2020级高一地理必修一2.1大气的组成和垂直分层

必修第一册第一章地球上的大气

第一节大气的组成和垂直分层

2012年10月14日，奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空。约3小时后，他上升至39千米空。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。39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？图2.1自由落体状态中的鲍姆加特纳自主学习·阅读课本P28-P33大气的组成干洁空气低层大气中除去水汽和杂质之外的混合气体，称为干洁空气。25千米以下的干洁空气中，氮气（78%）和氧气（21%）合占总体积的99%。组成成分作用干洁空气氧气

氮气

生物体的基本成分；有减弱氧化的作用二氧化碳

臭氧

水汽

杂质

作为凝结核，是成云致雨的必要条件大气的组成及其与生产生活的影响维持人类及一切生物的生命活动；具有氧化作用植物进行光合作用的重要原料；吸收长波辐射，有“保温效应”吸收太阳紫外线，保护地球生物；影响大气温度水汽的相变，产生了一系列天气现象，直接影响地面和大气温度思考从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是怎么样的？是什么原因导致了这种变化呢？会造成什么影响？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、生态恶化自主学习·阅读课本P29案例地点榆中多巴海埂兴隆呈贡海拔/m19962366188821181906经度104°02′E103°31′E102°41′E117°22′E102°48′E纬度35°52′N35°52′N25°01′N40°36′N24°53′N表2.1我国部分高原训练基地的地理坐标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。探究活动·了解大气含氧量减少对人体产生的影响1.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，找出这两个国家，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？探究活动·了解大气含氧量减少对人体产生的影响埃塞尔比亚、肯尼亚地形均以高原为主。成绩优异的原因：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。海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%3.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。表2.1中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？参照表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。表2.2不同海拔与海平面的含氧量比探究活动·了解大气含氧量减少对人体产生的影响原因：海拔越高，大气越稀薄，大气中含氧量越低，超过了人体的耐受力，会危及运动员的身体健康，反而达不到理想的成绩。大气的垂直分层探究活动·课本P31思考题高层大气平流层对流层地球大气从地面向上，可延伸到数千千米高空。根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。1.为什么平流层适合飞机飞行?平流层的大气上部热，下部冷，不易形成对流，大气平稳，以平流运动为主，且该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合飞机飞行。2.无线电通信利用了哪层大气的特性?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。对流层①气温特征热量源于地面，气温随海拔升高而降低②运动特征：上冷下热，对流运动显著对流层的高度因纬度而异，低纬度地区约为17-18千米，高纬度地区约为8-9千米。原因：低纬度地区接受太阳辐射多，对流旺盛，对流层的高度就高。对流层的高度因季节而异，夏季厚冬季薄。③天气特征：复杂多变近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨。（每上升1000米下降6℃）平流层①气温特征臭氧吸收太阳紫外线，使大气增温平流层气温随高度升高而升高②运动特征上热下冷，不易形成对流，大气平稳，以平流运动为主③天气特征——无云雨现象该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行平流层以上的大气统称高层大气①气温特征：气温随海拔升高先降后升原因：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。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。②电离层在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。当太阳活动强烈时，会增加射向地球的带电粒子流，是电离层状态发生剧烈变化，在高纬度地区产生极光现象。高层大气知识结构在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答1-2题。1.大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是（)A.二氧化碳和臭氧 B.氩和氖C.水汽和杂质 D.氮和氧2.由于人类活动造成的大气污染已导致大气中一些成分比例发生明显变化，表现在（）A.臭氧增多 B.氧气增多C.水汽增多 D.二氧化碳含量增加CD课堂作业解析水的相变产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，杂质作为凝结核是成云致雨的必要条件。解析化石燃料的燃烧和森林的破坏使二氧化碳的体积分数在近300年里增加了40%多。大气呈现“上热下冷(图中②，随高度增加气温上升)”时，称之为逆温现象。完成3～4题。3.对流层大气的热量主要来自（）A.太阳辐射

B.地面辐射C.大气辐射

D.大气逆辐射解析近地面大气的主要热源是地面辐射。课堂作业B大气呈现“上热下冷(图中②，随高度增加气温上升)”时，称之为逆温现象。完成3～4题。4.对流层大气出现逆温现象时，近地面空气中污染物含量较高的主要原因是（）A.阻挡了近地面空