1、人教版地理必修第一册人教版地理必修第一册第二章 地球上的大气第一节 大气的组成和垂直分层情境激趣 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。39km高空与近地面的大气有哪些不同？鲍姆加特纳为什么要穿特制的宇航服？大气=干洁空气+水汽+杂质一、大气的组成与作用 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。氮气构成生命体的基本元素 氧气维持生命活动的基本物
2、质 二氧化碳光合作用原料、保温作用介质 臭氧吸收紫外线，保护生物1.大气组成干洁空气一、大气的组成与作用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。大气中的臭氧有什么作用？什么是臭氧层空洞？对人类生物有机体会有何影响？如何保护臭氧层？拓展知识臭氧层 1臭氧层的形成：在地面10千米以上，大气中的氧分子受到短波紫外线照射时，会分解成原子状态，与氧分子反应形成臭氧，在2227千米高度处臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。2臭氧的时空分布：纬度分布：臭氧总量的极小值出现在赤道附近，极大
3、值出现在南、北纬60左右；时间分布：当地春季出现极大值，秋季出现极小值；夜间大于白天。拓展知识臭氧层 3臭氧层破坏的原因：太阳活动（自然原因）；人类排放氟氯烃化合物消耗臭氧。4臭氧层破坏的危害 直接危害人体健康：如增加皮肤癌患者，主要是黑色素癌；损害眼睛，增加白内障患者；削弱免疫力，增加传染病患者。对生态环境和工业、农林牧渔业造成破坏：如农产品减少及其品质下降、减少渔业产量、使塑料等高分子聚合物加速老化。如何保护臭氧层？l研制新型制冷设备，控制氯氟烃的产生一、大气的组成与作用雨的形成过程雨的形成过程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
4、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一、大气的组成与作用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。优良天气优良天气重污染天气重污染天气课堂实训活动探究氧气含量变化对人体的影响归纳埃塞俄比亚和肯尼亚共同的地形特点，由此推测这两个国家中长跑运动员体育成绩优异的原因。1埃塞俄比亚埃塞俄比亚肯尼亚肯尼亚 科学研究发现适当的缺氧环境有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设置危及生命。活动探究氧气含量变化对
5、人体的影响阅读教材30页，在地图册中标记出我国甘肃榆中、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。2海拔海拔/m01000200030004000含氧量比/%10089787061目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳海拔为1800-2400km，为什么运动员在更高海拔训练反而达不到理想的效果？3二、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。1.平流层为什么适合飞机飞行？2.无线电通信运用了哪层大气的特性？温度（）高度（km）200140120601008040-100-500501
6、00对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气大气的垂直分层温度、运动状况和密度对流层 与人类的关系最密切纬度高纬度地区：89千米中纬度地区：1012千米 低纬度地区：1718千米季节夏季较厚冬季较薄大气圈的最底层，集中了约75%的大气的质量和90%以上的水汽质量、固体杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。对流层下界与地面相接，上界高度随地理纬度和季节而变化。对流层高度和气温变化图对流层高度和气温变化图高度（千米）200140120601008040-100-50050100对流层对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气温度（摄氏度）归纳对流层的主要特点并分析其成因空气对流运动显著常出现风、云、
7、雨、雪等天气现象气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6。高度km200120601008040-100-50050100对流层对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气温度垂直分层垂直分层高度高度主要特点主要特点特点成因特点成因对流层对流层低纬1718千米中纬1012千米高纬89千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鲍姆加特纳从空中跳下的高度a.范围：自对流层顶部至50-55千米高空。b.气
8、温随高度升高而升高。c.臭氧层吸收大量太阳紫外线，使大气增温。d.平流层的大气上部热，下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主。e.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。高度km200120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层平流层高层大气温度平流层高度和气温变化图平流层高度和气温变化图 归纳平流层的主要特点并分析其成因大气平稳,天气晴朗,有利高空飞行气温随高度升高而升高。大气上热下冷，大气不易形成对流，以水平运动主；高度km200120601008040-100-50050100对流层对流层电离层(热层)中间层平流层平流层高
9、层大气温度垂直分层垂直分层高度高度主要特点主要特点特点成因特点成因平流层平流层对流层顶到5055千米下层气温随高度变化小；30千米以上随高度增加而迅速上升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，云雨绝迹，能见度好，气流平稳高度km200120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层中间层平流层高层大气温度中间层高度和气温变化图中间层高度和气温变化图归纳中间层的主要特点并分析其成因中间层又称中层。自平流层顶到85千米之间的大气层。气温随高度增高而迅速降低，中间层的顶界气温降至83113。出现强烈地对流运
10、动，又称为高空对流层或上对流层。这是由于该层大气上部冷、下部暖，致使空气产生对流运动。高度km200120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层中间层平流层高层大气温度高层大气电离层反射无线电波a.气温随高度升高先降低后又持续上升。b.来自太空的流星体会燃烧，成为我们夜晚看到的流星。（80-120千米）c.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，对无线电通信有重要作用。高度km200120601008040-100-50050100对流层电离层电离层(热层热层)中间层平流层高层大气温度电
11、离层高度和气温变化图电离层高度和气温变化图归纳电离层的主要特点并分析其成因气温随高度升高先降低后又持续上升高层大气气压很低，空气密度很小，会出现极光会出现极光，有若干电离层，能反射无线电波高度km200120601008040-100-50050100对流层电离层电离层(热层热层)中间层平流层高层大气温度垂直分层垂直分层高度高度主要特点主要特点特点成因特点成因对流层对流层低纬1718千米中纬1012千米高纬89千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
12、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平流层对流层顶到5055千米下层气温随高度变化小；30千米以上随高度增加而迅速上升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，云雨绝迹，能见度好，气流平稳高层大气高层大气平流层顶到大气上界(高度约20003000千米)气压很低，密度很小离地面远，引力小80500千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2018年3月12日，一架自孟加拉飞往尼泊尔的客机在降落期间失事，造成49人死亡，22人受伤。这架飞机是一架庞巴迪Dash 8 Q4
13、00涡轮螺旋桨飞机，它由孟加拉国航空公司US-Bangla运营。结合材料探究：(1)空难多数发生在飞行的哪一阶段？为什么飞的越高越安全？(2)臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么臭氧被誉为“地球生命的保护伞”？探究一：大气的垂直分层空难多发生在起飞或降落阶段，这一阶段处于对流层中，对流层大气对流旺盛，天气多变。当飞机穿越对流层在平流层飞行时，天气晴朗，天气稳定，飞行安全。平流层。臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。课堂小结课堂实训课堂小结课堂小结知识框架大气的组成和垂直分层大气的组成干洁空气水汽杂质大气的垂直分层高层大气平流层对流层习题讲解与知识拓展逆温现象一般情况下，对流层大气的温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。辐射逆温是一种常见的逆温类型，辐射逆温经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面气温迅速下降，而高空大气降温较慢，从而出现逆温现象。辐射逆温的形成及消失过程如下图所示。逆温发生时，近地面大气结构出现变化，出现上热下冷的现象，因此大气的对流会减弱，水汽和污染物不易扩散，常出现雾霾天气，从而加剧大气污染，影响交通运输。课后作业 完成本节课学案（课时跟踪检测）复习本节课重点知识
