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(共37張PPT)
2019人教新版
大氣的組成和垂直分層
第二章 地球上的大氣
在《碟中諜》中，阿湯哥徒手扒飛機的鏡頭帥呆了，吸引了無數粉絲。
在現實生活中，如果人掛在了高空飛行的飛機外，會遭遇什么情況？有可能生還嗎？
二、大氣的垂直分層
一、大氣的組成
一、大氣的組成
一、大氣的組成與結構
大氣圈由氣體和懸浮物質組成，是地球長期演化的結果，在短時期內不會有明顯的變化。
一、低層大氣的組成
干潔空氣
氧
21%
氮78%
干潔空氣成分的體積分數（25千米以下）
氬氣 0.93%
其他0.032%
二氧化碳0.038%（變動）
水汽
固體雜質
干潔空氣中占比最大的兩種成分是什么？占比很小的成分是不是就不重要？
思考
大氣組成 作用
干潔空氣 主要成分 N2 含量最多，氮是地球生物體的基本元素
O2 含量次多，是人類和其他生物維持生命活動必需的物質
微量成分 CO2 含量很少，綠色植物進行光合作用的原料，對地球保溫
O3 吸收紫外線，地球生命的保護傘；使大氣增溫
水汽 水的相變產生一系列天氣現象，影響大氣溫度
固體雜質 成云致雨的必要條件
二、低層大氣主要成分的作用
自學教材P28，填寫下表中空缺的內容。
①低層大氣成分中，哪些是“善變”分子（主動變化）？
②除自然存在的大氣成分之外，還有沒有“異物”分子？
討論作答
水汽和固體雜質，因時因地而異。
水汽和固體雜質，因時因地而異。
人類活動排放的廢氣、尾氣進入大氣，產生大氣污染，會影響大氣的成分和含量，對生態系統和人類生存造成不利影響。
北京重污染天氣
北京優良天氣
案例分析（教材P29）
大氣中二氧化碳含量的變化與人類活動
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。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（右圖）。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）?；剂先紵?，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。
圖2.4 二氧化碳體積分數的變化
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，海平面上升，淹沒沿海地區，極端氣候多發。
圖2.4 二氧化碳體積分數的變化
思考
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?？茖W研究發現，適當的缺氧環境利于激發運動員的運動潛力。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（表2.1）。
表2.1 我國部分高原訓練基地的地理坐標
活動
在奧運會等世界重大體育賽事中，來自非洲的中長跑運動員往往成績優異。
2021年東京奧運會上，來自埃塞俄比亞的巴雷加（右圖）以27分43秒22的成績奪冠，來自烏干達的切普特蓋和基普里莫分別獲得第二名和第三名。
1. 大氣含氧量與長跑成績
活動
地形圖上找出埃塞俄比亞、烏干達這兩個國家，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異的原因嗎？
這幾個國家地處東非高原，海拔1000-2500米之間，空氣相對稀薄，氧氣缺乏量適度，長期在這種環境下訓練，到平原富氧地區，耐力要高于在富氧地區訓練的選手。
1. 大氣含氧量與長跑成績
活動
2.在中國地圖上找到我國高原訓練基地的位置
青海多巴
（2366米）
甘肅榆中
（1996米）
云南海埂、呈貢
（1900米左右）
河北興隆
（2118米）
活動
3.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1 800—2 400米。表2.1中所列的高原訓練基地的海拔在這個范圍內嗎？參照表2.2推測運動員在更高海拔訓練反而達不到理想成績的原因。
表2.2 不同海拔與海平面的含氧量比
過高海拔地區的氧氣缺乏大，對人身體有傷害。達不到訓練效果。
我們乘飛機出行，有時在機場還是細雨蒙蒙，起飛后不久卻是晴空萬里、陽光普照。你知道出現這種變化的原因嗎？
大氣層是有層次的。
二、大氣的垂直分層
劃分依據：大氣的溫度、密度和運動狀況在垂直方向上的差異。
共分三層：對流層、平流層、高層大氣。
一、對流層
讀圖，思考以下幾個問題：
1.觀察氣溫垂直分布曲線，說明對流層氣溫隨高度的變化規律。
2.結合初中物理知識，說明空氣密度隨高度的變化規律。
3.你在圖中還能看到哪些地理現象？解釋其成因。
一、對流層
氣溫隨高度升高而遞減
（-6℃/1km)
下熱上冷，
空氣做對流運動
大氣最低層
重力吸引整個大氣質量的3/4和幾乎全部的水汽與固體雜質。
天氣現象復雜多變
（風、云、雨、霧、雪）
一、對流層
地面的起始溫度會影響對流運動的強度，從而影響對流層的厚度
17～18千米
8～9千米
對流層的厚度因緯度而異：
低緯度：17—18km
高緯度：8 — 9km
對流層的厚度因季節而異：
夏季：厚
冬季：薄
氣溫隨高度升高而遞減
（-6℃/1km)
下熱上冷，
空氣做對流運動
大氣最低層
重力吸引整個大氣質量的3/4和幾乎全部的水汽與固體雜質。
天氣現象復雜多變
（風、云、雨、霧、雪）
一、對流層
對流層的厚度因緯度而異：
低緯度：17—18km
高緯度：8 — 9km
對流層的厚度因季節而異：
夏季：厚
冬季：薄
氣溫隨高度升高而遞減
（-6℃/1km)
下熱上冷，
空氣做對流運動
大氣最低層
重力吸引整個大氣質量的3/4和幾乎全部的水汽與固體雜質。
天氣現象復雜多變
（風、云、雨、霧、雪）
人類生活在本層底部，與人類生產、生活的關系最密切
地面的起始溫度會影響對流運動的強度，從而影響對流層的厚度
拓展閱讀逆溫現象及其危害1.逆溫現象：正常情況下，對流層的氣溫隨高度增加而遞減，且海拔每升高100米，氣溫約下降0.6℃.但在一定條件下，對流層的某一高度有時也會出現氣溫隨高度增加而升高的現象或者氣溫隨高度增加而降低的幅度小于垂直遞減率，這種現象，我們稱之為“逆溫”。正常氣溫，無逆溫出現逆溫逆溫層加厚逆溫層逐漸消失氣溫恢復正常，逆溫層消失拓展閱讀
逆溫現象及其危害
2.危害
①出現多霧和晴朗天氣。早晨多霧的天氣大多與逆溫有密切的關系，它使能見度降低，給人們出行帶來不便，甚至導致交通事故。
②加劇大氣污染。由于逆溫現象的存在，空氣垂直對流受阻，會造成近地面污染物不能及時擴散，從而危害人體健康。
③對航空造成影響。“逆溫”多出現在低空，多霧天氣給飛機起降帶來不便。如果出現在高空，對飛機飛行極為有利，因為大氣以平流運動為主，飛行中不會有較大的顛簸。
小組合作，用同樣的分析思路依次分析平流層、高層大氣的特征以及對人類活動的影響。要求畫出思維導圖。
高層大氣
平流層
對流層
12
50
平流層
高層大氣
二.平流層
有臭氧層
（22-27km處含量最大）
吸收太陽紫外線
對流層之上至50-55Km
水汽與固體雜質極少，無風、云、雨等天氣現象，能見度高
大氣以平流運動為主
保護地球生命免受紫外線傷害
下層氣溫變化小，30Km以上氣溫隨高度升高而增高
12
50
利于高空飛行
三.高層大氣
80-500km處有電離層，空氣處于電離狀態
反射無線電波
平流層之上的大氣
空氣極其稀薄
對無線電通信有重要作用
12
50
圖2-1-3 無線電短波遠距離傳播示意
流星體會在80-120km處燃燒，形成流星
人造衛星和宇宙火箭活動場所
對人類的影響越來越大
底層無臭氧吸收紫外線，隨后
大氣吸收更短波長的太陽紫外線
隨高度增加，氣溫先下降后上升，300km處達1000℃
我們乘飛機出行，有時在機場還是細雨蒙蒙，起飛后不久卻是晴空萬里、陽光普照。
1.你知道出現這種變化的原因嗎？
起飛時細雨蒙蒙是由于飛機仍在對流層大氣中，當飛機穿過對流層，進入平流層飛行時，天氣晴好。
活動
我們乘飛機出行，有時在機場還是細雨蒙蒙，起飛后不久卻是晴空萬里、陽光普照。
2.什么樣的大氣環境適宜飛機飛行？
大氣上部熱，下部冷，不易形成對流，以水平運動為主，大氣平穩，且該層無云雨現象，天氣晴好，能見度好。
活動
我們乘飛機出行，有時在機場還是細雨蒙蒙，起飛后不久卻是晴空萬里、陽光普照。
3.飛機起飛和降落時能不能撥打電話？為什么？
在飛機上撥打電話會干擾飛機的通信、導航、操作系統，會干擾飛機與地面的無線信號聯系。
活動
4.結合所學內容，思考：現實生活中有人掛在了在萬米高空飛行的飛機外面，會遭遇什么環境？
低溫：萬米高空處氣溫比地面低60攝氏度。
低壓：萬米高空流層頂部，空氣稀薄，氣壓很低，人的肺泡會在一系列的連鎖反應下出現破裂而死亡。
缺氧：只要空氣中的氧氣含量低了1%人就會呼吸困難。而萬米的高空上如此稀薄的大氣會在數分鐘內讓人失去意識。
活動
分層 高度范圍 主要特點 特點成因 與人類的關系
對 流 層 低緯：17～18千米 高緯：8～9千米 氣溫隨高度的增加而降低(每升高100米，氣溫降低0.6℃) 地面是對流層大氣的直接熱源（后面詳細了解） 人類生活在對流層底部，與人類關系最密切
空氣對流運動顯著 該層上部冷，下部熱 天氣現象復雜多變 幾乎全部的水汽、固體雜質集中在該層，對流運動易成云致雨 平 流 層 從對流層頂至50～55千米 氣溫隨高度增加而增加 該層中的臭氧強烈吸收太陽紫外線 人類生存環境的天然屏障，利于高空飛行
以水平運動為主 該層大氣上熱下冷，大氣穩定 天氣晴朗 水汽、雜質少，氣流平穩 高層 大氣 從平流層頂到3 000千米的高空 大氣密度極小 距地面遠，受到引力小 電離層能反射無線電短波，對無線電通信有重要作用；人造衛星、宇宙火箭、極光、流星
根據剛才所學，填寫下表中空缺的內容。
大氣的組成與垂直分層
大氣的組成
干潔空氣
水汽
固體雜質
大氣的垂直分層
對流層
平流層
高層大氣
課程小結
各組成成分與人類的關系
掌握各分層的特點以及與人類活動的關系
2016年入冬以來，霧霾天氣在我國頻繁出現，空氣質量問題已引起全社會高度關注。下圖是氣溫垂直分布的四種情形。讀圖回答1-2題。
1.圖中表示空氣污染最嚴重的階段的是（ ）
A.① B. ② C.③ D. ④
2.圖中最有利于大氣污染物擴散的情形是（ ）
A.① B.② C.③ D.④
C
A
小試牛刀
下圖為大氣垂直分層示意圖。讀圖完成3-5題。
3.下列敘述正確的是 (　　)
A.低層大氣主要由干潔空氣、水汽和雜質組成
B.云、雨、雪、雷電等天氣現象,發生在平流層
C.大氣中的臭氧可以減少紅外線對生物的傷害
D.大氣組成成分比例不會因人類活動影響而改變
4.地球大氣層,一般隨高度增加 (　　)
A.氣溫降低 B.氣壓升高
C.密度減小 D.濕度增大
5.北京飛往美國華盛頓的飛機,升空20分鐘后遇到雷雨天氣,此時飛機應(　　)
A.迅速進行迫降 B.不斷降低飛行高度
C.保持原有高度 D.升至萬米以上高空
小試牛刀
A
C
D
再 見

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