大气的组成和垂直分层课件高中地理湘教版必修一

大气的组成和垂直分层课程标准学习目标运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系。1.运用大气层气温随高度变化示意图，探究分析大气各层的温度变化特点及成因。(综合思维）2.通过课外观察，了解对流层大气的特殊现象，如逆温、雾霾等，并能运用相关原理解释地理现象。(地理实践力）3.根据所学知识和原理，了解臭氧层对人类的重要意义，关注雾霾问题和全球变暖现象，增强环保意识，树立人地协调观。(人地协调观)学习重点：大气的垂直分层的特征及与人类的关系。学习难点：逆温现象的形成、类型及其影响。目录01大气的组成02大气的垂直分层01大气的组成低层大气主要由干洁空气、水汽和固体杂质组成。氧气：人类和一切生物维持生命活动必需的物质氮气：地球生物体内蛋白质的重要组成部分干洁空气的组成其他气体：其中,氩占0.934%,二氧化碳占0.033%等一、大气的组成（低层大气）1.干洁空气--氧气1.是人类和其他好氧生物维持生命活动所必需的物质。2.参与有机物的燃烧、腐败和分解过程。一、大气的组成（低层大气）1.生命物质的重要组成元素；2.在科研、工业、农业广泛应用。氨基酸NH2RHCCOOH1.干洁空气--氮气一、大气的组成（低层大气）氮化合物可用肥料；固氮微生物能将大气中分子态氮还原为氨态氮，提高土壤肥力。氮气是惰性气体，充氮气可减缓食品氧化变质及腐变，起到保鲜贮存作用。氮是组成氨基酸的基本元素之一,氨基酸是蛋白质基本组成单位，蛋白质是构成细胞的基本有机物。1.干洁空气--二氧化碳是绿色植物进行光合作用的重要原料吸收长波辐射，有“保温效应”，是重要的温室气体一、大气的组成（低层大气）臭氧浓度最高的区域距离地面

千米称为

层臭氧对地球上的生物有何影响？臭氧浓度低高高度（千米）102030405060

臭氧（O3）高空中的氧，在太阳紫外线的催化作用下，形成了由三个氧原子组成的臭氧。20—25臭氧1.干洁空气--臭氧一、大气的组成（低层大气）1.吸收太阳光中的紫外线，对生物具有保护作用；2.具有杀菌的作用，可作为净化剂、消毒剂。1.干洁空气--臭氧一、大气的组成（低层大气）②作用：在大气温度变化的范围内，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。同时伴随热量的吸收和释放，影响地面和大气的温度。2.水汽一、大气的组成（低层大气）①分布：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。①分布：通常近地面大气中，陆上多于海上，城市多于乡村，冬季多于夏季。②作用：杂质会使大气能见度变差作为凝结核，是成云致雨的必要条件。一、大气的组成（低层大气）3.杂质水汽、杂质冷凝结合杂质冷凝结合杂质水汽近地面——雾高空——云降水降雪蒸发水汽、杂质：在天气变化中扮演重要角色

一、大气的组成（低层大气）成云致雨

思考：成云致雨的必要条件有哪些？①充足的水汽:临近河、湖、海洋；风经过时带来大量水汽；②杂质:凝结核③降温:水平方向：空气由较低纬度流向较高纬度；垂直方向（上升）：空气受热膨胀上升，盛行上升气流；遇到地形阻挡抬升。一、大气的组成（低层大气）结合实际思考：大气的成分是稳定不变的吗？如果大气成分发生变化，会带来什么影响？①形成氮氧化物：闪电产生的高温（可达30,000°C）使空气中的氮气（N₂）和氧气（O₂）发生反应，形成一氧化氮（NO）。随后，一氧化氮进一步与氧气反应生成二氧化氮（NO₂），并最终在大气中与水结合形成硝酸（HNO₃），有窒息性和刺激性气味。硝酸溶解在雨水中，以硝酸盐的形式被植物吸收，完成固氮过程。反应方程式如下：N₂+O₂

→2NO2NO+O₂

→2NO₂3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO②生成臭氧：闪电中的电荷将大气中的氧分子分解为独立原子，有时会生成由三个氧原子构成的臭氧。雷暴雨强烈的向下气流会将高空中的臭氧带到近地面，少量臭氧有清新的气味，但浓度高时会刺鼻。1.大气成分变化与闪电二、大气的组成成分的变化

思考：结合生活实际，分析雾和霾的区别？霾物质状态雾由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子的集合体，能够使空气混浊物质组成影响日出后变化固态颗粒物

造成空气的能见度下降一般日出后即散日出后不会消散气态和液态物质

造成空气的能见度下降①对人体产生的危害：对呼吸系统、心血管系统等的影响；②对生态环境和交通造成的危害：由于空气质量差，能见度低，容易引起交通阻塞，发生交通事故。二、大气的组成成分的变化2.大气水汽杂质浓度变化与人类活动

P72“活动”二、大气的组成成分的变化3.大气中二氧化碳浓度变化与人类活动（1）二氧化碳浓度升高的原因①化石燃料燃烧（例：天然气、私家车的使用）②土地利用的变化：毁林（开荒、采矿、获取木材），森林面积缩小，减少对二氧化碳的吸收。P71”活动“（2）二氧化碳浓度升高的影响大量燃烧化石（煤、石油）燃料CO2增多气温升高全球变暖极冰融化海平面上升淹没沿海低地温室效应过度砍伐森林4.大气中臭氧浓度变化与人类活动*南极臭氧洞1979-2015广泛使用冰箱、空调等制冷剂大气中氯氟烃含量增加臭氧空洞臭氧含量减少对人体健康：过量的紫外线增加人体皮肤癌患病率引发白内障、等疾病。对生态：生态破坏（1）成因：（2）对人类生产生活的影响：二、大气的组成成分的变化5.大气中其他气体与人类活动

酸雨：pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。（大气中的硫氧化物和氮氧化物增加）自然原因：火山喷发等自然活动爆发释放。人为原因：化石燃料燃烧、有色金属冶炼、交通工具的尾气排放。二、大气的组成成分的变化02大气的垂直分层

温度（℃）

高度（km）200140120601008040-100-50050100对流层平流层高层大气一、大气垂直分层的划分根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异，可将大气分为三层，自下而上依次是对流层、平流层和高层大气。1.对流层二、各层大气的特点（1）高度范围：对流层受地面的影响很大，其高度随纬度、季节而变化。

①就纬度而言低纬：17-18km中纬：10-12km高纬：8-9km

②就季节而言：任何纬度地区，夏季较厚而冬季较薄，中纬度地区尤其明显。不同纬度大气对流层厚度地面气温越高对流显著对流层越厚1.对流层二、各层大气的特点下热积雨云对流运动降水、雷暴、冰雹、龙卷风、台风、扬尘、沙尘暴.......0（2）特点①气温随高度的增加而递减成因：地面是对流层大气的直接热源离地面越近，受热越多②空气对流运动显著成因：该层上部冷、下部热，有利于空气对流运动③天气现象复杂多变成因：几乎全部水汽、固体杂质集中在该层对流运动易成云致雨；对流运动显著（降温条件）温度℃高度km0318对流层大气的热量直接来自地面长波辐射。正常情况下对流层气温随海拔的升高而降低——下热上冷。温度℃高度km0318逆温层某些条件下，对流层某一高度出现气温随高度增加而递增的气温逆转现象，就是逆温。二、各层大气的特点1.对流层（3）特殊情况：逆温2.平流层二、各层大气的特点30O3臭氧层平流层：难以对流平流为主大气稳定利于高空飞行上热下冷热量源于臭氧吸收紫外线（1）高度范围：对流层顶到50-55km（2）特点①气温随高度增加而上升成因：该层臭氧大量吸收太阳紫外线②气流以平流运动为主成因：该层大气上热下冷，大气稳定③有利于航空飞机飞行成因：水汽、杂质少，天气现象少见大气平稳，天气晴朗能见度高3.高层大气二、各层大气的特点（1）高度范围：平流层顶到大气上界，高度约2000～3000km（2）特点①气压低，密度小成因：离地面远，引力小②气温随高度升高先降低后上升成因：自平流层顶，没有吸收紫外线的臭氧，气温下降；随后，大气吸收更短波长的太阳紫外线，温度上升③60～500km高空有若干电离层，能反射无线电波，对远距离无线电通信有重要作用成因：电离层受太阳紫外线和宇宙射线作用处于高度电离状态大气的组成（低层大气）随堂练习在对流层中，有时会出现“上热下冷”的现象，称为逆温。1．下列关于图中①②③层的叙述，正确的是（

）A．①层海拔越高受地面影响越小，气温越低 B．②层因臭氧吸收紫外线，出现逆温现象C．③层中有电离层可反射无线电波 D．③层空气稀薄，无云雨现象2．对流层出现逆温时，空气中污染物不易扩散的主要原因是（

）A．人类排放污染物增多

B．抑制了①层空气的对流上升C．增强了③层空气对流上升

D．阻挡了①层空气的水平运动AB三、逆温原理及影响

①辐射逆温：在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，贴近地面的大气层也随之降温。离地面越近降温越快，离地面越远降温越慢，因而形成了自地面开始的逆温。1.逆温的类型及成因

清晨，由于大气逆温层存在，对流运动微弱，污染物不易向高空扩散，浓度高；植物光合作用弱，呼吸作用强，二氧化碳含量较高，不适宜锻炼。下午或傍晚跑步最适宜。

思考：一天里，何时跑操最适宜？

读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度（。C/100米）时空变化图。（1）该日此地发生大气逆温现象的时段是（）A.8时-16时30分B.17时-23时

C.16时30分-7时D.23时-5时（2）发生大气逆温现象的最大高度约为（）A.500米

B.100米

C.350米

D.150米（3）当某地大气发生逆温时（）A、空气对流更加显著B、抑制污染物向上扩散

C、有利于大气成云致雨D、减少大气中臭氧的含量

CCB垂直温度梯度是上升一个单位高程后气温的变化值。正值代表气温升高，负值代表气温降低，0是分界线。

②地形逆温：盆地和谷地中，夜间山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，暖空气被抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。

洛杉矶光化学烟雾：洛杉矶周围三面环山，两百多天出现逆温现象。250万辆汽车每天燃烧1100吨汽油，产生的氮氧化合物等在紫外光线照射下引起易光化学反应。1943年，地形逆温常使辐射逆温加强，污染物持续数天不散。连日天气明朗，太阳辐射强烈，空气中的NOX在紫外线作用下，形成含有甲醛的浅蓝色烟雾，臭氧浓度增加。三、逆温原理及影响1.逆温的类型及成因

优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花早。下图中能正确解释这一现象的是（）

D③锋面逆温:出现在冷暖气团的过渡带上，逆温层随锋面倾斜,冬半年有时会形成冻雨。暖气团内部气温变化冷气团内部气温变化锋面附近垂直方向气温随高度变化三、逆温原理及影响1.逆温的类型及成因

高空的冰晶、雪花下降到距地面2000～3000米时，因周围温度升高而融化成为低于0°C的过冷却水滴，接触到温度低于O°C的地面或物体时，形成冻雨现象。1．冻雨现象最有可能出现在图中的A．①处B．②C．③处

D．④处2．当某地区出现冻雨现象时，该地区A.处在单一气团的控制下

B．正值春秋季节C.上空有逆温现象存D.地下潜水迅速上升

AC

④平流逆温：冬季，中纬度沿海地区，海陆温差大，当海上暖湿空气流水平移动到冷的大陆地面或水面上，而发生的冷接触作用，会出现平流逆温和平流雾。三、逆温原理及影响1.逆温的类型及成因（1）有利：

①阻碍空气对流，抑制沙尘暴的发生；

②若出现在高空，利于飞机平稳飞行；

③逆温层坡地是牲畜越冬场所，可减轻作物冻害，减少热能投入，提高经济效益。（2）不利：

①逆温时，大气比较稳定，加重大气污染；

②能见度降低，地面湿滑；

③易产生大雾、阴雨（锋面逆温）、冻雨等不利天气，影响交通；

④低空逆温影响飞机起降。三、逆温原理及影响2.逆温的影响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