大氣的組成和垂直分層教案2

教學(xué)設(shè)計(jì)：大氣的組成和垂直分層（下）（新教材）（3）高層大氣無(wú)線電通信利用了哪層大氣的特性？利用了電離層大氣反射無(wú)線電波的特征，電離層大氣在太陽(yáng)紫外線和宇宙射線作用，大氣處于高度電離狀態(tài)，能反射無(wú)線電波。高層大氣高度、特點(diǎn)及成因、極光流星人造衛(wèi)星宇宙飛船(1)氧氣是大氣中含量最多、最重要的氣體組成。()(2)臭氧層因強(qiáng)烈吸收紅外線而對(duì)地表生物有保護(hù)作用。()(3)對(duì)流層、平流層的溫度變化特征相似。()(4)高層大氣中的電離層的存在影響人類(lèi)的無(wú)線電通信。()(5)能夠見(jiàn)到各種天氣變化現(xiàn)象的大氣分層是()A．對(duì)流層B．平流層C．高層大氣D．臭氧層提示：(1)×大氣中含量最多的氣體是氮?dú)狻?2)×臭氧層主要吸收太陽(yáng)輻射中的紫外線。(3)×對(duì)流層中溫度隨高度增加而降低，平流層是相反的。(4)√高層大氣中的電離層能反射無(wú)線電波，影響無(wú)線電通信。(5)A[對(duì)流層中的天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。]（三）逆溫1、逆溫現(xiàn)象一般情況下，氣溫隨海拔升高而降低，大約每升高1000米，氣溫下降6℃，但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣溫隨海拔升高而上升的現(xiàn)象，即出現(xiàn)了逆溫現(xiàn)象（如下圖所示B、C之間），根據(jù)其成因分為輻射逆溫、平流逆溫、鋒面逆溫和地形逆溫等。2、逆溫類(lèi)型（1）輻射逆溫經(jīng)常發(fā)生在晴朗無(wú)云的夜間或黎明，由于大氣逆輻射較弱，地面輻射散失熱量多，近地面氣溫迅速下降，而高處大氣層降溫較小，從而出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。這種逆溫現(xiàn)象黎明前最強(qiáng)，日出后逆溫層自下而上消失。（2）平流逆溫暖空氣水平移動(dòng)到冷的地面或冷的水面上，會(huì)發(fā)生接觸冷卻作用，愈近地面的空氣降溫愈多，而上層空氣受冷地表面的影響小，降溫減少，于是產(chǎn)生逆溫現(xiàn)象。這種因空氣平流產(chǎn)生的逆溫，稱為平流逆溫。（3）鋒面逆溫鋒面逆溫是由于鋒面上下冷暖空氣的溫度差異而形成的逆溫。（4）地形逆溫主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。由于山坡散熱快，冷空氣循山坡下沉到谷底，谷底原來(lái)的較暖空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)氣溫的倒置現(xiàn)象。3、逆溫影響（1）成霧早晨易出現(xiàn)多霧天氣，降低大氣能見(jiàn)度，影響人們的出行，易出現(xiàn)交通事故。（2）大氣污染逆溫使空氣垂直對(duì)流受阻，造成近地面污染物不能及時(shí)擴(kuò)散(如霧霾)，從而危害人體健康，如果位于盆地內(nèi)，將會(huì)更加嚴(yán)重。霧都重慶（3）沙塵暴抑制空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)，不易形成云雨，近地面沙塵不易被上升氣流帶起，沙塵暴不易發(fā)生。（4）航空低空逆溫造成的多霧天氣給飛機(jī)起降帶來(lái)麻煩，而高空逆溫對(duì)飛機(jī)飛行極為有利。原因是高空逆溫會(huì)阻礙空氣垂直對(duì)流的發(fā)展，飛機(jī)在飛行中不會(huì)有大的顛簸，飛行平穩(wěn)；同時(shí)提高了能見(jiàn)度，使飛行更加安全。（5）合理利用在一些山坡或河谷地區(qū)。如中國(guó)新疆伊犁河谷，逆溫從10月至翌年3月，長(zhǎng)達(dá)半年之久。1月份的坡地逆溫層厚達(dá)400米，逆溫強(qiáng)度達(dá)5℃。逆溫帶有效地提高了谷地在冬季的溫度水平，多年生果樹(shù)越冬可不必埋土，凍害得以避免或減輕，而且果實(shí)硬度高，品質(zhì)好；在這里發(fā)展蔬菜種植，可減少熱能投入，提高經(jīng)濟(jì)效益；逆溫層坡地還是當(dāng)?shù)厣蟊芎?、越冬的理想?chǎng)所。三、本課小結(jié)四、鞏固練習(xí)讀大氣垂直分層高度、溫度和氣壓的變化圖，回答1～3題。1．關(guān)于圖中①②層大氣的正確敘述是()A．①層大氣厚度隨緯度增加而減小B．②層因氫原子吸收紫外線而增溫C．①層大氣平穩(wěn)利于大型飛機(jī)飛行D．②層大氣與人類(lèi)關(guān)系最密切2．關(guān)于圖中內(nèi)容的正確敘述是()A．大氣垂直分層的依據(jù)是大氣溫度和氣壓的變化B．隨高度的增加，氣溫和氣壓均越來(lái)越低C．距地面20km處氣壓降為地面的一半D．對(duì)流層垂直方向上的溫度變化范圍大致是－60～20℃3．我國(guó)發(fā)射的“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行軌道所在的大氣層()A．氣壓很低、空氣密度很小B．最高氣溫約為40℃C．氣流以平流運(yùn)動(dòng)為主D．有時(shí)會(huì)發(fā)生云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象答案：解析：第1題，圖中①層是對(duì)流層，大氣厚度隨緯度增加而減小，A對(duì)；②層是平流層，因臭氧吸收紫外線而增溫，B錯(cuò)；②層大氣平穩(wěn)，利于大型飛機(jī)飛行，C錯(cuò)；①層大氣與人類(lèi)關(guān)系最密切，人類(lèi)生活在對(duì)流層底部，D錯(cuò)。第2題，大氣垂直分層的主要依據(jù)是溫度、密度、大氣運(yùn)動(dòng)狀況，氣壓的變化不是劃分依據(jù)，A錯(cuò)；在對(duì)流層，隨高度的增加，氣溫和氣壓均越來(lái)越低，平流層隨著高度增加，氣溫升高，B錯(cuò)；氣壓是單位面積上空氣柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，結(jié)合圖示縱軸數(shù)值，距地面20km處空氣稀薄，氣壓不到地面的十分之一，C錯(cuò)；對(duì)流層垂直方向上溫度變化范圍大致是－60～20℃，D對(duì)。第3題，我國(guó)發(fā)射的“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行軌道所在的大氣層屬于高層大氣，氣壓很低、空氣密度很小，A對(duì)；根據(jù)圖示曲線判斷，最高氣溫約為0℃，B錯(cuò)；氣流以平流運(yùn)動(dòng)為主的是平流層，C錯(cuò)；不會(huì)發(fā)生云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象，D錯(cuò)。氣溫垂直遞減率是指空氣溫度在垂直方向上隨高度升高而降低的數(shù)值。讀“某地春季某日氣溫垂直遞減率(°C/100米)時(shí)空變化圖”，完成4～6題。氣溫垂直遞減率4．當(dāng)天該地幾乎沒(méi)有對(duì)流運(yùn)動(dòng)發(fā)生的時(shí)段是()A．9～17時(shí)B．18時(shí)～次日7時(shí)C．17時(shí)～次日9時(shí)D．19時(shí)～次日6時(shí)5．發(fā)生大氣逆溫現(xiàn)象的最大高度約為()A．100米B．200米C．400米D．500米6．如果該地位于華北地區(qū)，這天()A．大氣環(huán)境質(zhì)量好B．不容易有沙塵暴形成C．較有可能陰雨天氣D．能見(jiàn)度高，行車(chē)方便答案解析：第4題由圖可知，在18時(shí)到次日7時(shí)之間，近地面大氣隨海拔升高，氣溫升高，空氣下冷上熱，不利于空氣對(duì)流，即發(fā)生逆溫現(xiàn)象。第5題由縱坐標(biāo)可知，逆溫層最大高度約為400米。第6題逆溫現(xiàn)象抑制了空氣對(duì)流，近地面污染物聚集，大氣能見(jiàn)度差，污染嚴(yán)重；空氣對(duì)流弱，不易形成云雨；近地面沙塵不易被上升氣流帶起，沙塵暴不易發(fā)生。讀圖，回答7～8題。7．探空氣球記錄的隨高度增加氣溫變化的規(guī)律可能是()A．一直遞減B．一直遞增C．遞增→遞減→遞增→遞減D．遞減→遞增→遞減→遞增8．探空氣球探測(cè)到水汽集中的層次是()A．對(duì)流層 B．平流層C．高層大氣 D．電離層答案：解析：第7題，從圖中看到該氣球所在高度100千米，位于高層大氣中，所以該探究氣球飛越了對(duì)流層、平流層、高層大氣，氣溫變化符合D項(xiàng)。第8題，大氣總質(zhì)量的四分之三集中在對(duì)流層，對(duì)流層以上云雨絕跡，故幾乎所有的水汽和固體雜質(zhì)集中在對(duì)流層。9、讀圖，完成下列問(wèn)題。(1)該圖反映的是________緯度大氣的垂直分層，理由是______________________________________________________。(2)A層大氣熱量主要直接來(lái)自________，該層大氣天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變的原因是①______________________________________；②__________________________________________________。(3)補(bǔ)繪B層氣溫變化曲線，該層22～27千米高度處________含量達(dá)到最大值，成為人類(lèi)生存環(huán)境的天然屏障。(4)圖中C層下部氣溫隨高度變化的特點(diǎn)是________，推測(cè)氣流運(yùn)動(dòng)狀況是___________________________________________________________________。(5)C層中有若干________層，________強(qiáng)烈時(shí)，________信號(hào)會(huì)受影響。(6)A→B→C大氣密度變化趨勢(shì)是________。[解析]第(1)題，對(duì)流層的厚度因緯度而異。低緯度為17～18千米，中緯度為10～12千米，高緯度為8～9千米。根據(jù)圖示可判定該圖反映的是中緯度大氣的垂直分層。第(2)題，對(duì)流層大氣的熱量主要直接來(lái)自地面。其天氣復(fù)雜多變的原因有兩點(diǎn)：一是該層集中了大氣中幾乎全部的水汽和固體雜質(zhì)；二是空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，氣流上升時(shí)，氣溫下降，水汽易凝結(jié)，容易成云致雨。第(3)題，B層為平流層，因臭氧的存在，該層大量吸收紫外線，一方面使氣溫隨高度的增加而升高；另一方面使射向地面的紫外線大大減少，成為人類(lèi)生存環(huán)境的天然屏障。第(4)題，在50～85千米高度的范圍內(nèi)，氣溫的變化跟對(duì)流層的氣溫變化相似，都是隨高度的上升而下降。據(jù)此可以推測(cè)該層的空氣運(yùn)動(dòng)以對(duì)流運(yùn)動(dòng)為主。第(5)題，C層為高層大氣，該層有電離層，電離層能反射無(wú)線電波，太陽(yáng)活動(dòng)能對(duì)電離層產(chǎn)生擾動(dòng)，導(dǎo)致無(wú)線電短波部分或全部被吸收。第