【課件】大氣的組成和垂直分層課件高中地理人教版（2019）必修第一冊

2.1大氣的組成和垂直分層——高中地理人教版（2019）必修第一冊電影《中國機長》中，四川航空公司的一架客機在飛行過程中遇到險情，經(jīng)歷了一番驚心動魄之后飛機最終安全迫降，那么飛機在哪一個高度飛行最安全？大氣的分層又是如何的呢？圍繞在地球周圍的厚厚的大氣，阻擋了來自字宙和太陽的有害輻射，成為地球上生物生存不可缺少的保護層；大氣既提供了動植物維持生命活動所需要的各種氣體，又對地球自然環(huán)境產(chǎn)生深刻的影響。例如，地面上的水蒸發(fā)成水汽進入大氣，大氣中的水汽又凝結(jié)成雨、雪等降落地面，使得地球上的水循環(huán)不止。又如，增溫、降溫、刮風、下雨等大氣現(xiàn)象，在漫長的地質(zhì)年代里，不斷地雕塑著地球表面的形態(tài)。如果地球

上沒有大氣，也就沒有生物界，沒有人類及其賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。大氣是地球自然環(huán)境最活躍的組成部分。下面，我們先了解一下大氣的組成和結(jié)構(gòu)。1.通過地理信息提取，培養(yǎng)對區(qū)域空間的初步感知能力。2.通過圖表分析、邏輯推演，了解大氣的垂直分層，培養(yǎng)綜合思維能力。3.通過為宇航員設(shè)計出艙服，培養(yǎng)解決實際問題的地理實踐力。4.通過舉例分析某種大氣成分的時間變化，辯證地認識人類活動與地理環(huán)境的關(guān)系，形成人地協(xié)調(diào)的發(fā)展觀念。學習目標干潔空氣低層大氣中除去水汽和雜質(zhì)以外的混合氣體21%78%干潔空氣成分的體積分數(shù)（25千米以下）二氧化碳CO2光合作用的原料；調(diào)節(jié)地表溫度臭氧—O3吸收紫外線，保護地球生命氧氣O2生物維持生命活動的必需物質(zhì)氮氣—N2生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要組成部分78%21%1%一、大氣的組成二、人類活動與大氣成分大氣污染：人類活動排放的污染物進入大氣，會影響大氣的成分和含量，會造成大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。工業(yè)、燃燒化石燃料、汽車尾氣排放等都會造成大氣污染1.人類活動對大氣的影響思考1740年到2011年，短短不到300年的時間里，二氧化碳體積分數(shù)變化趨勢怎么樣？是什么原因產(chǎn)生的變化呢？造成什么影響？變化趨勢呈現(xiàn)上升趨勢，增加速度加快原因化石燃料燃燒（釋放大量二氧化碳）土地利用的變化（毀林，減少森林吸收二氧化碳的量）大量燃燒化石燃料CO2增多吸收地面輻射氣溫升高全球變暖極冰融化海平面上升淹沒沿海低地植被砍伐全球變暖海水熱膨脹過度使用空調(diào)氟氯碳化物增多臭氧層破壞吸收紫外線能力減弱危害健康和環(huán)境地表紫外線增加臭氧層空洞是大氣平流層中臭氧濃度最小處，是臭氧層缺失處，有臭氧層空洞的地區(qū)會對生物產(chǎn)生重大的影響。南極臭氧層空洞Antarcticozonehole酸雨燒煤的煙囪或燒油的汽車排放出來的酸性氣體，與天上的水蒸氣相遇，形成硫酸和硝酸小水滴，落到地面形成酸雨。2019秦皇島國際馬拉松暨全國馬拉松錦標賽12日在河北省秦皇島市奧體中心開賽，吸引了27000余名選手參賽?？夏醽嗊x手阿爾弗雷德摘取男子全程第一名，用時2小時15分44秒，比去年該賽事冠軍成績快了55秒。他的同胞基普和基普科爾分列二、三名?；顒釉趭W運會等世界重大體育賽事中，來自非洲埃塞爾比亞、肯尼亞的中長跑運動員往往成績優(yōu)異。在非洲地形圖上，找出在兩個國家，歸納它們共同的地形特點。由此，你能推測這兩個國家中長跑運動員成績優(yōu)異的原因嗎？埃塞爾比亞肯尼亞埃塞俄比亞和肯尼亞地形均以高原為主，海拔高，大氣稀，大氣中含氧量低，有利于激發(fā)運動員的潛能。活動：大氣含氧量減少對人體產(chǎn)生的影響我國已建成甘肅榆中、青海多巴、云南海埂、河北興隆、云南呈貢等國家級高原體育訓練基地。表2.1我國部分高原訓練基地的地理坐標地點榆中多巴海埂興隆呈貢海拔/m19962366188821181906經(jīng)度104°02′E103°31′E102°41′E117°22′E102°48′E緯度35°52′N35°52′N25°01′N40°36′N24°53′N目前，世界公認的平原運動員進行高原訓練的最佳高度為海拔1800-2400米。海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%

我國的高原訓練基地的海拔在這個范圍內(nèi)嗎？推測運動員在更高海拔訓練反而達不到理想成績的原因。適當?shù)娜毖醐h(huán)境利于激發(fā)運動員的運動潛力，但氧氣含量太低會危害人體健康甚至危及生命。2.大氣成分對人類的影響（O2）青海多巴甘肅榆中云南海埂、呈貢河北興隆我國高原訓練基地的位置大氣的垂直分層Verticalstratificationoftheatmosphere2012年10月14日奧地利“墜落人”鮑姆加特納在美國西南部乘坐太空艙升空3小時后，他上升至39千米高空后跳下4分鐘后才打開降落傘成為第一個自由落體速度超音速的人39千米高空的大氣與地面大氣有哪些不同？特制宇航服液氧系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)器加壓氧氣外表絕緣鮑姆加特納為什么需要配備特制宇航服？閱讀思考地球內(nèi)部是可以分層的那外部大氣是否也可以分層呢？依據(jù)是什么？溫度？密度？思考1.隨高度的上升，對流層和平流層的氣溫分別是怎樣變化的？2.為什么說對流層與人類的關(guān)系最密切？3.為什么平流層適合飛機飛行？圖2.5大氣的垂直分層示意-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100102030405060人造衛(wèi)星5012高層大氣平流層對流層溫度/℃高度/Km氣溫垂直分布流星極光垂直分層對流層高層大氣平流層根據(jù)溫度、密度和運動狀況，大氣自下而上可以劃分為對流層平流層高層大氣11.垂直分層-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100102030405060人造衛(wèi)星5012高層大氣平流層對流層溫度/℃高度/Km氣溫垂直分布流星極光對流層12km低緯度：17-18km中緯度：10-12km高緯度：8-9km1.垂直分層-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100102030405060人造衛(wèi)星5012高層大氣平流層對流層溫度/℃高度/Km氣溫垂直分布流星極光平流層50km22-27km處，形成臭氧層，使大氣增溫12km1.垂直分層-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100102030405060人造衛(wèi)星5012高層大氣平流層對流層溫度/℃高度/Km氣溫垂直分布流星極光高層大氣50km空氣密度很小，存在若干電離層3000+km流星體燃燒，形成流星，有極光現(xiàn)象電離層影響無線電通信對流層為什么會對流？T氣溫隨高度的升高而遞減地面：主要熱源冷平流層為什么會平流？T氣溫隨高度的升高而遞增冷2018年3月12日，一架自孟加拉飛往尼泊爾的客機在降落期間失事，造成49人死亡，22人受傷。這架飛機由孟加拉國航空公司US-Bangla運營。探究1.空難多數(shù)發(fā)生在飛行的哪一階段？為什么飛的越高越安全？2.臭氧層位于圖中大氣的哪一層？為什么臭氧被譽為“地球生命的保護傘”？臭氧層電離層垂直分層高度主要特點特點成因?qū)α鲗拥途?7～18千米中緯10～12千米高緯8～9千米氣溫隨高度的增加而遞減(每升高100米，溫度大約降低0.6℃）地面是對流層大氣主要的直接熱源離地面越近，受熱越多空氣對流運動顯著上部冷、下部熱有利于空氣對流運動天氣現(xiàn)象復雜多變幾乎全部水汽、固體雜質(zhì)對流運動易成云致雨平流層對流層頂?shù)?0～55千米下層氣溫隨高度變化小；30千米以上隨高度增加而迅速上升臭氧大量吸收太陽紫外線以平流運動為主上熱下冷，大氣穩(wěn)定有利于高空飛行水汽、雜質(zhì)極少，云雨絕跡，能見度好，氣流平穩(wěn)高層大氣平流層頂?shù)酱髿馍辖?高度約2000-3000千米)氣壓很低，密度很小離地面遠，引力小80～500千米高空有若干電離層，能反射無線電波電離層大氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，處于高度電離狀態(tài)刮開有獎刮開有獎刮開有獎刮開有獎刮開有獎刮開有獎刮開有獎刮開有獎刮開有獎逆溫地面上空的大氣結(jié)構(gòu)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的反?，F(xiàn)象。逆溫的出現(xiàn)使空氣的對流減弱，使污染物不易擴散，污染物就會長期停留在原處而造成污染加重。氣溫高度氣溫高度大氣污染的幫兇逆溫夜間地面迅速降