《大氣的組成與垂直分層》參考課件1

第二章自然地理要素及現(xiàn)象第二節(jié)大氣的組成與垂直分層第二節(jié)大氣的組成與垂直分層課程標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用圖表等資料，說(shuō)明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解大氣的組成和垂直分層2.結(jié)合實(shí)例，說(shuō)明大氣的組成和垂直分層與生產(chǎn)生活的聯(lián)系探索民航客機(jī)的飛行高度

民航客機(jī)的飛行高度

民航客機(jī)的飛行分為起飛、巡航和降落三個(gè)階段。主要航程為巡航，也就是平飛階段，其飛行高度以舒適、經(jīng)濟(jì)為原則。我國(guó)民航規(guī)定，中型以上的民航客機(jī)都在海拔7000~12000米的高空飛行，其中大型民航客機(jī)一般在11000米上下的高空飛行。這個(gè)空間大氣垂直運(yùn)動(dòng)較少，以水平運(yùn)動(dòng)為主，飛機(jī)在其中受力比較穩(wěn)定；水汽和塵埃含量少，能見(jiàn)度高；對(duì)地面產(chǎn)生的噪聲污染相對(duì)較??；飛鳥(niǎo)飛行一般達(dá)不到此高度，可以避免機(jī)鳥(niǎo)相撞的事故。思考：大型民航客機(jī)的飛行高度主要位于大氣層的哪一層?平流層垂直方向上大氣密度隨高度增大而減小，平流層的大氣中水汽雜質(zhì)含量少，能見(jiàn)度好，大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主，氣流平穩(wěn)，天氣晴朗，是大型民航客機(jī)最為適宜的飛行區(qū)域?，F(xiàn)代地球大氣是距今3.5億年前，當(dāng)陸地上開(kāi)始出現(xiàn)大量植物時(shí)，才逐漸演變形成的思考：現(xiàn)代大氣是怎樣逐漸演變成的？①現(xiàn)代地球大氣是距今3.5億年前，當(dāng)陸地上開(kāi)始出現(xiàn)大量植物時(shí)，

才逐漸演變形成的。②原始大氣的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨，缺少

氧氣。⑤現(xiàn)代大氣：主要成分是氮?dú)夂脱鯕?。?dǎo)入新課思考：大型民航客機(jī)的飛行高度主要位于大氣層的哪一層?思考：極限跳傘為什么要配備特制的宇航服？一、大氣的組成一、大氣的組成低層大氣的組成：干潔空氣、水汽和固體雜質(zhì)。思考：低層大氣由哪些物質(zhì)組成的？1.大氣的組成干潔空氣閱讀：

氮?dú)?/p>

氧氣低層大氣的作用思考：低層大氣成分對(duì)地球生物起

到什么作用？二氧化碳

臭氧結(jié)論：臭氧的濃度在垂直方向上分布不均。

距離地面20~25千米是臭氧濃度最高的區(qū)域，

稱為臭氧層。位于平流層。平流層0312km50km地球生命的“保護(hù)傘”

臭氧

水汽

雜質(zhì)思考：水汽和雜質(zhì)為什么是成云致雨的必要條件？例如：城市上空的霧比郊區(qū)多，就是因?yàn)槌鞘锌諝庵?/p>

塵埃較多的緣故。1.低層大氣（高度25千米以下）的組成及作用

組成成分占比

作用

干潔空氣78%

地球上生物體的基本元素21%一切生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)很少①綠色植物進(jìn)行

的重要原料；②吸收地面輻射的能力強(qiáng)，使氣溫____

對(duì)地面有保溫作用（吸收紅外線）很少①吸收太陽(yáng)

，使大氣增溫；②減少到達(dá)地面的紫外線，保護(hù)地球

免受紫外線傷害→地球生命的“保護(hù)傘”氮?dú)?N2)氧氣(O2)二氧化碳(CO2)臭氧(O3)光合作用升高紫外線生物其次：還有氬氣和甲烷

極

少成云致雨的必要條件①近地面水汽吸收地面熱量→大氣升溫②水汽溫度變化→吸熱或放熱→水的相變→云、

雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象的發(fā)生.

直接影響地面和大氣的溫度.固體雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件①塵埃物質(zhì)→吸附水汽→霧或降水②塵埃物質(zhì)→削弱太陽(yáng)光→大氣能見(jiàn)度降低水汽(H2O)2.人類活動(dòng)對(duì)大氣的影響：思考：大氣的組成有哪些變化？

這些變化人類生產(chǎn)、生活有什

么影響？(1)全球氣候變暖人類燃燒礦物燃料、破壞森林等活動(dòng)，使大氣中二氧化碳含量增加，導(dǎo)致全球氣候變暖①人類活動(dòng)排放廢氣→改變大氣成分，產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”②人類活動(dòng)排放廢熱→影響大氣溫度，產(chǎn)生“熱島效應(yīng)”思考：大氣的組成有哪些變化？這些

變化人類生產(chǎn)、生活有什么影響？（2）臭氧層破壞

人類使用冰箱、空調(diào)釋放大量氟氯烴化合物，

破壞大氣中的臭氧層，引起臭氧層空洞臭氧空洞（3）危害人體健康①人類排放固體微顆粒，產(chǎn)生霧霾，危害人體健康；②人類排放有毒氣體引起大氣污染，危害人體健康。(4)酸雨污染人類燃燒煤和石油排放的二氧化硫酸性氣體，或汽車尾氣排放出的氮氧化物煙氣與大氣中的水蒸氣相遇，就形成硫酸和硝酸小滴，使雨水酸化，降落到地面形成酸雨。腐蝕建筑物、鐵軌、文物古跡，使河湖水酸化，影響植物水生生物生長(zhǎng)發(fā)育。名詞鏈接氣溶膠概念：指大氣中均勺分布著相當(dāng)數(shù)量的固休微粒和液體微滴，如海鹽、粉塵、灰塵、煙塵和有機(jī)物等，它們所構(gòu)成的穩(wěn)定混合物，統(tǒng)稱為氣溶膠來(lái)源：主要是來(lái)自人類活動(dòng)，如工業(yè)生產(chǎn)、生活燃料以及各種交通工具排放產(chǎn)生的煙霧粉塵等。另外還來(lái)自火山爆發(fā)、流星體燃燒、森林火災(zāi)、海浪飛沫、風(fēng)沙土塵和植物花粉傳播等污染氣體概念：指隨著工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展、許多有害氣體會(huì)被排放到大氣中，它們被稱為污染氣體，主要有二氧化硫、一氧化碳、硫化氫、氟化氫、二氧化氮、一氧化氮和氨氣氣等來(lái)源：工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)等危害：嚴(yán)重危害人類的健康和生存環(huán)境活動(dòng)：評(píng)價(jià)分析當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量思考：1.查出你所在地區(qū)當(dāng)天的空氣質(zhì)量指數(shù)，分析空氣質(zhì)量屬

于哪一級(jí)。2.哪些人類活動(dòng)會(huì)造成大氣污染?探討并列舉出你所在

地區(qū)減少大氣污染的三項(xiàng)措施?？諝赓|(zhì)量指數(shù)：0——50空氣質(zhì)量：優(yōu)三項(xiàng)措施：①減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染;

②減少汽車等機(jī)動(dòng)車尾氣污染;

③減少室內(nèi)空氣污染：人類活動(dòng)：①工業(yè)：工業(yè)排放到大氣中的污染物種類繁多

②生活爐灶與采暖鍋爐

③交通運(yùn)輸：汽車、火車、飛機(jī)、輪船燒煤或

石油產(chǎn)生的廢氣二.大氣的垂直分層1、劃分依據(jù)：思考：大氣垂直分層的依據(jù)是什么？根據(jù)大氣在垂直方向上的物理性質(zhì)（溫度、密度）及

運(yùn)動(dòng)狀況的差異二.大氣的垂直分層思考：我們頭頂?shù)拇髿夤卜譃槟膸讓樱?.垂直分層：從近地面到高空依次為：對(duì)流層→平流層→

高層大氣（中間層→電離（暖）層→散逸層）對(duì)流層思考：對(duì)流層如何分布的？對(duì)流層的高

度是多少？不同緯度厚度相同嗎？（1）分布：大氣的最底層，人類生活在對(duì)流層底部。（2）高度特點(diǎn)：地面→高空平均12千米低緯:17-18km;中緯:10-12km;高緯:8-9km思考：對(duì)流層大氣溫度變化有什么特點(diǎn)？產(chǎn)生的原因是什么？（3）對(duì)流層的特點(diǎn)①溫度特點(diǎn)：+原因：地面是對(duì)流層大氣的主要直接熱源。（距地面越高，獲得地面輻射的熱量越少，氣溫越低）。氣溫隨高度的增加而降低。一般高度每上升1000米，氣溫平均下降6℃如：高處不勝寒氣溫垂直遞減率的變化

正常情況下，海拔每升高100m

氣溫下降0.6℃，但在不同地點(diǎn)及不同時(shí)間，可能會(huì)小于0.6℃或大于0.6℃。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。思考：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？比較A、B、C三地的溫度（3）對(duì)流層的特點(diǎn)②大氣運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：思考：對(duì)流層大氣運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？

產(chǎn)生的原因是什么？空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著+原因：對(duì)流層氣溫上冷下熱；地面溫度越高，空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)烈，對(duì)流層厚度越大；反之越小①對(duì)流層氣溫上冷下熱，近地面空氣膨脹上升，水汽在

高空遇冷凝結(jié)，易成云致雨；②約75%的大氣質(zhì)量和幾乎全部水汽與固體雜質(zhì)、大

氣污染物都集中在該層，對(duì)流運(yùn)動(dòng)易成云致雨③天氣特點(diǎn)：思考：為什么對(duì)流層天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變？（3）對(duì)流層的特點(diǎn)風(fēng)、云、雨、霧、雪、雷電等天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變+原因：活動(dòng)：觀察分析雙子天文望遠(yuǎn)鏡的選址思考：描述位于南北半球上兩個(gè)最佳天文觀測(cè)點(diǎn)的大氣條件?？諝庀”?，大氣透明度高，水汽含量少，晴天多，云、雨、霧天氣少平流層思考：平流層分布在哪里？其厚度是多少？

該層存在臭氧層的原因？（1）分布：（2）厚度：對(duì)流層頂部至50—55千米的高空平均12千米—50/55千米（3）臭氧層：該層集中了大氣中大部分臭氧（03），形成臭氧層

臭氧集中在22—27千米高空

思考：平流層溫度變化有什么特

點(diǎn)？該層大氣運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？（3）平流層的特點(diǎn)①溫度特點(diǎn)：+原因：該層臭氧（03）強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)紫外線，使大氣升溫。②大氣運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：以平流運(yùn)動(dòng)為主，

利于高空飛機(jī)飛行+原因：①該層大氣上熱下冷，不易形

成對(duì)流，大氣平穩(wěn)，；②水汽和雜質(zhì)極少，天氣晴朗，

能見(jiàn)度好，氣流平穩(wěn)，適合

飛機(jī)飛行。氣溫隨高度增加而升高思考、為什么平流層適合飛機(jī)飛行？①平流層大氣上熱下冷，不易形成對(duì)流，大氣平穩(wěn)，

以平流運(yùn)動(dòng)為主；②該層大氣水汽和雜質(zhì)含量少，天氣晴朗，能見(jiàn)度好，

適合飛機(jī)飛行。民航客機(jī)大多飛行于平流層飛機(jī)機(jī)艙外的晴朗天空思考：平流層天氣有什么特點(diǎn)？③天氣特點(diǎn)：+原因：①水汽和雜質(zhì)極少，大氣穩(wěn)定；

②大氣下冷上熱，不利于空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)天氣晴朗，無(wú)云雨現(xiàn)象飛機(jī)機(jī)艙外的晴朗天空思考：一架飛機(jī)沿10km高空從南極飛到北極，依次穿過(guò)了大氣的哪幾層？提示：平流層——對(duì)流層——平流層高層大氣思考：高層大氣分布在哪里？其厚

度是多少？大氣由什么組成的？(1)分布：平流層頂至2000——3000千米的高空；

大氣圈的最上層。(2)厚度：平均50千米——2000/3000千米的高空(3)組成：①由中間層→電離層(熱層/暖層）

→散逸層

組成；

②空氣密度很小，存

在若干電離層。思考：高層大氣有什么特點(diǎn)？形成原因

是什么？該層大氣運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是怎樣的？(4)高層大氣的特點(diǎn)①溫度特點(diǎn)：氣溫隨高度升高先降后升。

即中間層氣溫隨高度增加而降低；熱層、散逸層氣溫隨高度

增加而升高。

+原因：

①中間層上部冷，臭氧含量低，

吸收的太陽(yáng)輻射少；

②熱層、散逸層熱源來(lái)自太陽(yáng)。是。②大氣運(yùn)動(dòng)：先垂直運(yùn)動(dòng)，后向外散逸③大氣特點(diǎn)：大氣密度極小，氣壓低；存在電離層。思考：高層大氣有什么特點(diǎn)？+原因：①距地面遠(yuǎn)，受地球引力??；②距地面60千米以上大氣處于部分電離或完全電離狀態(tài)。(5)與人類關(guān)系有流星、極光現(xiàn)象;有人造衛(wèi)星、空間站、宇宙火箭等。思考：該層大氣對(duì)人類活動(dòng)有什么影響？問(wèn)題回顧：極限跳傘為什么要配備特制的宇航服？回答：極限跳傘位于平流層，需要穿戴特制的宇航服，以保證恒溫，恒壓和氧氣的正常供應(yīng)

高層大氣中存在電離層。電離層具有電離現(xiàn)象，且自由電子數(shù)密度大到能影響無(wú)線電波傳播。在太陽(yáng)光（主要是紫外線）照射下，高空氣體分子電離為正離子和自由電子后，大氣內(nèi)形成了電子密度隨高度而異的氣層。它們離地面的高度約從60千米開(kāi)始延伸至1000千米以上，能使無(wú)線電短波改變傳播速度，發(fā)生折射、反射和散射。

研究電離層對(duì)通信、廣播、全球?qū)Ш胶椭茖?dǎo)、雷達(dá)探測(cè)等有重要意義。短波是人類廣播、通信使用的主要波段。短波的電離層反射式傳輸方式，用一個(gè)功率很小的發(fā)射機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)幾百上千千米甚至是越洋的通信。無(wú)線電波的傳播示意問(wèn)題探究：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。極光流星人造衛(wèi)星宇宙飛船宇宙飛船垂直分層高度/km溫度大氣運(yùn)動(dòng)天氣狀況對(duì)人類活動(dòng)的影響高層大氣2000～3000隨高度增加而先降后升先垂直運(yùn)動(dòng).后向外散逸大氣密度小、氣壓低存在若干電離層，能反射無(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用平流層12—50/55隨高度增加而上升水平運(yùn)動(dòng)天氣晴朗利于高空飛行；臭氧層吸收紫外線對(duì)流層平均12千米低緯17—18高緯：8—9隨高度增加而下降對(duì)流運(yùn)動(dòng)復(fù)雜多變天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變，與人類關(guān)系最密切2.大氣垂直分層——各層特征比較大氣層的氣溫是否隨高度的升高而降低？一般民航飛機(jī)的飛行高度是多少？為何選擇此高度？在不同緯度，飛機(jī)飛行高度有何不同？否10千米左右；水汽、固體雜質(zhì)少，天氣晴朗，大氣平穩(wěn)。低緯度更高，對(duì)流層更厚。課堂鞏固鞏固練習(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1.A

2.D

3.A1.組成地球大氣的三大部分是()A.氮?dú)?、氧氣、空?/p>

B.一氧化碳、水汽、氧氣C.氧氣、氮?dú)?、灰塵

D.干潔空氣、水汽、固體雜質(zhì)2.被譽(yù)為地球生命“保護(hù)傘”的是()

A.氧氣

B.氮?dú)?/p>

C.一氧化碳

D.臭氧3.關(guān)于對(duì)流層的敘述，正確的是()

A.中緯度地區(qū)高度最高

B.幾乎全部的大氣質(zhì)量都集中在此

C.天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變

D.大氣平穩(wěn)，與人類關(guān)系最為密切4.下列敘述錯(cuò)誤的是()A.對(duì)流層高度隨緯度變化是由近地面氣溫低緯高、高緯低造成的B.臭氧層空洞主要形成于平流層C.在60~500千米的高空,大氣處于高度電離狀態(tài)而能反射無(wú)線電

波，故稱為電離層D.位于平流層頂以上的大氣，氣壓很低，空氣密度很小，被稱為高層大氣5.被稱為高層大氣航空最佳的飛行層是大氣垂直分層中的()

A.對(duì)流層

B.平流層

C.高空層

D.電離層大氣層是地球最外部的氣體圈層。據(jù)此回答6~7題。6.地球的大氣圈()

①由包圍著地球的氣體和懸浮物質(zhì)組成

②主要成分是氧和二氧化碳

③與其他圈層之間沒(méi)有聯(lián)系

④主要成分是氮和氧

A.①②

B.②③

C.③④

D.①④7.關(guān)于大氣成分及其作用的敘述，正確的是()

①二氧化碳對(duì)地面有保溫作用

②水汽和雜質(zhì)是天氣變化的重要角色

③二氧化碳是光合作用的物質(zhì)原料

④臭氧能大量吸收太陽(yáng)光中的紅外線

A.①②③

B.①③④

C.①②④

D.②③④氣球作為探空的工具已被廣泛使用，如下圖所示，一探空氣球由地面上升至100千米處，據(jù)其可能探測(cè)到的現(xiàn)象完成10~12題。10.探空氣球記錄的隨高度升高氣溫變化的規(guī)律可能是A.遞增→遞減→遞減B.遞減→遞增→遞減→遞增C.遞增→遞減→遞增→遞減D.遞減→遞減→遞增→遞增11.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12.探空氣球在某一高度時(shí),其與基站的通訊設(shè)備發(fā)生異?，F(xiàn)象，該層可能是

A.臭氧層

B.熱層

C.對(duì)流層

D.電離層DAD大氣的組成與垂直分層大氣的組成干潔空氣→平流層→高層大氣→課堂小結(jié)大氣的垂直分層固體雜質(zhì)氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、臭氧等水汽臭氧層中間層、熱層、散逸層對(duì)流層(1)逆溫現(xiàn)象：正常情況下，對(duì)流層的氣溫隨高度增加而遞減，且海拔每升高100m，氣溫約下降0.6℃。但在一定條件下，對(duì)流層的某一高度有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象，或者氣溫隨高度增加而降低的幅度小于垂直遞減率，這種現(xiàn)象我們稱之為“逆溫”。如圖所示。知識(shí)拓展逆溫及危害(2)危害①出現(xiàn)多霧天氣。早晨多霧的天氣大多與逆溫有密切的關(guān)系，它

使能見(jiàn)度降低，給人們的出行帶來(lái)不便，甚至導(dǎo)致交通事故。②加劇大氣污染。由于逆溫現(xiàn)象的存在，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，從而危害人體健康。③對(duì)航空造成影響。“逆溫”多出現(xiàn)在低空，多霧天氣給飛機(jī)起

降帶來(lái)不便。如果出現(xiàn)在高空，則對(duì)飛機(jī)飛行極為有利，因?yàn)?/p>

大氣以平流運(yùn)動(dòng)為主，飛行中不會(huì)有較大的顛簸。知識(shí)拓展逆溫及危害碳衛(wèi)星思考：1.使用碳衛(wèi)星觀測(cè)二氧

化碳有什么優(yōu)點(diǎn)?2.掌握全球二氧化碳分布有哪些用處