【課件】大氣的成分和垂直分布課件高中地理人教版（2019）必修一

大氣的組成和垂直分層Compositionandv-softheatmosphere第2章地球上的大氣第1節(jié)2012年10月14日，奧地利“墜落人”鮑姆加特納在美國西南部乘坐太空艙升空；約3小時(shí)后，他上升至39千米高空隨后，他從那里跳下，4分鐘后才打開降落傘，成為第一個(gè)自由落體速度超音速的人他配備的特制宇航服，外表絕緣，密封的內(nèi)層中填充加壓氧氣;頭盔內(nèi)有液氧系統(tǒng)，護(hù)目鏡中裝有溫度調(diào)節(jié)器39千米高空的大氣與地面大氣有哪些不同？鮑姆加特納為什么需要配備特制宇航服？圖2.1自由落體狀態(tài)中的鮑姆加特納超音速的人CONTENTS01AIRCOMPOSITION.……大氣的組成02Verticalstratificationoftheatmosphere.……大氣的垂直分層大氣的組成——AIRCOMPOSITION.01水汽▋大氣的組成成分及其作用課本第28頁大氣雜質(zhì)水汽干潔大氣“氮氧大氣”1.1干潔大氣---氮?dú)猓∟2）日常含有蛋白質(zhì)的食物

蛋白質(zhì)的組成氮?dú)馐谴髿庵泻孔疃嗟臍怏w，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?dú)膺€有工業(yè)原料、防腐防氧化的填充劑等用途。新課講解1.2干潔大氣---氧氣（O2）綠色植物通過光合作用釋放氧氣

自然界的氧循環(huán)大氣中含量僅次于氮?dú)獾臍怏w，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(jī)物腐爛）都消耗氧氣1.3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(jìn)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(qiáng)，對地面具有保溫作用。光合作用溫室效應(yīng)對地球的影響

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(dá)地面的紫外線，對生物具有保護(hù)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(hù)大氣中臭氧濃度隨高度的變化新課講解1.4干潔大氣---臭氧（O3）極少臭氧層破壞冰箱、冰柜的使用向大氣中排放氟氯烴化合物。全球合作保護(hù)臭氧層20世紀(jì)80年代初，科學(xué)家觀測發(fā)現(xiàn)，南極上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并將這一現(xiàn)象稱為“臭氧空洞”“臭氧空洞”的出現(xiàn)，表明臭氧層被破壞，臭氧含量減少O3多布森單位·總臭氧量南極臭氧空洞：原因：冰箱制冷劑氟氯昂的排放危害：影響人類健康（如皮膚癌的發(fā)病率）；影響農(nóng)作物的產(chǎn)量；影響水生生態(tài)系統(tǒng)。全球合作保護(hù)臭氧層O31995年，聯(lián)合國大會決定，每年的9月16日為“國際保護(hù)臭氧層日”《公約》及其《議定書》的有效實(shí)施，使得“臭氧空洞”開始縮小，在全球范圍內(nèi)避免了數(shù)百萬例可能由紫外線帶來的人類疾病，如皮膚癌、白內(nèi)障等；另外，保護(hù)臭氧層還減緩了氣候變化的幅度.全球合作保護(hù)臭氧層2.水汽——影響天氣變化的重要因素大氣中的水汽含量隨著時(shí)間和地點(diǎn)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；凝結(jié)核。3.固體雜質(zhì)——成云致雨的必要條件大氣中的固體雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件。受自然變化和人類活動的影響，固體雜質(zhì)在大氣中的含量變化較大，隨著時(shí)間和地點(diǎn)的不同而變化。火山噴發(fā)大量火山灰進(jìn)入大氣

工業(yè)生產(chǎn)過程中釋放大量煙塵組成成分占大氣體積作用干潔空氣氮78%地球上生物體的基本元素氧21%人類和其他生物維持生命活動所必需的物質(zhì)二氧化碳很少綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，它吸收地面輻射的能力強(qiáng)，使氣溫升高臭氧極少吸收太陽光中的紫外線，使大氣增溫；減少到達(dá)地面的紫外線，對生物具有保護(hù)作用水汽很少因時(shí)因地而異水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，同時(shí)伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度固體雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件人類活動是否會影響大氣的成分呢人類活動排放的污染物進(jìn)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人類工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣、汽車排放的尾氣會造成大氣污染；課本第29頁人類活動人類活動與大氣污染酸雨

燒煤的煙囪或燒油的汽車排放出來的酸性氣體，與天上的水蒸氣相遇，形成硫酸和硝酸小水滴，落到地面形成酸雨。請觀察左圖思考：（1）1740-2011年全球二氧化碳體積分?jǐn)?shù)變化有什么特點(diǎn)？（2）原因是什么？化石燃料燃燒：

工業(yè)：交通工具，電廠農(nóng)業(yè)：農(nóng)業(yè)機(jī)械生活：液化氣、天然氣、私家車土地利用的變化（砍伐森林）毀林（開荒、采礦、獲取木材），森林面積縮小，減少對二氧化碳的吸收。持續(xù)增加，且增長越來越快，最終二氧化碳體積分?jǐn)?shù)增加了40%多（課本29頁）二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的變化大氣中二氧化碳含量的變化與人類活動課本第29頁全球溫度與二氧化碳變化示意圖全球溫度變化二氧化碳(3)影響：導(dǎo)致全球氣候變暖，進(jìn)而導(dǎo)致海平面上升，淹沒沿海地區(qū)，極端氣候多發(fā)。大氣中氧氣含量對人體健康至關(guān)重要；科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)娜毖醐h(huán)境利于激發(fā)運(yùn)動員的運(yùn)動潛力；但含氧量太低會危害人體健康甚至危及生命我國已建成甘肅榆中、青海多巴、云南海埂、河北興隆、云南呈貢等國家級高原體育訓(xùn)練基地了解大氣含氧量減少對人體產(chǎn)生的影響表2.1我國部分高原訓(xùn)練基地的地理坐標(biāo)地點(diǎn)甘肅榆中青海多巴云南海埂河北興隆云南呈貢海拔/m19962366188821181906經(jīng)度104°02′E101°31′E102°41′E117°22′E102°48′E緯度35°52′N36°40′N25°01′N40°36′N24°53′N1.請觀察上邊非洲政區(qū)圖和地形圖，找到埃塞俄比亞、肯尼亞這兩個(gè)國家，并分析為什么這兩個(gè)國家的長跑運(yùn)動員成績往往優(yōu)異？兩國地形均以高原為主海拔高，大氣稀薄，大氣含氧量低，有利于激發(fā)運(yùn)動員的運(yùn)動潛力中國高原體育訓(xùn)練基地選址區(qū)位分析在中國地圖(地圖冊或教學(xué)掛圖)上找到表2.1所列的高原訓(xùn)練基地的位置甘肅榆中、青海多巴云南海埂、河北興隆云南呈貢…

……

…甘肅·榆中青?！ざ喟驮颇稀ず９『颖薄づd隆云南·呈貢不同海拔與海平面的含氧量比目前，世界公認(rèn)的平原運(yùn)動員進(jìn)行高原訓(xùn)練的最佳高度為海拔1800-2400米表2.1中所列的高原訓(xùn)練基地的海拔在這個(gè)范圍內(nèi)嗎?參照表2.2推測運(yùn)動員在更高海拔訓(xùn)練反而達(dá)不到理想成績的原因表2.2不同海拔與海平面的含氧量比海拔/m01000200030004000含氧量比/%10089787061缺氧環(huán)境有利于激發(fā)運(yùn)動員的運(yùn)動潛力，但含氧量太低會危害人體健康甚至危及生命大氣的垂直分層——Verticalstratificationoftheatmosphere.02思考：1.我們?nèi)祟惿钤谀膫€(gè)大氣層？2.除對流層外，大氣還有哪些層？3.分層的依據(jù)是什么？溫度（℃）高度（千米）-100-5005010020406080100120對流層平流層8~18km50～55電離層高層大氣大氣的垂直分層大氣的垂直分層概況地球大氣從地面向上，可延伸到數(shù)千千米高空；根據(jù)溫度、運(yùn)動狀況和密度，大氣自下而上可以劃分為對流層

平流層

高層大氣對流層平流層高層大氣中間層熱層散逸層云層衛(wèi)星無線電探空儀流星宇宙飛船——VSofatmosphere思考為什么平流層適合飛機(jī)飛行？思考無線通信利用了哪層大氣的特性？1.讀圖，概括對流層氣溫垂直變化特點(diǎn)并分析其成因。2.推斷對流層大氣運(yùn)動特點(diǎn)，分析其形成原因。3.說出對流層天氣特點(diǎn)。特點(diǎn)：對流層氣溫隨高度增加而降低。（每上升1000m，氣溫降低6°C）特點(diǎn)：空氣對流運(yùn)動顯著。云霧雨雪等天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變原因：由于對流層大氣上部冷、下部熱。成因：地面是對流層大氣的直接熱源。任務(wù)一

結(jié)合繪制的示意圖，完成下面內(nèi)容。高度（千米）200140120601008040-100-50050100對流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度（攝氏度）(一)對流層對流層對流層是大氣圈的最底層，集中了大氣圈質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)，大氣中的污染物也多集中在這一層.對流層下界與地面相接，上界高度隨地理緯度和季節(jié)而變化。緯度高緯度地區(qū)：8—9千米中緯度地區(qū)：10—12千米

低緯度地區(qū)：17—18千米季節(jié)夏季較厚冬季較薄對流層氣溫：隨著高度增加而遞減，下部熱、上部冷

有利于大氣的對流運(yùn)動

對流層頂達(dá)-60°C成分：大氣圈質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽和雜質(zhì)運(yùn)動：對流（垂直）運(yùn)動多，

水汽和雜質(zhì)通過對流向上輸送，成云致雨天氣：近地面的水汽和雜質(zhì)通過對流運(yùn)動向上輸送，

在上升過程中隨著氣溫降低，容易成云致雨，

云、雨、霧等天氣均發(fā)生在這一層高度（千米）200140120601008040-100-50050100對流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度（攝氏度）平流層高度和氣溫變化圖1.讀圖，概括平流層氣溫變化特點(diǎn)，分析其形成原因。2.推斷平流層大氣運(yùn)動主要特點(diǎn)，分析其形成原因。3.說出平流層天氣特點(diǎn)。特點(diǎn)：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特點(diǎn)：空氣以水平運(yùn)動為主。天氣晴朗原因：平流層的臭氧對太陽紫外線的吸收，

使大氣增溫原因：由于平流層大氣上部熱、下部冷。請同學(xué)們結(jié)合繪制的示意圖，完成下面內(nèi)容。(對流層頂至50-55km)(二)平流層平流層氣溫：隨著高度升高而升高，上熱下冷(臭氧層吸熱)成分：氧氣、水汽和雜質(zhì)含量少，但有臭氧層運(yùn)動：不易對流，以平流運(yùn)動為主天氣：無云雨天，能見度好,適合航空飛行高度:對流層頂至50-55km22-27千米范圍內(nèi)臭氧含量達(dá)到最大值，形成臭氧層，使地球上的生命免受紫外線傷害，被稱為“地球生命的保護(hù)傘”高層大氣的空氣密度很??；在2000-3000千米的高空，大氣的密度已經(jīng)與星際空間的密度非常接近；這里的一些高速運(yùn)動的空氣質(zhì)點(diǎn)經(jīng)常散逸到宇宙空間，這個(gè)高度可以看作是地球大氣的上界高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征?大氣上界StructurecharacteristicsofupperatmosphereandAurora(三)高層大氣溫度：低層：沒有吸收紫外線的臭氧，氣溫下降上層：吸收了更短波長紫外線，氣溫上升（300km可達(dá)1000°C)成分：

密度很小特殊現(xiàn)象：80-120km的高空，流星現(xiàn)象80-500km:有若干電離層，對無線電通信有重要作用。80-500km的高空，產(chǎn)生極光高度：平流層以上大氣統(tǒng)稱為高層大氣。高層大氣中在80-120千米的高空，多數(shù)來自太空的流星體會燃燒，成為我們夜晚看到的流星（防彈衣）高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征?流星燃燒Structurecharacteristicsofupperatmosphereandmeteorcombustion由于太陽帶電粒子流（太陽風(fēng)）進(jìn)入地球磁場，使高層大氣分子或原子電離而產(chǎn)生，出現(xiàn)的燦爛美麗的光輝高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征?極光StructurecharacteristicsofupperatmosphereandAuroraC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層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征?無線電通信39千米高度的大氣與地面有哪些不同？鮑姆加特納為什么需要配備特制的宇航服？39千米高度位于平流層,在跳下的過程中他需要穿過對流層和平流層大氣，過程中會遇到低溫、缺氧、高速墜落產(chǎn)生的強(qiáng)烈摩擦等問題。他的宇航服外表絕緣，密封內(nèi)層填充加壓氧氣，能幫助他抵抗缺氧、低壓及低達(dá)-70℃的低溫；護(hù)目鏡中裝有溫度調(diào)節(jié)器，防止霧霜影響視線。！1.為什么飛機(jī)起飛后會有顛簸？之后能平穩(wěn)飛行？解答材料

某同學(xué)乘坐飛機(jī)與家人外出度假，在朋友圈里發(fā)了一條游記：今天受陰雨天氣影響，抵達(dá)機(jī)場時(shí)得知飛機(jī)延誤的消息，在延誤近2個(gè)小時(shí)以后，飛機(jī)終于起飛。經(jīng)過短暫的顛簸，飛機(jī)開始平穩(wěn)飛行。2.為什么飛機(jī)開始平穩(wěn)飛行的位置天氣晴朗呢？

飛機(jī)起飛后首先經(jīng)過對流層，受空氣對流運(yùn)動的影響，飛機(jī)出現(xiàn)顛簸現(xiàn)象。之后飛機(jī)在平流層中飛行，該層空氣以水平運(yùn)動為主，大氣平穩(wěn)，飛機(jī)能平穩(wěn)飛行。

飛機(jī)開始平穩(wěn)飛行的高度主要在平流層，平流層的水汽、雜質(zhì)含量極少，大氣以水平運(yùn)動為主，大氣平穩(wěn)，天氣晴朗。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?。?0千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)大氣垂直分布示意圖的判讀方法：

1.根據(jù)氣溫變化特點(diǎn)判斷: