高中地理新人教版必修第一冊課件1.4大氣的組成和垂直分層（共49張PPT）

第二節(jié)大氣的組成和垂直分層2012年奧地利“墜落人”菲利克斯.鮑姆加特納穿著特制的宇航服乘坐太空艙升空，待上升距離地表39千米處，他縱身躍下。“墜落人”所穿的宇航服外表為何是絕緣的？密封的內(nèi)層中為什么要填充加壓氧氣？39千米高空的大氣與地面大氣有哪些不同？一、大氣的組成1.低層大氣干潔空氣雜質(zhì)水汽N2和O2合占總體積的99%想一想：在我們周圍的大氣中，都有些什么物質(zhì)？2.低層大氣各成分的作用。材料1：氧氣瓶氧是人類和其他生物維持生命活動必需的物質(zhì)材料2：氮是地球上生物體的基本要素材料3：二氧化碳是植物進行光合作用的重要原料，動物把二氧化碳當(dāng)成廢料從體內(nèi)排除，植物卻必須用二氧化碳來生產(chǎn)“食物?！倍趸伎梢詮娏椅占t外線，對地面有保溫作用。二氧化碳含量過高，地表溫度逐漸升高，就形成“溫室效應(yīng)”。二氧化碳是綠色植物進行光合作用的基本原料，對地表有保溫作用氮是組成氨基酸的基本元素之一，而氨基酸又是構(gòu)成動物營養(yǎng)物質(zhì)所需蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)。其中蛋白質(zhì)的平均含氮量約為16%。材料4：少量穿透大氣到達地面的紫外線對人類和生物則是十分有益的，但是過量紫外線照射會燒傷皮膚，引起白內(nèi)障甚至皮膚癌。而臭氧能大量吸收太陽光線中的紫外線，使大氣增溫，同時減少了到達地面的紫外線，使地面上的生物免受紫外線傷害。臭氧能吸收紫外線，使大氣增溫；對生物具有保護作用吸熱吸熱吸熱放熱放熱放熱材料5：水汽是成云致雨的必要條件；直接影響地面和大氣的溫度。材料6：固體雜質(zhì)是凝結(jié)核，促成水汽的凝結(jié)，是成云致雨的必要條件。在純凈的大氣中，水汽必須達到百分之幾百的過飽和度，才能凝結(jié)成水滴。但有大氣凝結(jié)核存在的條件下，水汽凝結(jié)所需的過飽和度顯著降低。固體雜質(zhì)會吸附雜質(zhì)，逐漸成為大水滴，達到一定程度后空氣無法使其漂浮著，就會變成雨落下來。水汽和固體雜質(zhì)的含量因時因地而異。例如：城市上空的霧比郊區(qū)多，就是因為城市空氣中塵埃較多的緣故。地面有植被覆蓋，水汽含量增多，而固體雜質(zhì)含量變少。我國北方地區(qū)冬春季節(jié)，氣候干旱，大氣中水汽含量少，而固體雜質(zhì)多。大氣組成作用干潔空氣O2N2CO2O3水汽固體雜質(zhì)人類和一切生物維持生命活動所必需的物質(zhì)地球上生物體的基本成分光合作用的基本原料，對地表有保溫作用吸收紫外線，使大氣增溫；對生物具有保護作用成云致雨的必要原料；影響地面和大氣的溫度作為凝結(jié)核，成云致雨的必要條件低層大氣各成分的作用總結(jié)工業(yè)廢氣汽車尾氣3.人類活動對大氣的影響（1）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，產(chǎn)生大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。（2）造成臭氧層空洞釋放氟氯烴破壞臭氧層臭氧層空洞制冷產(chǎn)品：（2）造成臭氧層空洞皮膚癌、白內(nèi)障患者增加臭氧層空洞射向地面的紫外線增多（3）二氧化碳含量增加化石燃料的大量使用釋放大量二氧化碳森林面積減少減少森林對二氧化碳的吸收量大氣中的二氧化碳增多（3）二氧化碳含量增加（溫室效應(yīng)）CO2含量增加全球變暖冰川融化海平面上升活動了解大氣含氧量減少對人體產(chǎn)生的影響大氣中氧氣含量對人體健康至關(guān)重要。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)娜毖醐h(huán)境利于激發(fā)運動員潛力。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(xùn)練基地（表2.1）活動1.在奧運會等世界重大體育賽事中，來自非洲埃塞俄比亞、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？答：1.埃塞俄比亞和肯尼亞地形均以高原為主，海拔高，大氣稀薄，大氣中含氧量低，有利于激發(fā)運動員的潛能。2.在中國地圖（地圖冊或教學(xué)掛圖）上找到表2.1所列的高原訓(xùn)練基地的位置。答：3.榆中、多巴、海埂、興隆、呈貢等高原訓(xùn)練基地海拔均位于1800~2400米范圍內(nèi)。結(jié)合表2.2可知，海拔越高，含氧量低。會危及運動員的身體健康，反而達不到理想成績。3.目前，世界公認(rèn)的平原運動員進行高原訓(xùn)練的最佳高度為海拔1800—2400米。表2.1中所列的高原訓(xùn)練基地的海拔在這個范圍內(nèi)嗎？參照表2.2推測運動員在更高海拔訓(xùn)練反而達不到理想成績的原因。非洲最高的山峰乞力馬扎羅山，地處赤道附近，山頂卻終年積雪，這是為什么？氣溫隨海拔高度的增加而遞減，乞力馬扎羅山海拔高（接近6000米），因此，山頂氣溫很低，終年積雪。二、大氣的垂直分層1.劃分依據(jù)：氣溫、運動狀況、密度2.垂直分層：對流層平流層高層大氣對流層平流層高層大氣(1)對流層季節(jié)差異：夏季厚，冬季薄。緯度17~1810~1210~128~98~9N90°60°30°0°30°60°90°S厚度（KM)5101520緯度差異：低緯厚，高緯薄。對流層高度的緯度差異：3.大氣各層的主要特點對流層的厚度為什么存在時空差異？地表氣溫差異導(dǎo)致對流強度不同。對流層的熱量來自地面，其厚度受地面溫度影響。地面溫度高，空氣對流作用強，對流層厚度大；反之，地面溫度低，空氣對流運動弱，對流層厚度小。氣溫變化:對流層(1)對流層氣溫隨高度的增加而遞減原因：地面是對流層大氣的主要的直接熱源海拔每升高1000米，氣溫降低6℃TA＞TB：TA＞TC：TC＞TB：B海拔高，距離地表遠(yuǎn),吸收的地面輻射少C海拔高，大氣稀薄，吸收地面輻射的能力弱B、C海拔相同，大氣疏密相同，C距離地表近ABC比較A、B、C三地的溫度氣溫變化:對流層(1)對流層氣溫隨高度的增加而遞減原因：地面是對流層大氣的主要的直接熱源海拔每升高1000米，氣溫降低6℃大氣運動狀況：對流運動顯著原因：對流層上部冷、下部熱。對流運動顯著的原因：氣溫變化:對流層(1)對流層氣溫隨高度的增加而遞減原因：地面是對流層大氣的主要的直接熱源海拔每升高1000米，氣溫降低6℃大氣運動狀況：對流運動顯著原因：對流層上部冷、下部熱。天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變天氣狀況：原因：水汽塵埃含量多平流層氣溫變化：臭氧層對流層⑵平流層范圍：對流層頂至50-55千米；隨高度增加而上升(上熱下冷).原因：臭氧吸收太陽紫外線臭氧層:22-27千米處.平流層氣溫變化：臭氧層對流層⑵平流層范圍：大氣運動狀況:對流層頂至50-55千米；隨高度增加而上升(上熱下冷).大氣水平流動原因：臭氧吸收太陽紫外線原因：平流層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定。臭氧層:22-27千米處.平流層氣溫變化：臭氧層天氣狀況：對流層⑵平流層范圍：大氣運動狀況:對流層頂至50-55千米；隨高度增加而上升(上熱下冷).大氣水平流動晴朗原因：臭氧吸收太陽紫外線原因：平流層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定。原因：水汽、雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn)。臭氧層:22-27千米處.平流層臭氧層對流層⑵平流層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，且該層大氣在水汽和雜質(zhì)含量少，天氣晴朗，能見度好，適合飛機飛行。思考：中間層范圍：氣溫變化：大氣運動狀況：平流層對流層⑶高層大氣平流層頂至85千米

隨高度增加而降低（下熱上冷）高空對流A.中間層原因：底部無臭氧吸收紫外線，其熱源主要來自平流層。原因：對流層上部冷、下部熱。中間層平流層對流層⑶高層大氣B.熱層范圍：中間層頂至800千米氣溫變化：

隨高度增加而上升（上熱下冷）原因：氧原子吸收太陽紫外線而使溫度升高大氣處于高度電離狀態(tài)，能反射無線電波。熱層800電離層：80～500千米原因：太陽紫外線和宇宙射線作用無線電通信利用了哪層大氣的特征？思考：利用了電離層大氣反射無線電波的特征，電離層大氣在太陽紫外線和宇宙射線作用，大氣處于高度電離狀態(tài)，能反射無線電波。中間層平流層對流層⑶高層大氣熱層800C.外層（散逸層）范圍：熱層頂以上大氣十分稀薄，常有粒子散逸。2000~3000外層（散逸層）4.大氣各層對人類活動影響垂直分層與人類關(guān)系對流層①與人類關(guān)系最為密切，人類就生存在對流層底部②各種天氣現(xiàn)象發(fā)生在對流層平流層①臭氧大量吸收太陽紫外線（被譽為“地球生命的保護傘”）②氣流平穩(wěn)，有利于高空飛行高層大氣電離層能反射短波無線電波，對無線電通信有重要作用1．逆溫含義一般情況下，對流層溫度上冷下暖。但在一定條件下，對流層的某一高度有時也會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象，這種氣溫逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象我們稱之為“逆溫”。拓展---逆溫現(xiàn)象(1)輻射逆溫及其生消過程①圖a為正常氣溫垂直分布情況。在晴朗無云或少云的夜晚，地面很快冷卻，貼近地面的大氣層也隨之降溫。離地面越近降溫越快，離地面越遠(yuǎn)降溫越慢，因而形成了自地面開始的逆溫(圖b)。②隨著地面冷卻的加劇，逆溫逐漸向上擴展，黎明時達到最強(圖c)。③日出后，太陽輻射逐漸增強，地面很快增溫，逆溫層便逐漸自下而上消失(圖d、e)。2.逆溫的類型（2）地形逆溫：在山谷與盆地區(qū)域，夜間山坡上的冷空氣沿山坡下沉，谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象.（3）平流逆溫當(dāng)暖空氣水平移動到冷卻的地面、水面或氣層之上時，暖空氣與冷地面之間不