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(guó)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(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。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(wèn)題1：大氣中二氧化碳含量變化與人類活動(dòng)在過(guò)去80萬(wàn)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(lái)自化石燃料的燃燒和土地利用的變化（主要是毀林）?；剂系娜紵?，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(zhǎng)速度最快。環(huán)境問(wèn)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(zhǎng)加速增長(zhǎng)飛速增長(zhǎng)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(shù)造林

全球合作環(huán)境問(wèn)題2：人類過(guò)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(guò)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(zhǎng)、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(guò)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(wèn)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(chóng)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(wèn)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(lái)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。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(yáng)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(guò)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(lái)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(wú)線電波，對(duì)無(wú)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(wú)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小；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(yáng)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(jiàn)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(wú)線電波電離層大氣在太陽(yáng)紫外線和宇宙射線的作用下，處于高度電離狀態(tài)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(jiàn)的類型，是由