2020_2021学年新教材高中地理第三章地球上的大气第一节大气的组成与垂直分层课件湘教版必修1

1、第一节大气的组成与垂直分层第一节大气的组成与垂直分层目标素养目标素养1.通过对大气组成的学习通过对大气组成的学习,了解大气的组成及其作用了解大气的组成及其作用,认识人认识人类活动对大气成分的影响类活动对大气成分的影响,培养学生树立正确的人地协调观培养学生树立正确的人地协调观2.通过对大气垂直分层的学习通过对大气垂直分层的学习,理解大气的垂直分层和各层的理解大气的垂直分层和各层的主要特征主要特征,培养综合思维能力培养综合思维能力3.通过对气温垂直分布图的分析通过对气温垂直分布图的分析,了解气温垂直变化了解气温垂直变化,学会分学会分析对流层、平流层的主要特点析对流层、平流层的主要特点,培养综合思维

2、能力培养综合思维能力知识概览知识概览自主预习自主预习一、大气的组成一、大气的组成1.大气组成大气组成(1)干洁空气。干洁空气。主要成分主要成分:氮气氮气(78%)、氧气氧气(21%)。次要成分次要成分:二氧化碳、臭氧。二氧化碳、臭氧。(2)水汽水汽:在水平方向上在水平方向上,海洋上空海洋上空高高于陆地上空于陆地上空,湿润地湿润地区上空区上空高高于干旱地区上空于干旱地区上空;在垂直方向上在垂直方向上,一般自地面向一般自地面向高空逐渐高空逐渐减少减少。(3)杂质杂质:成云致雨的必要条件。成云致雨的必要条件。2.大气的作用大气的作用氮氮:生物体的基本成分。生物体的基本成分。氧氧:人类和其他好氧生物维

3、持生命活动必需的物质。人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质。二氧化碳二氧化碳:绿色植物绿色植物光合作用光合作用的基本原料的基本原料;对地面起对地面起保温保温作用。作用。臭氧臭氧:强烈吸收强烈吸收紫外线紫外线,臭氧层保护地球上的生物免受臭氧层保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害。过量紫外线的伤害。水汽水汽:可发生固、液、气三态的转化可发生固、液、气三态的转化,产生一系列天气现象。产生一系列天气现象。杂质杂质:使大气能见度变差使大气能见度变差,但作为但作为凝结核凝结核,又是成云致雨又是成云致雨的必要条件。的必要条件。杂质杂质为什么是成云致雨的必要条件为什么是成云致雨的必要条件?提示提示:空气空

4、气上升到凝结高度上升到凝结高度,固体尘埃作为凝结核固体尘埃作为凝结核,使周围水使周围水汽凝结汽凝结,才能成云致雨。才能成云致雨。二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层1.大气的分层大气的分层根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异,将将地球大气自下而上分为地球大气自下而上分为对流层对流层、平流层平流层和和高层大高层大气气。2.各大气层概况各大气层概况(1)对流层。对流层。高度高度:a.随纬度变化随纬度变化:低纬低纬1718千米千米,中纬中纬1012千米千米,高纬高纬89千米。千米。b.随季节变化随季节变化:任何纬度地区任何纬度地区,夏季较夏

5、季较厚厚,冬季较冬季较薄薄。特点特点:气温随高度增加而气温随高度增加而递减递减;空气空气对流对流运动强运动强烈。烈。与人类的关系与人类的关系:天气现象天气现象复杂多变。复杂多变。(2)平流层。平流层。高度高度:对流层顶至对流层顶至5055千米高度。千米高度。特点特点:气温随高度增加而气温随高度增加而上升上升;空气以空气以平流平流运动运动为主。为主。与人类的关系与人类的关系:有利于航空飞机飞行有利于航空飞机飞行;臭氧层臭氧层吸收紫吸收紫外线。外线。(3)高层大气。高层大气。高度高度:平流层顶以上的大气。平流层顶以上的大气。特点特点:大气气压很大气气压很低低,密度很密度很小小。与人类的关系与人类的

6、关系:在在60500千米高空的千米高空的电离层电离层对远距离对远距离无线电通信有重要作用。无线电通信有重要作用。非洲非洲最高的山峰乞力马扎罗山地处赤道附近最高的山峰乞力马扎罗山地处赤道附近,山山顶却终年积雪顶却终年积雪,这是为什么这是为什么?提示提示:对流层对流层中气温随海拔的增加而递减中气温随海拔的增加而递减,乞力马扎罗山海乞力马扎罗山海拔高拔高(接近接近6000米米),因此山顶气温很低因此山顶气温很低,终年积雪。终年积雪。预习检测预习检测一、判断题一、判断题1.氧气质量占大气的氧气质量占大气的78%。()答案答案:2.二氧化碳对大气有保温作用。二氧化碳对大气有保温作用。()答案答案: 3.

7、臭氧层在对流层。臭氧层在对流层。()答案答案:4.对流层有利于航空飞机飞行。对流层有利于航空飞机飞行。()答案答案:二、选择题二、选择题1.能够吸收紫外线的大气成分是能够吸收紫外线的大气成分是()a.氮气氮气b.氧气氧气c.二氧化碳二氧化碳d.臭氧臭氧答案答案:d2.保护地球上的生物免受过多紫外线伤害的物质主要存在于保护地球上的生物免受过多紫外线伤害的物质主要存在于大气圈中的大气圈中的()a.对流层对流层b.平流层平流层c.电离层电离层d.高层大气高层大气答案答案:b3.“高处不胜寒高处不胜寒”反映的是反映的是()a.平流层大气逆温现象平流层大气逆温现象b.对流层大气垂直方向上的气温变化对流层

8、大气垂直方向上的气温变化c.海拔越高海拔越高,大气吸收的太阳辐射越少大气吸收的太阳辐射越少d.海拔越高海拔越高,气压越高气压越高,到达的地面辐射越少到达的地面辐射越少答案答案:b4.气温变化和风、霜、雨、雪等天气过程发生在气温变化和风、霜、雨、雪等天气过程发生在()a.平流层平流层b.对流层对流层c.高层大气高层大气d.电离层电离层答案答案:b对流层、平流层、高层大气的高度范围、主要特点及与人对流层、平流层、高层大气的高度范围、主要特点及与人类的关系类的关系重重难归纳难归纳人们根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差人们根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异异,将大气自下而上分

9、为对流层、平流层和高层大气。将大气自下而上分为对流层、平流层和高层大气。分层分层高度范围高度范围主要特点主要特点对流层对流层低纬低纬:1718千米千米;中纬中纬:1012千米千米;高纬高纬:89千米千米气温随高度的增加而递减气温随高度的增加而递减;空气对流运动显著空气对流运动显著;天气现象复杂多变天气现象复杂多变分层分层原因原因与与人类的人类的关系关系对流层对流层地面是对流层大气的直接热源地面是对流层大气的直接热源;该层上部冷该层上部冷,下部热下部热;几乎全部的水汽、固体杂质都集几乎全部的水汽、固体杂质都集中在该层中在该层,对流运动易成云致雨对流运动易成云致雨人类就生活在对人类就生活在对流层底

10、部流层底部,与人类与人类关系最密切关系最密切分层分层高度范围高度范围 主要特点主要特点原因原因与与人类的人类的关系关系平流平流层层从对流层从对流层顶至顶至5055千千米高度米高度气温随气温随高度的增高度的增加而上升加而上升;以平流以平流运动为主运动为主;天气晴天气晴朗朗该层中的臭氧该层中的臭氧吸收太阳紫外线吸收太阳紫外线使大气增温使大气增温;该层上热下冷该层上热下冷,大气稳定大气稳定;水汽、杂质少水汽、杂质少,气流平稳气流平稳人类生存环境人类生存环境的天然屏障的天然屏障;利于高空飞行利于高空飞行分层分层高度范围高度范围主要特点主要特点原因原因与人类与人类的关系的关系高层高层大气大气平流层顶以平

11、流层顶以上的大气上的大气大气密度很大气密度很小小距地面远距地面远,受地球引力受地球引力小小电离层能反电离层能反射无线电短射无线电短波波 对流层对流层的厚度是不一样的厚度是不一样的的对流层对流层内大气温度在水平方向上的差异和在垂直方向上的内大气温度在水平方向上的差异和在垂直方向上的递减递减,是造成对流运动的两个主要原因。低纬地区受热多是造成对流运动的两个主要原因。低纬地区受热多,气气温高温高,空气对流旺盛空气对流旺盛,所以对流层的厚度大所以对流层的厚度大;高纬地区受热少高纬地区受热少,对流较弱对流较弱,所以对流层的厚度小。同一地区所以对流层的厚度小。同一地区,对流层高度夏季对流层高度夏季大于冬季

12、大于冬季。近近地面到高层大气的温度、密度、气压、水汽尘地面到高层大气的温度、密度、气压、水汽尘埃含量的变化如下图埃含量的变化如下图。什么是逆温现象什么是逆温现象?逆温现象有什么危害逆温现象有什么危害?提示提示:在在一定条件下一定条件下,对流层的某一个高度范围内会出现气对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象温随高度增加而上升的现象(即下冷上热现象即下冷上热现象),这就是逆温现这就是逆温现象。若由地面到高空气温垂直递减率每象。若由地面到高空气温垂直递减率每100米下降的温度低米下降的温度低于于0.6,也属逆温现象。也属逆温现象。危害危害:逆温现象阻碍了空气的垂直对流运动逆温现象阻

13、碍了空气的垂直对流运动,妨碍烟尘、污妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散染物、水汽凝结物的扩散,利于雾的形成并使能见度变差利于雾的形成并使能见度变差,使使大气污染更为严重大气污染更为严重,危害人体健康。危害人体健康。典例剖析典例剖析2019年年10月月17日日,我国在西昌卫星我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星四号发射成功将通信技术试验卫星四号发射升空升空,卫星顺利进入预定轨道卫星顺利进入预定轨道,任务任务获得圆满成功。下图是某地理兴趣获得圆满成功。下图是某地理兴趣小组绘制的卫星发射当天的大气垂小组绘制的卫星发射当天的大气垂直分层高度、温

14、度和气压变化图直分层高度、温度和气压变化图,据此完成下列各题。据此完成下列各题。(1)下列关于图中内容的叙述下列关于图中内容的叙述,正确的是正确的是()a.大气垂直分层的依据是高度大气垂直分层的依据是高度、温度温度和气压的变化和气压的变化b.随高度增加气温渐高随高度增加气温渐高,气压渐低气压渐低c.距地面距地面20千米处气压降为地面的一半千米处气压降为地面的一半d.对流层垂直方向上温度变化范围大致是从对流层垂直方向上温度变化范围大致是从20到到-60(2)下列关于图中下列关于图中两层大气的叙述两层大气的叙述,正确的是正确的是()a.层大气厚度随纬度增加而增厚层大气厚度随纬度增加而增厚b.层因氧

15、原子吸收紫外线而增温层因氧原子吸收紫外线而增温c.中纬度大陆地区冬季夜间中纬度大陆地区冬季夜间层大气易出现逆温现象层大气易出现逆温现象d.层复杂的天气现象不利于飞行层复杂的天气现象不利于飞行答案答案:(1)d(2)c解析解析:第第(1)题题,大气垂直分层的依据是大气的温度、密度和大气垂直分层的依据是大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异运动状况在垂直方向上的差异;不同大气层温度的变化不同不同大气层温度的变化不同;距地面距地面20千米处气压不到地面的千米处气压不到地面的1/10。第。第(2)题题,对流层厚度对流层厚度与纬度呈负相关与纬度呈负相关;平流层升温是因为臭氧吸收紫外线平流层升温是因

16、为臭氧吸收紫外线,天气晴天气晴朗朗,以水平运动为主以水平运动为主,有利于飞行。有利于飞行。学以致用学以致用下图为大气垂直分层示意图下图为大气垂直分层示意图,“蓝蓝的天上白云飘蓝蓝的天上白云飘”,歌词中歌词中的的“蓝天蓝天”“白云白云”发生在发生在()a.a层层b.b层层c.c层层d.c层以上大气层层以上大气层答案答案:a解析解析:“蓝天蓝天”“白云白云”发生在对流层。图中发生在对流层。图中a为对流层。为对流层。1.下列关于大气组成成分及其作用的叙述下列关于大气组成成分及其作用的叙述,正确的是正确的是()二氧化碳对地面有保温作用二氧化碳对地面有保温作用干洁空气的主要成分是氧气和氢气干洁空气的主要

17、成分是氧气和氢气水汽和杂质集中在高层大气水汽和杂质集中在高层大气臭氧能大量吸收太阳紫外线臭氧能大量吸收太阳紫外线a.b.c.d.答案答案:c解析解析:大气中干洁空气由氮气、氧气、二氧化碳、臭氧等组大气中干洁空气由氮气、氧气、二氧化碳、臭氧等组成成,其中主要的成分为氮气其中主要的成分为氮气(78%)和氧气和氧气(21%)。水汽和固体。水汽和固体杂质主要集中在杂质主要集中在25千米以下的底层大气中。千米以下的底层大气中。2.低层大气的组成物质中低层大气的组成物质中()a.氮气和臭氧吸收太阳紫外线氮气和臭氧吸收太阳紫外线b.二氧化碳只吸收太阳辐射红外线二氧化碳只吸收太阳辐射红外线c.水汽和固体杂质可

18、成云致雨水汽和固体杂质可成云致雨d.氧气和氮气供植物呼吸作用氧气和氮气供植物呼吸作用答案答案:c解析解析:本题考查大气组成成分的作用。氮是生物体的基本成本题考查大气组成成分的作用。氮是生物体的基本成分分;氧是维持生物活动的必要物质氧是维持生物活动的必要物质;二氧化碳是植物光合作用二氧化碳是植物光合作用的原料的原料,对地面起保温作用对地面起保温作用;臭氧吸收紫外线臭氧吸收紫外线,使地球上的生物使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害免遭过量紫外线的伤害;水汽是成云致雨的必要条件水汽是成云致雨的必要条件,并且对并且对地面起保温作用地面起保温作用;固体杂质是成云致雨的必要条件。固体杂质是成云致雨的必要条件

19、。读大气垂直分层示意图读大气垂直分层示意图,完成完成34题。题。3.图中表示平流层的是图中表示平流层的是()a.b.c.d.4.大气对太阳辐射的削弱作用中大气对太阳辐射的削弱作用中,起起反射作用的主要物质为水汽反射作用的主要物质为水汽和和颗粒颗粒较大的尘埃较大的尘埃,这些物质主要分布在这些物质主要分布在()a.层层b.层层c.层层d.层层答案答案:3.b4.a解析解析:第第3题题,根据气温随高度的变化规律可知根据气温随高度的变化规律可知,表示对流表示对流层层,表示平流层表示平流层,和和表示高层大气。第表示高层大气。第4题题,水汽和尘埃水汽和尘埃主要集中在对流层中主要集中在对流层中,所以对太阳辐

20、射的反射作用也主要发所以对太阳辐射的反射作用也主要发生在对流层大气中生在对流层大气中,对应图中对应图中层。层。5.下列选项中下列选项中,属于对流层特点的有属于对流层特点的有()温度随高度增加而上升温度随高度增加而上升高度每升高高度每升高1000米米,气温升高气温升高6空气对流运动显著空气对流运动显著大气处于高度电离状态大气处于高度电离状态天气现象复杂多变天气现象复杂多变a.b.c.d.答案答案:d解析解析:对流层温度随高度增加而降低对流层温度随高度增加而降低,每上升每上升1000米米,气温下气温下降约降约6。空气对流运动显著。空气对流运动显著,天气现象复杂多变。高层大气天气现象复杂多变。高层大气中的电离层大气处于高度电离状态。中的电离层大气处于高度电离状态。6.阅读材料阅读材料,完成下列各题。完成下列各题。材料一材料一据美国国家冰雪数据中心统计据美国国家冰雪数据中心统计,2018年年2月下旬月下旬,北冰北冰洋的冰层面积降至有记录以来的历史最低点洋的冰层面积降至有记录以来的历史最低点,比正常值少约比正常值少约100万平方千