3.1 大气的组成和垂直分层 课件高一上学期地理湘教版（2019）必修第一册

第一节

大气的组成与垂直分层第三章《地球上的大气》课程标准运用图表等资料，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．运用图表资料，说明大气的组成及人类活动对大气环境的影响。

2．结合大气垂直分层示意图，说明各层大气的特点、成因，并举例说明对人类活动的影响。大气的组成一、（低层）大气的组成干洁空气水汽杂质大气组成主要作用干洁空气主要成分N2O2其他成分O3CO2水汽（很少，因时因地而异）杂质（很少，因时因地而异）约占78%，地球上生物体的基本成分是绿色植物光合作用的基本原料对地面有保温作用吸收紫外线，使大气增温。保护生物免遭过量紫外线的伤害，少量紫外线，又具有杀菌作用。成云致雨的必要条件；直接影响地面和大气温度作为凝结核，成云致雨的必要条件约占21%，生物维持生命活动所必需的物质一、（低层）大气的组成

(1)工业、燃烧化石燃料、汽车尾气排放等都会造成大气污染CO2体积分数的变化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怎么样？是什么原因产生的变化呢？造成什么影响？思考变化趋势：原因：影响：呈现上升趋势，增加速度加快1、化石燃料燃烧(释放大量二氧化碳)2、毁林(减少森林吸收二氧化碳的量)二氧化碳增加导致全球变暖……

(2)人类过多地使用氯氟烃类化学物质造成臭氧层空洞南极上空大气臭氧总量最低值（每年10月份）卫星监测数据思考南极上空大气臭氧总量最低值变化的特点，并推测发生变化的原因和影响。原因：人类使用冰箱、空调等制冷设备，释放出大量的氟利昂，会消耗大气中的臭氧，臭氧空洞。影响:对人类健康影响：

1．增加皮肤癌。

2．损害眼睛，增加白内障患者。

3．削弱免疫力，增加传染病患者。对生态影响：

1．农产品减产及其品质下降。

2．减少渔业产量。

3．破坏森林。水汽分布：水平方向：海洋上空高于陆地上空；湿润地区上空高于干旱上空。垂直方向：一般自地面向高空逐渐减少。水汽是成云致雨的必要条件，其含量少且不固定，因时因地而异在大气温度变化范围内固体杂质固体杂质是凝结核，促成水汽的凝结。其含量少，因时因地而异①含量很少却是成云致雨的必要条件;②大气能见度变差近地面大气中,陆上大于海上;城市大于乡村;冬季大于夏季分布:作用：城市上空的雾比郊区多来自汽车尾气、工业废气燃煤取暖产生的废气、建筑工地和道路交通产生的扬尘。雾、霾雾霾天气的颗粒来源雾霾天气的危害①损害呼吸系统，危害人体健康；②降低能见度，引发交通事故；③影响生态环境，降低空气质量。雾霾天气的防治措施政府:加强立法，依法治霾，合理规划，共同治霾；企业:节能减排，发展新能源，合理布局，降低污染；个人:践行低碳生活，加大环境保护宣传，提高环保意识。区别雾霾成分小水滴或冰晶烟、尘等固体微粒相对湿度＞95%＜80%外观颜色乳白色蓝灰色、灰色、黄色等空间范围（近地面发生）比较浅薄，边界明显比较深厚，分布均匀，无明显边界能见度范围（水平能见度）＜1km＜10km持续时间日变化深夜、清晨日出后迅速消散大气稳定时持续24小时健康影响不大污染物颗粒（如：肺部疾病）雾、霾区别1.青藏高原大气甲烷自然来源主要包括（

）①沼泽

②放牧

③湖泊

④高山草原A.①③ B.②③ C.②④ D.①④甲烷是仅次于二氧化碳的重要温室气体，主要由沉积物中的微生物产生。青藏高原多热喀斯特地貌，大气甲烷以自然来源为主，夏季甲烷浓度最高。受周边地区的影响，青藏高原西南部对流层上层甲烷汇集形成高值区。据此完成下面小题。2.青藏高原大气甲烷夏季浓度最高，其影响因素是（

）A.地质活动

B.气温

C.台风

D.植被类型练习雷阵雨过后,我们有时候会闻到一股刺鼻的气味,这就是臭氧的气味。臭氧主要分布在平流层,臭氧层是指平流层中臭氧集中的层次。臭氧层变薄、浓度降低的现象,称为臭氧层破坏。臭氧层破坏可能引起一系列不利于人类的气候生物效应,这种情况已经受到人们的广泛关注。据科学家研究,大气中的臭氧含量每减少1％,到达地面的太阳紫外线辐射就增加2％。过量的紫外线辐射会增加人的皮肤癌患病率,还会引发白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病。在距南极洲较近的智利海伦娜岬角,当地居民只要走出家门,就要在暴露的皮肤表面涂上防晒油,戴上太阳眼镜,否则半小时后,皮肤就会被晒成鲜艳的粉红色,并伴有痒痛;羊群则多患白内障,几乎全盲;河里捕到的鲜鱼也多是盲鱼。1.有人认为，臭氧层是“地球生命的保护伞”,你认同这种看法吗？为什么？2.你还了解哪些全球性大气环境问题？它们与大气中的哪些成分及其含量的变化相关？P70探究1.有人认为，臭氧层是“地球生命的保护伞”。你认同这种看法吗？为什么？

地球上的生命活动离不开太阳辐射所提供的能量，但太阳辐射中的紫外线会破坏人、动物和植物的细胞组织。臭氧层能大量吸收太阳辐射中的紫外线，避免地球生物遭受过多紫外线辐射的影响，而少量穿过臭氧层到达地面的紫外线，能起到杀菌防病的作用，并能促进人体内维生素的合成。因此，臭氧层被称为“地球生命的保护伞”，每年的9月16日被定为保护臭氧层国际日。2.你还了解哪些全球性大气环境问题？它们与大气中的哪些成分及其含量的变化相关？

除了教材中提到的臭氧层被破坏之外，全球性大气环境问题还包括全球变暖和酸雨等。全球变暖主要是由于人类向大气排放越来越多的二氧化碳等温室气体，温室效应不断增强的结果。酸雨主要由于人类向大气排放的各种酸性气体(如二氧化硫等)不断增多，出现酸碱度(pH)低于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。大气的垂直分层二、大气的垂直分层高层大气平流层对流层1.大气垂直分层划分的依据：根据大气的温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异可分：（自下而上）对流层、平流层、高层大气。（1）对流层特点：①气温随高度增加而递减（每上升100m气温下降0.6℃）原因：地面是对流层大气的直接热源。（离地面越远，得到的地面辐射越少）②空气对流运动显著原因：该层上部冷下部热（上冷下热）③天气现象复杂多变原因：①3/4的大气和几乎全部的水汽、杂质都在该层；②存在上升运动。对流层范围：对流层的高度因纬度、季节而异纬度8—9千米10—12千米高纬度地区：中纬度地区：低纬度地区：17—18千米低纬度地区受太阳辐射多，对流旺盛，对流层的高度就大探究：一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？答案：平流层——对流层——平流层季节夏季较厚冬季较薄温带地区最明显平流层高层大气平流层对流层平流层特点气温随高度升高而升高。平流运动为主（上热下冷）。大气平稳，天气晴朗，水汽杂质少，能见度好，有利于高空飞行。（臭氧（22-27km）吸收大量太阳紫外线增温）平流层范围自对流层顶部到50-55千米高空。平流层范围高层大气高层大气特点①气温随高度增加先降低后上升。高层大气平流层对流层自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降；其后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又开始上升。②（60-500Km）存在若干电离层，电离层能够反射无线电波，对无线电通信具有重要影响③高层大气的空气密度很小，气压很低（2000-3000千米的高空，空气经常散逸到宇宙空间，被认为是大气的上界）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50～55千米气温随高度增加而增加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，多晴朗天气，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60～500千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1.此次的飞机试飞巡航一直位于（

）A.对流层

B.平流层 C.臭氧层

D.高层大气国产大飞机C919在一次测试飞行中，巡航高度达到8km。下图为“试飞区域气温随高度变化曲线示意图”。据此完成下面小题。2.飞机从地面飞到8km高空的过程中（

）A.气温先升高后下降 B.空气密度降低 C.气流做水平运动 D.气压一直升高练习读大气垂直分层示意图，完成3～4题。3．甲层是(

)A．对流层 B．平流层C．臭氧层 D．高层大气4．甲层在30千米以上，气温随高度变化很大，其主要原因是(

)A．臭氧大量吸收太阳紫外线B．二氧化碳大量吸收太阳红外线C．臭氧大量吸收太阳红外线D．水汽大量吸收太阳紫外线读大气的垂直分层示意图，完成5～6题。5．②层大气(

)A．随海拔的上升气温逐渐降低B．风、雨、雷、电等天气现象多发C．人造卫星多在此运行D．分布有臭氧层6．与①层大气相比，③层大气(

)A．对人类活动的影响更小B．厚度更厚C．大气密度更大D．气压更低P75活动中国避暑之都

——贵阳夏季气候凉爽。纬度较低，海拔较高，气温较低。雪域江南

——林芝西藏垂直高差大，山上海拔高，气温低，河谷地区地势较低，气温较高。热量条件好。P75活动逆温现象一般情况下，气温随海拔的升高而降低，称为气温垂直递减率R，R为0.60℃／100米。实际上,在一定条件下，在对流层某一高度，出现温度随高度上升而增高现象（气温随高度增加而降低的幅度小于气温垂直递减率），气象学上称为气温逆温，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。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：一般情况下，对流层温度上冷下热，但在一定条件下，对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象。逆温的重要特征判断——“上暖下冷”静稳天气：“静”——指水平方向风速比较小，污染物不易扩散；“稳”——指垂直方向的层结比较稳定，低层大气和中层大气垂直交换较少。逆温的类型辐射逆温降温快冷降温慢热地面冷却降温辐射逆温最常见，是由于地面辐射强烈冷却而形成，常出现在晴朗无云的夜间、日出前。辐射逆温的生消过程——近地面先发生，后逐步向上发展，近地面后结束。无论其形成还是结束都是从近地面开始的。辐射逆温辐射逆温的形成与消失过程辐射逆温的形成与消失过程a、辐射逆温形成前垂直分布（午后）b、辐射逆温形成（傍晚后）c、辐射逆温最强（夜间黎明前）d、逆温变缓（日出至上午）e、逆温消失（正午）自下而上生成自下而上消失冷气团锋面附近，暖而轻的暖气团沿着锋面爬升至冷而重的冷气团上方，形成下冷上暖的逆温现象。锋面气温高度逆温层锋面逆温暖气团冷

空

气暖空气暖空气平流到冷的地面或冷的水面上，会发生接触冷却的作用，越接近地面降温越多，形成下冷上暖的逆温现象。平流逆温冷地面暖空气山坡山坡山谷常发生在山地、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。地形逆温冷空气冷空气逆温的类型逆温的影响有利影响：①一定程度上可以抑制沙尘暴的发生（逆温使得大气对流运动受阻）②有利飞机的平稳飞行。（逆温类似于平流层）③可应用于农业生产，提高产量及质量（在山坡、河谷地区，逆温有效提高了谷地冬季气温，减轻冻害）不利影响：①易造成早晨多雾，使能见度降低，影响交通。②造成大气污染，危害人类身体健康。（大气对流运动受阻，近地面污染物不能及时扩散）③对航空造成影响（逆温出现在低空，多雾天气影响飞机起降；逆温出现在高空，会阻碍空气垂直对流的发展，大气以平流运动为主，有利于飞机飞行。）人类活动对大气的影响（1）大气污染：工业废气汽车尾气

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，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。人类活动对大气的影响（2）全球变暖：（成因及结果）1.化石燃料的大量使用释放大量二氧化碳2.植被面积减少减少森林对二氧化碳的吸收量大气中的二氧化碳增多（温室效应）CO2含量增加全球变暖冰川融化海平面上升气温升高海水受热膨胀上升淹没沿海低地有利：积温增加，生长期延长，扩大中高纬地区种植范围，提高农作物产量。不利：温度升高伴随着干旱的加重，造成供水不足，使作物减产。2.对农业生产的影响1.对海平面的影响①调整能源消费结构，使用新能源。②植树造林。③开发新技术，提高能源利用效率。

④国际合作，共同治理。⑤倡导低碳生活，绿色出行。全球变暖的应对措施人类活动对大气的影响（3）臭氧层空洞①化石燃料的燃烧②人为释放大量氟氯烃原因：影响:对人类健康影响：

1．增加皮肤癌。

2．损害眼睛，增加白内障患者。

3．削弱免疫力，增加传染病患者。对生态影响：

1．农产品减产及其品质下降。

2．减少渔业产量。

3．破坏森林。①优化能源消费结构，减少化石燃料的使用②减少使用制冷剂，（减少空调、冰箱的使用）“臭氧层空洞”的应对措施（3）酸雨人类活动对大气的影响是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质，形成了pH值低于5.6的酸性降水。中国：多为硫酸型酸雨（大量燃烧含硫量高的煤而形成）。欧美：多为硝酸型酸雨（大量汽车尾气排放而形成）。①使土壤酸化，危害土壤和植物；②危害水生生物的生存；③腐蚀建筑物、机械和基础设施；④危害人类健康。酸雨的危害：酸雨的防治1优化能源消费结构，使用清洁能源。2.开发新能源，如风能，太阳能，水能，潮汐能，地热能等。3.使用燃煤脱硫技术，减少二氧化硫排放。4.工业生产排放气体处理后再排放。5.绿色出行，少开私家车，多乘坐公共交通工具出行。6.通过净化装置，减少燃烧煤，石油等燃料时的污染物排放。1.比利时马斯河谷烟雾事件（1930年12月），致60余人死亡，数千人患病2.美国多诺拉镇烟雾事件(1948年10月），5910人患病，17人死亡；3.伦敦烟雾事件（1952年12月），短短5天致4000多人死亡，事故后的两个月内又因事故得病而死亡8000多人；4.美国洛杉矶光化学烟雾事件（二战以后的每年5〜10月），烟雾致人五官发病、头疼、胸闷，汽车、飞机安全运行受威胁，交通事故增加；5.日本水俣病事件（1952年〜1972年间断发生），共计死亡50余人，283人严重受害而致残；6.日本富山骨痛病事件（1931年