公開(kāi)課課件-《大氣的組成和垂直分層》

大氣的組成和垂直分層大氣是由哪些成分組成的？大氣在垂直方向上可分為幾層？各層有何特點(diǎn)？大氣的組成和垂直分層與人類活動(dòng)有怎樣的聯(lián)系？本節(jié)重點(diǎn)問(wèn)題39千米高空的大氣與地面有哪些不同？他為什么需要配備特制宇航服？閱讀材料思考2012年10月14日，奧地利“墜落人”菲利克斯·鮑姆加特納，在美國(guó)新墨西哥地區(qū)乘坐太空艙升空。約3小時(shí)后，他上升至39千米高空。隨后從那里跳下，4分鐘后才打開(kāi)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。1大氣的組成Partone干潔空氣低層大氣中除去水汽和雜質(zhì)以外的混合氣體21%78%1%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%1%水汽和雜質(zhì)含量很少，卻在天氣扮演重要的角色。水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列的天氣現(xiàn)象。大氣中的雜質(zhì)作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件。大氣的組成及作用大氣組成主要作用干潔空氣主要成分N2生物體的基本成分O2維持生物活動(dòng)的必要物質(zhì)微量成分Co2植物光合作用的原料、對(duì)地面保溫O3吸收紫外線，使地球上的生物免遭過(guò)量紫外線的傷害水汽成云致雨的必要條件、對(duì)地面保溫固體雜質(zhì)成云致雨的必要條件前后人類活動(dòng)前后對(duì)比人類活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入大氣，會(huì)影響大氣的成分和含量，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響。思考1740年到2011年，短短不到300年的時(shí)間里，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)怎么樣？是什么原因產(chǎn)生的變化呢？造成什么影響？變化趨勢(shì)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，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O3在減少,出現(xiàn)O3空洞空調(diào)、冰箱的使用，氟利昂增加活動(dòng)了解大氣含氧量減少對(duì)人體產(chǎn)生的影響大氣中氧氣含量對(duì)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)境有利于激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)潛力。但含氧量太低會(huì)危害人體健康甚至危及生命。我國(guó)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(guó)家級(jí)高原體育訓(xùn)練基地。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?；顒?dòng)了解大氣含氧量減少對(duì)人體產(chǎn)生的影響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青海多巴甘肅榆中云南海埂、呈貢河北興隆在中國(guó)地圖上找到我國(guó)高原訓(xùn)練基地的位置河北興隆海拔2118米含氧量比100%89%78%70%61%海拔/m01000200030004000青海多巴海拔2366米含氧量比100%89%78%70%61%海拔/m01000200030004000甘肅榆中海拔1996米含氧量比100%89%78%70%61%海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%海拔/m01000200030004000云南海埂、呈貢海拔1888米在奧運(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。在非洲地形圖上，找出在兩個(gè)國(guó)家，歸納它們共同的地形特點(diǎn)。由此，你能推測(cè)這兩個(gè)國(guó)家中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員成績(jī)優(yōu)異的原因嗎？海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%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)的高原訓(xùn)練基地的海拔在這個(gè)范圍內(nèi)嗎？推測(cè)運(yùn)動(dòng)員在更高海拔訓(xùn)練反而達(dá)不到理想成績(jī)的原因。思考2Parttwo大氣的垂直分層思考為什么平流層適合飛機(jī)飛行？思考無(wú)線通信利用了哪層大氣的特性？

溫度（℃）

高度（km）200140120601008040-100-50050100對(duì)流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣大氣的垂直分層溫度、運(yùn)動(dòng)狀況和密度電離層高層大氣電離層反射無(wú)線電波氣溫隨高度升高先降低后又持續(xù)上升。來(lái)自太空的流星體會(huì)燃燒，成為我們夜晚看到的流星。（80-120千米）在80-500千米的高空，有若干電離層。電離層大氣在太陽(yáng)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(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用。高度km200120601008040-100-50050100對(duì)流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度℃電離層高度和氣溫變化圖歸納電離層的主要特點(diǎn)并分析其成因氣溫隨高度升高先降低后又持續(xù)上升高層大氣氣壓很低，空氣密度很小，會(huì)出現(xiàn)極光會(huì)出現(xiàn)極光，有若干電離層，能反射無(wú)線電波高度km200120601008040-100-50050100對(duì)流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度℃中間層高度km200120601008040-100-50050100對(duì)流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度℃中間層高度和氣溫變化圖歸納中間層的主要特點(diǎn)并分析其成因中間層又稱中層。自平流層頂?shù)?5千米之間的大氣層。氣溫隨高度增高而迅速降低，中間層的頂界氣溫降至－83℃～－113℃。出現(xiàn)強(qiáng)烈地對(duì)流運(yùn)動(dòng)，又稱為高空對(duì)流層或上對(duì)流層。這是由于該層大氣上部冷、下部暖，致使空氣產(chǎn)生對(duì)流運(yùn)動(dòng)。歸納中間層的主要特點(diǎn)并分析其成因中間層又稱中層。自平流層頂?shù)?5千米之間的大氣層。氣溫隨高度增高而迅速降低，中間層的頂界氣溫降至－83℃～－113℃。出現(xiàn)強(qiáng)烈地對(duì)流運(yùn)動(dòng)，又稱為高空對(duì)流層或上對(duì)流層。這是由于該層大氣上部冷、下部暖，致使空氣產(chǎn)生對(duì)流運(yùn)動(dòng)。高度km200120601008040-100-50050100對(duì)流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度℃平流層平流層鮑姆加特納從空中跳下的高度范圍：自對(duì)流層頂部至50-55千米高空。氣溫隨高度升高而升高。臭氧層吸收大量太陽(yáng)紫外線，使大氣增溫。平流層的大氣上部熱，下部冷，不易形成對(duì)流，主要以平流運(yùn)動(dòng)為主。該層大氣中水汽和雜質(zhì)含量很少，無(wú)云雨現(xiàn)象，能見(jiàn)度好，適合航空飛行。高度km200120601008040-100-50050100對(duì)流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度℃

歸納平流層的主要特點(diǎn)并分析其成因大氣平穩(wěn),天氣晴朗,有利高空飛行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)主；平流層高度和氣溫變化圖

歸納平流層的主要特點(diǎn)并分析其成因大氣平穩(wěn),天氣晴朗,有利高空飛行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)主；高度km200120601008040-100-50050100對(duì)流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度℃對(duì)流層對(duì)流層——與人類的關(guān)系最密切緯度高緯度地區(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)夏季較厚冬季較薄大氣圈的最底層，集中了約75%的大氣的質(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)流層下界與地面相接，上界高度隨地理緯度和季節(jié)而變化。對(duì)流層高度和氣溫變化圖高度（千米）200140120601008040-100-50050100對(duì)流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度（攝氏度）歸納對(duì)流層的主要特點(diǎn)并分析其成因空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著常出現(xiàn)風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象氣溫隨高度增加而遞減，每上升100米降低0.6℃。歸納對(duì)流層的主要特點(diǎn)并分析其成因空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著常出現(xiàn)風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象氣溫隨高度增加而遞減，每上升100米降低0.6℃。高度km200120601008040-100-50050100對(duì)流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣溫度℃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)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??；3