过了这股自然之力,平安飞越该区域,成功着陆。完成下列各题。
(1)飞机与龙卷风狭路相逢时,飞机正位于地球大气层中的(
)
A.对流层
B.平流层
C.电离层
D.高层大气
(2)该飞机在下降过程中,周围大气整体温度变化正确的是(
)
A.逐渐下降
B.逐渐上升
C.先上升后下降
D.先下降后上升
3.2019年6月11日早晨,沈阳出现大雾天气,能见度很低,给道路交通和市民出行带来不便。下图为城区一立交桥在浓雾中若隐若现。据此回答第1~3题。
(1).浓雾天气使能见度降低的原因之一是(
)
A.浓雾吸收地面辐射,增强大气逆辐射
B.浓雾削弱了地面辐射
C.浓雾对太阳辐射有反射作用
D.浓雾改变了太阳辐射的波长
(2).深秋初冬时节也是该地大雾多发期,这其中的道理是(
)
A.昼夜温差减小,水汽易凝结,但风力微弱,水汽不易扩散
B.昼夜温差减小,水汽不易凝结,直接悬浮于大气中
C.昼夜温差较大,水汽不易凝结,直接附着在地面上
D.昼夜温差较大,水汽易凝结,且该季节晴好天气多,有利于扬尘的产生
(3).读图可以发现此时虽然为浓雾天气,能见度不是很好,但是红绿色的交通信号灯却很醒目。运用地理原理分析大雾期间红、绿色光仍然很醒目的原因(
)
A.红、绿色光不容易被散射
B.红、绿色光最容易被散射C.红、绿色光不容易被遮挡
D.红、绿色光不容易被吸收
4.读“地球大气中臭氧浓度垂直分布图”,完成下列各题。
(1)臭氧主要分布于(
)
A.对流层
B.平流层
C.高层大气
D.外层大气
(2)近几十年来,局部地区的臭氧浓度逐年下降,该现象造成的主要影响是(
)
A.降水减少
B.地面温度降低
C.到达地面的紫外线增多
D.大气污染严重
5.在对流层中,大气的组成并不是固定不变的。据此回答下列各题。
(1)大气中含量虽很少,却是天气变化重要角色的物质是(
)
A.二氧化碳和臭氧
B.氩和氖
C.水汽和杂质
D.氮和氧
(2)人类活动造成的大气污染,已导致大气中一些成分比例发生明显变化,表现在(
)
A.臭氧增多
B.氧气增多
C.水汽增多
D.二氧化碳含量增加
6.有人在朋友圈晒了一张客机飞行抓拍,深色为蓝天,白色为云。据此完成下列各题。
(1)此刻,客机飞行在(
)
A.对流层
B.平流层
C.臭氧层
D.高层大气
(2)飞机尾气中含有的大量二氧化碳气体(
)
A.可以吸收紫外线
B.可以吸收太阳辐射中的红外线
C.是大气中含量最多的成分
D.是成云致雨的必要条件
1.答案:(1)D;(2)A
解析:(1)雾凇是在0℃以下形成的,夏季气温高,故排除B选项;多云和温暖的夜晚昼夜温差相对较小,近地面空气中的水汽难以凝结,很难形成雾凇;在晴朗的寒冬,夜晚大气逆辐射弱,地面温度降温幅度大,为水汽的凝结提供了必要条件,易形成雾凇。
(2)大坝内湖水通过水电站发电机组后温度有所升高,江水载着巨大的热能顺流而下,使得大坝下游江面严寒不冻,为雾凇的形成提供充足的水汽。大坝上游水面结冰,不具备雾凇形成的水汽条件。
答案以及解析
2.答案:(1)A(2)B
解析:(1)龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象,常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见。由此判断龙卷风多发生在对流运动旺盛的对流层,飞机与龙卷风相逢,说明相逢于对流层。
(2)对流层的热量主要来自于地面,随着高度的上升,温度逐渐降低。因此飞机在下降过程中,周围大气整体温度应该逐渐上升。
3.答案:(1).C;
(2).D;(3).A解析:(1).浓雾对太阳辐射具有反射作用,使到达地面的太阳辐射减弱,地面物体反射的太阳光减弱,使得人们看到的物体变得模糊不清了,选项C正确。(2).深秋初冬时节,华北地区沙尘天气居多,大气中尘埃物质多,成为水汽凝结的凝结核,晴天时,昼夜温差较大,夜晚气温低,易于水汽的凝结,形成大雾。选项D正确。(3).空气散射时主要对波长较短的紫色光和蓝色光散射明显,而红绿灯所发出的红色和绿色光,波长较长,不容易被散射,所以虽然有大雾天气,红绿灯依然醒目。选项A正确。
4.答案:(1)B(2)C
解析:(1)读图可知,臭氧主要分布于20~40
km左右的高空,位于平流层,故B正确。
(2)臭氧具有吸收紫外线的功能,保护地球上的生命免受过量紫外线辐射的危害,臭氧浓度下降导致到达地面的紫外线增多,会对地面生命的生存造成危害。C正确。
5.答案:(1)C(2)D
解析:(1)水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,杂质作为凝结核是成云致雨的必要条件。
(2)化石燃料的燃烧和森林的破坏使大气中二氧化碳的含量在近300年里大量增加。
6.答案:(1)A(2)B
解析:(1)天气现象如云、雾、雨、雪等出现在对流层中,据材料深色为蓝天,白色为云,说明客机飞行在对流层,故A项正确。
(2)飞机尾气中含有的大量二氧化碳气体,可以吸收太阳辐射中的红外线,B项正确。