大气的组成和垂直分层【知识 精讲精研 】 高一地理人教版（2019）必修第一册

第一节

大气的组成和垂直分层课程标准：运用图表等资料、说明大气的组成、垂直分层及其与生产和生活的联系。课标解读：1.掌握大气组成成分及主要作用2.绘制大气垂直分层示意图3.理解大气组成和垂直分层与人类生产、生活的关系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。一、大气的组成成云致雨的必要条件；削弱太阳辐射;对地面保温主要成分次要成分水汽固体杂质生物体的基本成分维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害（臭氧层空洞最严重的是“三极”）；大气增温成云致雨的必要条件；对地面保温大气组成主要作用干洁空气臭氧氮气氧气二氧化碳1、大气各成分的作用课本P28-29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，对生态系统和人类生存造成不利影响。课本P29小本P16拓展归纳“雾和霾的区别”2、人类对大气组成的影响利：水汽、氧含量的增加等。弊：尘埃（固体颗粒物）、酸性（有毒）气体、氟氯昂、二氧化碳等。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。课本P29案例随堂检测微讲小本P15通关检测1-2活动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。课本P30在非洲地形图上，找出埃塞尔比亚、肯尼亚两个国家，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？

两国均以高原为主，海拔高，大气稀薄，大气中含氧量低，有利于激发运动员的运动潜力。课本P30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。活动了解大气含氧量减少对人体产生的影响课本P30榆中多巴海埂兴隆呈贡海拔/m19962366188821181906经度104°02′E101°31′E102°41′E117°22′E102°48′E纬度35°52′N36°40′N25°01′N40°36′N24°53′N在中国地图上找到我国高原训练基地的位置河北兴隆甘肃榆中青海多巴云南海埂、呈贡目前，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

海拔越高，含氧量越低，含氧量太低会危及运动员的身体健康，反而达不到理想成绩。海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%第一课时

大气的组成大气的组成干洁空气水汽氮气氧气二氧化碳臭氧主要作用固体杂质课后作业：1、课堂小练P71的1-3、6-7。

2、预习好“大气的垂直分层”二、大气的垂直分层思考为什么平流层适合飞机飞行？无线通信利用了哪层大气的特性？

温度（℃）

高度（km）200140120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气1、大气的垂直分层划分依据:温度、运动状况和密度课本P312、分层：（1）对流层——与人类的关系最密切纬度高纬度地区：8—9千米中纬度地区：10—12千米

低纬度地区：17—18千米季节夏季较厚冬季较薄大气圈的最底层，集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽、固体杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。对流层下界与地面相接，上界高度随地理纬度和季节而变化。a厚度(范围)课本P32对流层的主要特点及成因b.气温特点：c.大气运动状况：d.与人类的关系：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℃对流层高度和气温变化图课本P32气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃。热源直接来自地面。常出现风、云、雨、雪等天气现象。90%以上的水汽、固体杂质，大气中的污染物也多集中在这一层，它们是成云致雨的必要条件。空气对流运动显著。上冷下热。（2）平流层范围：气温特点：c.大气运动状况：d.与人类的关系：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℃平流层高度和气温变化图

归纳平流层的主要特点并分析其成因课本P32自对流层顶部至50-55千米高空。气温随高度升高而升高。（因该层大量臭氧吸收了大量太阳紫外线，使大气增温）该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好；大气以平流运动为主，适合航空飞行。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。归纳中间层的主要特点并分析其成因自平流层顶到85千米之间的大气层。气温随高度增高而迅速降低，中间层的顶界气温降至－83℃～－113℃。（原因是没有臭氧）由于该层大气上部冷、下部暖，致使空气产生对流运动。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℃中间层高度和气温变化图（3）高层大气中间层课本P31（3）高层大气热层（电离层）范围:气温特点：大气状况：与人类的关系：高度km200120601008040-100-50050100对流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归纳电离层的主要特点并分析其成因电

离层课本P33在80-500千米的高空，有若干电离层。高层大气气压很低,空气密度很小，出现极光。气温随高度升高而升高。如：来自太空的流星体会燃烧，成为流星（80-120千米）。原子、离子吸收太阳紫外线和宇宙射线而增温。能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。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，处于高度电离状态小结：小本P15思维导图大气的组成和垂直分层大气的组成大气的垂直分层干洁空气水汽：固体杂质：对流层：平流层：高层大气氮气：氧气：二氧化碳：臭氧：分层高度主要特点特点成因电离层：随堂练习：微讲小本P16通关检测3-4；P161-7课后作业：1、完成：第一节的“思维导图”。2、课堂小练P71-72的4-5、8-9、16.3、预习：第二章第二节的“大气受热过程”。雾和霾的区别

雾霾，就是雾和霾。但是雾和霾是有区别的。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，多出现于秋冬季节，是近地面空气中水汽凝结(或凝华)的产物。雾是一种自然现象，雾的存在会降低空气透明度，使能见度降低。如果目标物的水平能见度降低到1000米以内，就将悬浮在近地面空气中的水汽凝结(或凝华)物的天气现象称为雾(Fog)。雾一般对人体危害不大；如果是在景区，欣赏云雾缥缈，那就好似人间仙境。霾，也称灰霾(烟雾)。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍，叫霾。霾中细小粉粒状的飘浮颗粒物直径一般在0.01微米以下，可直接通过呼吸系统进入支气管，甚至肺部。霾对人体健康的危害很大。习惯上常把雾和霾放在一起，称为雾霾。雾霾天气中污染物质比较多，尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化，雾霾天气现象出现增多，危害加重。工业生产污染物达标排放、化石燃料的少量充分燃烧、清洁能源的广泛利用、森林绿地面积的增加都会减轻雾霾的产生。

一般情况下，气温随海拔的升高而降低，但有时可能出现温度随高度上升而增高现象，称为气温逆温，简称逆温。出现逆温的大气有一定的厚度，这层大气称为逆温层。如下图拓展：二、逆温温度℃高度m正常现象温度℃高度m逆温现象常见的逆温类型：晴朗无云夜间的辐射逆温；山地、盆地和谷地中的地形逆温；暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时的平流逆温；在冷暖气团之间的过渡带上的锋面逆温。影响：可抑制沙尘暴的发生；有利飞机的飞行；保温；空气对流运动被抑制，加重大气污染；易产生大雾、阴雨（锋面逆温）、冻雨天气；能见度降低，地面湿滑等。1.辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，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。辐射逆温的形成过程，如下图：

二、逆温类型

常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷2．地形逆温：

由于暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。3.平流逆温

逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表的温差决定，温差大，逆温越强。

冬半年，在中纬度沿海地区，因为那里海陆温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，形成逆温。

对流层中，暖空气平移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面.在冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下冷、暖空气的温差较大,便形成逆温。逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有时会形成冻雨一些恶劣性天气。思考:锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图为:4.锋面逆温①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙