2.2大气的组成和垂直分层教学课件高中地理中图版必修一

大气的组成与垂直分层民航客机的飞行分为起飞、巡航和降落三个阶段。航程主要为巡航，也就是平飞阶段，其飞行高度以舒适、经济为原则。

我国民航规定，中型以上的民航客机都在海拔7000～12000米的高空飞行，其中大型民航客机一般在11000米上下的高空飞行。这个空间大气垂直运动较少，以水平运动为主，飞机在其中受力比较稳定；水汽和尘埃含量少，能见度大；对地面产生的噪声污染相对较小；飞鸟飞行一般达不到此高度，可以避免机鸟相撞的事故。

1大气的组成大气=干洁空气+水汽+杂质低层大气的组成0.93%的氩0.036%的CO2微量气体干洁空气水汽杂质学科创原家独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。

干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体，简称干空气。它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的99.99%以上。其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。水汽在大气中含量很少，但变化很大，其变化范围在0-4%之间，水汽绝大部分集中在低层，有一半的水汽集中在2公里以下，四分之三的水汽集中在4公里以下，10-12公里高度以下的水汽约占全部水汽总量的99%。大气中的水汽来源于下垫面，包括水面、潮湿物体表面、植物叶面的蒸发。由于大气温度远低于水面的沸点，因而水在大气中有相变效应。水汽含量在大气中变化很大，是天气变化的主要角色，云、雾、雨、雪、霜、露等都是水汽的各种形态。水汽能强烈地吸收地表发出的长波辐射，也能放出长波辐射，水汽的蒸发和凝结又能吸收和放出潜热，这都直接影响到地面和空气的温度，影响到大气的运动和变化。

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

1.大气组成—干洁空气主要吸收地面辐射的能量，对太阳辐射吸收的很少大气中二氧化碳和臭氧含量虽少，但对地球上的生命活动和自然环境有着重要的作用二氧化碳—光合作用原料、对地面有保温作用臭氧—吸收紫外线，保护生物雨的形成过程1.大气组成—水汽与杂质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。蒸发吸热凝结散热水有固、液、气三种状态，这三种状态有称为水的三相，在一定温度和压力条件下，水的存在状态可以发生改变，称之为相变1.大气组成—水汽与杂质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蒸发吸热凝结散热雨的形成过程1水汽主要聚集在大气圈的低层大气中的水汽含量随时间、地点和气象条件而变化。一般是夏季多于冬季，低纬多于高纬2固体杂质也多集中于大气圈的低层，随地区、时间和天气条件而变化，一般是陆上比海上多，城市比乡村多，冬季比夏季多2.人类活动影响大气人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利的影响。优良天气重污染天气2.人类活动影响大气观察右图，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。地球大气上空臭氧层的臭氧从1970年代开始以每年10%的速度递减，在春季时连对流层的臭氧也在减少。形成所谓臭氧层空洞臭氧被消耗的主要原因是人类使用的冰箱，冰柜释放大量的氟氯氢，商品名称为氟利昂，氯化物和溴化物对臭氧分解的催化作用引起的。人类活动与大气组成

成分比例的变化（本来有，只是含量发生了变化）：主要表现为C02比例的增加。加剧了温室效应成分的变化（本来没有，后来出现的）：主要是氟氯烃化合物的出现及其比例的增加，破坏了臭氧层。还有排放的酸性气体增加产生了酸雨现象。非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异活动探究—氧气含量变化对人体的影响活动探究—评价分析当地的空气质量18

空气质量指数（AQI）是定量描述空气质量状况的数值。空气质量评价采用的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、细颗粒物（PM10，PM为颗粒物的英文缩写）、可吸入颗粒物（PM2.5，指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物）、一氧化碳和臭氧等6种。空气质量指数分为六级：0～50、51～100、101～150、151～200、201～300和大于300，对应的空气质量分别为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染。雾霾天气是一种大气污染状态。雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成。雾霾中的可吸入颗粒物颗粒小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响大。我国部分地区已把雾霾天气列入灾害性天气进行预警预报。■查出你所在地区当天的空气质量指数，分析空气质量属于哪一级。■哪些人类活动会造成大气污染？探讨并列举出你所在地区减少大气污染的三项措施。19

2大气的垂直分层地球内部是可以分层的那外部大气是否也可以分层呢？依据是什么呢？二、大气的垂直分层地球大气从地面向上可延伸到数千米高空，根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以分为对流层、平流层和高层大气。二、大气的垂直分层1.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0.65℃，在顶部降至-60℃其原因是太阳辐射首先主要加热地面，再由地面把热量传给大气，因而愈近地面的空气受热愈多，气温愈高，远离地面则气温逐渐降低。上冷下热地面是对流层大气的直接热源二、大气的垂直分层1.对流层对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽，它具有以下三个基本特征：（2）空气有强烈的对流运动对流运动使高层和低层空气得以交换，促进热量和水分传输，对成云致雨有重要作用。对流层的高度因纬度而异，在低纬地区为17到18千米在高纬度地区仅为8到9千米。冬季薄，夏季厚二、大气的垂直分层1.对流层对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽，它具有以下三个基本特征：（3）天气的复杂多变对流层集中了75%大气质量和90%的水汽，因此伴随强烈的对流运动，产生水相变化，形成云、雨、雪等复杂的天气现象。对流层与地表自然界和人类关系最为密切。二、大气的垂直分层2.平流层（1）温度随高度增加而增加22到27千米范围内，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层，臭氧能吸收大量太阳紫外线，从而使气温升高，并大致在50公里高空形成一个暖区。上热下冷二、大气的垂直分层2.平流层（2）垂直气流显著减弱平流层中空气以水平运动为主，空气垂直混合明显减弱，整个平流层比较平稳。（3）水汽、尘埃含量极少平流层天气晴朗，大气透明度好。二、大气的垂直分层2.平流层平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流，以平流运动为主水汽和杂质含量很少，无云雨现象，天气晴朗，能见度好情境激趣

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小时候，他上升至39km高空。随后他从那里跳下，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，护目镜中有温度调节器。氧气稀薄，气温低二、大气的垂直分层3.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300千米的高空，温度可达1000℃以上二、大气的垂直分层3.高层大气在80-120km的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，产生流星现象。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。二、大气的垂直分层3.高层大气高层大气空气密度很小，在2000-3000km的高空，高速运动的空气质点经常逸散到宇宙空间，这个高度可以看做是地球大气的上界。逆温在对流层中，正常情况下气温是随着高度的增加而降低的。但是，有些时候气温会随着高度的增加而升高。一般来说，近地面的空气冷却较快时，或者有一股较暖的空气移来时，上层空气温度就会高于近地面空气，这时就出现逆温了。逆温的出现就不利于空气的上升运动，如果有污染物的话，污染物就会长期停留在原处而造成污染。学科气温随高度升高而递减气温高度气温随高度升高而递增气温高度逆温造成局部上热下冷，大气层结构稳定，使大量烟尘水汽凝结物等聚集在它的下部，易产生大雾天气，使能见度变坏，甚至造成严重大气污染夜间地面迅速降温，离地面愈近降温愈快，形成逆温，黎明达最强暖空气水平移动到冷的地面上，底层空气受地面影响而迅速降温山坡上的冷空气沿斜坡下沉到谷底积聚并把较暖的空气抬挤上升冷暖空气相遇形成锋面，其上方为暖空气，下方为冷空气平流雾炊烟平流创原家独逆温阻碍了空气的对流运动，妨碍烟尘、污染物和水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使大气能见度变低，使大气污染更为严重但逆温也能带来一些好处：抑制沙尘暴发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动逆温若出现在高空，对飞机的飞行极为有利，使飞机在飞行中不会有大的颠簸，同时也提高了能见度，使飞行更加安全对流层平流层高层大气厚度现象气温特点直接热源高纬8~9千米，低纬17~18千米大气对流，天气多变海拔越高气温越低（上冷下热）地面对流层平流层高层大气现象气温特点受热过程人类活动大气水平运动，天气晴朗海拔越高气温越高臭氧吸收阳光中的紫外线飞机飞行对流层平流层高层大气高度分布气压特点现象人类活动平流层顶到大气上界气压低，空气密度小有若干电离层，能反射无线电波对无线电通讯有重要作用对流层高层大气平流层全球气候变暖是一种和自然有关的现象，是由于温室效应不断积累，导致地气系统吸收与发射的能量不平衡，能量不断在地气系统累积，从而导致温度上升，造成全球气候变暖。由于人们焚烧化石燃料，如石油，煤炭等，或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳，即温室气体，这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性，而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球温度上升，即温室效应。全球变暖会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等，不仅危害自然生态系统的平衡，还影响人类健康甚至威胁人类的生存。另一方面，由于陆地温室气体排放造成大陆气温升高，与海洋温差变小，进而造成了空气流动减慢，雾霾无法短时间被吹散，造成很多城市雾霾天气增多，影响人类健康。汽车限行，暂停生产等措施只有短期和局部效果，并不能从根本上改变气候变暖和雾霾污染。某同学乘坐飞机去青海旅行，出发当天小雨。飞机起飞后，迅速爬升，经历了一段颠簸后，进入平稳状态。到达青海省会西宁（东经101°77′、北纬36°62′）时正值中午，感觉阳光比天津强烈。据此完成下面小题。1.飞机起飞后经历颠簸的原因是()A.在对流层，大气水平运动剧烈 B.在平流层，天气现象复杂C.在对流层，大气对流运动剧烈 D.在平流层，大气运动平稳2.西宁阳光强烈主要是因为()A.地面反射太阳辐射强烈B.天气晴朗，大气反射作用强C.低纬度，太阳高度角大，太阳辐射强烈D.高海拔，大气对太阳辐射的削弱作用弱CD翼装飞行是指运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设