2.1《大氣的組成和垂直分層》課件 高一地理人教版（2019）必修第一冊(cè)

第二章

地球上的大氣第一節(jié)

大氣的組成和垂直分層課堂導(dǎo)入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。圖2.1自由落體狀態(tài)中的鮑姆加特納課堂導(dǎo)入圖2.1自由落體狀態(tài)中的鮑姆加特納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？1大氣的組成大氣的組成干潔空氣低層大氣中除去水汽和雜質(zhì)以外的混合氣體大氣=干潔空氣+水汽+雜質(zhì)干潔空氣21%78%0.032%干潔空氣成分的體積分?jǐn)?shù)（25千米以下）二氧化碳CO2光合作用的原料；調(diào)節(jié)地表溫度。臭氧—O3吸收紫外線，保護(hù)地球生命。氧氣O2

生物維持生命活動(dòng)的必需物質(zhì)。氮?dú)狻狽2生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要組成部分。78%21%0.032%(其他)圖2.4二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的變化環(huán)境問題1：大氣中二氧化碳含量變化與人類活動(dòng)在過去80萬年的絕大多數(shù)時(shí)間里，大氣中二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的變化相對(duì)平緩。然而，從1740年到2011年，短短不到300年時(shí)間，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)增加40%多（圖2.4）二氧化碳體積分?jǐn)?shù)的增加，基本上都來自化石燃料的燃燒和土地利用的變化（主要是毀林）。化石燃料的燃燒，會(huì)釋放二氧化碳；森林面積的縮小，會(huì)減少森林對(duì)二氧化碳的吸收量。1.讀圖2.4，描述1740年到2000年，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)變化特點(diǎn)？①.二氧化碳體積分?jǐn)?shù)持續(xù)升高；②.1960年至2011年，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)增長速度最快。環(huán)境問題1：人類活動(dòng)對(duì)大氣中二氧化碳含量變化的影響CO2含量變化緩慢增長加速增長飛速增長2.是什么原因?qū)е铝诉@種變化呢？3.會(huì)造成什么影響？4.主要應(yīng)對(duì)措施有哪些？化石燃料燃燒土地利用變化（毀林）二氧化碳含量增加全球變暖→冰川融化→海平面上升節(jié)能減排

植樹造林

全球合作環(huán)境問題2：人類過多地使用氯氟碳類化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致臭氧層被破壞臭氧層的破壞會(huì)使過量的紫外輻射到達(dá)地面，造成健康危害;使平流層溫度發(fā)生變化，導(dǎo)致地球氣候異常，影響植物生長、生態(tài)的平衡等后果。南極上空臭氧空洞水汽——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。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(dòng)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。環(huán)境問題3：大氣污染--霧霾人類活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入大氣，會(huì)影響大氣的成分和含量，產(chǎn)生大氣污染，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。發(fā)展工業(yè)、燃燒化石燃料、汽車尾氣排放等都會(huì)造成大氣污染1.導(dǎo)致土壤酸化，影響植物正常發(fā)育，誘發(fā)植物病蟲害，使農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)2.腐蝕非金屬建筑材料（混凝土、砂漿和灰砂磚），出現(xiàn)空洞和裂縫，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，從而損壞建筑物。建筑材料變臟，變黑，影響城市市容質(zhì)量和城市景觀,被人們稱之為“黑殼”效應(yīng)。3.危害人體健康，使兒童免疫功能下降，慢性咽炎、支氣管哮喘發(fā)病率增加，同時(shí)可使老人眼部、呼吸道患病率增加。環(huán)境問題4：化石燃料燃燒使二氧化硫排放增加，導(dǎo)致酸雨地球生物體的基本元素人類和其他生物維持生命活動(dòng)所必需的物質(zhì)調(diào)節(jié)地面和大氣的溫度、濕度水汽的凝結(jié)核，成云致雨的必要條件綠色植物進(jìn)行光合作用的原料；對(duì)地面有保溫作用吸收紫外線，地球生命的保護(hù)傘CFBDEA.二氧化碳B.水汽C.臭氧D.氮E.氧F.雜質(zhì)A大氣及其作用2大氣的垂直分層大氣的垂直分層劃分依據(jù)：溫度變化密度變化運(yùn)動(dòng)特征高度（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——與人類的關(guān)系最密切高度（千米）200140120601008040-100-50050100對(duì)流層高層大氣平流層溫度（攝氏度）大氣圈的最底層，集中了約75%的大氣質(zhì)量和90%以上的水汽質(zhì)量、固體雜質(zhì)，大氣中的污染物也多集中在這一層。對(duì)流層——與人類的關(guān)系最密切高度（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

地表氣溫差異導(dǎo)致對(duì)流強(qiáng)度不同。對(duì)流層——與人類的關(guān)系最密切高度（千米）200140120601008040-100-50050100對(duì)流層高層大氣平流層溫度（攝氏度）大氣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）。空氣對(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。平流層高度（千米）200140120601008040-100-50050100對(duì)流層高層大氣平流層溫度（攝氏度）平流層范圍自對(duì)流層頂部至50～55km高空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。平流層大氣層結(jié)構(gòu)特征臭氧層在22～27千米范圍內(nèi)，臭氧含量達(dá)到最大值，形成臭氧層；臭氧層使地球上的生命免受過多紫外線的傷害，被稱為“地球生命的保護(hù)傘”高層大氣高度（千米）200140120601008040-100-50050100對(duì)流層高層大氣平流層溫度（攝氏度）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。在80-120km的高空，多數(shù)來自太空的流星體會(huì)燃燒，產(chǎn)生流星現(xiàn)象。（防彈衣）在80-500km的高空，若干電離層能反射無線電波，對(duì)無線電通信有重要作用。高層大氣空氣密度很小，氣壓低，在2000-3000km的高空，高速運(yùn)動(dòng)的空氣質(zhì)點(diǎn)經(jīng)常逸散到宇宙空間。高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征?極光高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征?流星燃燒高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征?無線電通信高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征?大氣上界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(duì)流層大氣主要的直接熱源離地面越近，受熱越多空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著該層上部冷、下部熱有利于空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)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(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，易成云致雨平流層對(duì)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(dòng)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：逆溫在對(duì)流層大氣中，一般情況下，氣溫是隨高度的增加而降低的。但有時(shí)在某些層次可能出現(xiàn)氣溫隨高度的增加而升高的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為“逆溫”。出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象的大氣層次，稱為逆溫層（如圖AB）。高度溫度地面20℃AB逆溫層拓展：逆溫高度溫度地面20℃AB逆溫層當(dāng)逆溫出現(xiàn)時(shí)空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)受阻大氣污染物不易擴(kuò)散而大量聚集空氣質(zhì)量惡化，嚴(yán)重大氣污染易造成大氣的組成和垂直分層輻射逆溫：這是最為常見的類型，是由