2.2 大氣的組成與垂直分層 課件 高一上學(xué)期 中圖版（2019）地理 必修一

2.2大氣的組成和垂直分層一、課程標準運用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。二、學(xué)習(xí)目標1.運用圖表等資料，說明大氣的組成成分及其主要作用；2.結(jié)合圖表資料分析人類活動對大氣環(huán)境帶來的影響；3.歸納大氣垂直分層的特點，并舉例說明其對生產(chǎn)生活的影響；4.結(jié)合示意圖說明輻射逆溫現(xiàn)象產(chǎn)生的原理；學(xué)習(xí)目標1大氣的組成成分2大氣的垂直分層3逆溫原理及影響目錄飛行的夢想1大氣的組成Partone閱讀教材P39-42，完成下列問題。自主學(xué)習(xí)1、低層大氣的組成？2、干潔空氣的組成？3、大氣的成分是穩(wěn)定不變的嗎？哪些成分分別會有什么樣的變化？造成變化的原因是什么？會帶來什么影響？1.大氣的組成成分包圍地球的空氣稱為大氣。大氣為地球生命的繁衍和人類的發(fā)展提供了必要條件。大氣是多種氣體的混合物。低層大氣主要由干潔空氣、水汽和雜質(zhì)三部分組成。低層大氣干潔空氣水汽、雜質(zhì)=+思考：干潔空氣中最主要的氣體分別是什么？含量較少的氣體有哪些？氮氣、氧氣等一、大氣的組成干潔大氣---氮氣（N2）氮氣是大氣中含量最多的氣體，占總體積的78%。氮元素是生物體組成部分，地球上生物體的基本元素.氮氣還有工業(yè)原料、防腐防氧化的填充劑等用途。干潔大氣---氧氣（O2）大氣中含量僅次于氮氣的氣體，占空氣總體積的21%。人類和眾多其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì),在航空航天、動物呼吸、燃燒和一切氧化過程（包括有機物腐爛）都消耗氧氣

干潔大氣---二氧化碳（CO2）很少（0.038%左右），主要來自火山噴發(fā)、動植物的呼吸以及人類活動。綠色植物進行光合作用的基本原料。重要的溫室氣體，吸收地面輻射的能力強，對地面具有保溫作用。臭氧層距離地面22-27千米是臭氧濃度最高的區(qū)域，稱為臭氧層。臭氧能吸收太陽輻射中的紫外線，減少到達地面的紫外線，對生物具有保護作用。在低層大氣中，臭氧濃度增高會對人體的健康造成不利的影響。臭氧層的保護大氣中臭氧濃度隨高度的變化新課講解干潔大氣---臭氧（O3）極少水汽——影響天氣變化的重要因素大氣中的水汽含量隨著時間和地點的不同而變化。表現(xiàn)為云、雨、雪、霧、露、霜等不同的天氣現(xiàn)象。降水形成的條件：充足的水汽；冷卻降溫的過程；固體雜質(zhì)（凝結(jié)核）。思考：成云致雨的必要條件有哪些？水汽含量隨空間的變化

在水平方向上海洋上空高于陸地上空濕潤地區(qū)上空高于干旱地區(qū)上空

在垂直方向上一般自地面向高空逐漸減少大氣中雜質(zhì)的含量，隨時間、地點、天氣條件而變化，通常，在近地面大氣中，陸地多于海上，城市多于農(nóng)村，冬季多于夏季。

北京CBD霧霾和藍天對比圖沙塵暴現(xiàn)象固體雜質(zhì)——成云致雨的必要條件根據(jù)課本知識和生活經(jīng)驗，將大氣主要成分與其作用連線。氮氣氧氣二氧化碳臭氧水汽雜質(zhì)維持生命活動的必要物質(zhì)植物光合作用的原料，對地面有保溫作用生物體的基本成分成云致雨的必要條件吸收太陽紫外線凝結(jié)核，成云致雨的必要條件小結(jié)1大氣成分主要作用干潔空氣N2地球生物體的基本成分O2人類和一切生物維持生命活動所必需的物質(zhì)CO2綠色植物光合作用的原料；調(diào)節(jié)地表溫度（溫室氣體）O3能吸收太陽紫外線，使大氣增溫，保護地球生物固體雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件水汽成云致雨的必要條件，影響地面和大氣溫度大氣的成分和含量是一成不變的嗎？人類不合理的活動，正在改變著大氣的成分和含量……圖2.4二氧化碳體積分數(shù)的變化環(huán)境問題1：大氣中二氧化碳含量變化與人類活動在過去80萬年的絕大多數(shù)時間里，大氣中二氧化碳體積分數(shù)的變化相對平緩。然而，從1740年到2011年，短短不到300年時間，二氧化碳體積分數(shù)增加40%多（圖2.4）二氧化碳體積分數(shù)的增加，基本上都來自化石燃料的燃燒和土地利用的變化（主要是毀林）?；剂系娜紵瑫尫哦趸?；森林面積的縮小，會減少森林對二氧化碳的吸收量。1.讀圖2.4，描述1740年到2000年，二氧化碳體積分數(shù)變化特點？①.二氧化碳體積分數(shù)持續(xù)升高；②.1960年至2011年，二氧化碳體積分數(shù)增長速度最快。環(huán)境問題1：人類活動對大氣中二氧化碳含量變化的影響CO2含量變化緩慢增長加速增長飛速增長2.是什么原因?qū)е铝诉@種變化呢？3.會造成什么影響？4.主要應(yīng)對措施有哪些？化石燃料燃燒土地利用變化（毀林）二氧化碳含量增加全球變暖→冰川融化→海平面上升節(jié)能減排

植樹造林

全球合作環(huán)境問題2：人類過多地使用氯氟碳類化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致臭氧層被破壞臭氧層的破壞會使過量的紫外輻射到達地面，造成健康危害;使平流層溫度發(fā)生變化，導(dǎo)致地球氣候異常，影響植物生長、生態(tài)的平衡等后果。南極上空臭氧空洞

人類活動排放的污染物進入大氣，會影響大氣的成分和含量，產(chǎn)生大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。發(fā)展工業(yè)、燃燒化石燃料、汽車尾氣排放等都會造成大氣污染環(huán)境問題3.大氣污染--霧霾1.導(dǎo)致土壤酸化，影響植物正常發(fā)育，誘發(fā)植物病蟲害，使農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)2.腐蝕非金屬建筑材料（混凝土、砂漿和灰砂磚），出現(xiàn)空洞和裂縫，導(dǎo)致強度降低，從而損壞建筑物。建筑材料變臟，變黑，影響城市市容質(zhì)量和城市景觀,被人們稱之為“黑殼”效應(yīng)。3.危害人體健康，使兒童免疫功能下降，慢性咽炎、支氣管哮喘發(fā)病率增加，同時可使老人眼部、呼吸道患病率增加。環(huán)境問題4：化石燃料燃燒使二氧化硫排放增加，導(dǎo)致酸雨大氣的垂直分層Verticalstratificationoftheatmosphere

溫度（℃）

高度（km）200140120601008040-100-50050100高層大氣大氣的垂直分層溫度、運動狀況和密度對流層平流層中間層電離層(熱層)逸散層特點：氣溫隨高度的增加而遞減整個大氣質(zhì)量3/4和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)，都集中在這一層。氣流上升過程中氣溫降低，水汽凝結(jié)，易成云致雨。云霧雨雪都發(fā)生在對流層。（1）大氣分層——對流層二、大氣的垂直分層對流層厚度：

低緯度:17~18km

中緯度:10~12km

高緯度:僅為8~9km隨季節(jié)變化：夏季厚、冬季薄隨緯度變化不同緯度大氣對流層厚度思考：同地區(qū)不同的季節(jié)對流層高度為什么會發(fā)生變化？二.大氣的垂直分層（1）大氣分層——對流層思考：同地區(qū)不同的季節(jié)對流層高度為什么會發(fā)生變化？對流層厚度：

低緯度:17~18km

中緯度:10~12km

高緯度:僅為8~9km隨季節(jié)變化：夏季厚、冬季薄不同緯度大氣對流層厚度隨緯度變化二.大氣的垂直分層太陽加熱熱力抬升凝結(jié)高度對流對流冷空氣冷空氣暖空氣暖空氣地球表面的加熱產(chǎn)生氣流熱力抬升而把熱量和水汽向上輸送上升冷空氣冷卻并達到凝結(jié)高度后形成云。上升的暖空氣和下沉的冷空氣形成對流環(huán)流。地表氣溫差異導(dǎo)致對流強度不同，對流強度不同對流層厚度也不同（1）大氣分層——對流層二.大氣的垂直分層特點：氣溫隨著高度的增加而上升平流層上部熱下部冷，不易對流，大氣以水平運動為主（平流）高度：對流層頂?shù)?0~55km高度（2）大氣分層——平流層思考：平流層上熱下冷的原因是什么？平流層的臭氧（集中在15—35千米氣層中）吸收大量紫外線使得大氣增溫。二.大氣的垂直分層（2）大氣分層——平流層思考：平流層為什么適合航空飛行？該層中水汽、雜質(zhì)含量稀少，天氣現(xiàn)象少見。平流層大氣穩(wěn)定、天氣晴朗，有利于航空飛行。二.大氣的垂直分層（3）大氣分層——高層大氣特點：氣溫隨高度先下降后上升高層大氣的氣壓很低，空氣密度很?。辉?0~500千米的高空，有若干電離層。在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，大氣分子被分解為離子，大氣處于高度電離狀態(tài)。高度：平流層頂部至2000-3000千米的高空（大氣上界）與人類的關(guān)系:電離層能夠反射無線電波，對遠距離無線電通信具有重要影響。分層高度范圍主要特點特點成因與人類的關(guān)系對流層低緯：17～18千米中緯：10～12千米高緯：8～9千米氣溫隨高度的增加而降低(每升高100米，氣溫降低0.6℃)地面是對流層大氣的直接熱源（后面詳細了解）人類生活在對流層底部，與人類關(guān)系最密切空氣對流運動顯著該層上部冷，下部熱天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)集中在該層，對流運動易成云致雨平流層從對流層頂至50～55千米氣溫隨高度增加而增加該層中的臭氧強烈吸收太陽紫外線人類生存環(huán)境的天然屏障，利于高空飛行以水平運動為主該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定天氣晴朗水汽、雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn)高層大氣從平流層頂?shù)?000千米的高空大氣密度極小距地面遠，受到引力小電離層能反射無線電短波，對無線電通信有重要作用；人造衛(wèi)星、宇宙火箭、極光、流星根據(jù)剛才所學(xué)，填寫下表中空缺的內(nèi)容。小結(jié)2

高度范圍氣溫垂直變化空氣運動與人類關(guān)系特點原因特點原因?qū)α鲗?/p>

平流層

高層大氣

平均12千米，因緯度而不同對流層頂部至50-55千米高空平流層以上的大氣氣溫隨海拔升高而遞減氣溫隨高度升高而升高。先下降，后升高熱量來自地面有臭氧吸收大量太陽紫外線，使大氣增溫。低處缺臭氧吸收紫外線，氣溫下降；高處吸收更短波長紫外線，溫度持續(xù)上升。對流運動顯著平流運動為主上部冷、下部熱上部熱、下部冷集中大氣圈質(zhì)量的3/4和幾乎全部水汽、雜質(zhì)，污染物多集中在這一層。多云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象。與人類關(guān)系最為密切。有臭氧層使地球上的生命免受過多紫外線的傷害。水汽和雜質(zhì)含量很少，無云雨現(xiàn)象，能見度好，適合航空飛行。有電離層能反射無線電波，對無線電通信有重要作用流星現(xiàn)象拓展：逆溫原理及影響逆溫現(xiàn)象——對流層有時可能出現(xiàn)溫度隨高度上升而增高現(xiàn)象，稱為氣溫逆溫，簡稱逆溫。出現(xiàn)逆溫的大氣有一定的厚度，這層大氣稱為逆溫層。對流層大氣的熱量主要直接來自地面。在對流層，海拔每上升100米，氣溫下降約0.6℃，稱為氣溫垂直遞減率，為0.6℃／100米。溫度℃高度m正?，F(xiàn)象溫度℃高度m逆溫現(xiàn)象輻射逆溫原理日落后：地面逐漸冷卻，貼近地面的大氣層也隨之降溫離地面愈近，降溫愈多離地面愈遠，降溫愈少日出前后：隨著地面輻射冷卻的加劇，逆溫逐漸向上擴展，日出前后達到最強自地面開始的逆溫日出后：太陽輻射逐漸增強，地面很快增溫逆溫便逐漸自下而上消失離地面愈近，升溫愈多離地面愈遠，升溫愈少拓展：逆溫原理及影響日落逐漸出現(xiàn)加厚日出前后最厚地面升溫日出后，開始消失白天正午輻射逆溫——溫度垂直變化示意圖思考：輻射逆溫為什么容易出現(xiàn)在晴朗少云，無風或微風的夜晚？晴朗無云、無風或微風的夜晚地面冷卻速度較快，容易出現(xiàn)輻射逆溫現(xiàn)象拓展：逆溫原理及影響成霧大氣污染影響航空早晨多霧的天氣大多與逆溫有密切關(guān)系，它使能見度降低，給人們的出行帶來不便，甚至出現(xiàn)交通事故由于逆溫現(xiàn)象的存在，空氣垂直對流受阻，會使近地面污染物不能及時擴散，從而危害人體健康逆溫多出現(xiàn)在低空，多霧天氣給飛機起降帶來不便；如果出現(xiàn)在高空，對飛機飛行極為有利，因為大氣以平流運動為主，飛行中不會有較大顛簸拓展：逆溫原理及影響拓展：逆溫原理及影響有利影響：阻礙了空氣對流，可以抑制沙塵暴的發(fā)生高空逆溫利于飛機的飛行谷地逆溫，谷地冷空氣堆積不利于作物果樹生長，山坡溫度較高利于作物果樹生產(chǎn)。課堂小結(jié)大氣的組成和垂直分層大氣的組成成分大氣的垂直分層低層大氣=干潔空氣+水汽+雜質(zhì)干潔空氣：氮氣、氧氣、臭氧、二氧化碳對流層：下熱上冷大氣垂直運動-對流運動平流層：下冷上熱

大氣水平運動-平流運動

地球保護傘——臭氧層適合航空飛行高層大氣：電離層逆溫原理及影響輻射逆溫原理影響：霧霾大氣的環(huán)境變化二氧化碳含量增加、臭氧層破壞1.大氣的組成物質(zhì)及作用是（） A.氮氣和臭氧吸收太陽紫外線 B.二氧化碳只吸收太陽輻射 C.水汽和固體塵?？沙稍浦掠?D.氧氣和氮氣供植物呼吸C

2.飛機在萬米高空飛行，高度保