資源簡(jiǎn)介

(共46張PPT)
大氣的
組成與垂直分層
Composition and v-s of
the atmosphere
第3章 第1節(jié)
Chapter2 section 1
大氣像一件外衣保護(hù)著地球。
大氣為地球生命的繁衍和人類(lèi)的發(fā)展提供了必要條件。人類(lèi)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。
CONTENTS
01
AIR COMPOSITION.
… …
大氣的組成
02
Vertical stratification of the atmosphere.
… …
大氣的垂直分層
大氣的組成
——AIR COMPOSITION.
壹
低層大氣的組成
大氣中不包含水汽和雜質(zhì)的整個(gè)混合氣體
干潔空氣
含量很少且不固定,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。
雜質(zhì)
1.干潔空氣
氧氣21%
氮?dú)?8%
其他氣體1%
干潔空氣組成
干
潔
空
氣
氮?dú)?N2)
氧氣(O2 )
二氧化碳 (CO2)
臭氧(O3)
（1）氮是地球生物體的基本成分。
（2）氧是人類(lèi)和其他好氧生物維持生命活動(dòng)必需的物質(zhì),并參與有機(jī)物的燃燒、腐敗和分解過(guò)程。
（3）二氧化碳是綠色植物光合作用的基本原料,對(duì)地面起保溫作用。
（4）臭氧能強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)紫外線,保護(hù)地球生物免受過(guò)量紫外線傷害。
臭氧層破壞
　　雷陣雨過(guò)后,我們有時(shí)候會(huì)聞到一股刺鼻的氣味,這就是臭氧的氣味。臭氧主要分布在平流層,臭氧層是指平流層中臭氧集中的層次。臭氧層變薄、濃度降低的現(xiàn)象,稱(chēng)為臭氧層破壞。臭氧層破壞可能引起一系列不利于人類(lèi)的氣候生物效應(yīng),這種情況已經(jīng)受到人們的廣泛關(guān)注。據(jù)科學(xué)家研究,大氣中的臭氧含量每減少 1％,到達(dá)地面的太陽(yáng)紫外線輻射就增加 2％。過(guò)量的紫外線輻射會(huì)增加人的皮膚癌患病率,還會(huì)引發(fā)白內(nèi)障、免疫系統(tǒng)缺陷和發(fā)育停滯等疾病。在距南極洲較近的智利海倫娜岬角,當(dāng)?shù)鼐用裰灰叱黾议T(mén),就要在暴露的皮膚表面涂上防曬油,戴上太陽(yáng)眼鏡,否則半小時(shí)后,皮膚就會(huì)被曬成鮮艷的粉紅色,并伴有癢痛;羊群則多患白內(nèi)障,幾乎全盲;河里捕到的鮮魚(yú)也多是盲魚(yú)。
P66”探究“
問(wèn)題探究：
1. 有人認(rèn)為,臭氧層是“地球生命的保護(hù)傘”。你認(rèn)同這種看法嗎？為什么？
同意。過(guò)量的紫外線輻射會(huì)增加人的皮膚癌患病率，還會(huì)引起白內(nèi)障、免疫系統(tǒng)缺陷和發(fā)育停滯等疾病，而臭氧層可以吸收絕大部分對(duì)人有害的太陽(yáng)的紫外線,保護(hù)地球上的生命免遭紫外線傷害。所以說(shuō),臭氧層是“地球生命的保護(hù)傘”。
思考
全球變暖與那種氣體有關(guān)？分析全球變暖的人為原因。
人為原因：
①.化石燃料燃燒
(釋放大量二氧化碳)
②.毀林
(減少森林吸收二氧化碳的量)
二氧化碳
閱讀：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(lèi)大量使用化石燃料，全球大氣二氧化碳濃度上升了120 ppm（1 ppm 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 400 ppm。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。
P67”閱讀“
全球溫度與二氧化碳變化示意圖
全球溫度變化
二氧化碳
大氣中氧氣含量對(duì)人體健康至關(guān)重要；科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)娜毖醐h(huán)境利于激發(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
了解大氣含氧量減少對(duì)人體產(chǎn)生的影響
表2.1 我國(guó)部分高原訓(xùn)練基地的地理坐標(biāo) 地點(diǎn) 甘肅榆中 青海多巴 云南海埂 河北興隆 云南呈貢
海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906
經(jīng)度 104°02′E 101°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E
緯度 35°52′N(xiāo) 36°40′N(xiāo) 25°01′N(xiāo) 40°36′N(xiāo) 24°53′N(xiāo)
非洲運(yùn)動(dòng)員成績(jī)優(yōu)異與大氣含氧量的關(guān)系
Relationship between excellent performance of African athletes and atmospheric oxygen content
在奧運(yùn)會(huì)等世界重大體育賽事中，來(lái)自非洲埃塞俄比亞、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，找出這兩個(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
埃塞俄比亞
肯尼亞
埃塞俄比亞高原
東非高原
南非高原
——African topography
… …
… …
甘肅·榆中
青海·多巴
云南·海埂
河北·興隆
云南·呈貢
不同海拔與海平面的含氧量比 O-content ratios at d-altitudes and sea levels
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
表2.1中所列的高原訓(xùn)練基地的海拔在這個(gè)范圍內(nèi)嗎
參照表2.2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
… …
… …
表2.2 不同海拔與海平面的含氧量比 海拔/m 0 1000 2000 3000 4000
含氧量比/% 100 89 78 70 61
思考
在水平方向上陸地與海洋上空,哪里大氣當(dāng)中的水汽含量更高？
2.水汽
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。
在垂直方向上,水汽含量發(fā)生什么變化？
雜質(zhì)會(huì)使大氣能見(jiàn)度降低
3.雜質(zhì)
雜質(zhì)：近地面大氣中，陸上大于海上；城市大于鄉(xiāng)村；
冬季大于夏季
雨后空氣是清新的：雜質(zhì)作為凝結(jié)核隨降雨降落到地面
氣態(tài)水
固態(tài)水
液態(tài)水
水汽可發(fā)生固、液、氣三態(tài)的轉(zhuǎn)化（溫度變化）,產(chǎn)生云、霧、雨、雪等一系列天氣現(xiàn)象
大氣中的雜質(zhì)會(huì)使大氣能見(jiàn)度變差,但作為凝結(jié)核,是成云致雨的必要條件。
水汽與雜質(zhì)
（還需要降溫）
霧霾
　　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(chēng)之為霧。
　 霾,又稱(chēng)“灰霾”,是懸浮在大氣中的大量微小塵粒、煙粒或鹽粒等的集合體,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”。
P68”活動(dòng)“
2. 你還了解哪些全球性大氣環(huán)境問(wèn)題？它們與大氣中的哪些成分及其含量的變化相關(guān)？
酸雨:燃燒煤、石油、天然氣,排放二氧化硫和氮氧化合物等酸性氣體。
光化學(xué)煙霧:排入大氣的氮氧化合物和碳?xì)浠衔锏?受太陽(yáng)紫外線作用,產(chǎn)生刺激性的淺藍(lán)色煙霧。
溫室效應(yīng):燃燒化石燃料排放出的二氧化碳等溫室氣體,增加了大氣吸收地面輻射的能力。
可吸入顆粒物:燃煤煙塵、建筑工地?fù)P塵、汽車(chē)尾氣排放量大且缺乏標(biāo)準(zhǔn)或不達(dá)標(biāo),使空氣中可吸入顆粒物增多。
P44”探究“
大氣的垂直分層
——Vertical stratification of the atmosphere.
貳
氣溫（℃）
高度（千米）
50
12
高
層
大
氣
平
流
層
對(duì)
流
層
宇宙火箭 人造衛(wèi)星
極光
流星
氣溫垂直分布
積雨云
-100
60
20
-20
-60
二、大氣的垂直分層
近地面到2000-3000km（大氣上界）
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
說(shuō)明對(duì)流層氣溫變化特點(diǎn),并分析原因。
說(shuō)明對(duì)流層空氣運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
對(duì)流層天氣現(xiàn)象為何復(fù)雜多變？
地面是對(duì)流層大氣的直接熱源。
氣溫隨高度的增加而遞減。
每上升100米降低0.6℃。
空氣上冷下熱，產(chǎn)生對(duì)流。
水汽+雜質(zhì)向上輸送。
氣溫降低，成云致雨。
天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變
1.對(duì)流層 —— 與人類(lèi)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
大氣最低層，集中了約3/4的大氣質(zhì)量和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)，大氣中的污染物也多集中在這一層。
對(duì)流層受地面影響，高度隨緯度和季節(jié)而變化。
中緯度更明顯
活動(dòng)：
1.在對(duì)流層,海拔每上升 100 米,氣溫約下降 0.6 ℃,從而形成一個(gè)隨高度增加而溫度下降的大氣垂直溫度梯度。據(jù)此,完成相關(guān)任務(wù)。
（1）近年來(lái)，貴陽(yáng)將“中國(guó)避暑之都”作為城市名片，著力打造“避暑”旅游產(chǎn)品，大力發(fā)展“避暑”經(jīng)濟(jì)。在我國(guó)地形圖上，找到貴陽(yáng)、重慶、武漢、長(zhǎng)沙、上海的位置；讀圖 3-7，說(shuō)明貴陽(yáng)打造避暑旅游名城的優(yōu)勢(shì)條件，并分析其形成原因。
貴陽(yáng)地處在云貴高原，海拔較高，故夏季天氣涼爽。
P71”活動(dòng)“
活動(dòng)：
1. 在對(duì)流層,海拔每上升 100 米,氣溫約下降 0.6 ℃,從而形成一個(gè)隨高度增加而溫度下降的大氣垂直溫度梯度。據(jù)此,完成相關(guān)任務(wù)。
(2)每年 3 月,西藏大部分地區(qū)的隆冬尚未結(jié)束,林芝的桃花卻競(jìng)相開(kāi)放,爭(zhēng)奇斗艷,皚皚白雪與灼灼桃花相互映襯(如圖 3-9),讓人領(lǐng)略到“雪域江南”的獨(dú)特春光。讀圖 3-8,試分析這一地理現(xiàn)象的形成原因。
林芝地處在雅魯藏布江谷地中,海拔較低,熱量條件較好,花期早。
逆溫現(xiàn)象
在一定條件下,對(duì)流層的某一高度會(huì)出現(xiàn)實(shí)際氣溫高于理論溫度,甚至是氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象,稱(chēng)為逆溫。
2.在某些特殊條件下，近地面大氣會(huì)出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。據(jù)此,完成相關(guān)任務(wù)。
(1)對(duì)流層大氣出現(xiàn)逆溫時(shí),會(huì)對(duì)近地面空氣質(zhì)量產(chǎn)生什么樣的影響？
由于逆溫現(xiàn)象的存在，空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)減弱，導(dǎo)致近地面污染物不易擴(kuò)散，造成大氣污染。
(2)查詢(xún) 20 世紀(jì)世界八大公害事件,了解哪些公害事件與逆溫現(xiàn)象有關(guān)。
與逆溫現(xiàn)象有關(guān)公害事件是：
①比利時(shí)馬斯河谷煙霧事件；②美國(guó)多諾拉鎮(zhèn)煙霧事件；
③倫敦?zé)熿F事件； ④美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件等。
說(shuō)明平流層氣溫變化的特點(diǎn)，并分析原因。
氣溫隨高度的增加而增加。
靠臭氧吸收紫外線而增溫。
（臭氧層：15-35千米）
平流層的空氣運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)？
以水平運(yùn)動(dòng)為主（上熱下冷，大氣穩(wěn)定）
平流層大氣平穩(wěn),天氣晴朗,有利于航空飛機(jī)飛行。
2.平流層（對(duì)流層頂向上至50~55千米）
臭氧洞
　　20 世紀(jì) 70 年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)南極地區(qū)上空的臭氧量下降嚴(yán)重,出現(xiàn)了“南極臭氧洞”。“南極臭氧洞”是一種形象的說(shuō)法,指的是在南極地區(qū)上空出現(xiàn)了全球臭氧量最低值（低于全球臭氧平均值的 30%~40%）,相對(duì)于其他地區(qū)來(lái)說(shuō),就像是一個(gè)空洞。 2006 年,“南極臭氧洞”面積已經(jīng)超過(guò)北美洲的面積。
P70”活動(dòng)“
臭氧層空洞
臭氧在大氣中比例雖小，但具有強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)紫外的能力-地球生命的保護(hù)傘。
人們大量使用氮肥以及氯氟烴即氟里昂會(huì)使平流層的臭氧遭到破壞。
2007年9月13日,南極上空的臭氧層空洞
對(duì)人類(lèi)健康影響
1．增加皮膚癌。
2．損害眼睛，增加白內(nèi)障患者。
3．削弱免疫力，增加傳染病患者。
對(duì)生態(tài)影響
1．農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)及其品質(zhì)下降。
2．減少漁業(yè)產(chǎn)量。
3．破壞森林。
《保護(hù)臭氧層維也納公約》
Vienna Convention for the protection of the ozone layer
為了保護(hù)臭氧層，國(guó)際社會(huì)于1985年締結(jié)了《保護(hù)臭氧層維也納公約》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《公約》)，開(kāi)啟了全球攜手保護(hù)臭氧層的歷程
1987年9月16日，46個(gè)締約方在加拿大蒙特利爾達(dá)成了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《議定書(shū)》)，限制生產(chǎn)和使用氯氟碳化物等消耗臭氧層的物質(zhì)
… …
… …
全球合作 保護(hù)臭氧層 G-cooperation to protect the ozone layer
… …
… …
O3
1995年， 聯(lián)合國(guó)大會(huì)決定，每年的9月16日為“國(guó)際保護(hù)臭氧層日”
《公約》和《議定書(shū)》得到了全世界絕大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)的支持，成為聯(lián)合國(guó)數(shù)百個(gè)公約中參與度最高的公約
《公約》及其《議定書(shū)》的有效實(shí)施，使得“臭氧空洞”開(kāi)始縮小，在全球范圍內(nèi)避免了數(shù)百萬(wàn)例可能由紫外線帶來(lái)的人類(lèi)疾病，如皮膚癌、白內(nèi)障等；另外，保護(hù)臭氧層還減緩了氣候變化的幅度
DU即多布森單位，標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下千分之厘米臭氧層的厚度為1個(gè)多布森單位，吳氧含量低于220個(gè)多布森單位時(shí)，稱(chēng)為“臭氧空洞”
臭氧空洞期
多布森單位
·
總臭氧量
目前，人類(lèi)面臨的全球性環(huán)境問(wèn)題，如全球變暖、臭氧層破壞等，都需要國(guó)際合作才能解決
保護(hù)臭氧層的成功，成為全球合作成功解決這類(lèi)問(wèn)題的典范
… …
… …
3.高層大氣
說(shuō)明高層大氣的主要特點(diǎn)。
高層大氣氣壓很低,密度很小。
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。
氣溫隨高度升高先降低后上升
電離層（60~500千米）
有極光和流星現(xiàn)象
高層大氣中在80-120千米的高空，多數(shù)來(lái)自太空的流星體會(huì)燃燒，成為我們夜晚看到的流星
高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征 流星燃燒
Structure characteristics of upper atmosphere and meteor combustion
A
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
高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征 無(wú)線電通信
Characteristics of upper atmosphere structure and radio communication
B
由于太陽(yáng)帶電粒子流（太陽(yáng)風(fēng)）進(jìn)入地球磁場(chǎng)，使高層大氣分子或原子電離而產(chǎn)生，出現(xiàn)的燦爛美麗的光輝
高層大氣大氣層結(jié)構(gòu)特征 極光
Structure characteristics of upper atmosphere and Aurora
C
課堂小結(jié)
干潔空氣
水汽
雜質(zhì)
大氣組成
對(duì)流層
高層大氣
大氣
垂直
分層
平流層
大氣的組成與垂直
分層
0°
45°
90°
45°
90°
17~18km
10~12km
10~12km
8~9km
8~9km
一架客機(jī)要求保持在十千米左右的高度飛行，應(yīng)該在（ ）地方上空飛最安全。
A.澳大利亞上空 B.加拿大北部上空
C.新加坡上空 D.中國(guó)南部上空
B
地 面
對(duì)流層頂
8～9KM
17~18KM
8～9KM
赤道
北極
南極
一架飛機(jī)沿10km高空從南極飛到北極，依次穿過(guò)了哪幾層？
平流層——對(duì)流層——平流層
低層大氣主要由三部分組成:干潔空氣、水汽和雜質(zhì),其中氮?dú)夂脱鯕鉃橹饕煞帧ｋS著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展,人類(lèi)也在改變著大氣的成分,進(jìn)而引發(fā)了環(huán)境問(wèn)題。據(jù)此完成下面兩題。
1.近些年來(lái),隨著霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)頻率越來(lái)越高,空氣質(zhì)量逐漸惡化。霾出現(xiàn)頻率增加是由于人類(lèi)活動(dòng)改變了大氣組成中的(　　)
A.干潔空氣成分 B.水汽比重 C.雜質(zhì)含量 D.有害氣體成分
2.下列現(xiàn)象主要與大氣中水汽含量相關(guān)的是(　　)
A.全球變暖 B.旱災(zāi)頻發(fā) C.臭氧層變薄 D.酸雨加重
當(dāng)堂訓(xùn)練
C
B
下圖為大氣垂直分層示意圖。讀圖回答下面3題。
3.圖中正確表示大氣層氣溫垂直變化的曲線是(　　)
A.① B.② C.③ D.④
4.圖中與人類(lèi)的關(guān)系最密切的是(　　)
A.Ⅰ層 B.Ⅱ?qū)?br/>C.Ⅲ層下部 D.Ⅲ層上部
5.對(duì)遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信有重要
作用的電離層位于(　　)
A.Ⅰ層頂部 B.Ⅱ?qū)拥撞?br/>C.Ⅱ?qū)又胁? D.Ⅲ層
B
A
D

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