2020級高一地理必修一2.1大氣的組成和垂直分層

必修第一冊第一章地球上的大氣

第一節(jié)大氣的組成和垂直分層

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小時后，他上升至39千米空。隨后，他從那里跳下，4分鐘后才打開降落傘，成為第個自由落體速度超音速的人(圖2.1)。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)中的鮑姆加特納自主學(xué)習(xí)·閱讀課本P28-P33大氣的組成干潔空氣低層大氣中除去水汽和雜質(zhì)之外的混合氣體，稱為干潔空氣。25千米以下的干潔空氣中，氮?dú)猓?8%）和氧氣（21%）合占總體積的99%。組成成分作用干潔空氣氧氣

氮?dú)?/p>

生物體的基本成分；有減弱氧化的作用二氧化碳

臭氧

水汽

雜質(zhì)

作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件大氣的組成及其與生產(chǎn)生活的影響維持人類及一切生物的生命活動；具有氧化作用植物進(jìn)行光合作用的重要原料；吸收長波輻射，有“保溫效應(yīng)”吸收太陽紫外線，保護(hù)地球生物；影響大氣溫度水汽的相變，產(chǎn)生了一系列天氣現(xiàn)象，直接影響地面和大氣溫度思考從1740年到2011年，短短不到300年的時間里，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)變化趨勢是怎么樣的？是什么原因?qū)е铝诉@種變化呢？會造成什么影響？趨勢：呈現(xiàn)上升趨勢，增加速度加快原因：化石燃料燃燒（釋放大量二氧化碳）；土地利用的變化（毀林，減少森林吸收二氧化碳的量）影響：全球變暖、氣候異常、生態(tài)惡化自主學(xué)習(xí)·閱讀課本P29案例地點(diǎn)榆中多巴海埂興隆呈貢海拔/m19962366188821181906經(jīng)度104°02′E103°31′E102°41′E117°22′E102°48′E緯度35°52′N35°52′N25°01′N40°36′N24°53′N表2.1我國部分高原訓(xùn)練基地的地理坐標(biāo)大氣中氧氣含量對人體健康至關(guān)重要?？茖W(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。探究活動·了解大氣含氧量減少對人體產(chǎn)生的影響1.在奧運(yùn)會等世界重大體育賽事中，來自非洲埃塞爾比亞、肯尼亞的中長跑運(yùn)動員往往成績優(yōu)異。在非洲地形圖上，找出這兩個國家，歸納它們共同的地形特點(diǎn)。由此，你能推測這兩個國家中長跑運(yùn)動員成績優(yōu)異的原因嗎？探究活動·了解大氣含氧量減少對人體產(chǎn)生的影響埃塞爾比亞、肯尼亞地形均以高原為主。成績優(yōu)異的原因：海拔高，大氣稀薄，大氣中含氧量低，有利于激發(fā)運(yùn)動員的運(yùn)動潛力。海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%3.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探究活動·了解大氣含氧量減少對人體產(chǎn)生的影響原因：海拔越高，大氣越稀薄，大氣中含氧量越低，超過了人體的耐受力，會危及運(yùn)動員的身體健康，反而達(dá)不到理想的成績。大氣的垂直分層探究活動·課本P31思考題高層大氣平流層對流層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、平流層和高層大氣。1.為什么平流層適合飛機(jī)飛行?平流層的大氣上部熱，下部冷，不易形成對流，大氣平穩(wěn)，以平流運(yùn)動為主，且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，適合飛機(jī)飛行。2.無線電通信利用了哪層大氣的特性?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。對流層①氣溫特征熱量源于地面，氣溫隨海拔升高而降低②運(yùn)動特征：上冷下熱，對流運(yùn)動顯著對流層的高度因緯度而異，低緯度地區(qū)約為17-18千米，高緯度地區(qū)約為8-9千米。原因：低緯度地區(qū)接受太陽輻射多，對流旺盛，對流層的高度就高。對流層的高度因季節(jié)而異，夏季厚冬季薄。③天氣特征：復(fù)雜多變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。（每上升1000米下降6℃）平流層①氣溫特征臭氧吸收太陽紫外線，使大氣增溫平流層氣溫隨高度升高而升高②運(yùn)動特征上熱下冷，不易形成對流，大氣平穩(wěn)，以平流運(yùn)動為主③天氣特征——無云雨現(xiàn)象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，適合航空飛行平流層以上的大氣統(tǒng)稱高層大氣①氣溫特征：氣溫隨海拔升高先降后升原因：自平流層頂部開始，由于沒有吸收紫外線的臭氧，氣溫會下降。隨后，由于大氣吸收了更短波長的太陽紫外線，溫度又持續(xù)上升。②電離層在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。當(dāng)太陽活動強(qiáng)烈時，會增加射向地球的帶電粒子流，是電離層狀態(tài)發(fā)生劇烈變化，在高緯度地區(qū)產(chǎn)生極光現(xiàn)象。高層大氣知識結(jié)構(gòu)在對流層中，大氣的組成并不是固定不變的。據(jù)此回答1-2題。1.大氣中含量雖很少，卻是天氣變化重要角色的物質(zhì)是（)A.二氧化碳和臭氧 B.氬和氖C.水汽和雜質(zhì) D.氮和氧2.由于人類活動造成的大氣污染已導(dǎo)致大氣中一些成分比例發(fā)生明顯變化，表現(xiàn)在（）A.臭氧增多 B.氧氣增多C.水汽增多 D.二氧化碳含量增加CD課堂作業(yè)解析水的相變產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，雜質(zhì)作為凝結(jié)核是成云致雨的必要條件。解析化石燃料的燃燒和森林的破壞使二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)在近300年里增加了40%多。大氣呈現(xiàn)“上熱下冷(圖中②，隨高度增加氣溫上升)”時，稱之為逆溫現(xiàn)象。完成3～4題。3.對流層大氣的熱量主要來自（）A.太陽輻射

B.地面輻射C.大氣輻射

D.大氣逆輻射解析近地面大氣的主要熱源是地面輻射。課堂作業(yè)B大氣呈現(xiàn)“上熱下冷(圖中②，隨高度增加氣溫上升)”時，稱之為逆溫現(xiàn)象。完成3～4題。4.對流層大氣出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象時，近地面空氣中污染物含量較高的主要原因是（）A.阻擋了近地面空