【课件】2.1大气的组成和垂直分层课件2021-2022学年人教版（2019）高中地理必修一.pptx

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1、我们随时都能感受到大气的存在风雨交加是大气剧烈运动形成的龙卷风是一种剧烈的大气运动极光是太阳风粒子与大气相互作用而产生的第第 二二 章章 地地球球上上的的大大气气THE COMPOSITION AND VERTICAL STRATIFICATION OF THE ATMOSPHERE2012年奥地利“坠落人”菲利克斯.鲍姆加特纳穿着特制的宇航服乘坐太空舱升空，待上升距离地表39千米处，他纵身跃下，成为第一个自由落体速度超音速的人。他配备的特制宇航服外表绝缘，密封的内层中填充加压氧气；头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。他为什么需要配置特质宇航服？39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？探

2、究学习一探究学习一 大气的组成大气的组成 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.了解大气含氧量减少对人体产生的影响？了解大气含氧量减少对人体产生的影响？探究学习探究学习 大气的组成大气的组成 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系

3、大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.了解大气含氧量减少对人体产生的影响了解大气含氧量减少对人体产生的影响？01大气的组成如今的大气是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化干干洁空空气气水水汽汽杂质大大气气干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氧气21%氮气78%其他气体图2.2 干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氩气0.93%二氧化碳0.038%（变动）其他0.032%水汽含量很少且不固定，随时间、空间及气象条件而变化。固体杂质含量不定，随时间、空间和天气条 件 而 变 化。干洁空气大气中不包含水汽和杂质的整个混合气体。成云致雨的必要条件探究学习探究学习 大气的组成大气的组

4、成 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.了解大气含氧量减少对人体产生的影响？了解大气含氧量减少对人体产生的影响？干洁空气氮（N2）氧（O2）二氧化碳（CO2）臭氧（O3）地球上生物体的基本元素。地球上人类和其他生物维持生命活动必需的物质。绿色植物光合作用的基本原料,吸收和放射长波辐射，对地面起保温作用地球上生物体的基本元素。氮是地球生物体的基本成分。氮是地球生物体的基本成分。氧是一切好氧

5、生物维持生命活动必需的物质，参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。氮是地球生物体的基本成分。氧是一切好氧生物维持生命活动必需的物质，参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用。氮是地球生物体的基本成分。氧是一切好氧生物维持生命活动必需的物质，参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。臭氧能强烈吸收太阳紫外线，保护地球生物免受过量紫外线伤害。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料，对地面起着保温作用。大气的组成思考南极臭氧空洞不断扩大，分析臭氧空洞破坏带来的危害。，大气的组成思考陆地与海洋上空，哪里大气当中的水汽含量更高？大气的组成水汽可发生固、液、气三

6、态转化，产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象。固态水液态水气态水探究学习探究学习 大气的组成大气的组成 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.了解大气含氧量减少对人体产生的影响？了解大气含氧量减少对人体产生的影响？图2.3 大气污染现象举例探究学习探究学习 大气的组成大气的组成 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动

7、对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.了解大气含氧量减少对人体产生的影响了解大气含氧量减少对人体产生的影响？阅读阅读2929页案例，页案例，据图据图2.42.4回答：回答：1 1）、二氧化）、二氧化碳体积分数随碳体积分数随时间如何变化时间如何变化？2 2）、大气中）、大气中的二氧化碳主的二氧化碳主要来自哪里？要来自哪里？探究学习探究学习 大气的组成大气的组成 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气

8、成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.了解大气含氧量减少对人体产生的影响了解大气含氧量减少对人体产生的影响？活动活动 P30 P30 大气含氧量减少与人体运动大气含氧量减少与人体运动适当的缺氧适当的缺氧环境利境利于激于激发运运动员的运的运动潜力潜力来自非洲高原上的来自非洲高原上的中中长跑运跑运动员往往往往成成绩优异异目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海波1800-2400米。表2.1中所列的高原训练基地的海波在这个范围吗？探究学习二探究学习二 大气的垂直分层大气的垂直分层 1.1.分层依据和大气分层分层依据和大气分层

9、2.2.大气垂直分层和各层差异大气垂直分层和各层差异 二、大气的垂直分布二、大气的垂直分布 依据依据温温度、密度和度、密度和大气运大气运动状状况况，将大气，将大气自下而上依自下而上依次划分次划分为对流流层、平流、平流层和高和高层大大气气。对流层平流层高层大气对流层平流层高层大气对对流流层层低低纬纬度度1718千米；千米；中纬度中纬度10-1210-12千米；千米；高高纬纬度度89千千米米气温随高度的增加而气温随高度的增加而_，对对流流层层大气主要的直接大气主要的直接热热源是源是_；（主要；（主要靠吸收地面靠吸收地面长长波波辐辐射增温）离地面越高，射增温）离地面越高，气温越低；气温越低；对对流流

10、层层中海拔每上升中海拔每上升100米，气温下降米，气温下降 。_运运动显动显著。著。对对流流层层高度由高度由低低纬纬度向高度向高纬纬_，天气天气现现象象复杂复杂多变多变：整个大气：整个大气质质量的量的3/4和几乎全部的和几乎全部的水汽、固体水汽、固体杂质杂质都集中在都集中在对对流流层层，通，通过过对对流运流运动动上升、降温，成云致雨。上升、降温，成云致雨。风风、云、雨、雪等云、雨、雪等现现象均象均发发生在生在这这一一层层。与与人人类类关关系系密密切切递减减地面地面0.6对流流递减减对流流层厚度的厚度的变化化纬度纬度1718101210128989 N 90 60 30 0 30 60 90S厚

11、度（厚度（KM)KM)5101520夏季：厚夏季：厚冬季：薄冬季：薄随季节变化随季节变化随纬度变化随纬度变化上海：上海：夏季夏季16千米千米 冬季冬季11千米千米对流层的厚度为什么存在时空差异？对流层的厚度为什么存在时空差异？地表气温差异导致对地表气温差异导致对流强度不同。流强度不同。1.对流层对流层集中了整个大气质量的3/4，几乎全部水汽和尘埃，它具有以下三个基本特征：（1）气温随高度的增加而递减，平均每升高100米，气温降低0.6其原因是太阳辐射首先主要加热地面，再由地面把热量传给大气，因而愈近地面的空气受热愈多，气温愈高，远离地面则气温逐渐降低。1.对流层（2）空气有强烈的对流运动对流运

12、动使高层和低层空气得以交换，促进热量和水分传输，对成云致雨有重要作用。1.对流层（3）天气的复杂多变对流层集中了75%大气质量和90%的水汽，因此伴随强烈的对流运动，产生水相变化，形成云、雨、雪等复杂的天气现象。对流层与地表自然界和人类关系最为密切。对流层平流层高层大气平平流流层层 对对流流层层顶顶部至部至5055千千米米高高空空气温随高度的增加而气温随高度的增加而_，因，因为为该层该层气温基本不受地面影响，而是靠气温基本不受地面影响，而是靠_吸收太阳紫外吸收太阳紫外线线增温。增温。22-27千米臭氧千米臭氧含量最大。含量最大。气流以气流以_ 运运动为动为主。主。该层该层上上热热下冷，不易下冷

13、，不易对对流，流，大气大气稳稳定定大气大气稳稳定，水汽和固体定，水汽和固体杂杂质质少，少，无云雨现象，无云雨现象，好好，适合适合航空飞行。航空飞行。臭氧大量吸收紫外臭氧大量吸收紫外线线，成成为为人人类类生存生存环环境的天然屏障境的天然屏障有有利利于于航航空空飞飞行行增加增加臭氧臭氧平流平流能能见度度2.平流层（1）温度随高度增加而增加2025公里高度处，臭氧含量最多，臭氧能吸收大量太阳紫外线，从而使气温升高，并大致在50公里高空形成一个暖区。二、大气的垂直分层2.平流层（2）垂直气流显著减弱平流层中空气以水平运动为主，空气垂直混合明显减弱，整个平流层比较平稳。（3）水汽、尘埃含量极少平流层天气

14、晴朗，大气透明度好。对流层高层大气平流层高高层层大大气气平流平流层顶层顶以上以上气气压压低，密度小；低，密度小；在在80500千米的高空，有若千米的高空，有若干干_，能反射，能反射_，对对无无线电线电通通讯讯有重要作用。有重要作用。气温先降后气温先降后升升能能传传播无播无线电线电短波短波电离离层无无线电波波3.高层大气由于没有吸收紫外线的臭氧，高层大气自平流层顶部开始气温会下降。随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升。3.高层大气在80-120km的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，产生流星现象。在80-500km的高空，若干电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。3.

15、高层大气高层大气空气密度很小，在2000-3000km的高空，高速运动的空气质点经常逸散到宇宙空间。1逆温含义逆温含义 一般情况下，对流层温度一般情况下，对流层温度上冷下暖上冷下暖。但。但 在一定条件下，对在一定条件下，对 流层的某一高度有时流层的某一高度有时 也会出现也会出现气温随高度增加而升高气温随高度增加而升高的现象，的现象，这种气温逆转的现象我们称之为这种气温逆转的现象我们称之为“逆温逆温”。气温随高度升高而递减气温高度气温随高度升高而递增气温高度 逆温造成局部上热下冷，大气层结稳定，使大量烟尘水汽凝结物等聚集在它的下部，易产生大雾天气，使能见度变坏，甚至造成严重大气污染3.3.辐射逆

16、温的生消过程辐射逆温的生消过程4.逆温的危害逆温的危害无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。这是因为逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气这是因为逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气对流运动的发展，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在对流运动的发展，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面，能见度变差，它的下面，能见度变差，空气污染加重空气污染加重，尤其是城市及工矿区，尤其是城市及工矿区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重的上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重的大气污

17、染事件，如光化学烟雾。大气污染事件，如光化学烟雾。2.2.逆温的类型及成因逆温的类型及成因类类型型成因成因特点特点辐射辐射逆温逆温地面辐射冷却，在晴朗无云或少云地面辐射冷却，在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，离地面的夜晚，地面辐射冷却快，离地面越近，降温越快越近，降温越快大陆上常年均可出现，尤以冬大陆上常年均可出现，尤以冬季最强季最强平流平流逆温逆温暖空气水平移动到冷的地面或水面暖空气水平移动到冷的地面或水面上，而发生的冷接触作用上，而发生的冷接触作用愈近地表，降温愈快愈近地表，降温愈快锋面锋面逆温逆温冷暖气团温度差异显著，暖气团位冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部于锋面上部出现于

18、锋面附近出现于锋面附近地形地形逆温逆温冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动出现于山谷或盆地出现于山谷或盆地平流雾炊烟平流学科网逆逆温温阻阻碍碍了了空空气气的的对对流流运运动动，妨妨碍碍烟烟尘尘、污污染染物物和和水水汽汽凝凝结结物物的的扩扩散散，有有利利于于雾雾的的形形成成并并使使大大气气能能见见度度变变低低，使使大大气气污污染染更更为为严严重重但逆温也能带来一些好处：但逆温也能带来一些好处：l抑制沙尘暴发生抑制沙尘暴发生，因为，因为沙尘暴发生的条件是大沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动风、沙尘、强对流运动l逆温若出现在高空，逆温若出现在高空，对对飞机的飞行极为有利飞机

19、的飞行极为有利，使飞机在飞行中不会有使飞机在飞行中不会有大的颠簸，同时也提高大的颠簸，同时也提高了能见度，使飞行更加了能见度，使飞行更加安全安全课堂小结2 2、干洁空气中能吸收并放射长波辐射，对地面有一定、干洁空气中能吸收并放射长波辐射，对地面有一定保温作用的是保温作用的是A A、氮气、氮气 B B、氧气、氧气 C C、二氧化碳、二氧化碳 D D、水汽、水汽 C1 1、下列各地中，对流层厚度最大的是：、下列各地中，对流层厚度最大的是：A A、上海、上海 B B、莫斯科、莫斯科 C C、新加坡、新加坡 D D、北京、北京C当堂当堂检测3、思考：一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在10千米

20、，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？纬度纬度1718101210128989 N 90 60 30 0 30 60 90S厚度（厚度（KM)KM)5101520平流层平流层对流层对流层平流层平流层（1 1）气温随高度升高而降低，）气温随高度升高而降低，平均每上升平均每上升10001000米气温下降米气温下降66的是：的是：（2 2）南极上空臭氧层变薄现）南极上空臭氧层变薄现象出现在：象出现在：（3 3）有利于航空飞行的是：）有利于航空飞行的是：（4 4）太阳活动强烈时会使地）太阳活动强烈时会使地面的无线电短波通讯受到影面的无线电短波通讯受到影响的是：响的是：DCCA4、为以下各以下各题选择合适的合适的分分层。气温垂直递减率的变化1km0km2km3km28221610表现为曲线变陡或变缓。如下图在情况下，大气的对流运动减弱，大气比较稳定；在情况下，大气对流运动更加强烈正常情况下，海拔每升高100m气温下降0.6，但在不同地点及不同时间，可能会小于0.6或大于0.6知识拓展