3.1《大气的组成与垂直分层》课件-高一地理湘教版（2019）必修第一册

1、第一节大气的组成和垂直分层高中地理 必修第一册第三章1.利用图表等资料,说出大气的组成成分,并举例说明各组成成分与人类生产生活的联系。2.通过阅读大气垂直分层示意图,分析大气垂直分层与人类生产生活的联系。3.结合大气的组成成分,理解大气温度垂直变化的原因。学习目标一、大气的组成教材全解 臭氧层破坏雷阵雨过后,我们有时候会闻到一股刺鼻的气味,这就是臭氧的气味。臭氧主要分布在平流层,臭氧层是指平流层中臭氧集中的层次。臭氧层变薄、浓度降低的现象,称为臭氧层破坏。臭氧层破坏可能引起一系列不利于人类的气候生物效应,这种情况已经受到人们的广泛关注。据科学家研究,大气中的臭氧含量每减少 1,到达地面的太阳紫

2、外线辐射就增加 2。过量的紫外线辐射会增加人的皮肤癌患病率,还会引发白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病。在距南极洲较近的智利海伦娜岬角,当地居民只要走出家门,就要在暴露的皮肤表面涂上防晒油,戴上太阳眼镜,否则半小时后,皮肤就会被晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒痛;羊群则多患白内障,几乎全盲;河里捕到的鲜鱼也多是盲鱼。问题探究：1. 有人认为,臭氧层是“地球生命的保护伞”。你认同这种看法吗？为什么？同意。过量的紫外线辐射会增加人的皮肤癌患病率，还会引起白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病，而臭氧层可以吸收绝大部分对人有害的太阳的紫外线,保护地球上的生命免遭紫外线伤害。所以说,臭氧层是“地球生命的保护

3、伞”。2. 你还了解哪些全球性大气环境问题？它们与大气中的哪些成分及其含量的变化相关？酸雨:燃烧煤、石油、天然气,排放二氧化硫和氮氧化合物等酸性气体。光化学烟雾:排入大气的氮氧化合物和碳氢化合物等,受太阳紫外线作用,产生刺激性的浅蓝色烟雾。温室效应:燃烧化石燃料排放出的二氧化碳等温室气体,增加了大气吸收地面辐射的能力。可吸入颗粒物:燃煤烟尘、建筑工地扬尘、汽车尾气排放量大且缺乏标准或不达标,使空气中可吸入颗粒物增多。大气主要集中在地面以上1000千米左右的高度内,它像一件外衣保护着地球。大气为地球生命的繁衍和人类的发展提供了必要条件。人类生活在大气圈底部,大气的物理状态和组成成分的变化,时刻影

4、响着我们。大气的组成大气中不包含水汽和杂质的整个混合气体干结空气含量很少且不固定,随时间、空间及气象条件而变化。水汽含量不定,随时间、空间及天气条件而变化。固体杂质成云致雨的必要条件干洁空气氧气21%氮气78%其他气体1%干洁空气组成干洁空气绿色植物光合作用的基本原料,吸收和反射长波辐射,对地面起保温作用。人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质。地球生物体的基本成分能强烈吸收太阳紫外线,保护地球生物面受过量紫外线伤害。氮气(N2) 氧气(O2 )二氧化碳 (CO2)臭氧(O3)氮是地球生物体的基本成分。氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。二氧化碳

5、是绿色植物光合作用的基本原料,对地面起保温作用。臭氧能强烈吸收太阳紫外线,保护地球生物面受过量紫外线伤害。思考 全球变暖与那种气体有关？分析全球变暖的人为原因。人为原因：1.化石燃料燃烧(释放大量二氧化碳)2.毁林(减少森林吸收二氧化碳的量)二氧化碳阅读：全球大气二氧化碳月均浓度突破400ppm自工业革命以来，由于人类大量使用化石燃料，全球大气二氧化碳浓度上升了120 ppm（1 ppm 为百万分之一），其中一半的增长出现在 1980 年以后。2015 年 3 月，全球大气二氧化碳平均浓度突破 400 ppm。这是有记录以来全球大气二氧化碳月均浓度首次突破这一高值。二氧化碳等温室气体排放量的增

6、加，是导致全球变暖的一个重要原因。思考 在水平方向上陆地与海洋上空,哪里大气当中的水汽含量更高？水汽在水平方向上,海洋上空高于陆地上空,湿润地区上空高于干旱地区上空；在垂直方向上,一般自地面向高空逐渐减少。在垂直方向上,水汽含量发生什么变化？气态水固态水液态水水汽可发生固、液、气三态的转化,产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象大气中的杂质会使大气能见度变差,但作为凝结核,是成云致雨的必要条件。水汽与杂质 雾霾当空气中所含的水汽多于一定温度条件下大气饱和水汽量,并且有足够的凝结核存在时,多余的水汽便会凝结出来,变成小水滴或冰晶。大气中因悬浮的水汽凝结,水平能见度低于 1 千米时,气象学上称之为雾。

7、 霾,又称“灰霾”,是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等的集合体,使空气浑浊,水平能见度降低到 10 千米以下的一种天气现象。组成霾的粒子极小,不能用肉眼分辨,可在一天中的任何时候出现。霾天气是一种大气污染状态,表明大气中各种悬浮颗粒物含量超过一定标准,其中PM2.5(直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物)被认为是造成霾天气的“元凶”。二、大气的垂直分层大气的垂直分层读图:地球大气共分哪几层?划分依据是什么?大气的温度、密度及运动状况在垂直方向上的差异说明对流层气温变化特点,并分析原因。说明对流层空气运动的特点。对流层天气现象为何复杂多变？地面是对流层大气的直接热源。气温随高度的增加而递

8、减。空气上冷下热，产生对流。水汽+杂质向上输送。气温降低，成云致雨。天气现象复杂多变对流层的厚度随纬度如何变化？为什么？对流层的气温随高度的增加而降低。对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬度受热多,气温高,空气对流旺盛,所以高度大;高纬度受热少,对流弱,所以高度小。为什么对流层的天气复杂多变？对流层集中了大气几乎全部的水汽和杂质,有了成云致雨的必要条件。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送,在上升过程中随着气温的降低,容易成云致雨,所以对流层天气复杂多变。对流层逆温现象在一定条件下,对流层的某一高度会出现实际气温高于理论温度,甚至是气温随高度增加而升高的现象,成为逆温。逆温影响逆温现象使

9、空气对流运动减弱,不利于烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散,造成严重大气污染事件,如雾霾等。说明平流层气温变化的特点，并分析原因。气温随高度的增加而递减。臭氧吸收紫外线而增温。平流层的空气运动有何特点？以水平运动为主。平流层大气平稳,天气晴朗,有利于航空飞机飞行。平流层臭氧洞20 世纪 70 年代,科学家发现南极地区上空的臭氧量下降严重,出现了“南极臭氧洞”。“南极臭氧洞”是一种形象的说法,指的是在南极地区上空出现了全球臭氧量最低值（低于全球臭氧平均值的 30%40%）,相对于其他地区来说,就像是一个空洞。 2006 年,“南极臭氧洞”面积已经超过北美洲的面积。高层大气说明高层大气的主要特点。高层

10、大气气压很低,密度很小。电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用。气温随高度升高先降低后上升电离层（60500千米）分层高度范围主要特点与人类的关系对流层低纬地区：1718千米中纬地区：1012千米高纬地区：89千米气温随高度的增加而递减空气对流运动显著天气现象复杂多变人类生活在对流层底部，与人类关系最为密切平流层从对流层顶向上至5055千米高空气温随高度的增加迅速上升以水平运动为主天气晴朗人类生存环境的天然屏障，有利于航空飞机飞行高层大气平流层顶以上的大气气压、密度很小电离层能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用活动：1.在对流层,海拔每上升 100 米,气温约下降 0.6

11、,从而形成一个随高度增加而温度下降的大气垂直温度梯度。据此,完成相关任务。（1）近年来，贵阳将“中国避暑之都”作为城市名片，着力打造“避暑”旅游产品，大力发展“避暑”经济。在我国地形图上，找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置；读图 3-7，说明贵阳打造避暑旅游名城的优势条件，并分析其形成原因。贵阳地处在云贵高原，海拔较高，故夏季天气凉爽。活动：1. 在对流层,海拔每上升 100 米,气温约下降 0.6 ,从而形成一个随高度增加而温度下降的大气垂直温度梯度。据此,完成相关任务。(2)每年 3 月,西藏大部分地区的隆冬尚未结束,林芝的桃花却竞相开放,争奇斗艳,皑皑白雪与灼灼桃花相互映衬(如图 3

12、-9),让人领略到“雪域江南”的独特春光。读图 3-8,试分析这一地理现象的形成原因。林芝地处在雅鲁藏布江谷地中,海拔较低,热量条件较好,花期早。2.在某些特殊条件下，近地面大气会出现逆温现象。据此,完成相关任务。(1)对流层大气出现逆温时,会对近地面空气质量产生什么样的影响？由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会导致近地面污染物不易扩散，进而可能造成大气污染。(2)查询 20 世纪世界八大公害事件,了解哪些公害事件与逆温现象有关。与逆温现象有关公害事件是：比利时马斯河谷烟雾事件；美国多诺拉镇烟雾事件；伦敦烟雾事件； 美国洛杉矶光化学烟雾事件等。课堂小结1 下列关于大气各主要成分作用的叙述，

13、正确的是 （） A. 二氧化碳大量吸收太阳紫外线B. 水汽的相变，影响地面和大气温度C. 氧气对地面起保温作用D. 对流层被誉为“地球生命的保护伞” 1 B 解析：大气中的臭氧能够大量吸收紫外线。臭氧层存在于平流层中，因此，平流层被誉为“地球生命的保护伞”。二氧化碳对地面起保温作用。水汽的相变，伴随着热量的吸收和释放，影响地面和大气温度。课堂练习下图为大气的垂直分层示意图。读图，完成23 题。2 a 层与人类的关系最密切。下列对该层大气的表述，正确的是 （） A. 水平运动明显 B. 气温随高度升高而升高C. 密度随高度升高而增加 D. 天气现象复杂多变3 与a 层相比，b 层 （） A. 能

14、大量吸收紫外线 B.随高度升高气温降低C. 空气中水汽含量较大 D.对流运动旺盛2 D3 A 解析：2. 读图可知，a 层位于大气层的最底层，气温随着高度的增加而降低，可以判断，该层为对流层。对流层的大气对流运动显著，气温随着高度的升高而降低，密度随着高度升高而减小。因几乎所有的水汽和固体杂质都分布在对流层，所以对流层天气现象复杂多变。3. b 层为平流层，平流层中有一个臭氧层，能大量吸收紫外线，使平流层的气温随着高度的增加而升高，因平流层气温下冷上热，所以大气以平流运动为主，空气中的水汽含量较少。读大气垂直分层示意图，完成4 5 题。4 读图可知， （） A. 气温随高度升高而降低B. 离太

15、阳越近，气温越高C. 层气温随高度变化率比层大D. 层气温变化趋势与层相同5 下列叙述中，属于层大气特征的是 （） A. 热量主要来自地面辐射B. 空气以水平运动为主C. 存在对生物具有保护意义的臭氧层D. 存在对短波通信具有重要意义的电离层 4 C5 A 解析：4. 读图可知，层厚度比层小，而气温变化幅度略大。5. 层为对流层，热量主要来自地面辐射。读下面地球大气的垂直分层示意图（部分），完成68 题。6 四条曲线中，正确表示大气层气温垂直分布情况的是 （） A. B. C. D. 7 影响该层大气气温垂直变化的主要因素是 （） A. 地面辐射 B. 二氧化碳 C. 臭氧 D. 人类活动8

16、下列有关该层大气的叙述，正确的是 （） A. 有电离层，对无线电通信有重要意义B. 天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行C. 上部冷下部热，空气以平流运动为主D. 顶部与底部的气温相差约50 6 A7 C8 D 解析：6. 图示为12 50 千米高度的大气层，故为平流层；平流层大气气温随高度增加而上升，且底部气温随高度变化不大，图中横坐标越往右气温越高，故 符合该特征。7. 平流层气温受地面影响较小。对流层大气靠水汽和二氧化碳吸收地面长波辐射使大气增温，而平流层气温与二氧化碳没有直接关系。平流层靠臭氧大量吸收紫外线使大气增温。与人类活动关系最为密切的是对流层，而非平流层。8. 电离层位于高层大气。平流层上部热下部冷， 空气以平流运动为主，利于高空飞行。读图可知，平流层顶部与底部的气温相差约50 。9 读大气垂直分层示意图，完成下列问题。（1）a 是 层，该层气温随高度的变化特点是 。（2）b 是 层，该层气流平稳，适合于飞机飞行。（3）卫星在轨运行期间，主要是在大气中的 中运行。（4） 300 千米以上的大气层气温高达1 000 以上，但其中运行的人造卫星不会被烧毁，主要原因是 （） A. 卫星与大气