资源简介

(共29张PPT)
情境导入
2012年10月14日,奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在国西南部乘坐太空舱升空。约3小时后,他上升至39千米高空。随后,他从那里跳下,4分钟后才打开降落伞,成为第个自由落体速度超音速的人(图2.1)。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。
1.39千米高空的大气与地面大气有哪些不同
2.鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服
大气的组成与垂直分层
01
The Composition and Vertical Stratification of the Atmosphere
【课标要求】
运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产、生活的联系。
【学习目标】
1.认识大气的物质组成。
⒉.理解人类活动对大气环境的影响。
3.理解大气垂直分层对人类活动的影响。
一. 大气的组成
1、低层大气的组成成分有哪些 什么是干洁空气
2、大气的组成成分对自然环境和人类有哪些影响
3、人类活动导致了哪些大气成分的改变
自学探究
一. 大气的组成
干洁空气的体积分数（25千米以下）
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体称为干洁空气。
氮气—构成生命体的基本元素
氧气—维持生命活动的基本物质
二氧化碳—光合作用原料、保温作用介质
臭氧—吸收紫外线，保护生物
干洁空气
一. 大气的组成
大气中水汽和杂质含量很少，但却在天气变化中扮演着重要角色。
水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，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
降水需要哪些要素？
水汽
充足的水汽；凝结核；上升气流（降温凝结）
一. 大气的组成
大气成分并非总是固定不变的
干洁空气中各种气体所占比例在自然状态下基本不变；大气中水汽和杂质的含量却是因时因地而异。
大气中的水汽含量随时间、地点和气象条件而变化。水汽主要聚集在大气的底层，一般是夏季多于冬季，低纬多于高纬。
杂质也多集中于大气的底层，随地区、时间和天气条件而变化。杂质一般是陆上比海上多，城市比乡村多，早晨和夜间比午后多，冬季比夏季多。
源头多
空气对流运动
温度
二. 大气的组成和作用
大气组成 主要作用
干洁空气 主要成分 N2
O2
微量成分 CO2
O3
水汽（很少，因时因地而异）
固体杂质（很少，因时因地而异）
约占78%，地球上生物体的基本成分
约占21%，维持生物活动所必需物质
植物光合作用的原料、对地面有保温作用
吸收紫外线，使大气增温；
使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害
成云致雨的必要条件；直接影响地面和大气温度
成云致雨的必要条件
各成分占比相对稳定，在自然状态下 短期内不会有明显变化，保持相对平衡。请根据上述所学，尝试归纳成表。
三. 人类活动影响大气组成
工业、燃烧化石燃料、汽车尾气排放等都会造成大气污染
大气污染
三. 人类活动影响大气组成
酸雨影响下的树
pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水，主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的。
土地酸化、头发掉光~
主要是二氧化硫
自然：火山爆发、生物尸体等
人为：煤、石油、天然气等
酸雨
三. 人类活动影响大气组成
雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的主要原因。
雾霾
三. 人类活动影响大气组成
20世纪时期，含有氯气和溴气的人造化学品的释放破坏了大量的臭氧层，在地球的南半球区域形成了一个巨大的臭氧层空洞。在20世纪80年代臭氧层空洞已经达到了令人惊恐的地步，国际社会快速达成一致——禁止释放这类化学品，而这些化学品通常存在于制冷剂和抑制剂当中。
臭氧层空洞
合作探究
观察左图，回答下列问题：
1.二氧化碳浓度在1740-2000年之间产生了怎样的变化？
2.二氧化碳浓度产生变化的原因有哪些？请结合生活实例加以分析。
持续增加，且增长越来越快
大量燃烧化石燃料：（生成多）
工业：交通工具，电厂
农业：农业机械
生活：液化气、天然气、私家车
大量砍伐森林：（吸收少）
毁林（开荒、采矿、获取木材）
三. 人类活动影响大气组成
全球气候变暖
合作探究：大气含氧量减少对人体产生的影响
埃塞俄比亚
肯尼亚
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。
1.归纳埃塞俄比亚和肯尼亚共同的地形特点，由此推测这两个国家中长跑运动员体育成绩优异的原因。
特点：高原地形，海拔较高
原因：海拔较高，空气稀薄，运动员日常训练中处于一种缺氧环境，利于激发运动员的潜力，达到更好的训练效果。
合作探究：大气含氧量减少对人体产生的影响
2.根据上表数据在右侧中国地图中找到上表中的高原训练基地所在地，高原运动训练基地的选址需要考虑哪些因素？
合作探究：大气含氧量减少对人体产生的影响
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。
海拔/m 0 1000 2000 3000 4000
含氧量比 100% 89% 78% 70% 61%
地点 榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡
海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906
经度 104°02′E 103°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E
纬度 35°52′N 35°52′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N
3.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。
课堂检测
低层大气的组成分为三部分：干洁空气、水汽和固体杂质，其中氮气和氧气为主要成分。随着人类社会的发展，人类也在改变着大气的成分，进而引发了环境问题。据此完成(1)～(2)题。
(1)近些年来，随着“霾”天气现象出现频率越来越高，导致空气质量逐渐恶化。霾出现频率增加是由于人类活动改变了大气组成中的(　　)
A．干洁空气成分 B．水汽比重
C．固体杂质含量 D．有害气体成分
(2)下列现象主要与大气成分中水汽多少相关的是(　　)
A．全球变暖 B．旱灾频发
C．臭氧层变薄 D．酸雨加重
C
B
02
大气的垂直分层
Vertical stratification of the atmosphere
自主探究：“大气的垂直分层图”
1.大气垂直分层的依据及各层名称。
2.各层气温与高度的关系。
3.各层大气的运动特点。
4.与人类生活的关系。
5.为什么平流层适合飞机飞行
6.无线电通信利用了哪层大气的特性？
对 流 层
对流层集中了整个大气质量的3/4，几乎全部水汽和尘埃，它具有以下三个基本特征：
（1）气温随高度的增加而递减，平均每升高100米，气温降低0.6℃。(原因）
（2）空气有强烈的对流运动（原因）
（3）天气的复杂多变（原因）
（4）高度因纬度而异，低纬17—18km，高纬8—9km（原因）
（计算举例：相对高度2000米的山脚25℃，山顶多少度？）
问：对流层热量来源于？
地面辐射
逆 温
一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”。
平 流 层
（1）温度随高度增加而增加（原因）
问：平流层热量来源于？
臭氧吸收紫外线
（2）垂直气流显著减弱，以平流运动为主（原因）
问：为什么空气以水平运动为主？
空气上热下冷，结构稳定，无对流，以水平运动为主。
（3）平流层天气晴朗，大气透明度好（原因）
水汽、杂质少，气流平稳
高 层 大 气
由于没有吸收紫外线的臭氧，高层大气自平流层顶部开始气温会下降。
随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升。
在80-120km的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，产生流星现象。（防弹衣）
在80-500km的高空，若干电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。
高层大气空气密度很小，气压低，在2000-3000km的高空，高速运动的空气质点经常逸散到宇宙空间。
总结：大气的垂直分层
总结：大气的垂直分层
分层 主要特点 特点成因 与人类的关系
对流层 气温随高度的升高而递减 地面是对流层大气的直接热源；同一地区的对流层高度夏季高于冬季 人类生活在对流层底部，与人类关系最密切
空气对流运动显著 该层大气上部冷，下部热 天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质都集中在该层，对流运动易成云致雨 平流层 气温随高度升高而升高 该层中的臭氧吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然屏障；利于高空飞行
以平流运动为主 该层上部热下部冷，大气稳定 天气晴朗 水汽、杂质少，气流平稳 高层大气 大气密度极小 距地面远，受地球引力小 电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用
情境拓展
2018年3月12日，一架自孟加拉飞往尼泊尔的客机在降落期间失事，造成49人死亡，22人受伤。这架飞机是一架庞巴迪Dash 8 Q400涡轮螺旋桨飞机，它由孟加拉国航空公司US-Bangla运营。
空难多数发生在飞行的哪一阶段？为什么飞的越高越安全？
空难多发生在起飞或降落阶段，这一阶段处于对流层中，对流层大气对流旺盛，天气多变。当飞机穿越对流层在平流层飞行时，天气晴朗，天气稳定，飞行安全。
课堂检测
读大气垂直分层示意图，完成下题
下列关于B层的叙述，错误的是(　　)
A．气温随着海拔的升高而升高
B．大气运动以水平运动为主
C．靠臭氧吸收紫外线而增温
D．能反射无线电短波
谢谢
祝同学们学习进步

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