2.1 大气的组成和垂直分层 课件 (共41张PPT)

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2.1 大气的组成和垂直分层 课件 (共41张PPT)

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(1)下列叙述正确的是(  )
A.纵波和横波波速都随深度的增加而增大
B.①和②之间是古登堡界面
C.在深约2 900千米处横波突然消失
D.地核是岩浆的主要发源地
(2)岩石圈是指(  )
A.①的上部 B.②的上部 C.①和②的上部 D.③的外部
(3)某地地下30千米处发生地震,这时地面上的人、附近不远处的飞鸟和池塘里的鱼,都会感到(  )
A.先上下颠簸,后左右摇摆 B.先左右摇摆,后上下颠簸
C.P波,上下颠簸 D.S波,左右摇晃
课头训练
读地震波波速与地球内部构造图,回答(1)~(3)题。
C
C
C
2.1大气的组成和垂直分层
普通高中教科书 人教版(2019)地理 必修第一册
掌握并识记大气的物质成分及其作用
识记并理解大气垂直分层及各层的主要特点
能运用图表资料,说明大气的组成的垂直分层,及其生产与生活的联系。
课标要求
学习目标
能运用图表资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产生活的联系。
素养目标
区域认识:认识不同层次的大气层
综合思维:运用图表资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产生活的联系
地理实践力:通过对空气质量的观测,了解人类活动与大气成分之间的关系
人地协调观:人类活动会影响大气的成分和质量,引发大气污染、气候变暖、臭氧层破坏等问题,要注意保护大气污染
导入新课
如果假期去海拔高的地方去登山旅游,绝大多数人会因为缺氧出现高原反应,为什么为出现这些症状呢?而专业的登山运动员为什么都会带上氧气瓶?
目 录
大气的组成
大气的垂直分层
小结
一、大气的组成
阅读教材P28~29大气的组成内容,思考:
什么是干洁空气?
25千米以下的干洁空气有哪些成分?各有什么作用?
水汽有何作用?能否举例说明水相变时吸、放热的热量,对地面和大气温度的影响?
一、大气的组成
1.干洁空气
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体
干洁空气成分的体积分数
(25千米以下)
二氧化碳 CO2
臭氧—O3
其他
氧气 O2
氮气—N2
78%
21%
1%
一、大气的组成
干洁空气
氧气(21%)
氮气(78%)
二氧化碳
臭氧(O3)
维持生命活动所必须的物质
生物体的基本元素
光合作用的基本原料;
吸收地面辐射,使气温升高
吸收紫外线,使大气增温
“地球的保护伞”
短波光线
2.水汽:
成云致雨的必要条件
3.杂质:
凝结核 成云致雨的必要条件
一、大气的组成
人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量,产生大气污染,对生态系统和人类生存造成不利影响。
4.大气污染物:
地球大气上空臭氧层的臭氧从1970年代开始以每十年4%的速度递减,在春季时连对流层的臭氧也在减少,形成所谓臭氧层空洞。
臭氧被消耗的主要原因是人类使用的冰箱、冰柜释放大量的氟氯烃(商品名称为氟里昂),氯化物和溴化物对臭氧分解的催化作用引起的。
5.臭氧空间:
一、大气的组成
6.降水条件:
水汽(充足)
凝结核
气流上升
思考:1740年到2011年,短短不到300年的时间里,二氧化碳体积分数变化趋势怎么样?是什么原因产生的变化呢?造成什么影响?
变化趋势
呈现上升趋势,增加速度加快
原因
化石燃料燃烧(释放大量二氧化碳)
土地利用的变化(毁林,减少森林吸收二氧化碳的量)
影响
全球变暖、气候异常、生态恶化
小试牛刀
如今的大气成分是地球长期演化的结果,在短时间内不会发生明显变化。据此完成1-2题。
1.关于大气组成成分及其作用的叙述,正确的是(  )
A.水汽和固体尘埃不会影响地面的温度
B.干洁空气的主要成分是氧气和氢气
C.二氧化碳对地面有保温作用
D.臭氧能大量吸收太阳红外线
干洁空气由氮气、氧气、二氧化碳、臭氧等组成。二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料,对地面还有保温作用;臭氧能大量吸收太阳光线中的紫外线;水汽和固体尘埃的含量也很少,却是成云致雨的必要条件。同时也会影响地面和大气的温度。
C
小试牛刀
2.在大气成分中,二氧化碳的主要作用是(  )
①植物光合作用的重要原料
②对地面有保温作用
③地球生命的保护伞
④生物体的基本元素
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
二氧化碳既是植物光合作用的重要原料,又对地面有保温作用;臭氧吸收紫外线,被称为“地球生命的保护伞”;氮是地球上生物体的基本元素。
A
二、大气的垂直分层
阅读教材P31大气的垂直分层示意,思考:
大气垂直分层的依据及各层名称。
各层气温与高度的关系。
各层大气的运动特点。
天气现象复杂多变的是哪一层?
二、大气的垂直分层
温度(℃)
高度
(km)
20
0
140
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
中间层
平流层







二、大气的垂直分层
1.划分依据:
根据温度、密度和运动情况
物理性质
2.分层及其特点:
(1)对流层
大气最底层
①高度
高纬度地区:8—9千米
中纬度地区:10—12千米
低纬度地区:17—18千米
②季节
——与人类关系最密切
夏季较厚
冬季较薄
二、大气的垂直分层
2.分层及其特点:
(1)对流层
③特点
气温随高度的增加而降低
对流运动显著
天气现象复杂
每升高100m下降0.6℃
发生条件:上冷下热
对流层集中了75%大气质量和90%的水汽,因此伴随强烈的对流运动,产生水相变化,形成云、雨、雪等复杂的天气现象。
其原因是太阳辐射首先主要加热地面,再由地面把热量传给大气,因而愈近地面的空气受热愈多,气温愈高,远离地面则气温逐渐降低。
对流运动使高层和低层空气得以交换,促进热量和水分传输,对成云致雨有重要作用。
二、大气的垂直分层
动画演示:
对流运动显著
对流运动显著


暖空气
冷空气
气温随高度升高而降低
二、大气的垂直分层
水汽冷却凝结,成云致雨
一、大气的组成

答案
高处气温低,所以开花晚
领悟古诗,思考:
拓展
气温垂直递减率的变化
1km
0km
2km
3km
28℃
22℃
16℃
10℃
表现为曲线变陡或变缓。如下图在②情况下,大气的对流运动减弱,大气比较稳定;在①情况下,大气对流运动更加强烈
正常情况下,海拔每升高100m气温下降0.6℃,但在不同地点及不同时间,可能会小于0.6℃或大于0.6℃
拓展
在对流层中,正常情况下气温是随着高度的增加而降低的。但是,有些时候气温会随着高度的增加而升高。一般来说,近地面的空气冷却较快时,或者有一股较暖的空气移来时,上层空气温度就会高于近地面空气,这时就出现逆温了。逆温的出现就不利于空气的上升运动,如果有污染物的话,污染物就会长期停留在原处而造成污染。
逆温
拓展
对流层中的逆温现象
概念 :一般情况下,对流层温度上冷下热,但在一定条件下,对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象或不变化,气象学上把这种现象称为“逆温”。
辐射逆温:在晴朗无风或微风的夜晚,地面辐射很快冷却,贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面,受地面的影响愈大,所以,离地面愈近,降温愈多;离地面愈高,降温愈少,因而形成了自地面开始的逆温。
拓展
辐射逆温的形成及消失过程图解
拓展
气温随高度
升高而递减
气温
高度
气温随高度
升高而递增
气温
高度
逆温造成局部上热下冷,大气层结稳定,使大量烟尘水汽凝结物等聚集在它的下部,易产生大雾天气,使能见度变坏,甚至造成严重大气污染
夜间地面迅速降温,离地面愈近降温愈快,形成逆温,黎明达最强
暖空气水平移动到冷的地面上,底层空气受地面影响而迅速降温
山坡上的冷空气沿斜坡下沉到谷底积聚并把较暖的空气抬挤上升
冷暖空气相遇形成锋面,其上方为暖空气,下方为冷空气
二、大气的垂直分层
逆温的影响
加剧大气污染 :由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
出现多雾天气:早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们出行带来不便。
对航空造成影响:“逆温”多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便
①逆温若出现在高空,由于空气垂直对流运动受阻,飞机可以平稳飞行,安全可靠
②空气垂直对流受阻,可有效抑制沙尘暴的发生发展
弊:
利:
二、大气的垂直分层
逆温阻碍了空气的对流运动,妨碍烟尘、污染物和水汽凝结物的扩散,有利于雾的形成并使大气能见度变低,使大气污染更为严重
但逆温也能带来一些好处:
抑制沙尘暴发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动
逆温若出现在高空,对飞机的飞行极为有利,使飞机在飞行中不会有大的颠簸,同时也提高了能见度,使飞行更加安全
二、大气的垂直分层
12
50
高度(km)
(℃)
温度
20
-60
0
平流层








22—27km处为臭氧层
二、大气的垂直分层
一架飞机沿10km高空从南极飞到北极,依次穿过了大气的哪几层?
平流层 —— 对流层 —— 平流层
对流层顶
8~9km
17—18km
8~9km
赤道
北极
南极
10km
二、大气的垂直分层
2.分层及其特点:
(2)平流层
①高度:对流层顶部至50~55km高空
②特点
气温随高度增加而迅速上升
以平流运动为主
多晴天,适合飞机飞行
含有臭氧层,吸收紫外线
22~27km
使大气增温
平流层中空气以水平运动为主,空气垂直混合明显减弱,整个平流层比较平稳。
平流层天气晴朗,大气透明度好。
二、大气的垂直分层
2.分层及其特点:
拓展:
一、对流层天气现象复杂多变的原因?
对流层对流运动显著
水汽和杂质多
二、平流层适合飞机飞行的原因?
平流层水汽和杂质少
天气晴朗
大气以平流运动为主
有利于高空飞行
二、大气的垂直分层
2.分层及其特点:
(3)中间层
(中层)
①范围:自平流层顶到85千米
②气温随高度增高而迅速降低
③中间层的顶界气温降至-83℃~-113℃。
④出现强烈地对流运动,又称为高空对流层或上对流层。这是由于该层大气上部冷、下部暖,致使空气产生对流运动。
二、大气的垂直分层
平流层以上的大气,统称为高层大气。自平流层顶部开始,由于没有吸收紫外线的臭氧,气温会下降;其后,由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度又开始上升。
高层大气
2.分层及其特点:
(4)高层大气
二、大气的垂直分层
2.分层及其特点:
(4)高层大气
①高度:平流层顶部至3000km以上
②特点
气温先降低,后升高
80~500km:电离层
大气密度极小
会出现极光,电离层能反射无线电波
在2000-3000km的高空,高速运动的空气质点经常逸散到宇宙空间。
小试牛刀
3.下列示意图中符合大气垂直分层规律的是(  )
本题考查大气的垂直分层规律的判读。大气垂直结构是指依据大气温度随高度变化,由地面向上分成三层:对流层、平流层、高层大气。对流层随海拔升高气温降低,A、B错;对流层近地面平均温度在20℃左右,C对;D图近地面的温度较高,与实际不符,D错。
C
小试牛刀
下图为大气垂直分层示意图。读图完成4-5题。
4.地球大气层,一般随高度增加(  )
A.气温降低
B.气压升高
C.密度减小
D.湿度增大
C
地球大气层,一般随高度增加,对流层气温降低,平流层气温上升,高层大气气温先降低后上升;气压降低、密度减小、湿度降低。
二、大气的垂直分层
6.北京飞往美国华盛顿的飞机,升空20分钟后遇到雷雨天气,此时飞机应(  )
A.迅速进行迫降
B.不断降低飞行高度
C.保持原有高度
D.升至万米以上高空
下图为大气垂直分层示意图。读图完成4-5题。
D
雷雨天气一般出现 在对流层,飞机遇 到雷雨天气说明还 在对流层,对流层由于大气对流现象明显,大气不稳定,不适宜飞机飞行,飞机应升至万米以上高空的平流层,以保证安全。
二、大气的垂直分层
6.(12分)读图回答下列问题。
(1)该图反映的是________纬度大气的垂直分层。(1分)
(2)A层大气温度随高度变化的特点是________,原因_________________ _________________。该层天气现象复杂多变的原因是:(4分)

随高度增加而递减
地面辐射是近地面大气的直接热源
大气以对流运动为主
几乎所有的水汽和杂质都集中在对流层
(3) 该层22~27千米高度________含量达到最大值,成为人类生存环境的天然屏障。(3分)
(4)C层中有若干________层,________强烈时,信号会受影响。(2分)
臭氧
电离
太阳活动
小试牛刀
易混易错
1.氧是地球上生物体的基本元素。(  )
2.臭氧能强烈吸收太阳辐射中的红外线,被誉为“地球生命的保护伞”。(  )
3.水的相变直接影响地面和大气的温度。(  )
4.对流层的大气上部热、下部冷,有利于大气的对流运动。(  )
5.平流层的热量主要来自平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线。(  )
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