3.1 大氣的組成和垂直分層 課件高一上學期地理湘教版（2019）必修第一冊

第一節(jié)

大氣的組成與垂直分層第三章《地球上的大氣》課程標準運用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產、生活的聯(lián)系。學習目標1．運用圖表資料，說明大氣的組成及人類活動對大氣環(huán)境的影響。

2．結合大氣垂直分層示意圖，說明各層大氣的特點、成因，并舉例說明對人類活動的影響。大氣的組成一、（低層）大氣的組成干潔空氣水汽雜質大氣組成主要作用干潔空氣主要成分N2O2其他成分O3CO2水汽（很少，因時因地而異）雜質（很少，因時因地而異）約占78%，地球上生物體的基本成分是綠色植物光合作用的基本原料對地面有保溫作用吸收紫外線，使大氣增溫。保護生物免遭過量紫外線的傷害，少量紫外線，又具有殺菌作用。成云致雨的必要條件；直接影響地面和大氣溫度作為凝結核，成云致雨的必要條件約占21%，生物維持生命活動所必需的物質一、（低層）大氣的組成

(1)工業(yè)、燃燒化石燃料、汽車尾氣排放等都會造成大氣污染CO2體積分數(shù)的變化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？是什么原因產生的變化呢？造成什么影響？思考變化趨勢：原因：影響：呈現(xiàn)上升趨勢，增加速度加快1、化石燃料燃燒(釋放大量二氧化碳)2、毀林(減少森林吸收二氧化碳的量)二氧化碳增加導致全球變暖……

(2)人類過多地使用氯氟烴類化學物質造成臭氧層空洞南極上空大氣臭氧總量最低值（每年10月份）衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)思考南極上空大氣臭氧總量最低值變化的特點，并推測發(fā)生變化的原因和影響。原因：人類使用冰箱、空調等制冷設備，釋放出大量的氟利昂，會消耗大氣中的臭氧，臭氧空洞。影響:對人類健康影響：

1．增加皮膚癌。

2．損害眼睛，增加白內障患者。

3．削弱免疫力，增加傳染病患者。對生態(tài)影響：

1．農產品減產及其品質下降。

2．減少漁業(yè)產量。

3．破壞森林。水汽分布：水平方向：海洋上空高于陸地上空；濕潤地區(qū)上空高于干旱上空。垂直方向：一般自地面向高空逐漸減少。水汽是成云致雨的必要條件，其含量少且不固定，因時因地而異在大氣溫度變化范圍內固體雜質固體雜質是凝結核，促成水汽的凝結。其含量少，因時因地而異①含量很少卻是成云致雨的必要條件;②大氣能見度變差近地面大氣中,陸上大于海上;城市大于鄉(xiāng)村;冬季大于夏季分布:作用：城市上空的霧比郊區(qū)多來自汽車尾氣、工業(yè)廢氣燃煤取暖產生的廢氣、建筑工地和道路交通產生的揚塵。霧、霾霧霾天氣的顆粒來源霧霾天氣的危害①損害呼吸系統(tǒng)，危害人體健康；②降低能見度，引發(fā)交通事故；③影響生態(tài)環(huán)境，降低空氣質量。霧霾天氣的防治措施政府:加強立法，依法治霾，合理規(guī)劃，共同治霾；企業(yè):節(jié)能減排，發(fā)展新能源，合理布局，降低污染；個人:踐行低碳生活，加大環(huán)境保護宣傳，提高環(huán)保意識。區(qū)別霧霾成分小水滴或冰晶煙、塵等固體微粒相對濕度＞95%＜80%外觀顏色乳白色藍灰色、灰色、黃色等空間范圍（近地面發(fā)生）比較淺薄，邊界明顯比較深厚，分布均勻，無明顯邊界能見度范圍（水平能見度）＜1km＜10km持續(xù)時間日變化深夜、清晨日出后迅速消散大氣穩(wěn)定時持續(xù)24小時健康影響不大污染物顆粒（如：肺部疾?。╈F、霾區(qū)別1.青藏高原大氣甲烷自然來源主要包括（

）①沼澤

②放牧

③湖泊

④高山草原A.①③ B.②③ C.②④ D.①④甲烷是僅次于二氧化碳的重要溫室氣體，主要由沉積物中的微生物產生。青藏高原多熱喀斯特地貌，大氣甲烷以自然來源為主，夏季甲烷濃度最高。受周邊地區(qū)的影響，青藏高原西南部對流層上層甲烷匯集形成高值區(qū)。據(jù)此完成下面小題。2.青藏高原大氣甲烷夏季濃度最高，其影響因素是（

）A.地質活動

B.氣溫

C.臺風

D.植被類型練習雷陣雨過后,我們有時候會聞到一股刺鼻的氣味,這就是臭氧的氣味。臭氧主要分布在平流層,臭氧層是指平流層中臭氧集中的層次。臭氧層變薄、濃度降低的現(xiàn)象,稱為臭氧層破壞。臭氧層破壞可能引起一系列不利于人類的氣候生物效應,這種情況已經(jīng)受到人們的廣泛關注。據(jù)科學家研究,大氣中的臭氧含量每減少1％,到達地面的太陽紫外線輻射就增加2％。過量的紫外線輻射會增加人的皮膚癌患病率,還會引發(fā)白內障、免疫系統(tǒng)缺陷和發(fā)育停滯等疾病。在距南極洲較近的智利海倫娜岬角,當?shù)鼐用裰灰叱黾议T,就要在暴露的皮膚表面涂上防曬油,戴上太陽眼鏡,否則半小時后,皮膚就會被曬成鮮艷的粉紅色,并伴有癢痛;羊群則多患白內障,幾乎全盲;河里捕到的鮮魚也多是盲魚。1.有人認為，臭氧層是“地球生命的保護傘”,你認同這種看法嗎？為什么？2.你還了解哪些全球性大氣環(huán)境問題？它們與大氣中的哪些成分及其含量的變化相關？P70探究1.有人認為，臭氧層是“地球生命的保護傘”。你認同這種看法嗎？為什么？

地球上的生命活動離不開太陽輻射所提供的能量，但太陽輻射中的紫外線會破壞人、動物和植物的細胞組織。臭氧層能大量吸收太陽輻射中的紫外線，避免地球生物遭受過多紫外線輻射的影響，而少量穿過臭氧層到達地面的紫外線，能起到殺菌防病的作用，并能促進人體內維生素的合成。因此，臭氧層被稱為“地球生命的保護傘”，每年的9月16日被定為保護臭氧層國際日。2.你還了解哪些全球性大氣環(huán)境問題？它們與大氣中的哪些成分及其含量的變化相關？

除了教材中提到的臭氧層被破壞之外，全球性大氣環(huán)境問題還包括全球變暖和酸雨等。全球變暖主要是由于人類向大氣排放越來越多的二氧化碳等溫室氣體，溫室效應不斷增強的結果。酸雨主要由于人類向大氣排放的各種酸性氣體(如二氧化硫等)不斷增多，出現(xiàn)酸堿度(pH)低于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水。大氣的垂直分層二、大氣的垂直分層高層大氣平流層對流層1.大氣垂直分層劃分的依據(jù)：根據(jù)大氣的溫度、密度和運動狀況在垂直方向上的差異可分：（自下而上）對流層、平流層、高層大氣。（1）對流層特點：①氣溫隨高度增加而遞減（每上升100m氣溫下降0.6℃）原因：地面是對流層大氣的直接熱源。（離地面越遠，得到的地面輻射越少）②空氣對流運動顯著原因：該層上部冷下部熱（上冷下熱）③天氣現(xiàn)象復雜多變原因：①3/4的大氣和幾乎全部的水汽、雜質都在該層；②存在上升運動。對流層范圍：對流層的高度因緯度、季節(jié)而異緯度8—9千米10—12千米高緯度地區(qū)：中緯度地區(qū)：低緯度地區(qū)：17—18千米低緯度地區(qū)受太陽輻射多，對流旺盛，對流層的高度就大探究：一架飛機沿10km高空從南極飛到北極，依次穿過了哪幾層？答案：平流層——對流層——平流層季節(jié)夏季較厚冬季較薄溫帶地區(qū)最明顯平流層高層大氣平流層對流層平流層特點氣溫隨高度升高而升高。平流運動為主（上熱下冷）。大氣平穩(wěn)，天氣晴朗，水汽雜質少，能見度好，有利于高空飛行。（臭氧（22-27km）吸收大量太陽紫外線增溫）平流層范圍自對流層頂部到50-55千米高空。平流層范圍高層大氣高層大氣特點①氣溫隨高度增加先降低后上升。高層大氣平流層對流層自平流層頂部開始，由于沒有吸收紫外線的臭氧，氣溫會下降；其后，由于大氣吸收了更短波長的太陽紫外線，溫度又開始上升。②（60-500Km）存在若干電離層，電離層能夠反射無線電波，對無線電通信具有重要影響③高層大氣的空氣密度很小，氣壓很低（2000-3000千米的高空，空氣經(jīng)常散逸到宇宙空間，被認為是大氣的上界）垂直分層高度主要特點特點成因對流層低緯17～18千米中緯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該層上部冷、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、固體雜質集中在該層對流運動易成云致雨平流層對流層頂?shù)?0～55千米氣溫隨高度增加而增加該層中的臭氧大量吸收太陽紫外線氣流以平流運動為主該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定有利于高空飛行水汽、雜質極少，多晴朗天氣，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60～500千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)1.此次的飛機試飛巡航一直位于（

）A.對流層

B.平流層 C.臭氧層

D.高層大氣國產大飛機C919在一次測試飛行中，巡航高度達到8km。下圖為“試飛區(qū)域氣溫隨高度變化曲線示意圖”。據(jù)此完成下面小題。2.飛機從地面飛到8km高空的過程中（

）A.氣溫先升高后下降 B.空氣密度降低 C.氣流做水平運動 D.氣壓一直升高練習讀大氣垂直分層示意圖，完成3～4題。3．甲層是(

)A．對流層 B．平流層C．臭氧層 D．高層大氣4．甲層在30千米以上，氣溫隨高度變化很大，其主要原因是(

)A．臭氧大量吸收太陽紫外線B．二氧化碳大量吸收太陽紅外線C．臭氧大量吸收太陽紅外線D．水汽大量吸收太陽紫外線讀大氣的垂直分層示意圖，完成5～6題。5．②層大氣(

)A．隨海拔的上升氣溫逐漸降低B．風、雨、雷、電等天氣現(xiàn)象多發(fā)C．人造衛(wèi)星多在此運行D．分布有臭氧層6．與①層大氣相比，③層大氣(

)A．對人類活動的影響更小B．厚度更厚C．大氣密度更大D．氣壓更低P75活動中國避暑之都

——貴陽夏季氣候涼爽。緯度較低，海拔較高，氣溫較低。雪域江南

——林芝西藏垂直高差大，山上海拔高，氣溫低，河谷地區(qū)地勢較低，氣溫較高。熱量條件好。P75活動逆溫現(xiàn)象一般情況下，氣溫隨海拔的升高而降低，稱為氣溫垂直遞減率R，R為0.60℃／100米。實際上,在一定條件下，在對流層某一高度，出現(xiàn)溫度隨高度上升而增高現(xiàn)象（氣溫隨高度增加而降低的幅度小于氣溫垂直遞減率），氣象學上稱為氣溫逆溫，簡稱逆溫。出現(xiàn)逆溫的大氣有一定的厚度，這層大氣稱為逆溫層。氣溫隨高度升高而遞減氣溫高度氣溫隨高度升高而遞增氣溫高度逆溫：一般情況下，對流層溫度上冷下熱，但在一定條件下，對流層的某一個高度范圍內會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而上升的現(xiàn)象。逆溫的重要特征判斷——“上暖下冷”靜穩(wěn)天氣：“靜”——指水平方向風速比較小，污染物不易擴散；“穩(wěn)”——指垂直方向的層結比較穩(wěn)定，低層大氣和中層大氣垂直交換較少。逆溫的類型輻射逆溫降溫快冷降溫慢熱地面冷卻降溫輻射逆溫最常見，是由于地面輻射強烈冷卻而形成，常出現(xiàn)在晴朗無云的夜間、日出前。輻射逆溫的生消過程——近地面先發(fā)生，后逐步向上發(fā)展，近地面后結束。無論其形成還是結束都是從近地面開始的。輻射逆溫輻射逆溫的形成與消失過程輻射逆溫的形成與消失過程a、輻射逆溫形成前垂直分布（午后）b、輻射逆溫形成（傍晚后）c、輻射逆溫最強（夜間黎明前）d、逆溫變緩（日出至上午）e、逆溫消失（正午）自下而上生成自下而上消失冷氣團鋒面附近，暖而輕的暖氣團沿著鋒面爬升至冷而重的冷氣團上方，形成下冷上暖的逆溫現(xiàn)象。鋒面氣溫高度逆溫層鋒面逆溫暖氣團冷

空

氣暖空氣暖空氣平流到冷的地面或冷的水面上，會發(fā)生接觸冷卻的作用，越接近地面降溫越多，形成下冷上暖的逆溫現(xiàn)象。平流逆溫冷地面暖空氣山坡山坡山谷常發(fā)生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散熱快，山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底，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。地形逆溫冷空氣冷空氣逆溫的類型逆溫的影響有利影響：①一定程度上可以抑制沙塵暴的發(fā)生（逆溫使得大氣對流運動受阻）②有利飛機的平穩(wěn)飛行。（逆溫類似于平流層）③可應用于農業(yè)生產，提高產量及質量（在山坡、河谷地區(qū)，逆溫有效提高了谷地冬季氣溫，減輕凍害）不利影響：①易造成早晨多霧，使能見度降低，影響交通。②造成大氣污染，危害人類身體健康。（大氣對流運動受阻，近地面污染物不能及時擴散）③對航空造成影響（逆溫出現(xiàn)在低空，多霧天氣影響飛機起降；逆溫出現(xiàn)在高空，會阻礙空氣垂直對流的發(fā)展，大氣以平流運動為主，有利于飛機飛行。）人類活動對大氣的影響（1）大氣污染：工業(yè)廢氣汽車尾氣

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，產生大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。人類活動對大氣的影響（2）全球變暖：（成因及結果）1.化石燃料的大量使用釋放大量二氧化碳2.植被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（溫室效應）CO2含量增加全球變暖冰川融化海平面上升氣溫升高海水受熱膨脹上升淹沒沿海低地有利：積溫增加，生長期延長，擴大中高緯地區(qū)種植范圍，提高農作物產量。不利：溫度升高伴隨著干旱的加重，造成供水不足，使作物減產。2.對農業(yè)生產的影響1.對海平面的影響①調整能源消費結構，使用新能源。②植樹造林。③開發(fā)新技術，提高能源利用效率。

④國際合作，共同治理。⑤倡導低碳生活，綠色出行。全球變暖的應對措施人類活動對大氣的影響（3）臭氧層空洞①化石燃料的燃燒②人為釋放大量氟氯烴原因：影響:對人類健康影響：

1．增加皮膚癌。

2．損害眼睛，增加白內障患者。

3．削弱免疫力，增加傳染病患者。對生態(tài)影響：

1．農產品減產及其品質下降。

2．減少漁業(yè)產量。

3．破壞森林。①優(yōu)化能源消費結構，減少化石燃料的使用②減少使用制冷劑，（減少空調、冰箱的使用）“臭氧層空洞”的應對措施（3）酸雨人類活動對大氣的影響是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落過程中，吸收并溶解了空氣中的二氧化硫、氮氧化物等物質，形成了pH值低于5.6的酸性降水。中國：多為硫酸型酸雨（大量燃燒含硫量高的煤而形成）。歐美：多為硝酸型酸雨（大量汽車尾氣排放而形成）。①使土壤酸化，危害土壤和植物；②危害水生生物的生存；③腐蝕建筑物、機械和基礎設施；④危害人類健康。酸雨的危害：酸雨的防治1優(yōu)化能源消費結構，使用清潔能源。2.開發(fā)新能源，如風能，太陽能，水能，潮汐能，地熱能等。3.使用燃煤脫硫技術，減少二氧化硫排放。4.工業(yè)生產排放氣體處理后再排放。5.綠色出行，少開私家車，多乘坐公共交通工具出行。6.通過凈化裝置，減少燃燒煤，石油等燃料時的污染物排放。1.比利時馬斯河谷煙霧事件（1930年12月），致60余人死亡，數(shù)千人患病2.美國多諾拉鎮(zhèn)煙霧事件(1948年10月），5910人患病，17人死亡；3.倫敦煙霧事件（1952年12月），短短5天致4000多人死亡，事故后的兩個月內又因事故得病而死亡8000多人；4.美國洛杉磯光化學煙霧事件（二戰(zhàn)以后的每年5?10月），煙霧致人五官發(fā)病、頭疼、胸悶，汽車、飛機安全運行受威脅，交通事故增加；5.日本水俁病事件（1952年?1972年間斷發(fā)生），共計死亡50余人，283人嚴重受害而致殘；6.日本富山骨痛病事件（1931年