大氣的組成和垂直分層高中地理湘教版（2019）必修一

第二章地球上的大氣第一節(jié)大氣的組成和垂直分層學(xué)習(xí)目標(biāo)1認(rèn)識(shí)大氣的物質(zhì)組成。2認(rèn)識(shí)大氣在垂直方向上的分層，以及各層的特點(diǎn)。3理解大氣垂直分層對(duì)人類活動(dòng)的影響。

包圍地球的空氣稱為大氣。它像一件外衣保護(hù)著地球。

大氣為地球生命的繁衍和人類的發(fā)展提供了必要條件。人類生活在大氣圈底部，大氣的物理狀態(tài)和組成成分的變化，時(shí)刻影響著我們。大氣的組成壹大氣的組成：多種氣體的混合物大氣中不包含水汽和雜質(zhì)的整個(gè)混合氣體干潔空氣

含量少且不固定,隨時(shí)間、空間及氣象條件而變化。水汽含量不定,隨時(shí)間、空間及天氣條件而變化。固體雜質(zhì)成云致雨的必要條件1、干潔空氣——低層大氣中除去水汽和雜質(zhì)以外的混合氣體干潔空氣成分的體積分?jǐn)?shù)（25千米以下）1%其他氣體（二氧化碳，臭氧等）二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料，對(duì)地面起保溫作用；臭氧能強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)紫外線，保護(hù)生物免受過(guò)量紫外線的傷害；穿透大氣到地面的少量紫外線，具有殺菌作用。78%氮?dú)狻狽2氮是地球上生物體的基本成分氧氣O2氧是人類和其他好氧生物維持生命活動(dòng)所必須的物質(zhì)，參與有機(jī)質(zhì)的燃燒腐敗和分解過(guò)程21%

埃塞爾比亞肯尼亞

研究表明，適當(dāng)?shù)娜毖醐h(huán)境有利于激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)潛力。在奧運(yùn)會(huì)等世界重大體育賽事中，來(lái)自非洲埃塞爾比亞、肯尼亞的中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員往往成績(jī)優(yōu)異。目前，世界公認(rèn)的平原運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行高原訓(xùn)練的最佳高度為海拔1800-2400米。我國(guó)已建成甘肅榆中、青海多巴、云南海埂、云南呈貢等國(guó)家級(jí)高原體育訓(xùn)練基地。（1）大氣含氧量減少產(chǎn)生的影響

全球大氣二氧化碳月均濃度突破400ppm

自工業(yè)革命以來(lái)，由于人類大量使用化石燃料，全球大氣二氧化碳濃度上升了120ppm（1ppm為百萬(wàn)分之一），其中一半的增長(zhǎng)出現(xiàn)在1980年以后。2015年3月，全球大氣二氧化碳平均濃度突破400ppm。這是有記錄以來(lái)全球大氣二氧化碳月均濃度首次突破這一高值。二氧化碳等溫室氣體排放量的增加，是導(dǎo)致全球變暖的一個(gè)重要原因。（2）二氧化碳含量變化的影響全球性環(huán)境問(wèn)題一、全球氣候變暖１、成因：①大量燃燒礦物燃料，排放二氧化碳；②破壞植被；③氣候的周期性變化

。2、影響（1）不利：①氣溫升高→冰川融化、海水膨脹→海平面上升→沿海低地被淹；②引起降水和干濕變化、極端災(zāi)害天氣增多

（2）有利：①光合作用增強(qiáng)；②高緯度變暖，適宜溫帶作物生長(zhǎng)３、措施：①開(kāi)發(fā)新能源(優(yōu)化能源結(jié)構(gòu))；②提高能源利用率；③調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(節(jié)能減排)；④禁止亂砍濫伐，植樹(shù)造林，退耕還林；⑤加強(qiáng)國(guó)際間合作等二、酸雨1、成因：①氣候濕潤(rùn)，降水較多；②大量燃燒煤、石油等礦物燃料，排放酸性氣體２、影響：①使河湖水酸化，影響魚(yú)類生長(zhǎng)；②使土壤酸化，危害森林和農(nóng)作物生長(zhǎng)；③危害人體健康；④腐蝕建筑物和文物古跡３、對(duì)策：防治酸雨最根本的途徑是減少硫氧化物和氮氧化物的排放。

①調(diào)整以礦物燃料為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（開(kāi)發(fā)新能源）；②發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、清潔燃燒技術(shù)；③加快清潔汽車的研究開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用；④調(diào)整工業(yè)布局，改造污染嚴(yán)重的企業(yè)；⑤加強(qiáng)綠化，生物防治等4、典型地區(qū)：我國(guó)：南方地區(qū)（長(zhǎng)三角、珠三角、四川盆地、湘贛地區(qū)）；世界：西歐、北美。

我國(guó)酸雨多因燃煤引起，為硫酸型；歐美酸雨多因燃油引起，為硝酸型臭氧空洞地球大氣上空臭氧層的臭氧從1970年開(kāi)始以每十年4％的速度遞減，在春季時(shí)連對(duì)流層的臭氧也在減少，形成所謂臭氧層空洞。典型地區(qū)：南極上空、北極上空、青藏高原上空。臭氧被消耗的主要原因是人類使用的冰箱、空調(diào)釋放大量的氟氯烴、氯化物對(duì)臭氧分解的催化作用引起的。（3）大氣臭氧含量變化的影響

2、水汽大氣中的水汽含量，在水平方向上，海洋上空高于陸地上空，濕潤(rùn)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。

大氣中水汽和雜志對(duì)天氣變化影響很大。在大氣溫度變化的范圍內(nèi)，水汽可發(fā)生固、液、氣三態(tài)的轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象。

3、雜質(zhì)大氣中的雜質(zhì)含量，隨時(shí)間、地點(diǎn)、天氣條件而變化。通常，在近地面大氣中，陸上多于海上、城市多于農(nóng)村、冬季多與夏季。

雜質(zhì)會(huì)使大氣

能見(jiàn)度變差，但作為凝結(jié)核，又是成云致雨的必要條件。

霧霾

霧：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(lái)，變成小水滴或冰晶。大氣中因懸浮的水汽凝結(jié),水平能見(jiàn)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?；螓}粒等的集合體，使空氣渾濁，水平能見(jiàn)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(guò)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”。大氣的垂直分層貳-100-500501000204060801001201401250高度（Km）溫度（℃）對(duì)流層平流層高層大氣

根據(jù)大氣的溫度、密度和運(yùn)動(dòng)狀況在垂直方向上的差異，可將大氣分為三層，自下而上依次是對(duì)流層、平流層和高層大氣。大氣的重直分層示意大氣的垂直分層1、對(duì)流層對(duì)流層

——與人類的關(guān)系最密切大氣圈的最底層，

平均高度12km，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。-100-500501000204060801001201401250高度（Km）溫度（℃）對(duì)流層平流層高層大氣對(duì)流層高度和氣溫變化圖對(duì)流層的主要特點(diǎn)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)流層平均厚度12km，不同緯度、季節(jié)厚度不同低緯地區(qū)：17～18千米；中緯地區(qū)：10～12千米；高緯地區(qū)：8～9千米。夏季厚冬季薄，中緯度地區(qū)最明顯。氣溫隨高度的增加而遞減(高度每升高100米，氣溫大約降低0.6℃)地面是對(duì)流層大氣主要的直接熱源人類生活在對(duì)流層底部，該層與人類關(guān)系最為密切空氣對(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，云霧雨雪

幾乎全部的水汽、雜質(zhì)都集中在該層，隨著空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，近地面的水汽和雜志向上空輸送，在上升過(guò)程中隨著溫度降低，容易成云致雨。逆溫

局地地區(qū)出現(xiàn)氣溫隨溫度升高而升高、或氣溫隨高度升高而降低的幅度小于垂直遞減率的現(xiàn)象。逆溫現(xiàn)象在一些盆地、低洼地區(qū)尤為多見(jiàn)，多發(fā)生在冬春季節(jié)。（1）輻射逆溫：晴朗無(wú)云的夜間，地面輻射散失熱量多，近地面氣溫下降迅速，高空大氣降溫緩慢，出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。黎明前最強(qiáng)，日出后輻射層自下而上消失。（2）地形逆溫：主要發(fā)生在盆地和谷地中。由于山坡散熱快，冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原有的暖空氣被迫抬升，出現(xiàn)逆溫。多發(fā)生在夜晚和冬半年。2、平流層平流層——飛機(jī)飛行的高度，15—35km存在一個(gè)臭氧集中的層次平流層高度和氣溫變化圖高度km200120601008040-100-50050100對(duì)流層高層大氣平流層溫度（攝氏度）大氣上熱下冷，大氣不易形成對(duì)流，以水平運(yùn)動(dòng)為主。大氣平穩(wěn)，天氣晴朗，有利于高空飛行。歸納平流層的主要特點(diǎn)氣溫隨高度升高而升高。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)流層頂向上至50～55千米高空15—35km存在臭氧層氣溫隨高度的增加迅速上升該層大氣主要靠臭氧吸收太陽(yáng)紫外線增溫臭氧層強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)紫外線，該層是人類生存環(huán)境的天然屏障，有利于航空飛機(jī)飛行以水平運(yùn)動(dòng)為主該層大氣上部熱下部冷，大氣層結(jié)穩(wěn)定，不易形成對(duì)流，大氣平穩(wěn)天氣晴朗水汽、雜質(zhì)含量稀少，天氣現(xiàn)象少見(jiàn)平流層的主要特點(diǎn)3、高層大氣高層大氣——地球大氣的上界平流層以上的大氣統(tǒng)稱高層大氣。在60——500km有若干電離層。高層大氣高度和氣溫變化圖高度km200120601008040-100-50050100對(duì)流層高層大氣平流層溫度（攝氏度）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(wú)線電波，適于無(wú)線電通信。歸納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。分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系高層大氣平流層頂以上的大氣60—500km存在電離層大氣氣壓很低，密度很小。氣溫隨高度增加先升高后降低距地面遠(yuǎn)，受到地球的引力小有若干電離層，能反射無(wú)線電波，對(duì)遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信有重要作用高層大氣的主要特點(diǎn)課堂訓(xùn)練在對(duì)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(dòng)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氣球作為探空的工具已被廣泛使用，如下圖所示，假如一探空氣球由地面上升至100千米處。據(jù)其可能探測(cè)到的現(xiàn)象，回答（3）~（4）題。(3).探