1、第二章第二章 地球上的大气地球上的大气第1节 大气的组成和垂直分层学习目标1结合图表材料，说明大气的主要组成及其作用。2运用大气垂直分层示意图，分析大气在垂直方向的分层及其特点。3结合实例，说明大气的组成和垂直分层与生产生活的联系。39千米高空的大气与地面有哪些不同？他为什么需要配备特制宇航服?2012年10月14日，奥地利“坠落人”菲利克斯鲍姆加特纳，在美国新墨西哥地区乘坐太空舱升空。约3小时后，他上升至39千米高空。随后从那里跳下，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，护目镜中装有温度调节器。阅读材
2、料思考为什么登山运动员要背上重重地氧气罐呢？思考1大气的组成干洁空气 低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体干洁空气成分的体积分数（25千米以下）1%其他（氩气，臭氧，二氧化碳等）氩气约占0.93%，二氧化碳约占0.038%，其他气体约占0.032%78%氮气N2地球上生物体的基本元素氧气 O2 人类和其他生物维持生命活动所必须的物质21%臭氧：吸收、削弱紫外线，使大气增温、保护生物二氧化碳：绿色植物光合作用的基本原料 水汽和杂质Water vapor and impurities 大气中的水汽和杂质含量很少，但它们能通过水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，能直接影响地面和大气的温度
3、。同时大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。各成分占比相对稳定，在自然状态下 短期内不会有明显变化，保持相对平衡低层大气的组成低层大气的组成含含 量量作作 用用干干洁洁空空气气氮气（氮气（N N2 2）氧气（氧气（O O2 2）二氧化碳二氧化碳(CO(CO2 2)臭氧臭氧(O(O3 3)水汽水汽固体杂质固体杂质78%78%21%21%0.038%0.038%（变动）（变动）很少很少很少很少很少很少是地球上生物体的基本元素是地球上生物体的基本元素是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质是绿色植物进行光合作用的基本原料；是绿色植物进行光合作用的基本原
4、料；吸收地面辐射能力强，使气温升高，对地面有保温作用吸收地面辐射能力强，使气温升高，对地面有保温作用作为凝结核，是成云致雨的必要条件作为凝结核，是成云致雨的必要条件水的相变，产生云、雨、雾、雪等天气现象水的相变，产生云、雨、雾、雪等天气现象；同时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伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；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，被誉为减少到达地面的紫外线，被誉为“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”低层大气的主要成分和作用如今，人类不合理的活动正在改变着大气的成分和含量。大气污染物atmos
5、pheric pollutant 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。空气污染指数，是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空气污染的污染物有：烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入悬浮颗粒物（浮尘）、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等。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%。请观察右图思考：（1）17402011年全球二氧化碳体积分数变化有什
6、么特点？（2）原因是什么？（3）会带来哪些影响？（4）你认为可以采取什么缓解措施？图2.4大气中二氧化碳体积分数的变化爱地球，如爱自己Thanks!活动探究 了解大气含氧量减少对人体产生的影响1大气氧气含量对人体健康至关重要。思考：高原地势，空气稀薄，运动员的血液输氧能力差，在高原训练就是利用气压低的条件来提高血液的输氧能力，当运动员返回平原时，就会感到轻松，比赛成绩显著提高。思考2.在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出在两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？埃塞俄比亚埃塞俄比
7、亚肯尼亚肯尼亚 3.我国已建成甘肃榆中、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。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地点 榆中 多巴 海埂 兴隆呈贡海拔/m19962366188821181906经度10402E10331E10241E11722E10248E纬度3552N3552N2501N4036N2453N表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标思考第二章 第一节大气的组成和垂直分层第二章 第一节大气的组成和垂直分层观察右边两表：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
8、的原因？思考目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米。我国的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。2大气的垂直分层大气的垂直分层 高度（km）200140120601008040-100-50050100 温度（）CBA高层大气气温随高度升高先降低后升高平流层气温随高度升高而升高对流层气温随高度升高而降低 根据大气的温度、运动状况和密度特征，对大气自下而上进行划分：对流层 与人类的关系最密切大气圈的最底层，集中了大气圈质量的75%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。对流层高度和气温变化图高度（千
9、米）200140120601008040-100-50050100对流层对流层高层大气平流层温度（摄氏度）空气对流运动显著常出现风、云、雨、雪等天气现象对流层厚度与纬度的关系？归纳对流层的主要特点气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6。对流层高度和气温变化图高度（千米）200140120601008040-100-50050100对流层对流层高层大气平流层温度（摄氏度）平流层 飞机飞行的高度平流层范围自对流层顶部至50-55千米高空，大气上部热、下部冷，不易形成对流，主要以平流运动为主，无云雨现象，能见度好，适合航空飞行适合航空飞行。平流层高度和气温变化图高度km20012060100
10、8040-100-50050100对流层高层大气平流层平流层温度（摄氏度）大气上热下冷，大气不易形成对流，以水平运动为主。大气平稳，天气晴朗，有利于高空飞行。归纳平流层的主要特点气温随高度升高而升高。平流层高度和气温变化图高度km200120601008040-100-50050100对流层高层大气平流层平流层温度（摄氏度）高层大气 地球大气的上界平流层以上的大气统称高层大气。气温随高度先持续下降，后又持续上升，有若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有着重对无线电通信有着重要的作用要的作用。高层大气高度和气温变化图高度km200120601008040-100-50050100对流层高层大
11、气高层大气平流层温度（摄氏度）高层大气高度和气温变化图高度km200120601008040-100-50050100对流层高层大气高层大气平流层温度（摄氏度）高层大气气压低，空气密度小，容易出现极光。有若干电离层，能反射无线电波，适于无线电通信。归纳高层大气的主要特点气温随高度升高，先降低后又持续上升。臭氧空洞地球大气上空臭氧层的臭氧从1970年代开始以每十年4的速度递减，在春季时连对流层的臭氧也在减少，形成所谓臭氧层空洞。全球合作 保护臭氧第二章 第一节大气的组成和垂直分层臭氧层 是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。浓度最大的部分位于2025公里的高度处。若把臭氧层的臭氧校订到标准情况，则
12、其厚度平均仅为3毫米左右。紫外辐射在高空被臭氧吸收，对大气有增温作用，同时保护了地球上的生物免受远紫外辐射的伤害，透过的少量紫外辐射，有杀菌作用，对生物大有裨益。就像是地球的“保护伞”.第二章 第一节大气的组成和垂直分层臭氧层破坏原因人类活动的影响，主要表现为对消耗臭氧层物质的生产、消费和排放方面。大气中的臭氧可以与许多物质起反应而被消耗和破坏。在所有与臭氧起反应的物质中，最简单而又最活泼的是含碳、氢、氯和氮几种元素的化学物质，如氧化亚氮(N2O)、水蒸汽(H2O)、四氯化碳(CCl4)、甲烷(CH4)和现在最受重视的氯氟烃(CFC)等。这些物质在低层大气层正常情况下是稳定的，但在平流层受紫外
13、线照射活化后就变成了臭氧消耗物质。这种反应消耗掉平流层中的臭氧，打破了臭氧的平衡，导致地面紫外线辐射的增加，从而给地球生态和人类带来一系列问题。第二章 第一节大气的组成和垂直分层拓展内容：全球合作拓展内容：全球合作 保护臭氧保护臭氧小结大气的组成和垂直分层大气的组成氮气氧气为主二氧化碳、臭氧、水汽杂质等大气的垂直分层高层大气平流层对流层课堂训练课堂训练在对流层中，大气的组成并不是固定不变的在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答（据此回答（1 1）（2 2）题。）题。(1)大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是（)A.二氧化碳和臭氧 B.氩和氖C.水汽和杂质 D.氮和氧(2)由
14、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.臭氧增多 B.氧气增多C.水汽增多 D.二氧化碳含量增加CD课堂训练课堂训练气球作为探空的工具已被广泛使用，如下图所示，假如一探空气球由地面上升至气球作为探空的工具已被广泛使用，如下图所示，假如一探空气球由地面上升至100100千米千米处处。据其可能探测到的现象，回答（据其可能探测到的现象，回答（3 3）（4 4）题。）题。(3).探空气球记录的随高度升高气温变化的规律是（）A.递减递增递减B.递减递减递增递增C.递增递减递增递减D.递减递增递减递增(4).探空气球探测到水汽集中的大气层是（）A.对流层 B.平流层C.
15、高层大气 D.电离层DA课堂训练课堂训练雾是指接近地球表面，大气中悬浮的小水滴或冰晶组成的水汽凝结物。当气温达到露点温度时(或接近露点温度)，空气里的水汽凝结生成雾。霾，也称灰霾，是指大量烟、尘等微粒悬浮而形成的大气浑浊现象。PM2.5(细颗粒物)是媒体和公众关注的话题，它是指悬浮在空气中，粒径(空气动力学直径)小于或等于2.5微米的颗粒物。(5)对北京市PM2.5浓度年均贡献率最大的是()A扬尘 B机动车排放C燃煤 D建筑尘(6)有关雾或霾的特点和影响是()A霾一般有明显的日变化，雾的日变化不明显B能见度相同的条件下，大气的相对湿度大时，为霾；小时，为雾C雾使地面水汽不易蒸发，滋润土地，又具有保温作用D露点温度高低主要受凝结核的影响AC
