1、第二章 地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 地球不同于其它行星的特征之一，是具有适宜生物生存的大气。包围着地球 的厚厚的大气，是生物乃至地球的保护层。人类活动可能导致大气中某些成分及 其含量发生变化，并影响自然环境和人类自身。大气运动是地球上热量传输和水 汽输送的重要途径，也是各种天气变化和气候形成的基础。 在本章，我们重点探讨以下问题： 大气是由哪些成分组成的？ 大气在垂直方向上可分为哪几层？各层由何特点？ 大气的组成和垂直分层与人类活动有怎样的联系？ 大气是怎样受热的？ 大气的热力环流是如何形成的？ 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 第一
2、节大气的组成和垂直分层第一节大气的组成和垂直分层 课标要求： 运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，以及与生 产和生活的联系。 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 情景导入 2012年10月14日,奥地利“坠落人”鲍姆加特 纳在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? 第
3、二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 一、大气的组成一、大气的组成 人教版（2019）高中地理必修一 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 干洁空气 水汽 固体杂质 低层大气的组成干洁空气的组成 N2 O2 其它 78% 大气的组成成分及其作用大气的组成成分及其作用 人教版（2019）高中地理必修一 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 第二章 第一节 大气的组成直分层大气的组成 干洁空气的体积分数（干洁空气的体积分数（2525千米以下）千米以下） 氧气：氧气：维持生命活动所必须的物质维持生命活动所必须的物质 氮气：氮气：地球上生命体的基本元素地球上生命体
4、的基本元素 合占大气总合占大气总 体积体积99%99% 二氧化碳：二氧化碳：绿色植物光合作用的基本原料绿色植物光合作用的基本原料 臭氧：臭氧：吸收吸收 、削弱紫外线，使大气增温、削弱紫外线，使大气增温、 保护生物保护生物 水汽和杂质：水汽和杂质：产生一系列天气现象、影响产生一系列天气现象、影响 大气温度大气温度 占比极小，占比极小， 但都必不但都必不 可少可少 各成分占比相对各成分占比相对 稳定，在自然状稳定，在自然状 态下态下 短期内不会短期内不会 有明显变化，保有明显变化，保 持相对平衡持相对平衡 思考：思考：人类活动会影响大气成分的自然平衡，那么这类人类活动有哪些？请列举一些，并分析带来
5、的危人类活动会影响大气成分的自然平衡，那么这类人类活动有哪些？请列举一些，并分析带来的危 害和解决的措施。害和解决的措施。 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 大气污染现象举例大气污染现象举例 第二章 第一节 大气的组成和垂直分层 请观察右图思考：请观察右图思考： （1 1）1740-20111740-2011年全球二氧化碳年全球二氧化碳 体积分数变化有什么特点？体积分数变化有什么特点？ （2 2）原因是什么？）原因是什么？ 二氧化碳体积分数增加了40% 多；原因是化石燃料的燃烧和
6、土地利用的变化（主要是毁 林）； 【案例案例】大气中二氧化碳含量的变化与人类活动大气中二氧化碳含量的变化与人类活动 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 【活动活动】了解大气含氧量减少对人体产生的影响了解大气含氧量减少对人体产生的影响 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 （1 1）大气氧气含量对人体健）大气氧气含量对人体健 康至关重要。思考：康至关重要。思考： 怎样的含氧量状况适合运怎样的含氧量状况适合运 动员提高运动潜力？动员提高运动潜力？ 含氧量和地形有什么关系含氧量和地形有什么关系 呢？呢？ 为什么在高原建设运动员
7、为什么在高原建设运动员 训练基地？训练基地？ （2）根据下表数据在右侧中国地图中找到 下表中的高原训练基地所在地，高原运动 训练基地的选址需要考虑哪些因素？ 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 第二章 第一节 大气的组成和垂直分层 （3）请观察上边非洲政区图和地形图，找到埃塞俄比亚、肯尼亚这两个国家， 并分析为什么这两个国家的长跑运动员成绩往往优异？ 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 第二章 第一节 大气的组成和垂直分层 （4）目前，世界公认的平原运 动员进行高原训练的最佳海拔 为18002400之间。观察右边两 表
8、： 比对表2.1所列出的高原训练 基地的海拔在这个范围内吗？ 并参照表2.2思考推测运动员 在更高海拔训练反而达不到理 想成绩的原因？ 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 1大气分层依据：大气分层依据：温度温度、运动状况运动状况 和密度。和密度。 2识图进行大气层各层特征比较识图进行大气层各层特征比较 第二章 第一节 大气的组成和垂直分层 (troposphere) 低纬：
9、低纬：17-18km;高纬：高纬：8-9km;平均：平均：12km 气温随着高度增加而递减。气温随着高度增加而递减。（热量主要来自热量主要来自 于地面辐射于地面辐射） 大气垂直对流运动显著大气垂直对流运动显著 水汽、尘埃杂质含量多水汽、尘埃杂质含量多，天气变化显著天气变化显著 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 第二章 第一节 大气的组成和垂直分层 (stratosphere) 对流层顶部至对流层顶部至50-55km高空。高空。 气温随高度增加而增加气温随高度增加而增加 热量来自臭氧层对紫外线的吸收。热量来自臭氧层对紫外线的吸收。 大气水平运动，水汽少、尘埃少，天大气水平运动，水汽少、尘埃
10、少，天 气晴朗，能见度好气晴朗，能见度好，航行最佳飞行层，航行最佳飞行层。 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 第二章 第一节 大气的组成和垂直分层 （upper atmosphere） 平流层以上大气统称为高层大气。平流层以上大气统称为高层大气。 温度先随高度升高而降低，后随高温度先随高度升高而降低，后随高 度升高而升高。度升高而升高。 电离层能反射无线电短波，对电讯电离层能反射无线电短波，对电讯 通讯工程建设有意义。通讯工程建设有意义。 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 第二章 第一节 大气的组成和垂直分层 思考
11、：思考： 为什么平流层适合飞为什么平流层适合飞 机飞行？机飞行？ 无线电通信利用了哪无线电通信利用了哪 层大气的特性？层大气的特性？ 人教版（2019）高中地理必修一 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 分层分层主要特点主要特点特点成因特点成因与人类的关系与人类的关系 对流层对流层 气温随高度的升高而气温随高度的升高而递递 减减 地面地面是对流层大气的直接热源；是对流层大气的直接热源； 同一地区的对流层高度夏季高同一地区的对流层高度夏季高 于冬季于冬季 人类生活在对流层底人类生活在对流层底 部，与人类关系最密部，与人
12、类关系最密 切切 空气空气对流对流运动显著运动显著该层大气上部冷，下部热该层大气上部冷，下部热 天气现象复杂多变天气现象复杂多变 几乎全部的水汽、杂质都集中几乎全部的水汽、杂质都集中 在该层，对流运动易成云致雨在该层，对流运动易成云致雨 平流层平流层 气温随高度升高而气温随高度升高而升高升高 该层中的该层中的臭氧臭氧吸收太阳紫外线吸收太阳紫外线 人类生存环境的天然人类生存环境的天然 屏障；利于高空飞行屏障；利于高空飞行 以以平流平流运动为主运动为主该层上部热下部冷，大气稳定该层上部热下部冷，大气稳定 天气晴朗天气晴朗水汽、杂质少，气流平稳水汽、杂质少，气流平稳 高层大气高层大气大气密度极小大气
13、密度极小距地面远，受地球引力小距地面远，受地球引力小 电离层能反射电离层能反射无线电无线电 波波，对无线电通信有，对无线电通信有 重要作用重要作用 小小 结结 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 内容回顾 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 1 1下列不属于干洁空气组成成分的是下列不属于干洁空气组成成分的是( () ) A A氮气氮气B B氧气氧气 C C二氧化碳二氧化碳 D D水汽水汽 【随堂检测】 【解析解析】选选D D水汽和杂质不属于干洁空气的组成成分。水汽和杂质不属于干洁空气的组成成分。 2 2关于大气组成成分
14、及其作用的叙述，正确的是关于大气组成成分及其作用的叙述，正确的是( () ) 二氧化碳对地面有保温作用干洁空气的主要成分是氧气和氢气水汽和杂质二氧化碳对地面有保温作用干洁空气的主要成分是氧气和氢气水汽和杂质 集中在高层大气臭氧能大量吸收太阳紫外线集中在高层大气臭氧能大量吸收太阳紫外线 A A B B C C D D 【解析解析】选选C C干洁空气的主要成分是氮气和氧气；水汽和杂质集中在低层大气。干洁空气的主要成分是氮气和氧气；水汽和杂质集中在低层大气。 D C 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答在对流层中，
15、大气的组成并不是固定不变的。据此回答3 34 4题。题。 3 3大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是( () ) A A二氧化碳和臭氧二氧化碳和臭氧 B B氩和氖氩和氖 C C水汽和杂质水汽和杂质 D D氮和氧氮和氧 4 4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 A臭氧增多臭氧增多 B B氧气增多氧气增多 C C水汽增多水汽增多 D D二氧化碳含量增加二氧化碳含量增加 【解析解析】3.C3.C4.D4.D第第3 3题
16、，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料；臭氧主要吸收太阳紫外线，题，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料；臭氧主要吸收太阳紫外线， 保护地球生物免受过多紫外线的伤害。氩和氖是稀有气体，不是影响天气变化的主要物质。大气中的保护地球生物免受过多紫外线的伤害。氩和氖是稀有气体，不是影响天气变化的主要物质。大气中的 水汽和杂质含量很少，却是天气变化的重要角色。氮是地球上生物体的基本元素，氧是人类和其他生水汽和杂质含量很少，却是天气变化的重要角色。氮是地球上生物体的基本元素，氧是人类和其他生 物维持生命活动所必需的物质。第物维持生命活动所必需的物质。第4 4题，由于人类排放大量的制冷剂，释放的氯
17、氟烃将使大气的臭氧减题，由于人类排放大量的制冷剂，释放的氯氟烃将使大气的臭氧减 少。人类燃烧矿物燃料，将消耗更多氧气；破坏植被，森林面积减少，光合作用减弱，地球的氧气减少。人类燃烧矿物燃料，将消耗更多氧气；破坏植被，森林面积减少，光合作用减弱，地球的氧气减 少。人类活动排放到大气中的水汽，不是大气污染。人类活动燃烧煤炭、石油等矿物燃料，排放大量少。人类活动排放到大气中的水汽，不是大气污染。人类活动燃烧煤炭、石油等矿物燃料，排放大量 的二氧化碳，使得大气中的二氧化碳含量增加。的二氧化碳，使得大气中的二氧化碳含量增加。 C D 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修
18、一 读大气垂直分层示意图，完成下题。读大气垂直分层示意图，完成下题。 5 5下列关于下列关于B层的叙述，错误的层的叙述，错误的 是是() A气温随着海拔的升高而升高气温随着海拔的升高而升高 B大气运动以水平运动为主大气运动以水平运动为主 C靠臭氧吸收紫外线而增温靠臭氧吸收紫外线而增温 D能反射无线电短波能反射无线电短波 【解析解析】选选D D根据图示，根据图示，A A层为对流层，层为对流层，B B层为平层为平 流层，流层，C C层为高层大气。平流层中的臭氧吸收太阳层为高层大气。平流层中的臭氧吸收太阳 紫外线，紫外线分布在平流层的上部，因此平流层紫外线，紫外线分布在平流层的上部，因此平流层 气温
19、随着海拔的升高而升高，气温随着海拔的升高而升高，A A、C C对；平流层大气对；平流层大气 由于温度随海拔升高而升高，因此大气运动以水平由于温度随海拔升高而升高，因此大气运动以水平 运动为主，运动为主，B B对；在地球大气层中，电离层能反射对；在地球大气层中，电离层能反射 无线电短波，平流层不能，故无线电短波，平流层不能，故D D不对，符合题意。不对，符合题意。 D 第二章第二章 地球上的大气地球上的大气 人教版（2019）高中地理必修一 6 6读大气的垂直分层示意图，回读大气的垂直分层示意图，回 答下列问题。答下列问题。 (1)A层的气温垂直变化规律是层的气温垂直变化规律是 _。 (2)B是
20、是_层，该层有被称为层，该层有被称为“地球生地球生 命保护伞命保护伞”的的_层。层。 (3)云、雨、雾、雪等天气现象多发生在云、雨、雾、雪等天气现象多发生在_ 层层(填字母填字母)，对无线电通信有重要作用的是，对无线电通信有重要作用的是 _层层(填字母填字母)。 (4)在在A、B、C三层中，与人类关系最密切的三层中，与人类关系最密切的 是是_层层(填字母填字母)；现代飞机多在；现代飞机多在 _层飞行层飞行(填字母填字母)。 【解析解析】第第(1)题，题，A层为对流层，对流层的气温随高度的升高而递减。第层为对流层，对流层的气温随高度的升高而递减。第(2)题，平流层中的臭氧可题，平流层中的臭氧可 以吸收紫外线，避免过多的紫外线到达地面对生物造成伤害。第以吸收紫外线，避免过多的紫外线到达地面对生物造成伤害。第(3)题，云雨现象主要发生在对流层，题，云雨现象主要发生在对流层， 对无线电通信有重要作用的是高层大气。第对无线电通信有重要作用的是高层大气。第(4)题，人类主要生存在对流层，且云雨现象也在对流层，题，人类主要生存在对流层，且云雨现象也在对流层， 所以该层与人类关系最密切，平流层气流平稳，适合航空飞行。所以该层与人类关系最密切，平流层气流平稳，适合航空飞行。 随高度的升高而递减随高度的升高而递减 平流平流 臭氧臭氧, , A C A B
