3.1大氣的組成與垂直分層(1)課件高中地理必修一

加拿大環(huán)境學(xué)家在北極拍攝到令人震撼的一幕：兩只北極熊小心翼翼的站在浮冰上，進(jìn)退兩難。對(duì)北極熊來說，游1.6千米不是什么大事。但是，因?yàn)闅夂蜃兣?，冰層離陸地越來越遠(yuǎn)，游到陸地需要消耗更多的能量。不久前，有四只北極熊被發(fā)現(xiàn)淹死在阿拉斯加的海岸附近。北極熊之殤1.全球氣候變暖是大氣中的哪些成分發(fā)生變化造成的？二氧化碳、甲烷等溫室氣體的大量排放

加拿大環(huán)境學(xué)家在北極拍攝到令人震撼的一幕：兩只北極熊小心翼翼的站在浮冰上，進(jìn)退兩難。對(duì)北極熊來說，游1.6千米不是什么大事。但是，因?yàn)闅夂蜃兣?，冰層離陸地越來越遠(yuǎn)，游到陸地需要消耗更多的能量。不久前，有四只北極熊被發(fā)現(xiàn)淹死在阿拉斯加的海岸附近。北極熊之殤2.你還了解哪些全球新大氣環(huán)境問題？它們與大氣中的哪些成分及其含量的變化相關(guān)？例如臭氧空洞，是由于臭氧大量減少，導(dǎo)致紫外線增多，對(duì)人類、動(dòng)物產(chǎn)生危害。大氣的組成與垂直分層Compositionandverticalstratificationoftheatmosphere

課標(biāo)解讀運(yùn)用圖表等資料，說明大氣組成和垂直分層，及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。【課標(biāo)呈現(xiàn)】1.了解大氣的組成及作用,說明大氣的組成及其與生產(chǎn)生活的聯(lián)系。2.掌握大氣的垂直分層，各層特點(diǎn)及其與人類的關(guān)系。【課標(biāo)解讀】

核心素養(yǎng)【區(qū)域認(rèn)知】利用大氣垂直分層示意圖，知道大氣垂直分層的依據(jù)，理解各層的特點(diǎn)及其與人類活動(dòng)的關(guān)系?！揪C合思維】結(jié)合大氣成分主要作用，分析大氣層氣溫變化和大氣運(yùn)動(dòng)的原因。【地理實(shí)踐力】利用統(tǒng)計(jì)圖，說明大氣的主要成分；通過文字資料，說明大氣主要成分的作用，即說明大氣成分與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系?！救说貐f(xié)調(diào)觀】結(jié)合環(huán)保案例，說明大氣環(huán)境保護(hù)的必要性和重要性。大氣的組成Compositionoftheatmosphere01

干潔空氣水汽雜質(zhì)大氣干潔空氣Drycleanair干潔空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕猓瑑烧吆险?9%大氣的組成Compositionoftheatmosphere1大氣的組成與垂直分層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1%氮?dú)?8%生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的基本成分氧氣21%人類和其他好氧生物維持生命活動(dòng)的必需物質(zhì)其它0.032%二氧化碳光合作用的原料；調(diào)節(jié)地表溫度臭氧吸收紫外線，保護(hù)地球生命

注意大氣的組成不是一成不變的。大氣的組成不是固定不變的，人類活動(dòng)造成的大氣污染，使大氣的成分發(fā)生了越來越明顯的變化。TheOzoneHole臭氧空洞全球氣候變暖酸雨思考有人認(rèn)為，臭氧層是“地球生命的保護(hù)傘”。你認(rèn)同這種看法嗎？為什么？臭氧能大量吸收太陽紫外線，保護(hù)地球上的生物免受過量紫外線的傷害。臭氧洞20

世紀(jì)70

年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)南極地區(qū)上空的臭氧量下降嚴(yán)重，出現(xiàn)了“南極臭氧洞”。“南極臭氧洞”是一種形象的說法，指的是在南極地區(qū)上空出現(xiàn)了全球臭氧量最低值（低于全球臭氧平均值的30%~40%），相對(duì)于其他地區(qū)來說，就像是一個(gè)空洞。

2006

年，“南極臭氧洞”面積已經(jīng)超過北美洲的面積。大氣的組成與垂直分層合作探究Cooperativeexploration臭氧對(duì)人類有什么作用？什么原因?qū)е鲁粞鯇拥钠茐?？地球保護(hù)傘臭氧通過吸收太陽紫外線保護(hù)地球生物免受傷害，是地球的保護(hù)傘。人類活動(dòng)破壞臭氧層近現(xiàn)代，人類過多使用氟氯氫類化學(xué)物質(zhì)，破壞了臭氧層，使人類及生物的生存受到了威脅。

《保護(hù)臭氧層維也納公約》國際社會(huì)于1985年締結(jié)了《保護(hù)臭氧層維也納公約》(以下簡稱《公約》)，開啟了全球攜手保護(hù)臭氧層的歷程。1987年9月16日，46個(gè)締約方在加拿大蒙特利爾達(dá)成了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(以下簡稱《議定書》)，限制生產(chǎn)和使用氯氟碳化物等消耗臭氧層的物質(zhì)。1995年，聯(lián)合國大會(huì)決定，每年的9月16日為“國際保護(hù)臭氧層日”。1.工業(yè)革命以來，全球二氧化碳濃度迅速增加的原因？2.全球二氧化碳濃度增加帶來的影響？化石燃料的大量使用；森林的破壞。導(dǎo)致全球氣候變暖，進(jìn)而導(dǎo)致冰川融化，海平面上升，淹沒沿海低地。全球二氧化碳濃度增加酸雨酸雨的危害1、酸化水體可導(dǎo)致水生生物減少甚至絕跡，過食物鏈而危害人體健康；2、酸化土壤則使其中鈣、鎂等元素溶出流失，使土壤的肥力下降；3、對(duì)于植物，酸雨腐蝕葉片和新芽，影響植物的生長；4、損失一些建筑物和文物等產(chǎn)生破壞作用，導(dǎo)致使用壽命縮短。5、酸雨影響人和動(dòng)物的身體健康，雨霧的酸性對(duì)眼、咽喉和皮膚的刺激，會(huì)引起結(jié)膜炎、咽喉炎、皮炎等病癥。酸雨的防治控制酸雨的根本措施是減少二氧化硫和氮氧化物的排放。如：改進(jìn)能源的利用技術(shù)，提高能源利用率；大力發(fā)展?jié)崈粜履茉?。水汽Steam大氣中的水汽含量，在水平方向與垂直方向上都有差異大氣的組成Compositionoftheatmosphere2大氣的組成與垂直分層組成作用分布特點(diǎn)水汽成云致雨的必要條件，影響地面和大氣的溫度，具有保溫效應(yīng)。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。雜質(zhì)Impurity雜質(zhì)會(huì)使大氣能見度變差，但又是成云致雨的必要條件大氣的組成Compositionoftheatmosphere3大氣的組成與垂直分層組成作用分布特點(diǎn)雜質(zhì)凝結(jié)核，成云致雨的必要條件。大氣中的雜質(zhì)含量，隨時(shí)間、地點(diǎn)、天氣條件而變化。在近地面大氣中，陸地多于海上，城市多于鄉(xiāng)村，冬季多于夏季。成云致雨的必要條件:充足的水汽雜質(zhì)降溫思考Reflection大氣的組成與垂直分層結(jié)合生活體驗(yàn)，認(rèn)識(shí)霧和霾的區(qū)別，并舉例說明霾天氣對(duì)我們生活的影響。霧和霾的區(qū)別當(dāng)空氣中所含的水汽多于一定溫度條件下大氣飽和水汽量,并且有足夠的凝結(jié)核存在時(shí),多余的水汽便會(huì)凝結(jié)出來,變成小水滴或冰晶。大氣中因懸浮的水汽凝結(jié),水平能見度低于1千米時(shí),氣象學(xué)上稱之為霧。霾,又稱“灰霾”,是懸浮在大氣中的大量微小塵粒、煙粒或鹽粒等的集合體,使空氣渾濁,水平能見度降低到10千米以下的一種天氣現(xiàn)象。組成霾的粒子極小，不能用肉眼分辨,可在一天中的任何時(shí)候出現(xiàn)。霾天氣是一種大氣污染狀態(tài),表明大氣中各種懸浮顆粒物含量超過一定標(biāo)準(zhǔn),其中PM2.5(直徑小于或等于2.5微米的顆粒物)被認(rèn)為是造成霾天氣的“元兇”。思考Reflection大氣的組成與垂直分層結(jié)合生活體驗(yàn)，認(rèn)識(shí)霧和霾的區(qū)別，并舉例說明霾天氣對(duì)我們生活的影響。對(duì)人體產(chǎn)生的危害對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響。引發(fā)支氣管哮喘、慢性支氣管炎、阻塞性肺氣腫和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系統(tǒng)疾病。霧霾天氣還可導(dǎo)致近地層紫外線的減弱，使空氣中的傳染性病菌的活性增強(qiáng)，傳染病增多。影響交通通行霧霾天氣時(shí)，由于空氣質(zhì)量差，能見度低，容易引起交通阻塞，發(fā)生交通事故。在日常行車行走時(shí)更應(yīng)該多觀察路況，以免發(fā)生危險(xiǎn)。影響生態(tài)環(huán)境霧霾天氣對(duì)公路、鐵路、航空、航運(yùn)、供電系統(tǒng)、農(nóng)作物生長等均產(chǎn)生重要影響。霧、霾會(huì)造成空氣質(zhì)量下降，影響生態(tài)環(huán)境，給人體健康帶來較大危害。思考Reflection大氣的組成與垂直分層分析我國近年來霧霾天氣多發(fā)的人為原因，形成霧霾的氣象因素又有哪些？工業(yè)生產(chǎn)排放廢氣、能源消費(fèi)中煤炭使用比重高、冬季用煤炭取暖等使固體塵埃排放量增多，機(jī)動(dòng)車排放的尾氣等導(dǎo)致近地面大氣中污染物增多，加重霧霾。水平方向靜風(fēng)現(xiàn)象增多，垂直方向出現(xiàn)逆溫，是形成霧霾天氣的氣象因素。思考Reflection大氣的組成與垂直分層霧霾的防治措施有哪些？企業(yè)節(jié)能減排源頭治理合理布局降低污染個(gè)人踐行低碳生活加大環(huán)境保護(hù)宣傳政府加強(qiáng)立法依法治霾合理規(guī)劃共同治霾大氣的垂直分層Verticalstratificationoftheatmosphere02大氣垂直分層的依據(jù)溫度、密度和運(yùn)動(dòng)狀況等物理性質(zhì)方面的差異對(duì)流層平流層高層大氣

大氣垂直分層的特點(diǎn)小組合作分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系對(duì)流層平流層高層大氣Troposphere貼近地面的大氣最低層。整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)，都集中在這一層。與人類的關(guān)系最密切

對(duì)流層高度和氣溫變化圖高度（千米）200140120601008040-100-50050100對(duì)流層高層大氣平流層溫度（攝氏度）對(duì)流層的主要特點(diǎn)氣溫隨高度增加而遞減，每上升100米約降低0.6℃(對(duì)流層的頂部氣溫降至-60℃)(熱量來自于地面）?？諝鈱?duì)流運(yùn)動(dòng)顯著(上部冷、下部熱)。常出現(xiàn)云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象。

大氣垂直分層的特點(diǎn)小組合作分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系對(duì)流層低緯17～18km中緯10～12km高緯8～9km氣溫隨高度的升高而遞減地面是對(duì)流層大氣的直接熱源；同一地區(qū)的對(duì)流層高度夏季高于冬季人類生活在對(duì)流層底部，與人類關(guān)系最密切空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)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、雜質(zhì)都集中在該層，對(duì)流運(yùn)動(dòng)易成云致雨逆溫的形成及其影響Formationandinfluenceofinversion大氣的組成與垂直分層含義：一般情況下，對(duì)流層溫度上冷下熱，但在一定條件下，對(duì)流層的某一個(gè)高度范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而上升的現(xiàn)象或不變化，或?qū)嶋H值高于理論值，氣象學(xué)上

把這種現(xiàn)象稱為“逆溫”。形成原理：因在同一高度上熱下冷，空氣不對(duì)流，發(fā)生平流運(yùn)動(dòng)或無運(yùn)動(dòng)，不遵循氣溫垂直遞減率。氣溫隨高度升高而遞減氣溫高度氣溫隨高度升高而遞增氣溫高度成霧易造成早晨多霧，使能見度降低，影響交通。大氣污染大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)受阻，使近地面污染物不能及時(shí)擴(kuò)散，危害人體健康。影響航空逆溫出現(xiàn)在低空，多霧天氣影響飛機(jī)起降；逆溫出現(xiàn)在高空，大氣以平流運(yùn)動(dòng)為主，有利于飛機(jī)飛行。活動(dòng)2.在某些特殊條件下，近地面大氣會(huì)出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。據(jù)此，完成相關(guān)任務(wù)。（1）當(dāng)對(duì)流層大氣出現(xiàn)逆溫時(shí)，會(huì)對(duì)近地面空氣質(zhì)量產(chǎn)生什么樣的影響？（2）查詢20世紀(jì)世界八大公害事件，了解哪些公害事件與逆溫現(xiàn)象有關(guān)。逆溫現(xiàn)象，空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)減弱，風(fēng)力小，污染物難以擴(kuò)散，近地面空氣質(zhì)量差。1930年12月1日至5日，時(shí)值隆冬，大霧籠罩了整個(gè)比利時(shí)大地。由于該工業(yè)區(qū)位于狹長的河谷地帶，馬斯河谷上空出現(xiàn)了很強(qiáng)的逆溫層。由于逆溫層低層空氣溫度比高層空氣溫度還低，影響空氣對(duì)流，致使工廠排出的有害氣體和煤煙粉塵在地面上大量積累，無法擴(kuò)散，二氧化硫的濃度也高得驚人。當(dāng)時(shí)整個(gè)河谷地區(qū)的居民有幾千人生病，一個(gè)星期內(nèi)就有60多人死亡。癥狀表現(xiàn)為胸痛、咳嗽、呼吸困難等。同時(shí)，許多家畜也患了類似病癥死亡。比利時(shí)馬斯河谷煙霧事件SmogeventinMASValley,Belgium1952年12月4日至9日，倫敦上空受高壓系統(tǒng)控制，大量工廠生產(chǎn)和居民燃煤取暖排出的廢氣難以擴(kuò)散，積聚在城市上空。倫敦城被黑暗的迷霧所籠罩，馬路上幾乎沒有車，人們小心翼翼地沿著人行道摸索前進(jìn)。大街上的電燈在煙霧中若明若暗，猶如黑暗中的點(diǎn)點(diǎn)星光。直至12月10日，強(qiáng)勁的西風(fēng)吹散了籠罩在倫敦上空的恐怖煙霧。當(dāng)時(shí)，倫敦空氣中的污染物濃度持續(xù)上升，許多人出現(xiàn)胸悶、窒息等不適感，發(fā)病率和死亡率急劇增加。在大霧持續(xù)的5天時(shí)間里，據(jù)英國官方的統(tǒng)計(jì)，喪生者達(dá)5000多人，在大霧過去之后的兩個(gè)月內(nèi)有8000多人相繼死亡。此次事件被稱為“倫敦?zé)熿F事件”。倫敦?zé)熿F事件SmoginLondon這次的煙霧事件發(fā)生的主要原因，是由于小鎮(zhèn)上的工廠排放的含有二氧化硫等有毒有害物質(zhì)的氣體及金屬微粒，在氣候反常的情況下聚集在山谷中積存不散，這些毒害物質(zhì)附著在懸浮顆粒物上，嚴(yán)重污染了大氣。人們在短時(shí)間內(nèi)大量吸入這些有毒害的氣體，引起各種癥狀，以致暴病成災(zāi)。美國多諾拉事件DoraNoraincidentintheUnitedStates洛杉磯三面環(huán)山，大氣污染物不易擴(kuò)散，常受到逆溫的影響，汽車尾氣中的烯烴類碳?xì)浠衔锖投趸慌欧诺酱髿庵泻螅趶?qiáng)烈的陽光紫外線照射下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物為含劇毒的光化學(xué)煙霧。美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件PhotochemicalsmogincidentinLosAngeles,USA1955年以來，日本四日市石油冶煉和工業(yè)燃油產(chǎn)生的廢氣，嚴(yán)重污染城市空氣。1961年全市工廠粉塵、二氧化硫年排放量達(dá)13萬噸。500米厚的煙霧中飄浮著多種有毒氣體和有毒金屬粉塵。重金屬微粒與二氧化硫形成硫酸煙霧，使得市民哮喘病發(fā)作。1964年，連續(xù)三天煙霧不散，氣喘病患者開始死亡。1967年一些患者不堪忍受痛苦而自殺。1972年全市共確認(rèn)哮喘病患者達(dá)817人，死亡10多人。四日市哮喘病Yokkaichiasthmadisease思維拓展Thinkingexpansion大氣的組成與垂直分層探空氣球主要用于把無線電探空儀攜帶到高空，以便進(jìn)行溫度、壓力、濕度和風(fēng)等氣象要素的探測。探空氣球有圓形、梨形等不同形狀。球重300～1500克（較小的升至一定高度會(huì)自爆），充入適量的氫氣或氦氣，可升達(dá)離地30～40千米。高空氣象站使用的常規(guī)探測氣球升速一般為6～8米/秒，約上升到30千米高空后自行爆裂。Stratosphere自對(duì)流層頂向上至50～55千米高空的范圍為平流層。平流層內(nèi)，氣溫隨高度的增加而上升。平流層上部熱下部冷，大氣穩(wěn)定，不易形成對(duì)流，適合航空飛行。適合飛機(jī)飛行

平流層的主要特點(diǎn)氣溫隨高度升高而升高。大氣上熱下冷，大氣不易形成對(duì)流，以水平運(yùn)動(dòng)為主。(臭氧吸收大量太陽紫外線，使大氣增溫)。大氣平穩(wěn)，天氣晴朗，有利于高空飛行。平流層高度和氣溫變化圖高度（千米）200120601008040-100-50050100對(duì)流層高層大氣平流層溫度（攝氏度）

大氣垂直分層的特點(diǎn)小組合作分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系平流層從對(duì)流層頂部至50～55km氣溫隨高度升高而升高該層中的臭氧吸收太陽紫外線人類生存環(huán)境的天然屏障；利于高空飛行以平流運(yùn)動(dòng)為主該層上部熱下部冷大氣穩(wěn)定天氣晴朗水汽、雜質(zhì)少大氣穩(wěn)定Q：飛機(jī)起飛從對(duì)流層飛入平流層的過程中，坐在飛機(jī)里的乘客有何感受？氣壓降低，出現(xiàn)耳鳴等現(xiàn)象。向上飛入平流層過程中飛機(jī)較顛簸（對(duì)流層水汽雜質(zhì)多，天氣多變），進(jìn)入平流層后飛機(jī)平穩(wěn)。Upperatmosphere地球大氣的上界平流層頂以上的大氣，統(tǒng)稱高層大氣。高層大氣氣壓很低，密度很小。在60-500千米的高空，有若干電離層，能反射無線電波，對(duì)遠(yuǎn)距離無線電通信有重要作用。

高層大氣的主要特點(diǎn)氣溫隨高度升高先降低，后又持續(xù)上升。高層大氣氣壓低，空氣密度小，容易出現(xiàn)極光。有若干電離層，能反射無線電波，適于無線電通信。高層大氣高度和氣溫變化圖高度（千米）200120601008040-100-50050100對(duì)流層高層大氣平流層溫度（攝氏度）

大氣垂直分層的特點(diǎn)小組合作分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系高層大氣從平流層頂?shù)?000km的高空大氣密度極小距地面遠(yuǎn)受地球引力小電離層能反射無線電波，對(duì)遠(yuǎn)距離無線電通信有重要作用氣象氣球Weatherballoon氣象氣球是用橡膠或塑料等材料制成球皮，充以氫、氦等比空氣輕的氣體，攜帶儀器升空，進(jìn)行高空氣象觀測的探測平臺(tái)，可以用來測量大氣溫度、濕度、氣壓等氣象要素。氣象氣球定期從許多地方起飛，跟蹤大氣不斷變化的情況?；顒?dòng)1.在對(duì)流層，海拔每上升100米，氣溫約下降0.6℃，從而形成一個(gè)隨高度增加而溫度下降的大氣垂直溫度梯度。據(jù)此，完成相關(guān)任務(wù)。（1）近年來，貴陽將“中國避暑之都”作為城市名片，著力打造“避暑”旅游產(chǎn)品，大力發(fā)展“避暑”經(jīng)濟(jì)。在我國地形圖上，找到貴陽、重慶、武漢、長沙、上海的位置；讀下頁“我國5個(gè)城市7月和8月平均氣溫示意”圖，說明貴陽打造避暑旅游名城的優(yōu)勢條件，并分析其形成原因。我國5個(gè)城市7月和8月平均氣溫示意貴陽重慶武漢長沙上海在對(duì)流層，海拔每上升100米，氣溫下降約0.6℃，貴陽位于云貴高原，主城區(qū)平均海拔1070米，所以夏季涼爽?；顒?dòng)1.在對(duì)流層，海拔每上升100米，氣溫約下降0.6℃，從而形成一個(gè)隨高度增加而溫度下降的大氣垂直溫度梯度。據(jù)此，完成相關(guān)任務(wù)。（2）每年3月，西藏大部分地區(qū)的隆冬尚未結(jié)束，林芝的桃花卻競相開放，爭奇斗艷，皚皚白雪與灼灼桃花相互映襯（如圖），讓人領(lǐng)略到“雪域江南”的獨(dú)特春光。讀下頁“西藏林芝地理位置”圖，試分析這一地理現(xiàn)象的形成原因。西藏林芝地理位置林芝位于雅魯藏布江谷地，海拔低于周圍青藏高原，所以氣溫較高。

小結(jié)

隨堂鞏固讀“地球大氣中臭氧濃度垂直分布圖”，完成1～2題。1．臭氧主要分布于(

)A．對(duì)流層 B．平流層C．高層大氣 D．外層大氣2．近幾十年來，局部地區(qū)的臭氧濃度逐年下降，該現(xiàn)象造成的主要影響是(

)A．降水減少 B．地面溫度降低C．到達(dá)地面的紫外線增多 D．大氣污染嚴(yán)重1.飛機(jī)在萬米高空飛行，高度保持不變，由南極飛往赤道，途中穿過的大氣層是（） A.始終在對(duì)流層 B.始終在平流層 C.從對(duì)流層進(jìn)入平流層 D.從平流層進(jìn)入對(duì)流層2.大氣的組成物質(zhì)及表現(xiàn)是（） A.氮?dú)夂统粞跷仗栕贤饩€ B.二氧化碳只吸收太陽輻射 C.水汽和固體塵埃可成云致雨 D.氧氣和氮?dú)夤┲参锖粑毩?xí)3.近幾年，城市上空多灰霾的主要原因是（） A.二氧化碳多 B.水汽多 C.固體顆粒多 D.溫度低右圖為大氣的垂直分層圖4.①②③④四條線中，能正確表示大氣層垂直氣溫變化的是（） A.①