1、第 二 章 地 球 上 的 大 气THE COMPOSITION AND VERTICAL STRATIFICATION OF THE ATMOSPHERE大气的组成和垂直分层第二章 地球上的大气T H E C O MP O S2012年奥地利“坠落人”菲利克斯.鲍姆加特纳穿着特制的宇航服乘坐太空舱升空，待上升距离地表39千米处，他纵身跃下，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。他为什么需要配置特质宇航服？39千米高空的大气与地面大气有哪些不同？2 0 1 2 年奥地利“坠落人”菲利克斯.鲍姆加特纳穿着
2、特制的宇航课标解读运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产、生活的联系。【课标呈现】1.运用图表等资料，说明大气的物质组成及作用，人类活动与大气环境的关系，培养人地协调观。2.利用大气的垂直分层图，说明各层大气的特点、成因，并举例说明对人类活动的影响，提高地理实践力和综合思维。【课标解读】课标解读运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？大气中二氧化碳的变化与人类活动关系
3、？5.5.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？探究学习一 大气的组成 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.了解大气含了解大气含氧氧量减少对人体产生的影响？量减少对人体产生的影响？探究学习 大气的组成01大气的组成如今的大气是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化干洁空气水汽杂质大气0 1 大气的组成如今的大气是地球长期演化的结果，在短时期内不会
4、 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.了解大气含了解大气含氧氧量减少对人体产生的影响？量减少对人体产生的影响？探究学习 大气的组成大气组成大气组成体积体积（%）作用作用干干洁洁空空气气 7878 2121 0.0380.038绿色植物绿色植物 的基本原料，的基本原料，吸收地面辐射的能力强，使气温升高。吸收地面辐射的能力强，使气温升高。臭氧臭氧 微量微量吸收吸收 ，使大气增温；减，使大气增
5、温；减少少 ，对生物具有保护作用。对生物具有保护作用。水汽水汽 微量微量水的相变，产生水的相变，产生 等等一一系列系列天气现象，同时伴随着热量的吸收天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气和释放，直接影响地面和大气 。杂质杂质 微量微量作为作为 ，是成云致雨的必要条，是成云致雨的必要条件。件。温度温度氮气氮气氧气氧气二氧二氧化碳化碳地球上生物体的基本元地球上生物体的基本元素人类和其他生物维持生命活动所必需的物质人类和其他生物维持生命活动所必需的物质光合作用光合作用太阳光中的紫外线太阳光中的紫外线到达地面的紫外线到达地面的紫外线云雨雾雪云雨雾雪凝结核凝结核思考：思考：1、与气温有
6、关的大气成、与气温有关的大气成分有哪些？分有哪些？2、成云致雨必要的条件？、成云致雨必要的条件？二氧化碳二氧化碳-地面辐射地面辐射-气温气温臭氧臭氧-太阳辐射的紫太阳辐射的紫外线外线-气温气温水汽水汽-直接影响地面直接影响地面和大气和大气-的温度的温度水汽和杂质水汽和杂质干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氧气 21%氮气 78%其他气体图2.2 干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氩气 0.93%二氧化碳 0.038%（变动）其他 0.032%大气组成体积（%）作用干洁空气 7 8 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.
7、人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.了解大气含了解大气含氧氧量减少对人体产生的影响？量减少对人体产生的影响？图2.3 大气污染现象举例探究学习 大气的组成图2.3 大气污染现象举例 1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用 3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.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
8、响？干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氧气 21%氮气 78%其他气体图2.2 干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氩气 0.93%二氧化碳 0.038%（变动）其他 0.032%探究学习 大气的组成干洁空气成分的体积分数（2 5 千米以下）阅读阅读2929页案例，页案例，据图据图2.42.4回答：回答：1 1）、二氧化碳体积）、二氧化碳体积分数随时间如何变分数随时间如何变化？化？2 2）、大气中的二氧）、大气中的二氧化碳主要来自哪里？化碳主要来自哪里？阅读2 9 页案例，据图2.4 回答：1.1.低层大气的组成结构？低层大气的组成结构？2.2.干洁空气的成分及作用干洁空气的成分及作用
9、3.3.人类活动对大气成分的影响？人类活动对大气成分的影响？4.4.大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？大气中二氧化碳的变化与人类活动关系？5.5.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？探究学习 大气的组成活动活动 P30 大气含氧量减少与人体运动大气含氧量减少与人体运动适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力来自非洲高原上的中长跑运动员往往成绩优异来自非洲高原上的中长跑运动员往往成绩优异活动 P 3 0 大气含氧量减少与人体运动适当的缺氧环境利目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海波1800-2400米。表2
10、.1中所列的高原训练基地的海波在这个范围吗？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波1 8 0 1.1.分层依据和大气分层分层依据和大气分层 2.2.大气垂直分层和各层差异大气垂直分层和各层差异 探究学习二 大气的垂直分层高高层层大大气气大气垂直分层大气垂直分层温度温度 运动状况运动状况 和密度和密度高层大气高层大气平流层平流层对流层对流层下面以小组合作学习形式下面以小组合作学习形式,分别研究各大分别研究各大气层的特点气层的特点对流层对流层平流层平流层1)1)大气层的特点及原因大气层的特点及原因.(特点特点:大气层的厚度、气温的变化、大气运动状大气层的厚度、气温的变化、大气运动状
11、况、天气情况况、天气情况)2)2)与人类关系与人类关系高层大气大气垂直分层温度 运动状况 和密度高层大气平流层对流对流层特点及原因对流层特点及原因.特点特点原因原因与人类关系与人类关系厚度厚度气温气温的变的变化化大气大气运动运动状况状况天气天气平均平均12KM(12KM(低维低维17-18KM,17-18KM,中纬中纬10-12KM 10-12KM 高纬高纬8-9KM)8-9KM)地面越热对流越旺盛地面越热对流越旺盛随高度升高而递减随高度升高而递减(每每上升上升100米下降米下降0.6)地面是对流大气直接热源地面是对流大气直接热源对流运动显著对流运动显著.该层大气层气温上部冷该层大气层气温上部
12、冷,下部热下部热天气现象复杂多变天气现象复杂多变大气中几乎全部的水汽和杂质集中在这一层大气中几乎全部的水汽和杂质集中在这一层对流运动显著对流运动显著,易成云致雨易成云致雨.最为密切最为密切二氧化碳二氧化碳水汽水汽对流层对流层对流层特点及原因.特点原因与人类关系厚度气温的变化大气运动状平流层特点及原因平流层特点及原因.特点原因与人类厚度气温的变化大气运动状况天气自对流层顶部至自对流层顶部至50-55KM随高度升高气温升高随高度升高气温升高(下下层气温变化很小层气温变化很小,30KM以上迅速增温以上迅速增温.该层该层臭氧臭氧吸收紫外线吸收紫外线;22-27KM臭氧达到最臭氧达到最大值大值.以平流运
13、动为主以平流运动为主天气晴朗天气晴朗大气层温度上热下冷大气层温度上热下冷水气杂质很少水气杂质很少,大气大气层平稳层平稳保护伞保护伞利于航空飞行利于航空飞行平流层平流层平流层特点及原因.特点原因与人类厚度气温的变化大气运动状况天4平流层平流层疑问疑问1)平流运动是如何运动平流运动是如何运动?2)这层大气为什么这层大气为什么30KM以上温度增长幅度大以上温度增长幅度大?画画出这层温度随高度走向出这层温度随高度走向?冷冷热热12KM55KM-600AB4 平流层疑问1)平流运动是如何运动?冷热1 2 K M5 5 K M-65高层大气层特点及原因高层大气层特点及原因.特点原因与人类厚度气温的大气运动
14、状况平流层以上的大气平流层以上的大气到到3000KM随着高度升高气温先随着高度升高气温先下降再升高下降再升高对流运动和平流运动对流运动和平流运动底层没有吸收紫外线的臭氧底层没有吸收紫外线的臭氧,气温下降气温下降85KM以上有吸收更短波长的以上有吸收更短波长的紫外线能力紫外线能力,温度又持续增长温度又持续增长流星流星 极光极光80-500KM有电有电离层能反射无离层能反射无线电波线电波高高层层大大气气中间层暖层（电离层）外层（散逸层）5 高层大气层特点及原因.特点原因与人类厚度气温的大气运动状况随堂巩固下图是“大气垂直分层示意图”，读图回答问题。1.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 A.B
15、.C.D.2.对短波通信具有重要意义的电离层位于 A.层顶部B.层底部 C.层中部 D.层3.2003年10月，我国发射的“神舟”五号飞船运行轨道所在的大气层A.气温在50 到20 之间B.气温随高度增加平稳下降C.最低气温约为80 D.最高气温约为40 2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）随堂巩固下图是“大气垂直分层示意图”，读图回答问题。2.1 板书设计第1节 大气的组成和垂直分层一、大气的组成1.干洁空气：氮气；氧气；二氧化碳；氩气；臭氧。2.水汽和杂质：水的相变；凝结核。二、大气的垂直分层1.对流层：高度：低纬度17-18KM，中纬度
16、10-12KM，高纬度8-9千米；组成；特点：温度随高度增加而递减，空气对流运动显著，天气复杂多变。2.平流层：高度：对流层顶部至50-55千米的高空；组成；特点：气温随高度增加而上升；以平流运动为主，利于高空飞行。3.高层大气：高度：平流层顶部至2000-3000千米的高空；组成；特点：温度随高度增加先下降后上升；流星体燃烧，形成流星现象；电离层影响无线电通信。2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）板书设计第1 节 大气的组成和垂直分层一、大气的组成2.1 大干洁空气干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氧气 21%氮气 78%其他气体人类和
17、其他生物维持生命活动所必需的的物质oN地球上生物体的基本元素co2绿色植物进行光合作用的基本原料；具有保温作用o3大量吸收紫外线,地球生物的保护伞2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）干洁空气干洁空气成分的体积分数（2 5 千米以下）氧气 氮气 其活动探究在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲的长跑运动员往往成绩优异，结合教材，试推测其原因。2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）活动探究在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲的长跑运动员往水汽和固体杂质水的相变形成云、雨、雾、雪等天气现象；同时吸
18、收和释放热量，影响地面和大气温度。凝结核，是成云致雨的必要条件。2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）水汽和固体杂质水的相变形成云、雨、雾、雪等天气现象；同时吸收然而，人类不合理的活动，正在改变着大气的成分和含量Where i am2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）然而，人类不合理的活动，正在改变着大气的成分和含量Wh e由于煤炭、石油等化石燃料的使用，人类排放的二氧化碳增多，加上大量砍伐森林，二氧化碳浓度在过去30年增加了12%。2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组
19、成和垂直分层（36张PPT）由于煤炭、石油等化石燃料的使用，人类排放的二氧化碳增多，加上极冰融化大量燃烧化石燃料CO2增多气温升高气温升高全球变暖极冰融化海平面上升淹没沿海低地植被砍伐2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）极冰融化大量燃烧化石燃料C O 2 气温升高气温升高全球变暖极冰融臭氧空洞冰箱、冰柜的使用，释放大量的氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧层The Ozone Hole2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）臭氧空洞冰箱、冰柜的使用，释放大量的氟氯烃化合物，破坏大气中02大气的垂直分层
20、-100-90-80-70-60-50-40-30-20-10 0102030405060人造卫星5012高 层 大 气平流层对流层温度/高度/Km气温垂直分布流星思考题大气垂直分层示意图1.随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？2.为什么说对流层与人类的关系最密切？3.为什么平流层适合飞机飞行？2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）0 2 大气的垂直分层-1 0 0-9 0-8 0-7 0-6 0-5 0-4-100-90-80-70-60-50-40-30-20-10 0102030405060人造卫星5012高 层 大 气平
21、流层对流层温度/高度/Km气温垂直分布流星对流层高度低纬度：17-18千米中纬度：10-12千米高纬度：8-9千米组成整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质特点温度随高度增加而递减；空气对流运动显著；天气复杂多变。2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）-1 0 0-9 0-8 0-7 0-6 0-5 0-4 0-3 0-2 0-1-100-90-80-70-60-50-40-30-20-10 0102030405060人造卫星5012高 层 大 气平流层对流层温度/高度/Km气温垂直分布流星平流层高度对流层顶部至50-55千米的高空组成
22、水汽含量极少，22-27千米处，形成臭氧层特点气温随高度增加而上升；以平流运动为主，利于高空飞行2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）-1 0 0-9 0-8 0-7 0-6 0-5 0-4 0-3 0-2 0-1-100-90-80-70-60-50-40-30-20-10 0102030405060人造卫星5012高 层 大 气平流层对流层温度/高度/Km气温垂直分布流星高层大气高度平流层顶部至2000-3000千米的高空组成空气密度很小，存在若干电离层特点温度随高度增加先下降后上升流星体燃烧，形成流星；极光现象电离层影响无线电通信2.1
23、大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）-1 0 0-9 0-8 0-7 0-6 0-5 0-4 0-3 0-2 0-1板书设计第1节 大气的组成和垂直分层一、大气的组成1.干洁空气：氮气；氧气；二氧化碳；氩气；臭氧。2.水汽和杂质：水的相变；凝结核。二、大气的垂直分层1.对流层：高度：低纬度17-18KM，中纬度10-12KM，高纬度8-9千米；组成；特点：温度随高度增加而递减，空气对流运动显著，天气复杂多变。2.平流层：高度：对流层顶部至50-55千米的高空；组成；特点：气温随高度增加而上升；以平流运动为主，利于高空飞行。3.高层大气：高度：平流层顶
24、部至2000-3000千米的高空；组成；特点：温度随高度增加先下降后上升；流星体燃烧，形成流星现象；电离层影响无线电通信。2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）板书设计第1 节 大气的组成和垂直分层一、大气的组成2.1 大随堂巩固下图是“大气垂直分层示意图”，读图回答问题。1.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 A.B.C.D.2.对短波通信具有重要意义的电离层位于 A.层顶部B.层底部 C.层中部 D.层3.2003年10月，我国发射的“神舟”五号飞船运行轨道所在的大气层A.气温在50 到20 之间B.气温随高度增加平稳下降C.最低气温约
25、为80 D.最高气温约为40 2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）随堂巩固下图是“大气垂直分层示意图”，读图回答问题。2.1 极冰融化大量燃烧化石燃料CO2增多气温升高全球变暖极冰融化海平面上升淹没沿海低地植被砍伐大气组成大气组成体积（体积（%）作用作用干干洁洁空空气气 7878 2121 0.0380.038绿色植物绿色植物 的基本原料，的基本原料，吸收地面吸收地面辐射的能力强，使气温升高。辐射的能力强，使气温升高。臭氧臭氧 微量微量吸收吸收 ，使大气增温；减，使大气增温；减少少 ，对生物具有保护作用。对生物具有保护作用。水汽水汽 微量微量
26、水的相变，产生水的相变，产生 等等一系列一系列天气天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气地面和大气 。杂质杂质 微量微量作为作为 ，是成云致雨的必要条件。，是成云致雨的必要条件。氮气氧气二氧化碳地球上生物体的基本元素人类和其他生物维持生命活动所必需的物质光合作用太阳光中的紫外线到达地面的紫外线云雨雾雪温度凝结核冰箱、冰柜的使用，释放大量冰箱、冰柜的使用，释放大量的氟氯烃化合物，破坏大气中的氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧层的臭氧层-臭氧空洞臭氧空洞大气中氮氧化物和硫氧化物大气中氮氧化物和硫氧化物与降水结合形成的与降水结合形成的酸雨酸雨.2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）2.1 大气的组成和垂直分层（36张PPT）极冰融化大量燃烧化石燃料C O 2 气温升高全球变暖极冰融化海平面
