2.1大气的组成和垂直分层 教学课件高中地理人教版（2019）必修一

N2O2CO2O3大气的组成和垂直分层

奥地利“坠落人”鲍姆加特纳从39千米高空安全跳下。惊世一跳

鲍姆加特纳配备的特制宇航服，外表绝缘，密封的内层中填充加压氧气；头盔内有液氧系统，护目镜中有温度调节器。39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？

特制的宇航服有什么作用？大气组成基本概念包围地球的空气称为大气。它是多种气体的混合物。低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体，称为干洁空气。低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质三部分组成。大气组成主要成分●氮气是大气中含量最多的气体。●氮元素是生物体内蛋白质和很多复杂化学物质的组成成分，是生物体健康生长必不可少的元素。大气组成主要成分氧气是大气中含量仅次于氮气的气体。氧气是众多生物生命活动必须的物质。大气组成主要成分二氧化碳主要来自火山喷发，动植物的呼吸以及人类活动。大气组成主要成分二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。大气组成主要成分二氧化碳是一种重要的温室气体，对地面具有保温作用。大气组成主要成分高空的氧，在太阳紫外线的催化作用下，形成了由3个氧原子组成的臭氧。大气组成主要成分●臭氧在垂直方向上分布不均，距离地面22~27千米是臭氧浓度最高的区域，称为臭氧层。●臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，使地面上的生物免受紫外线的伤害，因而被称为地球生命的“保护伞”●在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成一系列不利影响。大气组成主要成分●大气中水汽和杂质含量很少，却在天气变化中扮演着重要角色。●水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象。同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。●大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。大气组成主要成分●沙漠和极地地区的大气中，水汽含量极少●热带雨林地区，水汽在大气中的比重约占到5%大气组成主要成分●由于自然和人为原因，大气中增加了许多新的组成成分，主要包括气溶胶和污染气体。●它们存留于大气中，构成大气的临时组成成分。对生态系统和人类生存造成不利影响。大气组成二氧化碳含量增加的原因①化石燃料的燃烧，释放大量二氧化碳②大面积毁林，减少森林对二氧化碳的吸收量大气组成二氧化碳含量增加的原因①化石燃料的燃烧，释放大量二氧化碳②大面积毁林，减少森林对二氧化碳的吸收量应对措施①减少化石燃料的使用②增加森林覆盖率①改进技术，提高资源利用率②使用清洁能源③适度消费……——植树造林大气组成大气作用防弹衣保护伞保温被垂直分层分层依据地球大气从地面向上，可延伸到数千米高空。根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。垂直分层对流层●对流层是大气圈的最底层，集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质。●大气中的污染物也多集中在这一层。垂直分层对流层0°30°S60°S90°S30°N60°N90°N对流层高度因纬度而异17~18千米10~12千米8~9千米垂直分层对流层对流层气温随着高度的增加而递减，在对流层的顶部气温降至-60℃。垂直分层平流层●平流层气温随高度升高而升高，●该层大气的下层气温随高度变化很小，但是在30千米以上，气温随高度增加而迅速上升。●因为平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线，使大气增温。垂直分层平流层●平流层的大气上部热，下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主。●该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合飞机飞行。垂直分层高层大气●平流层以上的大气称为高层大气。●自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，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，在300千米的高空，温度可达1000℃以上。垂直分层高层大气垂直分层高层大气（中间层）●中间层是自平流层顶到80~85千米的范围。●

该层的特点是气温随高度增加而迅速下降，原因是没有臭氧。垂直分层高层大气（暖层）●自中间层顶到800千米高空属于暖层。●气温随高度增加而迅速升高。因为所有波长小于0.175微米的太阳紫外线，都被该层的氧原子所吸收。●该层大气物质处于高度电离状态，尤其是80~500千米的范围更突出，故被称为电离层。垂直分层高层大气（散逸层）●暖层顶之上，即800千米高度以上的大气层，称为散逸层。●该层空气密度很小，在2000~3000千米的高空，大气的密度已经与星际空间的密度非常接近。●该层是大气圈与星际空间的过渡地带。这一层的主要特征是大气质点经常散逸至星际空间。垂直分层规律总结大气垂直分层示意图的判读方法ⅠⅡⅢ根据气温的变化判断根据气流运动状况判断根据天气的变化（自然现象）判断Ⅲ根据密度垂直分层规律总结Ⅰ根据气温的变化判断●对流层气温随高度的增加而递减●平流层气温随高度的增加而升高●

高层大气气温随高度增加先降低后升高垂直分层规律总结Ⅱ根据气流运动状况判断●对流层空气对流运动显著●平流层以水平运动为主，气流平稳垂直分层规律总结Ⅲ根据密度●自下而上密度越来越小垂直分层规律总结Ⅲ根据天气的变化（或自然现象）判断●天气现象复杂多变的是对流层●天气晴朗的是平流层●极光现象出现在高层大气判读逆温概念★

正常情况下，对流层的气温随高度增加而递减，且海拔每升高100m，气温约下降0.6℃。★

在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象，或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象我们称之为“逆温”。判读逆温示意图判读逆温主要影响不利影响★出现多雾天气逆温使大气能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至造成交通事故。★加剧大气污染由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面大气中污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。有利影响★抑制沙尘暴的发生因为沙尘暴发生的基本条件是有空气的对流运动。★逆温若出现在高空，对飞机的飞行极为有利，使飞机在飞行中不会有大的颠簸，同时万里晴空也提高了大气能见度，使飞机飞行更加安全。同桌讨论在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异，请问原因是什么？探究：大气含氧量对人体的影响（1）埃塞俄比亚、肯尼亚的共同的地形特点。1.在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。（2）推测这两国家中长跑运动员成绩优异原因。地形以高原为主，‌海拔较高。

海拔较高，‌大气稀薄，‌导致大气中的氧气含量相对较低，为运动员提供了一个天然的训练环境。探究：大气含氧量对人体的影响2.在中国地图（地图册或教学挂图）上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。甘肃榆中河北兴隆青海多巴云南海埂云南呈贡探究：大气含氧量对人体的影响3.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拔1800—2400米