1、大气的组成和垂直分层超音速的人鲍姆加特纳为什么需要配备特制的宇航服？鲍姆加特纳为什么需要配备特制的宇航服？3939千米高度的大气与地面有哪些不同？千米高度的大气与地面有哪些不同？水汽大气的组成成分及其作用课本第28页大气杂质水汽干洁大气“氮氧大气”1.1 干洁大气-氮气（N2）日常含有蛋白质的食物 蛋白质的组成 氮气是气中含量最多的气体，占总体积的78%。氮元素是生物体组成部分，地球上生物体的基本元素。氮气还有工业原料、防腐防氧化的填充剂等用途。新课讲解1.2 干洁大气-氧气（O2）绿色植物通过光合作用释放氧气 自然界的氧循环 大气中含量仅次于氮气的气体，占空气总体积的21%。人类和众多其他生
2、物维持生命活动所必需的物质,在航空航天、动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机物腐烂）都消耗氧气1.3 干洁大气-二氧化碳（CO2）很少（0.038%左右），主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动。绿色植物进行光合作用的基本原料。重要的温室气体，吸收地面辐射的能力强，对地面具有保温作用。光合作用温室效应对地球的影响 臭氧层臭氧层 距离地面22-27千米是臭氧浓度最高的区域，称为臭氧层。臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。在低层大气中，臭氧浓度增高会对人体的健康造成不利的影响。臭氧层的保护大气中臭氧浓度随高度的变化新课讲解1.4 干洁大气-臭氧（O3）极少
3、2.水汽影响天气变化的重要因素 大气中的水汽含量随着时间和地点的不同而变化。表现为云、雨、雪、雾等不同的天气现象。云雨雪雾3.固体杂质成云致雨的必要条件 大气中的固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。受自然变化和人类活动的影响，固体杂质在大气中的含量变化较大，随着时间和地点的不同而变化。火山喷发大量火山灰进入大气 工业生产过程中释放大量烟尘组成成分占大气体积作用干洁空气氮78%地球上生物体的基本元素氧21%人类和其他生物维持生命活动所必需的物质二氧化碳很少绿色植物进行光合作用的基本原料，它吸收地面辐射的能力强，使气温升高臭氧极少吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物
4、具有保护作用水汽很少因时因地而异水的相变，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固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件青海多巴甘肃榆中云南海埂、呈贡河北兴隆我国高原训练基地的位置【活动活动】大气中氧气的含量对人体健康至关重要。科研发现，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甚至危及生命。1.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？两国地形均以高原为主海拔高，大气稀薄，大气含氧量低，有利于激发运动员的运动潜力不同海拔与海平面的含氧量比 目前，世
5、界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米 表2.1中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗?参照表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因表2.2 不同海拔与海平面的含氧量比海拔/m01000200030004000含氧量比/%10089787061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甚至危及生命 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 人类工业生产排放的废气、汽车排放的尾气会造成大气污染；课本第29页人类活动人类活动与大气污染酸雨 烧煤的烟囱或烧油的汽车排放出来的酸
6、性气体，与天上的水蒸气相遇，形成硫酸和硝酸小水滴，落到地面形成酸雨。请观察左图思考：（1）1740-2011年全球二氧化碳体积分数变化有什么特点？（2）原因是什么？化石燃料燃烧：（源）工业：交通工具，电厂农业：农业机械生活：液化气、天然气、私家车土地利用的变化（砍伐森林，汇）毁林（开荒、采矿、获取木材），森林面积缩小，减少对二氧化碳的吸收。持续增加，且增长越来越快，最终二氧化碳体积分数增加了40%多（课本29页）二氧化碳体积分数的变化大气中二氧化碳含量的变化与人类活动课本第29页臭氧层破坏冰箱、冰柜的使用向大气中排放氟氯烃化合物。对流层平流层高层大气卫星流星宇宙飞船无线电探空仪中间层热层（电离
7、层）散逸层大气的垂直大气的垂直分层分层（地面至数千千米高空）根据大气温度、运动状况密度垂直方向上的差异对流层高度和气温变化图对流层高度和气温变化图1.读图，概括对流层气温垂直变化特点并分析其成因。2.推断对流层大气运动特点，分析其形成原因。3.说出对流层天气特点。特点：对流层气温随高度增加而降低。特点：空气对流运动显著。云雾雨雪等天气现象复杂多变原因：由于对流层大气上部冷、下部热。成因：地面是对流层大气的直接热源。任务一 结合绘制的示意图，完成下面内容。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）对流层对
8、流层是大气圈的最底层，集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽、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。纬度纬度高纬度地区：89千米中纬度地区：1012千米 低纬度地区：1718千米季节季节夏季较厚冬季较薄对流层地面气温：随着高度增加而递减，下部热、上部冷 有利于大气的对流运动 对流层顶达-60C 成分：大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质 运动：对流（垂直）运动多，水汽和杂质通过对流向上输送，成云 致雨 天气：近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送，在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨，云、雨、雾等天气均发生在这一层热源平流层高度:对流
9、层顶至50-55km在22-2722-27千米千米范围内，臭氧含量达到最大值，形成臭氧层；臭氧层；臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线紫外线的伤害，被称为“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”臭氧层：臭氧层：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）平流层高度和气温变化图平流层高度和气温变化图1.读图，概括平流层气温变化特点，分析其形成原因。2.推断平流层大气运动主要特点，分析其形成原因。3.说出平流层天气特点。特点：下层气温随高度变化很小，但是在30千米以上，气温随高度增加而迅速上升特点：空气以水平运动为
10、主。天气晴朗原因：平流层的臭氧对太阳紫外线的吸收，使大气增温原因：由于平流层大气上部热、下部冷。请同学们结合绘制的示意图，完成下面内容。平流层平流层(对流层顶至对流层顶至50-55km)50-55km)平流层 气温：随着高度升高而升高，上热下冷(臭氧层吸热)成分：氧气、水汽和杂质含量少，但有臭氧层 运动：不易对流，以平流运动为主 天气：无云雨天，能见度好,适合航空飞行高度:对流层顶至50-55km22-27千米范围内臭氧含量达到最大值，形成臭氧层，使地球上的生命免受紫外线伤害，被称为“地球生命的保护伞”高层大气中间层电离层（热层）散逸层 温度：低层：没有吸收紫外线的臭氧，气 温下降上层：吸收了
11、更短波长紫外线，气温上升（300km可达1000C)成分：密度很小 特殊性质：l 80-120km的高空，来自太空的流星体会燃烧，成为我们夜晚看到的流星l 80-500km:有若干电离层，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，对无线电通信无线电通信有重要作用。80-500km的高空，太阳带电粒子流（太阳风）进入地球磁场，由于地磁场的作用，使高层大气分子或原子电离而产生，出现的灿烂美丽的光辉-极光极光高度：平流层以上大气统称为高层大气。高层大气的空气密度很小；在2000-3000千米的高空，大气的密度已经与星际空间的密度非常接近；这里的一些高速运动的空气质点经常散
12、逸到宇宙空间，这个高度可以看作是地球大气的上界高层大气大气层结构特征 大气上界Structure characteristics of upper atmosphere and Aurora高度气温变化特点空气运动特点与人类关系对流层高纬89km中纬1012km低纬1718km气温随高度增加而下降（每上升100m，气温降低0.6C）对流运动强烈天气现象复杂多变平流层对流层顶到5055km气温随高度的增加而上升水平运动为主大气平稳，天气晴朗，利于飞机飞行；臭氧是地球生命的保护伞高层大气平流层顶到20003000km反射无线电波极光小结3939千米高度的大气与地面有哪些不同？千米高度的大气与地面有
13、哪些不同？鲍姆加特纳为什么需要配备特制的宇航服？鲍姆加特纳为什么需要配备特制的宇航服？39千米高度位于平流层,在跳下的过程中他需要穿过对流层和平流层大气，过程中会遇到低温、缺氧、高速坠落产生的强烈摩擦等问题。他的宇航服外表绝缘，密封内层填充加压氧气，能帮助他抵抗缺氧、低压及低达-70的低温；护目镜中装有温度调节器，防止雾霜影响视线。全球合作 保护臭氧层 20世纪80年代初，科学家观测发现，南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并将这一现象称为“臭氧空洞”“臭氧空洞”的出现，表明臭氧层被破坏，臭氧含量减少O3多布森单位总臭氧量南极臭氧空洞：原因：冰箱制冷剂氟氯昂的排放,危害：阻挡紫外线能力
14、减弱，危害人和生物全球合作 保护臭氧层保护臭氧层维也纳公约Vienna Convention for the protection of the ozone layer 为了保护臭氧层，国际社会于1985年缔结了保护臭氧层维也纳公约(以下简称公约)，开启了全球携手保护臭氧层的历程 1987年9月16日，46个缔约方在加拿大蒙特利尔达成了关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书(以下简称议定书)，限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质O3 1995年，联合国大会决定，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”公约和议定书得到了全世界绝大多数国家和地区的支持，成为联合国数百个公约中参与度最高的公约 公约
15、及其议定书的有效实施，使得“臭氧空洞”开始缩小，在全球范围内避免了数百万例可能由紫外线带来的人类疾病，如皮肤癌、白内障等；另外，保护臭氧层还减缓了气候变化的幅度.保护臭氧层的成功，成为全球合作成功解决这类问题的典范全球合作 保护臭氧层下图为“大气垂直分层示意图”。读图,回答810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.对无线电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.课外我国发射的“神舟”飞船的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 优化探究优
16、化探究P22P22，对点训练，对点训练B B.D D.C C.对点训练对点训练1.为什么飞机起飞后会有颠簸？之后能平稳飞行？解答阅读材料解答阅读材料 4.某同学乘坐飞机与家人外出度假，在朋友圈里发了一条游记：今天受阴雨天气影响，抵达机场时得知飞机延误的消息，在延误近2个小时以后，飞机终于起飞。经过短暂的颠簸，飞机开始平稳飞行。2.为什么飞机开始平稳飞行的位置天气晴朗呢？飞机起飞后首先经过对流层，受空气对流运动的影响，飞机出现颠簸现象。之后飞机在平流层中飞行，该层空气以水平运动为主，大气平稳，飞机能平稳飞行。飞机开始平稳飞行的高度主要在平流层，平流层的水汽、杂质含量极少，大气以水平运动为主，大气
17、平稳，天气晴朗。(1)在图中画出对流层和平流层的界线(甲、乙在不同的大气垂直分层)。(2)甲处位于大气垂直分层的_，描述该层大气的特点及与人类的关系。(3)乙处位于大气垂直分层的_，描述该层大气的特点及与人类的关系。读图解答读图解答对流层平流层5.地球大气中进行着各种不同的物理过程，产生着高天流云、风霜雨雪等异彩纷呈的自然现象。运用所学知识回答12题。1云雨现象主要分布在对流层，原因不包括()A上冷下热 B水汽、杂质含量多C对流旺盛 D二氧化碳含量多2“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒”说明()A对流层气温分布特点是随高度上升，气温降低B对流层空气上热下冷，空气不稳定C对流层大气的热量直
18、接来自太阳辐射D对流层大气的热量主要来自对太阳辐射的吸收DA气球作为探空的工具已被广泛使用，如图所示，一探空气球由地面上升至高空100 km处。据其可能探测到的现象，完成34题。3探空气球记录的随高度增加气温变化的规律可能是()A一直递减 B一直递增C递增递减递增递减D递减递增递减递增4探空气球探测到的水汽集中在()A对流层 B平流层C高层大气 D电离层DA夏季绿洲、湖泊的最高气温比其毗邻的沙漠戈壁低30 左右，水分的蒸发量要少一半，几乎和沿海湿润地区差不多。其原因是沙漠戈壁和绿洲、湖泊对太阳辐射的反射率不同，在白昼阳光辐射下，沙漠戈壁干燥地面强烈增温，通过大气的平流作用，暖空气被带到绿洲、湖
19、泊上空，形成一个上热下冷的逆温层，上、下层空气间的热交换难以进行，下层冷气团得以保持稳定，因而形成一个温润、凉爽的小气候。这种现象被称之为“冷岛效应”。据此回答56题。5“冷岛效应”产生的根本原因是()A不同纬度的光照差异B不同下垫面的热量差异C不同高度的气压差异D不同海陆位置的水分差异6“冷岛效应”产生时，与绿洲、湖泊上空气温变化规律相符的是()BC7读图和相关材料，回答问题。近年来，人们探寻适合日常生活的消毒杀菌妙方，而臭氧杀菌便是很多人选择的一种方式。臭氧杀菌的应用范围较广，医疗、食品加工、水处理等领域都能看到臭氧杀菌的身影。在日常生活中，洗衣机、冰箱、空气净化器、净水器等家电产品也会搭
20、载臭氧杀菌的功能。但是，如果单位空间里的臭氧浓度过高，则会影响人的身体健康。(1)图中臭氧层位于_()A80120千米高空 B80500千米高空 C2227千米高空 D2 0003 000千米高空C C(2)根据图文材料，归纳臭氧的主要作用。(3)说明图中臭氧吸收紫外线与平流层温度变化之间的关系。(4)简述平流层适合航空飞行的主要条件。(5)在真实的航空飞行中，飞机多飞行在平流层底部，简述其原因。7读图和相关材料，回答问题。消消毒杀菌；毒杀菌；吸收太阳紫外线，减少到达地表的紫外线，使地球上的生命免受过多紫外线的伤害吸收太阳紫外线，减少到达地表的紫外线，使地球上的生命免受过多紫外线的伤害臭氧吸收
21、紫外线，使大气增温，使臭氧吸收紫外线，使大气增温，使3030千米以上平流层大气的温度随高度的增加千米以上平流层大气的温度随高度的增加而迅速上升。而迅速上升。平流层大气上部热、下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主；平流层大气上部热、下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主；平流层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，航空飞行安全性高。平流层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，航空飞行安全性高。平流层底部高度低，飞行成本低等。平流层底部高度低，飞行成本低等。答案：(1)C(2)消毒杀菌；吸收太阳紫外线，减少到达地表的紫外线，使地球上的生命免受过多紫外线的伤害。(3)臭氧吸
22、收紫外线，使大气增温，使30千米以上平流层大气的温度随高度的增加而迅速上升。(4)平流层大气上部热、下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主；平流层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，航空飞行安全性高。(5)组成成分占大气体积作用干洁空气氮78%地球上生物体的基本元素氧21%人类和其他生物维持生命活动所必需的物质二氧化碳很少绿色植物进行光合作用的基本原料，它吸收地面辐射的能力强，使气温升高臭氧极少吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用水汽很少因时因地而异水的相变，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
23、温度固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件整体分布整体分布小结小结大气大气组成干洁空气氮气氧气二氧化碳臭氧水汽成云致雨固体杂质凝结核垂直分层对流层(温度、成分、运动、天气)平流层(温度、成分、运动、天气)高层大气(温度、成分、特殊性质)逆温造成局部，垂直。多发生在，空气，逆温最严重时往往是在。气温垂直递减率R，正常状态R为0.6100米。气温随高度升高而递减气温随高度升高而递增ab.气温随着高度的增加而增加或变化较小。b.气温随着高度的增加而减小。逆温逆温辐射逆温地形逆温锋面逆温b bc c观察并描述a、b和c三条温度廓线的特征及区别a a1.逆温类型:在一定条件下，对流层的某一个高度范围内
24、会出现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热现象)（1）辐射逆温正常的气温垂直分布夜间地面冷却快，近地面大气也随之降温。离地面越近，降温越快，形成自下而上逆温。随地面辐射冷却加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时厚度最大。日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，近地面大气也随之升温，逆温便逐渐自下而上地消失。形成增强缓冲消失晴朗无云的夜间，地面降温强烈，近地面气层气温迅速下降，而高处气层降温较慢，气温反而高日出后慢慢恢复正常（2）地形逆温：局部地形条件引起的。在山谷盆地中,晚上冷空气较重，沿山坡流动，聚集在山谷盆地底部，上有暖气流而形成。（3）锋面逆温：暖空气运移到冷空气之上，形成冷暖相交的锋面。若锋面上下暖冷空气的温差较大，则形成逆温。（4）平流逆温：由于暖空气流到冷的地面上而形成的逆温。当暖空气跑到冷的地面上时，暖空气与冷地面之间不断进行热量交换。暖空气下层受冷地面影响最大，气温降低最强烈，上层降温缓慢，从而形成逆温。2.逆温造成的影响 对环境：抑制空气对流运动，不利于污染物扩散，加重大气污染；对天气：清晨大雾天气、冻雨天气；对交通：降低能见度，地面湿滑；多雾天气影响飞机起降。
