大氣的組成和垂直分層課件高中地理人教版必修一

圖2.1自由落體狀態(tài)中的鮑姆加特納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，密封的內層中填充加壓氧氣;頭盔內有液氧系統(tǒng)，護目鏡中裝有溫度調節(jié)器——Preclassguidance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呢？鮑姆加特納為什么需要配備特制的宇航服呢？——PreclassguidanceTheatmosphereoftheearthGEO?PPT大氣的組成和垂直分層Compositionandv-softheatmosphere第2章第1節(jié)Chapter2section1CONTENTS01AIRCOMPOSITION.……大氣的組成02Verticalstratificationoftheatmosphere.……大氣的垂直分層大氣的組成——AIRCOMPOSITION.壹大氣狀態(tài)與干潔空氣Atmosphericstateanddrycleanair如今的大氣成分是地球長期演化的結果，在短時期內不會有明顯的變化低層大氣中除去水汽和雜質以外的混合氣體，稱為干潔空氣干潔空氣成分的體積分數（25千米以下）21%78%0.038%二氧化碳CO2光合作用的原料；調節(jié)地表溫度。臭氧—O3吸收紫外線，保護地球生命。氧氣O2生物維持生命活動的必需物質。氮氣—N2生物體內蛋白質的重要組成部分。78%21%0.038%(變動)干潔空氣的氮氣概況Generalsituationofnitrogenindrycleanair氮是地球上生物體的基本元素它在生活中是必不可少的，其化合物可用作肥料。氮是構成蛋白質的成分氮是各類氨基酸必須的基本元素N2干潔空氣的氧氣概況Generalsituationofoxygenindryandcleanair氧是人類和其他生物維持生命活動所必需的物質動物呼吸需要氧氣燃燒和一切氧化過程（包括有機物腐爛）都消耗氧氣空氣中的氧能通過植物的光合作用不斷地得到拓展資料O2大氣成分中的二氧化碳Carbondioxideinatmosphericcomposition大氣中二氧化碳僅占0.038%(變動)，但對地球上的生命活動和自然環(huán)境有著重要作用二氧化碳是一種常見的溫室氣體，不支持燃燒是綠色植物進行光合作用的基本原料另外，它吸收地面輻射的能力強，使氣溫升高CO2二氧化碳水能量氧氣糖分大氣成分中的臭氧概況Generalsituationofozoneina-composition化學分子式為O3，因其類似魚腥味的臭味而得名臭氧能吸收太陽光中的紫外線，使大氣增溫；減少到達地面的紫外線，對生物具有保護作用O3大氣成分中的水汽、雜質Watervaporandimpuritiesina-composition大氣中的水汽和雜質含量很少，卻在天氣變化中扮演重要角色水的相變，產生云、雨、霧、雪等一系列天氣現象，同時伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度大氣中的雜質作為凝結核，是成云致雨的必要條件；大氣中的水汽和雜質含量，因時因地而異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生物體的基本元素O2維持生命活動的必要物質微量成分CO2植物光合作用的原料、對地面保溫O3吸收紫外線，使大氣增溫；減少到達地面的紫外線，對生物具有保護作用水汽成云致雨的必要條件、對地面保溫固體雜質成云致雨的必要條件Humanactivitiesandairpollution.……人類活動與大氣污染人類活動排放的污染物進入大氣，會影響大氣的成分和含量，產生大氣污染，對生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利影響人類工業(yè)生產排放的廢氣、汽車排放的尾氣會造成大氣污染北京優(yōu)良天氣和重污染天氣對比大氣中二氧化碳含量的變化與人類活動Changesofcarbondioxidecontentinatmosphereandhumanactivities然而，從1740年到2011年，短短不到300年的時間里，二氧化碳體積分數增加了40%多二氧化碳體積分數的變化在過去80萬年的絕大多數時間里，大氣中二氧化碳體積分數的變化相對平緩大氣中二氧化碳含量的變化與人類活動Changesofcarbondioxidecontentinatmosphereandhumanactivities化石燃料燃燒，會釋放二氧化碳森林面積縮小，會減少森林對二氧化碳的吸收量二氧化碳體積分數的增加，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)思考1740年到2011年，短短不到300年的時間里，二氧化碳體積分數變化趨勢如何？導致其變化的原因是什么？會造成什么影響？變化趨勢呈現上升趨勢，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）影響導致全球氣候變暖，進而導致海平面上升，淹沒沿海地區(qū)，極端氣候多發(fā)。愛地球，如愛自己Thanks!活動了解大氣含氧量減少對人體產生的影響大氣中氧氣含量對人體健康至關重要。科學研究發(fā)現，適當的缺氧環(huán)境有利于激發(fā)運動員的運動潛力。但含氧量太低會危害人體健康甚至危及生命。我國已建成甘肅榆中、青海多巴、云南海埂、河北興隆、云南呈貢等國家級高原體育訓練基地。目前，世界公認的平原運動員進行高原訓練的最佳高度為海拔1800-2400米?；顒恿私獯髿夂趿繙p少對人體產生的影響榆中多巴海埂興隆呈貢海拔/m19962366188821181906經度104°02′E101°31′E102°41′E117°22′E102°48′E緯度35°52′N36°40′N25°01′N40°36′N24°53′N非洲運動員成績優(yōu)異與大氣含氧量的關系RelationshipbetweenexcellentperformanceofAfricanathletesandatmosphericoxygencontent在奧運會等世界重大體育賽事中，來自非洲埃塞俄比亞、肯尼亞的中長跑運動員往往成績優(yōu)異在非洲地形圖上，找出這兩個國家，歸納它們共同的地形特點由此，你能推測這兩個國家中長跑運動員成績優(yōu)異的原因嗎埃塞俄比亞肯尼亞A08埃塞俄比亞高原東非高原南非高原——Africantopography…

……

…青海多巴甘肅榆中云南海埂、呈貢河北興隆在中國地圖上找到我國高原訓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米海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%目前，世界公認的平原運動員進行高原訓練的最佳高度為海拔1800-2400米。我國的高原訓練基地的海拔在這個范圍內嗎？推測運動員在更高海拔訓練反而達不到理想成績的原因。思考地球大氣又稱“氮氧大氣”,結合地球大氣圈25km以下干潔空氣的主要成分表,完成1、2題。1.地球大氣稱為“氮氧大氣”是因為兩者 (

)A.占干潔空氣成分的99%B.占大氣成分的99%C.是生命活動必不可少的物質D.在其他天體上不存在氣體成分體積分數(%)質量分數(%)氮(N2)78.0875.52氧(O2)20.9423.15氬(Ar)0.931.28二氧化碳(CO2)0.03(變動)0.05地球大氣又稱“氮氧大氣”,結合地球大氣圈25km以下干潔空氣的主要成分表,完成1、2題。2.目前,導致二氧化碳變動的主要因素是 (

)①植樹造林；②大量燃燒礦物化石燃料；③新能源公交車的逐漸普及；④森林、草原開墾成農田A.①③ B.②④ C.①② D.③④氣體成分體積分數(%)質量分數(%)氮(N2)78.0875.52氧(O2)20.9423.15氬(Ar)0.931.28二氧化碳(CO2)0.03(變動)0.053.人類活動導致大氣中一些成分的比例發(fā)生明顯變化,表現在()

A.臭氧增多 B.氧氣增多

C.水汽增多 D.二氧化碳含量增加

4.干潔空氣中體積占比最大的是()

A.氮氣(N2) B.氧氣(O2)

C.氬氣(Ar) D.二氧化碳(CO2)

5.對地面起到保溫作用的是()

A.氮氣(N2)B.氧氣(O2)

C.氬氣(Ar) D.二氧化碳(CO2)

6.低層大氣中除干潔空氣外,主要還有()

A.臭氧(O3) B.氨氣(NH3)

C.甲烷(CH4) D.水汽和雜質DADD大氣的垂直分層——Verticalstratificationoftheatmosphere.貳大氣的垂直分層概況Verticalstratificationoftheatmosphere地球大氣從地面向上，可延伸到數千千米高空；根據溫度、運動狀況和密度，大氣自下而上可以劃分為對流層

平流層

高層大氣

溫度（℃）

高度（km）200140120601008040-100-50050100對流層電離層(熱層)中間層平流層高層大氣大氣的垂直分層溫度、運動狀況和密度思考為什么平流層適合飛機飛行？思考無線通信利用了哪層大氣的特性？對流層平流層高層大氣(一)對流層Troposphere對流層是大氣圈的最底層，集中了大氣圈質量的3/4和幾乎全部的水汽、雜質，大氣中的污染物也多集中在這一層對流層的高度因緯度而異，在低緯度地區(qū)為17-18千米，在高緯度地區(qū)僅為8-9千米對流層的大氣層特征概況Atmosphericcharacteristicsoftroposphere隨高度升高而遞減在對流層的頂部氣溫降至-60℃對流層的大氣上部冷、下部熱，有利于大氣的對流運動Temperaturecharacteristics.……氣溫特征低緯度地區(qū)受熱多，對流旺盛，對流層所達高度就高近地面的水汽和雜質通過對流運動向上輸送，在上升過程中隨著氣溫降低，容易成云致雨Weathercharacteristics.……天氣特征云、雨、霧、雪等天氣現象都發(fā)生在對流層，人類生活在對流層的底部大氣分層?高空俯瞰對流云層景觀Atmosphericstratificationandtroposphericcloudlayerathighaltitude對流層平流層高層大氣(二)平流層Stratosphere平流層范圍自對流層頂部至50-55千米高空；平流層氣溫隨高度升高而升高該層大氣的下層氣溫隨高度變化很小，但是在30千米以上，氣溫隨高度增加而迅速上升；這是因為平流層中的臭氧吸收大量太陽紫外線，使大氣增溫在22-27千米范圍內，臭氧含量達到最大值，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“地球生命的保護傘”平流層大氣層結構特征?臭氧層Characteristicsofstratosphericatmosphericstructureandozonelayer平流層的大氣上部熱、下部冷，不易形成對流，主要以平流運動為主；該層大氣中水汽和雜質含量很少，無云雨現象，能見度好，適合航空飛行平流層大氣層結構特征?氣溫特征Characteristicsofstratosphericatmosphericstructureandtemperature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？鮑姆加特納從空中跳下的高度就在平流層范圍內；那里氧氣稀薄、氣溫低，必須配備特制的宇航服——Analysisofreadingguidancebeforeclass對流層平流層高層大氣(三)高層大氣Upperatmosphere平流層以上的大氣統(tǒng)稱高層大氣自平流層頂部開始，由于沒有吸收紫外線的臭氧，氣溫會下降隨后，由于大氣吸收了更短波長的太陽紫外線，溫度又持續(xù)上升，在300千米的高空，溫度可達1000℃以上高層大氣中在80-120千米的高空，多數來自太空的流星體會燃燒，成為我們夜晚看到的流星高層大氣大氣層結構特征?流星燃燒Structurecharacteristicsofupperatmosphereandmeteorcombustion在80-500千米的高空，有若干電離層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)，能反射無線電波，對無線電通信有重要作用高層大氣大氣層結構特征?無線電通信Characteristicsofupperatmospherestructureandradiocommunication由于太陽帶電粒子流（太陽風）進入地球磁場，使高層大氣分子或原子電離,而產生的燦爛美麗的光輝高層大氣大氣層結構特征?極光StructurecharacteristicsofupperatmosphereandAurora高層大氣的空氣密度很小；在2000-3000千米的高空，大氣的密度已經與星際空間的密度非常接近；這里的一些高速運動的空氣質點經常散逸到宇宙空間，這個高度可以看作是地球大氣的上界高層大氣大氣層結構特征?大氣上界StructurecharacteristicsofupperatmosphereandAurora南極臭氧層空洞Antarcticozonehole臭氧層空洞是大氣平流層中臭氧濃度最小處，是臭氧層缺失處，有臭氧層空洞的地區(qū)會對生物產生重大的影響自學：全球合作保護臭氧層G-cooperationtoprotecttheozonelayer20世紀80年代初，科學家觀測發(fā)現，南極上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并將這一現象稱為“臭氧空洞”“臭氧空洞”的出現，表明臭氧層被破壞，臭氧含量減少O3《保護臭氧層維也納公約》ViennaConventionfortheprotectionoftheozonelayer為了保護臭氧層，國際社會于1985年締結了《保護臭氧層維也納公約》(以下簡稱《公約》)，開啟了全球攜手保護臭氧層的歷程1987年9月16日，46個締約方在加拿大蒙特利爾達成了《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》(以下簡稱《議定書》)，限制生產和使用氯氟碳化物等消耗臭氧層的物質自學：全球合作保護臭氧層G-cooperationtoprotecttheozonelayerO31995年，聯合國大會決定，每年的9月16日為“國際保護臭氧層日”《公約》和《議定書》得到了全世界絕大多數國家和地區(qū)的支持，成為聯合國數百個公約中參與度最高的公約《公約》