2020級高一地理必修一2.1大氣的組成和垂直分層

必修第一冊第一章地球上的大氣

第一節(jié)大氣的組成和垂直分層

2012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。約3小時后，他上升至39千米空。隨后，他從那里跳下，4分鐘后才打開降落傘，成為第個自由落體速度超音速的人(圖2.1)。他配備的特制宇航服外表絕緣,密封的內層中填充加壓氧氣；頭盔內有液氧系統(tǒng)，護目鏡中裝有溫度調節(jié)器。39千米高空的大氣與地面大氣有哪些不同？鮑姆加特納為什么需要配備特制宇航服？圖2.1自由落體狀態(tài)中的鮑姆加特納自主學習·閱讀課本P28-P33大氣的組成干潔空氣低層大氣中除去水汽和雜質之外的混合氣體，稱為干潔空氣。25千米以下的干潔空氣中，氮氣（78%）和氧氣（21%）合占總體積的99%。組成成分作用干潔空氣氧氣

氮氣

生物體的基本成分；有減弱氧化的作用二氧化碳

臭氧

水汽

雜質

作為凝結核，是成云致雨的必要條件大氣的組成及其與生產生活的影響維持人類及一切生物的生命活動；具有氧化作用植物進行光合作用的重要原料；吸收長波輻射，有“保溫效應”吸收太陽紫外線，保護地球生物；影響大氣溫度水汽的相變，產生了一系列天氣現(xiàn)象，直接影響地面和大氣溫度思考從1740年到2011年，短短不到300年的時間里，二氧化碳體積分數變化趨勢是怎么樣的？是什么原因導致了這種變化呢？會造成什么影響？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）影響：全球變暖、氣候異常、生態(tài)惡化自主學習·閱讀課本P29案例地點榆中多巴海埂興隆呈貢海拔/m19962366188821181906經度104°02′E103°31′E102°41′E117°22′E102°48′E緯度35°52′N35°52′N25°01′N40°36′N24°53′N表2.1我國部分高原訓練基地的地理坐標大氣中氧氣含量對人體健康至關重要?？茖W研究發(fā)現(xiàn)，適當的缺氧環(huán)境利于激發(fā)運動員的運動潛力。但含氧量太低會危害人體健康甚至危及生命。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。探究活動·了解大氣含氧量減少對人體產生的影響1.在奧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，找出這兩個國家，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？探究活動·了解大氣含氧量減少對人體產生的影響埃塞爾比亞、肯尼亞地形均以高原為主。成績優(yōu)異的原因：海拔高，大氣稀薄，大氣中含氧量低，有利于激發(fā)運動員的運動潛力。海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%3.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。表2.1中所列的高原訓練基地的海拔在這個范圍內嗎？參照表2.2推測運動員在更高海拔訓練反而達不到理想成績的原因。表2.2不同海拔與海平面的含氧量比探究活動·了解大氣含氧量減少對人體產生的影響原因：海拔越高，大氣越稀薄，大氣中含氧量越低，超過了人體的耐受力，會危及運動員的身體健康，反而達不到理想的成績。大氣的垂直分層探究活動·課本P31思考題高層大氣平流層對流層地球大氣從地面向上，可延伸到數千千米高空。根據溫度、運動狀況和密度，大氣自下而上可以劃分為對流層、平流層和高層大氣。1.為什么平流層適合飛機飛行?平流層的大氣上部熱，下部冷，不易形成對流，大氣平穩(wěn)，以平流運動為主，且該層大氣中水汽和雜質含量很少，無云雨現(xiàn)象，能見度好，適合飛機飛行。2.無線電通信利用了哪層大氣的特性?在80-500千米的高空，有若干電離層。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)，能反射無線電波。對流層①氣溫特征熱量源于地面，氣溫隨海拔升高而降低②運動特征：上冷下熱，對流運動顯著對流層的高度因緯度而異，低緯度地區(qū)約為17-18千米，高緯度地區(qū)約為8-9千米。原因：低緯度地區(qū)接受太陽輻射多，對流旺盛，對流層的高度就高。對流層的高度因季節(jié)而異，夏季厚冬季薄。③天氣特征：復雜多變近地面的水汽和雜質通過對流運動向上輸送，在上升過程中隨著氣溫降低，容易成云致雨。（每上升1000米下降6℃）平流層①氣溫特征臭氧吸收太陽紫外線，使大氣增溫平流層氣溫隨高度升高而升高②運動特征上熱下冷，不易形成對流，大氣平穩(wěn)，以平流運動為主③天氣特征——無云雨現(xiàn)象該層大氣中水汽和雜質含量很少，無云雨現(xiàn)象，能見度好，適合航空飛行平流層以上的大氣統(tǒng)稱高層大氣①氣溫特征：氣溫隨海拔升高先降后升原因：自平流層頂部開始，由于沒有吸收紫外線的臭氧，氣溫會下降。隨后，由于大氣吸收了更短波長的太陽紫外線，溫度又持續(xù)上升。②電離層在80-500千米的高空，有若干電離層。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)，能反射無線電波。當太陽活動強烈時，會增加射向地球的帶電粒子流，是電離層狀態(tài)發(fā)生劇烈變化，在高緯度地區(qū)產生極光現(xiàn)象。高層大氣知識結構在對流層中，大氣的組成并不是固定不變的。據此回答1-2題。1.大氣中含量雖很少，卻是天氣變化重要角色的物質是（)A.二氧化碳和臭氧 B.氬和氖C.水汽和雜質 D.氮和氧2.由于人類活動造成的大氣污染已導致大氣中一些成分比例發(fā)生明顯變化，表現(xiàn)在（）A.臭氧增多 B.氧氣增多C.水汽增多 D.二氧化碳含量增加CD課堂作業(yè)解析水的相變產生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，雜質作為凝結核是成云致雨的必要條件。解析化石燃料的燃燒和森林的破壞使二氧化碳的體積分數在近300年里增加了40%多。大氣呈現(xiàn)“上熱下冷(圖中②，隨高度增加氣溫上升)”時，稱之為逆溫現(xiàn)象。完成3～4題。3.對流層大氣的熱量主要來自（）A.太陽輻射

B.地面輻射C.大氣輻射

D.大氣逆輻射解析近地面大氣的主要熱源是地面輻射。課堂作業(yè)B大氣呈現(xiàn)“上熱下冷(圖中②，隨高度增加氣溫上升)”時，稱之為逆溫現(xiàn)象。完成3～4題。4.對流層大氣出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象時，近地面空氣中污染物含量較高的主要原因是（）A.阻擋了近地面空