湘教版高中地理必修第一册第三章地球上的大气

第三章地球上的大气3.1大气的组成与垂直分层湘教版高中地理必修第一册教学课件大气的组成和垂直分层教学目标1.运用视频、图像,掌握低层大气的组成成分并了解各自的作用。2.通过图文资料,描述大气的垂直分层及各层的主要特点。(地理实践力)3.结合相关知识,分析各层气温的变化及其原因。(综合思维)4.利用所学知识,解释生活生产实际中的问题。(综合思维)运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。课程标准2020年7月23日中午12时41分，我国在海南文昌卫星发射中心，使用长征五号遥四火箭，将我国首颗火星探测器“天问一号”发射升空，随后，“天问一号”探测器顺利进入预定轨道，我国首次火星探测发射任务取得圆满成功！导读思考“天问一号”离开地球的过程中，将穿过哪些大气层？它们分别有什么特点？1大气的组成低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体，称为干洁空气干洁空气水汽大气杂质如今的大气是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化干洁空气干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氧气21%氮气78%其他气体人类和其他生物维持生命活动所必需的的物质oN地球上生物体的基本元素co2绿色植物进行光合作用的基本原料；具有保温作用o3大量吸收紫外线,地球生物的保护伞活动探究在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲的长跑运动员往往成绩优异，结合教材，试推测其原因。埃塞俄比亚和肯尼亚地形均以高原为主，海拔高，大气稀薄，大气中含氧量低，有利于激发运动员的潜能。水汽和杂质含量很少，却在天气扮演重要的角色。水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列的天气现象。大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。大气污染物

人类活动对大气成分的影响问题探究

美国国家冰雪数据中心和美国国家航空航天局的科学家表示,2019年最大冰川面积达1

478万平方千米,但是整体趋势令人担忧。冰川,南北极的特产,远远望去,就像地球的“白帽子”,给地球增加了巨大的美感。但是近来的研究发现,北极冰川数量正急剧减少,其速度令人咂舌。科学家预测在20年时间内,北极冰川将在炎热夏季完全消失,地球会失去“白帽子”,北极熊将难有立足之地(如下图)。一些科学家认为,人们可能低估了全球变暖的趋势。美国环保局发现臭氧总量每耗减1%,地面紫外线会增加1.5%~2%。他们预测,如果氟氯烃生产和消费不加限制,到2075年,地球臭氧总量将比1985年再耗减25%。结合材料探究:(1)全球变暖与大气中的哪种主要成分变化有关?提示:CO2。(2)臭氧有什么作用?提示:臭氧能强烈吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。(3)针对上述问题,你能提出哪些有效的措施?提示:减少化石能源的使用;保护森林,植树造林;研发新型制冷设备,控制氟氯烃的产生。总结大气的垂直分层2温度/℃1020304050607080-80-70-60-50-40-30-20-100温度/℃海拔/km12502000~3000(大气上界)气温短波对流层平流层高层大气臭氧层

电离层

对流层

范围：对流层的高度因纬度而异，低纬度地区为17-18千米，中纬度地区为10-12干米，高纬度地区仅为8-9千米。特点：1.气温随高度的增加而递减。2.对流运动显著，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。3.人类生活在对流层的底部。

特点成因①地面是低层大气热量的直接来源②该层大气上冷下热③集中了整个大气圈质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质；对流运动易成云致雨平流层

范围：平流层范围自对流层顶部至50-55千米高空。

特点：1.该层大气的下层气温随高度变化很小，但是在30千米以上，气温随高度增加而迅速上升。2.平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主。3.该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行。

特点成因①臭氧集中分布在22-27千米，它可以吸收大量紫外线②该层大气上热下冷，大气稳定③水汽、杂质少，气流平稳特点成因高层大气

范围：平流层以上的大气统称高层大气。

特点：1.气温先随高度的增加而递减，后随高度的增加而递增；2.来自太空的流星体在此燃烧，有流星和极光现象；3.大气呈高度电离状态，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用；4.2000千米—3000千米的高空，大气的密度已经与星际空间的密度非常接近，没有摩擦，火箭在此位置处送人造卫星入轨。距地面远，受到引力小电离层高层大气电离层反射无线电波气温随高度升高先降低后又持续上升。来自太空的流星体会燃烧，成为我们夜晚看到的流星。（80-120千米）在80-500千米的高空，有若干电离层。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，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。高度km200120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气温度℃电离层高度和气温变化图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℃）地面是对流层大气主要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，处于高度电离状态拓展延伸逆温现象(1)气温垂直递减率的变化正常情况下,海拔每升高100米,气温约下降0.6

℃,但在不同的地点和不同的时间,可能会小于0.6

℃或者大于0.6

℃,如下图表现为曲线变陡或变缓。在①情况下,大气对流运动更加强烈;在②情况下,大气的对流运动减弱,大气比较稳定。(2)逆温现象①逆温的概念一般情况下,对流层温度上冷下暖。但在一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象,这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。②逆温的形成a.分类b.辐射逆温的形成及消失过程图解

③逆温的影响a.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,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故。b.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。c.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。如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为大气以平流运动为主,飞机飞行中不会有较大的颠簸。课堂小结下图为“大气的垂直分层图”。读图，完成1～2：1.影响大气对流层气温垂直变化的主要原因是大气对太阳辐射有削弱作用

B.地面对太阳辐射有反射作用C.高山地区海拔高，空气稀薄

D.地面是大气主要的直接热源2.同一季节，下列城市上空对流层高度从高到低正确的是①新加坡

②北京

③漠河

④摩尔曼斯克A.①③②④ B.②③①④ C.①②④③ D.①②③④当堂检测DC下图示意地球大气垂直分层，据此完成3～4题。当堂检测3.关于大气垂直分层中各层特点的叙述，正确的是A.M层气温随海拔升高而升高

B.P层水汽、杂质少，多晴朗天气C.N层大气以平流运动为主

D.P层集中了全部的大气质量4.关于大气圈对地球上生命的存在和发展所起作用的描述，不正确的是A.提供可供生物呼吸的大气

B.避免紫外线透过大气层C.减少外来天体对地球的撞击

D.使地表昼夜温差变小CB5.近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的4种情形。图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是()当堂检测AA.①B.②C.③D.④第三章地球上的大气3.2大气受热过程1.为何月球上昼夜温差如此之大，白天高达130℃，晚上低至-173℃？2.人们为什么想在月球上建立太阳能发电厂？大气受热过程教学目标1.结合图文资料,说出大气对太阳辐射的削弱作用及其影响,解释一些跟其有关的地理现象。(地理实践力)2.结合图文资料,说出大气受热的过程及大气对地面的保温作用,分析大气保温作用在现实生活中应用的原理。(综合思维)运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象。课程标准1．两个来源(1)大气能量最根本的来源：(2)近地面大气热量的主要、直接来源：2．两大过程(1)地面增温(2)大气增温

3．两大作用

(1)削弱作用：(2)保温作用：大气的受热过程：太阳辐射地面辐射太阳辐射光谱示意图太阳辐射能量最集中的部分物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短太阳表面温度约5500°C

地球固体表面均温约22°C

近地面大气均温约22°C

太阳辐射

地面辐射大气辐射

短波辐射

长波辐射长波辐射

一、大气对太阳辐射的削弱作用1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大气吸收具有什么特性？1、吸收作用地面高层大气平流层对流层臭氧大量吸收紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线选择性探究探究少量吸收紫外线2、散射作用：特点：具有选择性空气分子和微小尘埃参与的大气成分：波长越短越容易被散射思考：为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？波长较短的蓝色、紫色光最容易被小的空气分子散射。3、反射作用无选择性特点：参与的大气成分：水汽、云（最显著）和浮尘思考：为什么白天多云，温度不会太高？厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射，所以气温低。大气吸收19%大气反射太阳100%大气上界大气对太阳辐射的削弱作用地面吸收的太阳辐射47%大气散射反射无选择性吸收有选择性散射有选择性ACB34%江南美女藏族姑娘都是妙龄少女,皮肤差距咋就那么大嘞…..?削弱作用的应用作用形式作用特点参与作用的大气成分

削弱的辐射形成的自然现象

反射作用无选择性云层和较大颗粒的尘埃各种波长的太阳辐射夏季多云的白天气温不太高散射作用有选择性空气分子或微小尘埃可见光中波长较短的蓝光、紫光晴朗的天空呈现蔚蓝色吸收作用有选择性水汽和二氧化碳等(对流层)波长较长的红外线—臭氧(平流层)波长较短的紫外线总结大气辐射大气逆辐射大气升温后，也向外辐射长波辐射小部分射向宇宙空间外大部分射向地面，把热量重新传给地面，补偿地面部分损失的热量大气逆辐射保温作用二、大气对地面的保温作用地面长波辐射大气逆辐射大气辐射大气地面长波辐射大气逆辐射大气辐射天空有浓密低云时，大气逆辐射更强。1.为何月球上昼夜温差如此之大，白天高达130℃，晚上低至-173℃？2.人们为什么想在月球上建立太阳能发电厂？答案：1.月球上几乎没有大气层，无保温作用，因此昼夜温差大。2.因为没有大气层，月球上无风、云、雨、雪等天气，太阳辐射强。大气上界地面地面地面增温射向宇宙空间大气吸收大气辐射大气逆辐射太阳辐射大气吸收地面吸收大气反射

散射将热量还给地面，从而起到保温作用短波辐射，其余均为长波辐射地面辐射案例分析1.利用大气的削弱作用分析某地区太阳能的多寡(1)高海拔地区(以青藏高原为例)地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富(2)内陆地区(以我国西北地区为例)气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富(3)湿润内陆盆地(以四川盆地为例)2.大气保温作用的应用

(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响温室气体排放增多→大气吸收的地面辐射增多→大气逆辐射增强,大气保温作用增强→气温升高,全球气候变暖(2)分析农业实践中的一些常见现象①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。②深秋农民燃烧秸秆制造烟雾来预防霜冻。③早春华北地区农民通过覆盖地膜进行农作物种植。④干旱、半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石,不仅能防止土壤水分蒸发,还能增大昼夜温差,有利于水果的糖分积累。读“大气受热过程图”，回答1～3题。1.使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是(

)A.①—②—③ B.①—④—②C.②—③—④D.③—④—②B2.影响近地面大气直接热源的是箭头(

)A.①B.② C.③ D.④B3.青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强，但气温低，主要是由于(

)A.大气吸收①辐射少 B.大气吸收②辐射少C.地面吸收③辐射少 D.地面吸收④辐射少B3.利用大气受热过程分析昼夜温差的大小

(1)地势高低:地势高→空气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。(2)天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。(3)下垫面性质:下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆地。小结第三章地球上的大气3.3大气热力环流大气热力环流大气运动最简单的形式教学目标1.结合示意图,说明热力环流形成的原理及过程,明确气温高低与气压之间的关系及空气的运动方向。(综合思维)2.结合示意图及相关资料,说明海陆风、山谷风、城市热岛环流的成因及影响,并能解释跟其类似的相关现象。(地理实践力)运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象。课程标准知识储备气压随着海拔高度的增加而

。降低AB等压面假设：地面受热均匀，则形成的等压面如下：等压面为一个个水平面等压面越往高空气压值越低1000百帕950百帕900百帕850百帕高度地表不均一，受热不均匀，等压面出现弯曲，像地形一样起伏不平比较：A=C✓A=B＞C=D×ABCD假设，每个大气分子气压为100帕，则：一、大气热力环流的形成大气分子200帕700帕高度此时等压面与地面平行，如图：当地表受热不均时：大气进行垂直运动，受热膨胀上升,遇冷收缩下沉,如图：高空近地面800帕600帕800帕100帕300帕100帕200帕200帕700帕700帕D:E:F:A:B:C:由于大气上升、下沉运动，空气密度发生了改变，近地面A、B、C和高空D、E、F的气压也发生了变化（注意观察空气柱中大气分子数量）。于是大气进行水平运动，由高压向低压扩散，从而形成热力环流过程回顾大气垂直运动太阳辐射热力环流大气水平运动地表受热不均同一水平面产生气压差孔明正是利用了热力环流的形成原理，把求救信号发出去，从而成功脱险的。小试牛刀DC

受热

冷却AB地面1、绘出热力环流。2、标出A、B、C、D的高低压状态。3、判断A、B、C、D的气压大小关系。高高低低B>A>D>C1>3=4>2受热冷却2000米等压面3124近地面AB1、把1至4点按气压由高到低排序