大气的组成与垂直分层课件 2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修一

第一节大气的组成与垂直分层高中地理湘教版必修一第三章地球上的大气思考1.为什么民航飞机起飞后要迅速爬升到2万米高空，而不是在5000米高空飞行？2.我们的星球表面被厚厚的大气包裹着，它们对我们的作用有哪些？如果没有大气，地球还存在生命吗？第一题：民航飞机的巡航理想层级是平流层，那里气流稳定，很少出现大气扰动，有利于飞行安全。第二题：保温作用；水汽和热量输送；保护宇宙陨石和射线的冲击。一、大气的组成（一）大气组成我们通常研究的是‌近地面的低层大气‌，可分为三大类成分：干洁空气、水汽、固体杂质，干洁空气占比约99%以上。第三章地球上的大气1.干洁空气（去除水汽和杂质的混合气体）第三章地球上的大气2.水汽（考点）占比随地区、季节变化大：湿润地区含量高，干燥地区含量低；夏季高于冬季，集中在近地面低层。核心作用：是成云致雨的必要条件，能相变吸收/释放热量，影响大气温度变化；同时也能吸收地面辐射，对地面有保温作用。第三章地球上的大气3.固体杂质（考点）来源：沙尘、花粉、烟尘等，多集中在近地面。核心作用：作为‌凝结核‌，是水汽凝结、形成云雨的必要条件；同时杂质能反射、散射太阳辐射，影响大气能见度和气温。第三章地球上的大气PM2.5（二）大气组成的变化与人类活动的影响近百年来人类活动改变了大气成分的比例：化石燃料燃烧、毁林导致‌二氧化碳含量持续上升‌，加剧温室效应，引发全球变暖；制冷剂使用排放氟氯烃化合物，导致‌平流层臭氧减少‌，形成臭氧空洞，危害人体健康和生态环境；工业、交通排放大量污染物和杂质，引发大气污染，降低大气能见度，影响人类健康。第三章地球上的大气人类排放温室气体臭氧层空洞二、大气的垂直分层第三章地球上的大气根据大气的温度、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。（一）各层具体划分及特点1.对流层高度范围‌：平均厚度12km，低纬度地区17～18km，中纬度10～12km，高纬度8～9km；夏季厚、冬季薄。2.核心特点‌：气温变化：随高度增加而递减，每升高100米气温约降低0.6℃，因为地面是对流层大气的直接热源。运动特征：空气对流运动显著，上部冷下部热，对流强度随纬度变化大。天气特征：集中了大气几乎全部的水汽和杂质，对流运动易成云致雨，天气现象复杂多变，与人类活动关系最密切。2.平流层‌高度范围‌：对流层顶至约50km高度。

‌核心特点‌：气温变化：随高度增加而升高，因为该层臭氧大量吸收太阳紫外线增温。运动特征：上部热下部冷，大气稳定，气流以水平运动为主。天气与人类关系：水汽、杂质含量少，天气晴朗、能见度高，适合航空飞行；其中臭氧层可吸收紫外线，保护地球生物免受伤害，被称为“地球生命的保护伞”。第三章地球上的大气3.高层大气‌高度范围‌：平流层顶（50km）以上，直至大气上界（约2000-3000km。‌核心特点‌：气温变化：先随高度升高降低，随后因吸收太阳短波辐射，气温随高度升高急剧升高。结构：气压很低，空气密度极小。与人类关系：存在电离层（80-500km高度），大气在太阳紫外线和宇宙射线作用下处于高度电离状态，能反射无线电短波，对远距离无线电通信有重要意义；人造卫星、宇宙火箭运行于此层，还会出现极光等现象。第三章地球上的大气三、课堂练习1.关于大气组成成分及其作用的叙述，正确的是（）

①二氧化碳对地面有保温作用

②干洁空气的主要成分是氧和氢

③水汽和杂质集中在高层大气

④臭氧能大量吸收太阳紫外线

A.①②B.①③C.①④D.②④答案：C

解析：干洁空气的主要成分是氮和氧，而非氧和氢，②错误；水汽和杂质主要集中在对流层，③错误；①④表述正确。第三章地球上的大气2.下列关于大气中水汽和固体杂质的叙述，正确的是（）

①水汽主要集中在平流层

②水的相变直接影响地面和大气温度

③杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件

④在同一季节，各地水汽含量是一样的

A.①②B.②③C.③④D.②④答案：B

解析：大气中的水汽集中在对流层，①错误；大气中水汽的含量因时因地而异，同一季节不同地区水汽含量差异大，④错误；水的相变伴随热量吸收/释放，直接影响地面和大气温度，杂质是成云致雨的必要凝结核，②③正确。第三章地球上的大气3.寒假，小明乘坐飞机从哈尔滨（北纬45°）飞往广州（北纬23°），为保证全程平稳飞行，飞机巡航高度调整方案正确的是（）全程保持10千米高度，从哈尔滨出发后上升高度全程保持10千米高度，从哈尔滨出发后下降高度进入夏季飞行，应适当下降巡航高度进入夏季飞行，应适当升高巡航高度选项：A.①②B.①④C.②③D.③④答案：B

解析：①对流层厚度随纬度升高而降低，哈尔滨纬度高于广州，广州对流层厚度更大，因此从哈尔滨到广州，飞机需要升高巡航高度才能始终保持在平流层获得平稳气流，①正确、②错误；②夏季近地面气温更高，对流运动更旺盛，对流层厚度会增加，因此进入夏季飞行需要适当升高巡航高度，才能保持在平流层飞行，③错误、④正确。综上①④正确，选B。第三章地球上的大气4.我国某探空气球从地面上升至约30千米高空后自爆，该气球在上升过程中，气温随高度的变化规律是（）

A.持续升高

B.持续降低

C.先降低，后升高

D.先升高，后降低答案：C

解析：地面到30千米高空，依次经过对流层（地面至约12km）和平流层（12km-50km）：对流层气温随高度升高而降低，平流层因臭氧吸收紫外线，气温随高度升高而升高，因此整体变化规律为先降低、后升高，C正确，ABD错误。第三章地球上的大气5.阅读图文材料，回答下列问题。

大气是地球表层环境的重要组成部分，其成分与垂直结构深刻影响人类生产生活。（1）结合材料，指出干洁空气的主要成分，并分别说明其对地理环境和生命活动的意义。

（2）图中A层为对流层，说明对流层厚度随纬度和季节的变化规律，并分析对流层天气现象复杂多变的原因。

（3）为什么说平流层是现代航空飞行的理想层次？结合大气成分与运动特征说明理由。

（4）近年来，人类活动向大气中排放大量氟氯烃化合物，指出这一行为对大气圈层和人类活动可能带来的影响。

第三章地球上的大气参考答案‌（1）主要成分及意义‌

干洁空气主要成分为‌氮气（占比约78%）和氧气（占比约21%），此外包含少量二氧化碳、臭氧等成分‌

。

①氮气是地球生物体内蛋白质的重要组成部分，是生命活动的基础元素；

②氧气是人类和所有生物维持生命活动必需的物质；

③二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，同时可以吸收地面辐射，对近地面大气起到保温作用；

④臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球生物免受过量紫外线伤害。

第三章地球上的大气（2）对流层厚度变化规律及天气复杂原因‌

变化规律：厚度随纬度升高而降低，低纬度（17-18km）厚，高纬度（8-9km）薄；

同一地区夏季对流层厚度大于冬季。

天气复杂原因：对流层大气的直接热源是地面，气温随高度升高而降低，上部冷下部热，空气对流运动显著；

对流层集中了大气几乎全部的水汽和固体杂质，对流运动过程中水汽易冷却凝结，成云致雨，因此天气现象复杂多变。

第三章地球上的大气（3）平流层适合航空飞行的原因‌

①平流层中臭氧大量吸收紫外线增温，气温随高度升