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(共23张PPT)
2.1大气的组成和垂直分层
1、运用图表等资料，说明大气的组成及其与生产、生活的联系；
2．利用大气的垂直分层图，说明各层大气的特点、成因，并举例说明对人类活动的影响。
课标解读
39千米高空的大气与地面有哪些不同？他为什么需要配备特制宇航服？
阅读材料
思考
2012年10月14日，奥地利“坠落人”菲利克斯·鲍姆加特纳，在美国新墨西哥地区乘坐太空舱升空。约3小时后，他上升至39千米高空。随后从那里跳下，4分钟后才打开降落伞，成为第一个自由落体速度超音速的人。他配备的特制宇航服，外表绝缘，密封的内层中填充加压氧气；头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。
大气的组成
香港鸟瞰图
干洁空气
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体
21%
78%
0.032%
干洁空气成分的体积分数
（25千米以下）
二氧化碳 CO2
光合作用的原料；调节地表温度。
臭氧—O3
吸收紫外线，保护地球生命。
氧气 O2
生物维持生命活动的必需物质。
氮气—N2
生物体内蛋白质的重要组成部分。
78%
21%
0.032%
(其他)
水汽和杂质
含量很少，却在天气变化中扮演重要的角色。
水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列的天气现象。直接影响地面和大气的温度。
大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。
后
前
人类活动前后对比
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（例如：氟氯烷增多会导致臭氧减少，杂志增多；化石燃料增多会导致二氧化碳增多等），产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。
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如何？导致其变化的原因是什么？会造成什么影响？
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
导致全球气候变暖，进而导致海平面上升，淹没沿海地区，极端气候多发。
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
大气中氧气含量对人体健康至关重要。科学研究发现，适当的缺氧环境有利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。
我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地。目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米。
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡
海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906
经度 104°02′E 101°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E
纬度 35°52′N 36°40′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N
海拔/m 0 1000 2000 3000 4000
含氧量比 100% 89% 78% 70% 61%
目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米。我国的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。
思考
在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞尔比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。
在非洲地形图上，找出在两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？
大气的垂直分层
香港鸟瞰图
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
高
层
大
气
大气的垂直分层
温度、运动状况和密度
(一) 对流层
对流层
平流层
高层大气
高度范围
物质组成
主要特点
低纬度：17 18千米
中纬度：10 12千米
高纬度： 8 9千米
整个大气质量的3/4
几乎全部的水汽、杂质
大多大气污染物
1. 气温随高度升高而降低；
2. 空气对流运动显著；
3. 天气复杂多变。
4.夏季较厚，冬季较薄
12㎞
(二) 平流层
对流层
平流层
高层大气
高度范围
物质组成
主要特点
1. 气温随高度升高而升高；
2. 空气以平流运动为主，适合航空飞行
3. 天气晴朗，能见度好。
对流层顶部
50~55千米高空
水汽、杂质含量很少，22-27千米范围内，形成臭氧层
50㎞
30㎞
南极臭氧层空洞
臭氧层空洞是大气平流层中臭氧浓度最小处，是臭氧层缺失处，有臭氧层空洞的地区会对生物产生重大的影响
自学窗
(三) 高层大气
对流层
平流层
高层大气
高度范围
物质组成
主要特点
1. 温度随高度升高先降低后升高；
2. 电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。
平流层顶部
3000千米高空
空气密度很小，
存在若干电离层。
80㎞
补充：逆温现象
1．逆温含义
在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低， 大约每升高100米，气温降低0.6°C，但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，或者地面上随高度的增加，降温变化率小于0.6°C/100 m，这种现象称为逆温。
2..常见的逆温分类
1.辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜空，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处大气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。
2.平流逆温：暖空气水平移动到冷的地面或气层上，由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温，上层受影响较少，降温较慢，从而形成逆温。多出现在秋冬季或春季，在一天中的任何时候都可能出现。冬季海洋上来的气团流到冷的下垫面上，或秋季空气由低纬度流到高纬度时，都有可能产生平流逆温。
2..常见的逆温分类
3.地形逆温：它主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现气温的倒置现象。
4.下沉逆温：在高压控制区，高空存在着大规模的下沉气流，由于气流下沉的绝热增温作用，致使下沉运动的终止高度出现逆温。这种逆温多见于副热带反气旋区。它的特点是范围大，不接地而出现在某一高度上。
3..逆温的影响
积极影响
①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。飞机在飞 行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。
③可应用于谷物种植，提高产量及质量。
消极影响:大气污染。
垂直分层 高度 主要特点 特点成因
对流层 低纬17～18千米 中纬10～12千米 高纬8～9千米 气温随高度的增加而递减 (每升高100米，温度大约降低0.6℃） 地面是对流层大气的直接热源
离地面越近，受热越多
空气对流运动显著 该层上部冷、下部热
有利于空气对流运动
天气现象复杂多变 几乎全部水汽、固体杂质集中在该层
对流运动易成云致雨
平流层 对流层顶 到50～55千米 下层气温随高度变化小； 30千米以上随高度增加而迅速上升 该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线
气流以平流运动为主 该层大气上热下冷，大气稳定
有利于高空飞行 水汽、杂质极少，云雨绝迹，
能见度好，气流平稳
高层大气 平流层顶到大气上界(高度约2000～3000千米) 气压很低，密度很小 离地面远，引力小
80～500千米高空有若干电离层， 能反射无线电波 电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态

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