湘教版高中地理必修第一冊第三章地球上的大氣

第三章地球上的大氣3.1大氣的組成與垂直分層湘教版高中地理必修第一冊教學(xué)課件大氣的組成和垂直分層教學(xué)目標(biāo)1.運(yùn)用視頻、圖像,掌握低層大氣的組成成分并了解各自的作用。2.通過圖文資料,描述大氣的垂直分層及各層的主要特點(diǎn)。(地理實(shí)踐力)3.結(jié)合相關(guān)知識,分析各層氣溫的變化及其原因。(綜合思維)4.利用所學(xué)知識,解釋生活生產(chǎn)實(shí)際中的問題。(綜合思維)運(yùn)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。課程標(biāo)準(zhǔn)2020年7月23日中午12時41分，我國在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心，使用長征五號遙四火箭，將我國首顆火星探測器“天問一號”發(fā)射升空，隨后，“天問一號”探測器順利進(jìn)入預(yù)定軌道，我國首次火星探測發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功！導(dǎo)讀思考“天問一號”離開地球的過程中，將穿過哪些大氣層？它們分別有什么特點(diǎn)？1大氣的組成低層大氣中除去水汽和雜質(zhì)以外的混合氣體，稱為干潔空氣干潔空氣水汽大氣雜質(zhì)如今的大氣是地球長期演化的結(jié)果，在短時期內(nèi)不會有明顯的變化干潔空氣干潔空氣成分的體積分?jǐn)?shù)（25千米以下）氧氣21%氮?dú)?8%其他氣體人類和其他生物維持生命活動所必需的的物質(zhì)oN地球上生物體的基本元素co2綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料；具有保溫作用o3大量吸收紫外線,地球生物的保護(hù)傘活動探究在奧運(yùn)會等世界重大體育賽事中，來自非洲的長跑運(yùn)動員往往成績優(yōu)異，結(jié)合教材，試推測其原因。埃塞俄比亞和肯尼亞地形均以高原為主，海拔高，大氣稀薄，大氣中含氧量低，有利于激發(fā)運(yùn)動員的潛能。水汽和雜質(zhì)含量很少，卻在天氣扮演重要的角色。水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列的天氣現(xiàn)象。大氣中的雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件。大氣污染物

人類活動對大氣成分的影響問題探究

美國國家冰雪數(shù)據(jù)中心和美國國家航空航天局的科學(xué)家表示,2019年最大冰川面積達(dá)1

478萬平方千米,但是整體趨勢令人擔(dān)憂。冰川,南北極的特產(chǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,就像地球的“白帽子”,給地球增加了巨大的美感。但是近來的研究發(fā)現(xiàn),北極冰川數(shù)量正急劇減少,其速度令人咂舌?？茖W(xué)家預(yù)測在20年時間內(nèi),北極冰川將在炎熱夏季完全消失,地球會失去“白帽子”,北極熊將難有立足之地(如下圖)。一些科學(xué)家認(rèn)為,人們可能低估了全球變暖的趨勢。美國環(huán)保局發(fā)現(xiàn)臭氧總量每耗減1%,地面紫外線會增加1.5%~2%。他們預(yù)測,如果氟氯烴生產(chǎn)和消費(fèi)不加限制,到2075年,地球臭氧總量將比1985年再耗減25%。結(jié)合材料探究:(1)全球變暖與大氣中的哪種主要成分變化有關(guān)?提示:CO2。(2)臭氧有什么作用?提示:臭氧能強(qiáng)烈吸收太陽紫外線,保護(hù)地球上的生物免受過多紫外線的傷害。(3)針對上述問題,你能提出哪些有效的措施?提示:減少化石能源的使用;保護(hù)森林,植樹造林;研發(fā)新型制冷設(shè)備,控制氟氯烴的產(chǎn)生?？偨Y(jié)大氣的垂直分層2溫度/℃1020304050607080-80-70-60-50-40-30-20-100溫度/℃海拔/km12502000~3000(大氣上界)氣溫短波對流層平流層高層大氣臭氧層

電離層

對流層

范圍：對流層的高度因緯度而異，低緯度地區(qū)為17-18千米，中緯度地區(qū)為10-12干米，高緯度地區(qū)僅為8-9千米。特點(diǎn)：1.氣溫隨高度的增加而遞減。2.對流運(yùn)動顯著，云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。3.人類生活在對流層的底部。

特點(diǎn)成因①地面是低層大氣熱量的直接來源②該層大氣上冷下熱③集中了整個大氣圈質(zhì)量的四分之三和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)；對流運(yùn)動易成云致雨平流層

范圍：平流層范圍自對流層頂部至50-55千米高空。

特點(diǎn)：1.該層大氣的下層氣溫隨高度變化很小，但是在30千米以上，氣溫隨高度增加而迅速上升。2.平流層的大氣上部熱、下部冷，不易形成對流，主要以平流運(yùn)動為主。3.該層大氣中水汽和雜質(zhì)含量很少，無云雨現(xiàn)象，能見度好，適合航空飛行。

特點(diǎn)成因①臭氧集中分布在22-27千米，它可以吸收大量紫外線②該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定③水汽、雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn)特點(diǎn)成因高層大氣

范圍：平流層以上的大氣統(tǒng)稱高層大氣。

特點(diǎn)：1.氣溫先隨高度的增加而遞減，后隨高度的增加而遞增；2.來自太空的流星體在此燃燒，有流星和極光現(xiàn)象；3.大氣呈高度電離狀態(tài)，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用；4.2000千米—3000千米的高空，大氣的密度已經(jīng)與星際空間的密度非常接近，沒有摩擦，火箭在此位置處送人造衛(wèi)星入軌。距地面遠(yuǎn)，受到引力小電離層高層大氣電離層反射無線電波氣溫隨高度升高先降低后又持續(xù)上升。來自太空的流星體會燃燒，成為我們夜晚看到的流星。（80-120千米）在80-500千米的高空，有若干電離層。電離層大氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，處于高度電離狀態(tài)，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用。高度km200120601008040-100-50050100對流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度℃電離層高度和氣溫變化圖垂直分層高度主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因?qū)α鲗拥途?7～18千米中緯10～12千米高緯8～9千米氣溫隨高度的增加而遞減(每升高100米，溫度大約降低0.6℃）地面是對流層大氣主要的直接熱源離地面越近，受熱越多空氣對流運(yùn)動顯著該層上部冷、下部熱有利于空氣對流運(yùn)動天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變幾乎全部水汽、固體雜質(zhì)集中在該層對流運(yùn)動易成云致雨平流層對流層頂?shù)?0～55千米下層氣溫隨高度變化??；30千米以上隨高度增加而迅速上升該層中的臭氧大量吸收太陽紫外線氣流以平流運(yùn)動為主該層大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定有利于高空飛行水汽、雜質(zhì)極少，云雨絕跡，能見度好，氣流平穩(wěn)高層大氣平流層頂?shù)酱髿馍辖?高度約2000～3000千米)氣壓很低，密度很小離地面遠(yuǎn)，引力小80～500千米高空有若干電離層，能反射無線電波電離層大氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，處于高度電離狀態(tài)拓展延伸逆溫現(xiàn)象(1)氣溫垂直遞減率的變化正常情況下,海拔每升高100米,氣溫約下降0.6

℃,但在不同的地點(diǎn)和不同的時間,可能會小于0.6

℃或者大于0.6

℃,如下圖表現(xiàn)為曲線變陡或變緩。在①情況下,大氣對流運(yùn)動更加強(qiáng)烈;在②情況下,大氣的對流運(yùn)動減弱,大氣比較穩(wěn)定。(2)逆溫現(xiàn)象①逆溫的概念一般情況下,對流層溫度上冷下暖。但在一定條件下,對流層的某一高度有時也會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象,這種氣溫逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象我們稱之為“逆溫”。②逆溫的形成a.分類b.輻射逆溫的形成及消失過程圖解

③逆溫的影響a.出現(xiàn)多霧天氣。早晨多霧的天氣大多與逆溫有密切的關(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。b.加劇大氣污染。由于逆溫現(xiàn)象的存在,空氣垂直對流受阻,會造成近地面污染物不能及時擴(kuò)散,從而危害人體健康。c.對航空造成影響。逆溫多出現(xiàn)在低空,多霧天氣給飛機(jī)起降帶來不便。如果出現(xiàn)在高空,對飛機(jī)飛行極為有利,因?yàn)榇髿庖云搅鬟\(yùn)動為主,飛機(jī)飛行中不會有較大的顛簸。課堂小結(jié)下圖為“大氣的垂直分層圖”。讀圖，完成1～2：1.影響大氣對流層氣溫垂直變化的主要原因是大氣對太陽輻射有削弱作用

B.地面對太陽輻射有反射作用C.高山地區(qū)海拔高，空氣稀薄

D.地面是大氣主要的直接熱源2.同一季節(jié)，下列城市上空對流層高度從高到低正確的是①新加坡

②北京

③漠河

④摩爾曼斯克A.①③②④ B.②③①④ C.①②④③ D.①②③④當(dāng)堂檢測DC下圖示意地球大氣垂直分層，據(jù)此完成3～4題。當(dāng)堂檢測3.關(guān)于大氣垂直分層中各層特點(diǎn)的敘述，正確的是A.M層氣溫隨海拔升高而升高

B.P層水汽、雜質(zhì)少，多晴朗天氣C.N層大氣以平流運(yùn)動為主

D.P層集中了全部的大氣質(zhì)量4.關(guān)于大氣圈對地球上生命的存在和發(fā)展所起作用的描述，不正確的是A.提供可供生物呼吸的大氣

B.避免紫外線透過大氣層C.減少外來天體對地球的撞擊

D.使地表晝夜溫差變小CB5.近年來，霧霾天氣在我國頻繁出現(xiàn)，空氣質(zhì)量問題已引起全社會高度關(guān)注。下圖是氣溫垂直分布的4種情形。圖中最有利于霧霾大氣污染物擴(kuò)散的情形是()當(dāng)堂檢測AA.①B.②C.③D.④第三章地球上的大氣3.2大氣受熱過程1.為何月球上晝夜溫差如此之大，白天高達(dá)130℃，晚上低至-173℃？2.人們?yōu)槭裁聪朐谠虑蛏辖⑻柲馨l(fā)電廠？大氣受熱過程教學(xué)目標(biāo)1.結(jié)合圖文資料,說出大氣對太陽輻射的削弱作用及其影響,解釋一些跟其有關(guān)的地理現(xiàn)象。(地理實(shí)踐力)2.結(jié)合圖文資料,說出大氣受熱的過程及大氣對地面的保溫作用,分析大氣保溫作用在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的原理。(綜合思維)運(yùn)用示意圖等,說明大氣受熱過程,并解釋相關(guān)現(xiàn)象。課程標(biāo)準(zhǔn)1．兩個來源(1)大氣能量最根本的來源：(2)近地面大氣熱量的主要、直接來源：2．兩大過程(1)地面增溫(2)大氣增溫

3．兩大作用

(1)削弱作用：(2)保溫作用：大氣的受熱過程：太陽輻射地面輻射太陽輻射光譜示意圖太陽輻射能量最集中的部分物體的溫度越高，輻射中最強(qiáng)部分的波長越短太陽表面溫度約5500°C

地球固體表面均溫約22°C

近地面大氣均溫約22°C

太陽輻射

地面輻射大氣輻射

短波輻射

長波輻射長波輻射

一、大氣對太陽輻射的削弱作用1、從臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大氣吸收具有什么特性？1、吸收作用地面高層大氣平流層對流層臭氧大量吸收紫外線二氧化碳、水汽吸收紅外線選擇性探究探究少量吸收紫外線2、散射作用：特點(diǎn)：具有選擇性空氣分子和微小塵埃參與的大氣成分：波長越短越容易被散射思考：為什么晴朗的天空多呈現(xiàn)蔚藍(lán)色？波長較短的藍(lán)色、紫色光最容易被小的空氣分子散射。3、反射作用無選擇性特點(diǎn)：參與的大氣成分：水汽、云（最顯著）和浮塵思考：為什么白天多云，溫度不會太高？厚厚的云層阻擋了到達(dá)地面的太陽輻射，所以氣溫低。大氣吸收19%大氣反射太陽100%大氣上界大氣對太陽輻射的削弱作用地面吸收的太陽輻射47%大氣散射反射無選擇性吸收有選擇性散射有選擇性ACB34%江南美女藏族姑娘都是妙齡少女,皮膚差距咋就那么大嘞…..?削弱作用的應(yīng)用作用形式作用特點(diǎn)參與作用的大氣成分

削弱的輻射形成的自然現(xiàn)象

反射作用無選擇性云層和較大顆粒的塵埃各種波長的太陽輻射夏季多云的白天氣溫不太高散射作用有選擇性空氣分子或微小塵?？梢姽庵胁ㄩL較短的藍(lán)光、紫光晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色吸收作用有選擇性水汽和二氧化碳等(對流層)波長較長的紅外線—臭氧(平流層)波長較短的紫外線總結(jié)大氣輻射大氣逆輻射大氣升溫后，也向外輻射長波輻射小部分射向宇宙空間外大部分射向地面，把熱量重新傳給地面，補(bǔ)償?shù)孛娌糠謸p失的熱量大氣逆輻射保溫作用二、大氣對地面的保溫作用地面長波輻射大氣逆輻射大氣輻射大氣地面長波輻射大氣逆輻射大氣輻射天空有濃密低云時，大氣逆輻射更強(qiáng)。1.為何月球上晝夜溫差如此之大，白天高達(dá)130℃，晚上低至-173℃？2.人們?yōu)槭裁聪朐谠虑蛏辖⑻柲馨l(fā)電廠？答案：1.月球上幾乎沒有大氣層，無保溫作用，因此晝夜溫差大。2.因?yàn)闆]有大氣層，月球上無風(fēng)、云、雨、雪等天氣，太陽輻射強(qiáng)。大氣上界地面地面地面增溫射向宇宙空間大氣吸收大氣輻射大氣逆輻射太陽輻射大氣吸收地面吸收大氣反射

散射將熱量還給地面，從而起到保溫作用短波輻射，其余均為長波輻射地面輻射案例分析1.利用大氣的削弱作用分析某地區(qū)太陽能的多寡(1)高海拔地區(qū)(以青藏高原為例)地勢高→空氣稀薄→大氣的削弱作用弱→太陽能豐富(2)內(nèi)陸地區(qū)(以我國西北地區(qū)為例)氣候較為干旱→晴天多、陰雨天氣少→大氣的削弱作用弱→太陽能豐富(3)濕潤內(nèi)陸盆地(以四川盆地為例)2.大氣保溫作用的應(yīng)用

(1)解釋溫室氣體大量排放對全球氣候變暖的影響溫室氣體排放增多→大氣吸收的地面輻射增多→大氣逆輻射增強(qiáng),大氣保溫作用增強(qiáng)→氣溫升高,全球氣候變暖(2)分析農(nóng)業(yè)實(shí)踐中的一些常見現(xiàn)象①我國北方地區(qū)利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜。②深秋農(nóng)民燃燒秸稈制造煙霧來預(yù)防霜凍。③早春華北地區(qū)農(nóng)民通過覆蓋地膜進(jìn)行農(nóng)作物種植。④干旱、半干旱地區(qū)果園中鋪沙或鵝卵石,不僅能防止土壤水分蒸發(fā),還能增大晝夜溫差,有利于水果的糖分積累。讀“大氣受熱過程圖”，回答1～3題。1.使近地面大氣溫度升高的熱量傳遞過程順序是(

)A.①—②—③ B.①—④—②C.②—③—④D.③—④—②B2.影響近地面大氣直接熱源的是箭頭(

)A.①B.② C.③ D.④B3.青藏高原與同緯度地區(qū)相比太陽輻射強(qiáng)，但氣溫低，主要是由于(

)A.大氣吸收①輻射少 B.大氣吸收②輻射少C.地面吸收③輻射少 D.地面吸收④輻射少B3.利用大氣受熱過程分析晝夜溫差的大小

(1)地勢高低:地勢高→空氣稀薄→白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大。(2)天氣狀況:晴朗的天氣條件下,白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大。(3)下墊面性質(zhì):下墊面的比熱容大→增溫和降溫速度都慢→晝夜溫差小,如海洋的晝夜溫差一般小于陸地。小結(jié)第三章地球上的大氣3.3大氣熱力環(huán)流大氣熱力環(huán)流大氣運(yùn)動最簡單的形式教學(xué)目標(biāo)1.結(jié)合示意圖,說明熱力環(huán)流形成的原理及過程,明確氣溫高低與氣壓之間的關(guān)系及空氣的運(yùn)動方向。(綜合思維)2.結(jié)合示意圖及相關(guān)資料,說明海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市熱島環(huán)流的成因及影響,并能解釋跟其類似的相關(guān)現(xiàn)象。(地理實(shí)踐力)運(yùn)用示意圖等,說明熱力環(huán)流原理,并解釋相關(guān)現(xiàn)象。課程標(biāo)準(zhǔn)知識儲備氣壓隨著海拔高度的增加而

。降低AB等壓面假設(shè)：地面受熱均勻，則形成的等壓面如下：等壓面為一個個水平面等壓面越往高空氣壓值越低1000百帕950百帕900百帕850百帕高度地表不均一，受熱不均勻，等壓面出現(xiàn)彎曲，像地形一樣起伏不平比較：A=C?A=B＞C=D×ABCD假設(shè)，每個大氣分子氣壓為100帕，則：一、大氣熱力環(huán)流的形成大氣分子200帕700帕高度此時等壓面與地面平行，如圖：當(dāng)?shù)乇硎軣岵痪鶗r：大氣進(jìn)行垂直運(yùn)動，受熱膨脹上升,遇冷收縮下沉,如圖：高空近地面800帕600帕800帕100帕300帕100帕200帕200帕700帕700帕D:E:F:A:B:C:由于大氣上升、下沉運(yùn)動，空氣密度發(fā)生了改變，近地面A、B、C和高空D、E、F的氣壓也發(fā)生了變化（注意觀察空氣柱中大氣分子數(shù)量）。于是大氣進(jìn)行水平運(yùn)動，由高壓向低壓擴(kuò)散，從而形成熱力環(huán)流過程回顧大氣垂直運(yùn)動太陽輻射熱力環(huán)流大氣水平運(yùn)動地表受熱不均同一水平面產(chǎn)生氣壓差孔明正是利用了熱力環(huán)流的形成原理，把求救信號發(fā)出去，從而成功脫險的。小試牛刀DC

受熱

冷卻AB地面1、繪出熱力環(huán)流。2、標(biāo)出A、B、C、D的高低壓狀態(tài)。3、判斷A、B、C、D的氣壓大小關(guān)系。高高低低B>A>D>C1>3=4>2受熱冷卻2000米等壓面3124近地面AB1、把1至4點(diǎn)按氣壓由高到低排序