【公开课】大气的组成和垂直分层+课件人教版（2019）必修一+.pptx

课前大声背诵大本P54 T5（1）石钟乳的形成过程。小本 课时评价十 T15（1）简述海蚀柱的形成过程。课前物品准备：课本课前物品准备：课本 3+2 3+2大本大本 小本小本 大气的组成和垂直分层近地面到2000-3000km（大气上界）大气的组成与垂直分层课标要求学习目标1.利用干洁空气的组成图，知道大气组成成分，理解大气主要成分的作用。2.利用大气垂直分层示意图，知道大气垂直分层的依据，理解每层的特点和与人类活动的关系。3.结合大气成分的主要作用，分析大气层气温变化和大气运动的原因。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。自主探究快速阅读课本P70-P72，思考以下问题：1、低层大气主要有哪几部分组成？2、每一部分的主要成分是什么？各主要成分有何作用？1.干洁空气低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体21%78%1%干洁空气组成二氧化碳 CO2臭氧O3氧气O2 氮气N278%21%1%一、低层大气的组成：干洁空气、水汽和杂质作用：生物体的基本成分作用：人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质，并参与有机物的燃烧、腐败和分解作用：光合作用的原料；对地面有保温作用作用：吸收紫外线思考 1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数变化趋势怎么样？是什么原因产生的变化呢？造成什么影响？变化趋势 呈现上升趋势，增加速度加快原因 1、化石燃料燃烧（释放大量二氧化碳）2、毁林（减少森林吸收二氧化碳的量）影响 二氧化碳增加导致全球变暖雨水下降时尘埃微粒也就随之而降落水汽和杂质作用：含量很少却在天气现象中扮演重要角色成云致雨的必要条件降水（成云致雨）的条件：降水（成云致雨）的条件：1 1充足的水汽充足的水汽；2 2遇冷凝结；遇冷凝结；3 3凝结核凝结核大气中的杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件。分布变化：水汽：水平方向：海洋上空高于陆地上空；湿润地区上空高于干旱上空海洋上空高于陆地上空；湿润地区上空高于干旱上空 垂直方向：一般自地面向高空逐渐减少一般自地面向高空逐渐减少杂质：近地面大气中，陆上大于海上；城市大于乡村；冬季大于夏季近地面大气中，陆上大于海上；城市大于乡村；冬季大于夏季雨后空气是清新的：杂质作为凝结核随降雨降落到地面前后人类活动前后对比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，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，对生态系统和人类生存造成不利影响。对生态系统和人类生存造成不利影响。杂质会使大气能见度降低阅读课本阅读课本7272页了解并区分雾与霾页了解并区分雾与霾概念：概念：雾雾是指在接近地球表面、大气中悬浮的由小水是指在接近地球表面、大气中悬浮的由小水滴或冰晶组成的水汽凝结物，是一种常见的天气滴或冰晶组成的水汽凝结物，是一种常见的天气现象。现象。霾霾是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子的集合体，能够使空气混浊。合物等粒子的集合体，能够使空气混浊。区别：区别：雾雾-气态和液态物质；日出后一般消散。气态和液态物质；日出后一般消散。霾霾-固态颗粒，日出后一般不会消散。固态颗粒，日出后一般不会消散。危害：危害：雾和霾都能造成能见度下降。雾和霾都能造成能见度下降。霾的固态颗粒来自于汽车尾气、工业废气、燃煤取暖废气，建筑工地和道路交通的扬尘。霾的固态颗粒来自于汽车尾气、工业废气、燃煤取暖废气，建筑工地和道路交通的扬尘。霾：霾：1 1、影响人体健康、影响人体健康 2 2、对生态环境和交通安全造成危害。、对生态环境和交通安全造成危害。气温（）高度（千米）5012高层大气平流层对流层宇宙火箭 人造卫星极光流星气温垂直分布积雨云-1006020-20-60二二、大气的垂直分布层大气的垂直分布层近地面到近地面到2000-3000km2000-3000km（大气上界）（大气上界）根据大气的根据大气的温度、密度和运动状况温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异在垂直方向上的差异对流层 与人类的关系最密切纬度纬度高纬度地区高纬度地区：8989千米千米中纬度地中纬度地区：区：10121012千米千米 低低纬度纬度地区地区：17181718千米千米季节季节夏季较厚夏季较厚冬季较薄冬季较薄大气大气圈最圈最底层，集中了约底层，集中了约75%75%的的大大气气和和90%90%以上的以上的水水汽、汽、固体杂质固体杂质，大气，大气中的中的污染物污染物也多集中在这一层。也多集中在这一层。对流层下界与地面相接，上界高对流层下界与地面相接，上界高度度随随纬纬度和季节度和季节而变化。而变化。温带地区温带地区低纬地区受太阳辐射多，低纬地区受太阳辐射多，对流旺盛，对流层高度大对流旺盛，对流层高度大对流层的主要特点并分析其成因2 2、空、空气对流运动显著气对流运动显著3 3、天天气现气现象复杂多变象复杂多变1 1、气、气温随高度增加而递减，温随高度增加而递减，每上升每上升100100米降低米降低0.60.6。高度km200120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气温度热量绝大部分热量绝大部分来自来自地面地面上冷下热，上冷下热，差异大，对流强差异大，对流强水汽、杂质多水汽、杂质多对流显著气流对流显著气流上升气温降低，上升气温降低，水汽凝结，成水汽凝结，成云致雨云致雨平流层的主要特点并分析其成因3 3、大大气平稳气平稳,天气晴朗天气晴朗,有利高空飞行有利高空飞行1 1、气、气温温随高度随高度升高而升高而升高升高。2 2、（大、（大气气上热下冷上热下冷，大气稳定，大气稳定）大气）大气以以水平水平运动主；运动主；高度km200120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气温度平流层范围：自对流层顶部至50-55千米高空。臭氧层（臭氧层（15-3515-35千米）吸收大量紫外线使大气增温千米）吸收大量紫外线使大气增温水汽和杂质含量少，水汽和杂质含量少，无云雨现象，能见度好无云雨现象，能见度好臭氧层空洞臭氧在大气中比例虽小，但具有强烈吸收太阳紫臭氧在大气中比例虽小，但具有强烈吸收太阳紫外的能力外的能力-地球生命的保护伞。地球生命的保护伞。人们大量使用氮肥以及人们大量使用氮肥以及氯氟烃即氟里昂氯氟烃即氟里昂会使平流会使平流层的臭氧遭到破坏。层的臭氧遭到破坏。20072007年年9 9月月1313日日,南极上空的臭氧层空洞南极上空的臭氧层空洞对人类健康影响对人类健康影响1 1增加增加皮肤癌皮肤癌。2 2损害眼睛，增加白内障患者。损害眼睛，增加白内障患者。3 3削弱免疫力，增加传染病患者。削弱免疫力，增加传染病患者。对生态影响对生态影响1 1农产品减产及其品质下降。农产品减产及其品质下降。2 2减少渔业产量。减少渔业产量。3 3破坏森林。破坏森林。高层大气的主要特点并分析其成因1 1、气、气温随高度升高温随高度升高先降低先降低后上后上升升2 2、底部对流运动，上部平流运动、底部对流运动，上部平流运动4 4、有、有极光和流星现象极光和流星现象高度km200120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气温度高层大气3 3、存在电离层（、存在电离层（6050060500千米），能反射千米），能反射无线电波，对无线电通信有重要作用无线电波，对无线电通信有重要作用 平流层以上大气。平流层以上大气。离地面远离地面远引力小大气密度很小，引力小大气密度很小，2000-30002000-3000千米千米空气经常散逸到宇宙空间，被认为是空气经常散逸到宇宙空间，被认为是大气上界。大气上界。自平流层顶开始，由于没有吸收紫外线自平流层顶开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温下降；其后大气吸收太阳的臭氧，气温下降；其后大气吸收太阳辐射，温度又上升。辐射，温度又上升。电离层大气在电离层大气在紫外线和宇宙射线紫外线和宇宙射线作用下，大作用下，大气分解为离子，处于高度电离状态气分解为离子，处于高度电离状态本课小结本课小结 一、大气的组成一、大气的组成组成成分作 用干洁空气氧氮二氧化碳臭氧水汽固体杂质范围特点成因对流层平流层高层大气二、大气垂直分层二、大气垂直分层注意两个层（臭氧层与电离层）及其作用逆温现象：逆温现象：1、定义：一一般般情情况况下下，对对流流层层温温度度上上冷冷下下热热，但但在在一一定定条条件件下下，对对流流层层的的某某一一个个高高度度范范围围内内会会出出现现气气温温随随高高度度增增加加而而上上升升的的现现象象或或降降温温变变化化率小于率小于0.6C/100 m0.6C/100 m的现象。的现象。2 2、常见分类、常见分类（1 1）辐射逆温）辐射逆温（2 2）地形逆温）地形逆温(3)(3)平流逆温平流逆温(4)(4)锋面逆温锋面逆温当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，暖空气与冷地面之间不断进行热量交换。暖空气下层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，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。从而形成逆温。锋锋面附近，因暖气团在上，冷气团在下，形成逆温。面附近，因暖气团在上，冷气团在下，形成逆温。辐射逆温：常发生在辐射逆温：常发生在晴朗无云的夜间晴朗无云的夜间，由于地面辐射很强，近地面层气温，由于地面辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失温黎明前最强，日出后自下而上消失。辐射逆温的形成过程如图：。辐射逆温的形成过程如图：逆温生消过程，自下而上出现和消失。逆温生消过程，自下而上出现和消失。地形逆温：常发生在地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。山坡冷气流向山底滑落山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷导致空气上热下冷逆温的影响：逆温的影响：(3(32 2，5959页页)逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气对流运动的发展，逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气对流运动的发展，不利：不利：不利于烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，易产生浓雾天气，不利于烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，易产生浓雾天气，能见度变差，空气污染加重；能见度变差，空气污染加重；加重呼吸道疾病。加重呼吸道疾病。有利：利于高空飞行，减少颠簸；有利：利于高空飞行，减少颠簸；减少沙尘暴的发生减少沙尘暴的发生2.在某些特殊条件下，近地面大气会出现逆温现象。据此，完成相关任务。（1）对流层大气出现逆温时，会对近地面空气质量产生什么样的影响？（2）查询 20 世纪世界八大公害事件，了解哪些公害事件与逆温现象有关。(1)正常情况下，对流层气温是上冷下热，容易形成对流。若对流层局部范围内出现逆温现象，则抑制了对流的发生，导致近地面污染物不易扩散，进而可能造成大气污染。（2）20世纪八大公害事件指因现代化学、冶炼、汽车等工业的兴起和发展，工业“三废”排放量不断增加，环境污染和破坏事件频频发生。从20世纪30年代至60年代，发生了8起震惊世界的公害事件，其中与逆温现象有关的是：比利时马斯河谷烟雾事件；美国多诺拉镇烟雾事件；伦敦烟雾事件；美国洛杉矶光化学烟雾事件等。1.在对流层，海拔每上升 100 米，气温约下降 0.6，从而形成一个随高度增加而温度下降的大气垂直温度梯度。据此，完成相关任务。（1）近年来，贵阳将“中国避暑之都”作为城市名片，着力打造“避暑”旅游产品，大力发展“避暑”经济。在我国地形图上，找到贵阳、重庆、武汉、长沙、上海的位置；读图 3-7，说明贵阳打造避暑旅游名城的优势条件，并分析其形成原因 答案：相较于重庆、武汉、长沙、上海，贵阳虽然纬度较低，位于亚热带，但由于其处在云贵高原，海拔较高，故夏季天气凉爽。1.在对流层，海拔每上升 100 米，气温约下降 0.6，从而形成一个随高度增加而温度下降的大气垂直温度梯度。据此，完成相关任务。（2）每年 3 月，西藏大部分地区的隆冬尚未结束，林芝的桃花却竞相开放，争奇斗艳，皑皑白雪与灼灼桃花相互映衬（如图 3-9），让人领略到“雪域江南”的独特春光。读图 3-8，试分析这一地理现象的形成原因。（2)2)林芝虽然处在青藏高原地区，但仔细观察发现该地海拔较低，最低处海拔不到林芝虽然处在青藏高原地区，但仔细观察发现该地海拔较低，最低处海拔不到10001000米，米，且所在的纬度也比较低，故且所在的纬度也比较低，故3 3月份气温已经较高，有桃花盛开。月份气温已经较高，有桃花盛开。大气的垂直分层本课小结本课小结 一、大气的组成一、大气的组成组成成分作 用干洁空气氧氮二氧化碳臭氧水汽固体杂质范围特点成因对流层平流层高层大气二、大气垂直分层二、大气垂直分层注意两个层（臭氧层与电离层）及其作用,及逆温对流层 与人类的关系最密切纬度纬度高纬度地区高纬度地区：8989千米千米中纬度地中纬度地区：区：10121012千米千米 低低纬度纬度地区地区：17181718千米千米季节季节夏季较厚夏季较厚冬季较薄冬季较薄大气大气圈最圈最底层，集中了约底层，集中了约75%75%的的大大气气和和90%90%以上的以上的水水汽、汽、固体杂质固体杂质，大气，大气中的中的污染物污染物也多集中在这一层。也多集中在这一层。对流层下界与地面相接，上界高对流层下界与地面相接，上界高度度随随纬纬度和季节度和季节而变化。而变化。温带地区温带地区低纬地区受太阳辐射多，低纬地区受太阳辐射多，对流旺盛，对流层高度大对流旺盛，对流层高度大0459045901718km1012km1012km89km89km一架客机要求保持在十千米左右的高度飞行，应该在（）地方上空飞最安全。A.澳大利亚上空 B.加拿大北部上空C.新加坡上空 D.中国南部上空B地 面对流层顶89KM1718KM89KM赤道北极南极 一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？平流层对流层平流层T9气温（）高度（千米）5012高层大气平流层对流层宇宙火箭 人造卫星极光流星气温垂直分布积雨云-1006020-20-60二二、大气的垂直分布层大气的垂直分布层近地面到近地面到2000-3000km2000-3000km（大气上界）（大气上界）根据大气的根据大气的温度、密度和运动状况温度、密度和运动状况在垂直方向上的差异在垂直方向上的差异1414、（、（1 1）对流）对流 平流平流（2 2）降低）降低 对流层大气的热源是地面对流层大气的热源是地面（3 3）平流层气温度随高度增加而上升，水平运动为主，大气稳定；距地）平流层气温度随高度增加而上升，水平运动为主，大气稳定；距地面远，水汽、固体杂质少，天气晴朗面远，水汽、固体杂质少，天气晴朗，利于高空飞行。，利于高空飞行。升高升高 该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线(4)(4)电离电离（5 5）对流、该层大气上冷下热，易发生对流运动，又因含有水汽和固）对流、该层大气上冷下热，易发生对流运动，又因含有水汽和固体杂质，所以天气现象复杂多变体杂质，所以天气现象复杂多变辐射逆温：常发生在辐射逆温：常发生在晴朗无云的夜间晴朗无云的夜间，由于地面辐射很强，近地面层气温，由于地面辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。迅速下降，而高处气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失温黎明前最强，日出后自下而上消失。辐射逆温的形成过程如图：。辐射逆温的形成过程如图：逆温生消过程，自下而上出现和消失。逆温生消过程，自下而上出现和消失。地形逆温：常发生在地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。山坡冷气流向山底滑落山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷导致空气上热下冷逆温的影响：逆温的影响：(3(32 2，6363页页)逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气对流运动的发逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了空气对流运动的发展，展，不利：不利：不利于烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，易产生浓雾天气，不利于烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，易产生浓雾天气，能见度变差，空气污染加重；能见度变差，空气污染加重；加重呼吸道疾病。加重呼吸道疾病。有利：利于高空飞行，减少颠簸；减少沙尘暴的发生有利：利于高空飞行，减少颠簸；减少沙尘暴的发生2.在某些特殊条件下，近地面大气会出现逆温现象。据此，完成相关任务。（1）对流层大气出现逆温时，会对近地面空气质量产生什么样的影响？（2）查询 20 世纪世界八大公害事件，了解哪些公害事件与逆温现象有关。(1)正常情况下，对流层气温是上冷下热，容易形成对流。若对流层局部范围内出现逆温现象，则抑制了对流的发生，导致近地面污染物不易扩散，进而可能造成大气污染。（2）20世纪八大公害事件指因现代化学、冶炼、汽车等工业的兴起和发展，工业“三废”排放量不断增加，环境污染和破坏事件频频发生。从20世纪30年代至60年代，发生了8起震惊世界的公害事件，其中与逆温现象有关的是：比利时马斯河谷烟雾事件；美国多诺拉镇烟雾事件；伦敦烟雾事件；美国洛杉矶光化学烟雾事件等。1甲乙丙丁四图中最有利于大气污染物扩散的是（）甲 乙 丙 丁1 3下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变（）山地 谷地 平原 丘陵 3