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1、国际空间站拍摄的大气层大气的组成和垂直分层 学习目标1、运用图表等资料，说明大气的组成及其与生产、生活的联系；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。大 气 的 组 成大气的组成 01 如今的大气成分是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化 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 低层大气水汽干洁空气杂质图2.2 干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氧气 21%氮气 78%氩气0.93%二氧化碳 0.038%（变动）其他 0.032%氖气0.0018%氦气 0.0005%氪气 0.0001%甲烷0.00016%氢气0.00005%氙
2、气0.000009%干洁空气的组成 图2.2 干洁空气成分的体积分数（25千米以下）氧气 21%氮气 78%氩气0.93%二氧化碳 0.038%（变动）其他 0.032%人类和其他生物维持生命活动所必需的物质地球上生物体的基本元素02大气组分的作用 小人物大作用大气的组分各组分的重要作用二氧化碳臭氧水汽杂质1、绿色植物进行光合作用的基本原料；2、吸收地面辐射的能力强，使气温升高。1、吸收太阳光中的紫外线，使大气增温；2、减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。1、水的相变，产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象；2、水的相变伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。作为凝结核，是成云致雨
3、的必要条件。大气污染03人类活动对大气的影响 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；图为北京优良天气和重污染天气对比与人类活动大气中二氧化碳含量的变化二氧化碳体积分数的变化 二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化(主要是毁林)活动：了解大气含氧量减少对人体产生的影响活动：了解大气含氧量减少对人体产生的影响大气中氧气含量对人体健康至关重要。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甚至危及生命。河北兴隆海拔2118米青海多巴海拔2366米甘肃榆中海拔1996米云南海埂、呈贡海拔1888米部分高原训练基地分布部分高
4、原训练基地分布海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%问题1：相比于平原地区，国家高原训练基地的大气含氧量是怎样的？问题2：请你思考在这些地区设立国家高原训练基地的原因。问题3：请你推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。活动：了解大气含氧量减少对人体产生的影响活动：了解大气含氧量减少对人体产生的影响大气的垂直分层大气的垂直分层概况 地球大气从地面向上，可延伸到数千千米高空；根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层 平流层 高层大气 (一) 对流层对流层平流层高层大气 高度范围 物质组成 主要特点低纬度：1718千米中纬度：10
5、12千米高纬度：89千米整个大气质量的3/4几乎全部的水汽、杂质大多大气污染物1. 气温随高度升高而降低；2. 空气对流运动显著；3. 天气复杂多变。12(二) 平流层对流层平流层高层大气 高度范围 物质组成 主要特点 1. 气温随高度升高而升高；2. 空气以平流运动为主，3. 天气晴朗，能见度好。对流层顶部5055千米高空水汽、杂质含量很少，22-27千米范围内，形成臭氧层5030适合航空飞行；(三) 高层大气对流层平流层高层大气 高度范围 物质组成 主要特点 1. 温度随高度升高先降低后升高；2. 电离层能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。平流层顶部3000千米高空空气密度很小，存在若
6、干电离层。80垂直分垂直分层层高度高度主要特点主要特点特点成因特点成因对对流流层层低纬低纬1718千米千米，中纬中纬1012千米，千米，高纬高纬89千千米米气温随高度的增加而递气温随高度的增加而递减减(每升高每升高100米，温度米，温度大约降低大约降低0.6地面是对流层大气主要的地面是对流层大气主要的直接热源，离地面越近，直接热源，离地面越近，受热越多受热越多空气对流运动显著空气对流运动显著该层上部冷、下部热，有该层上部冷、下部热，有利于空气对流运动利于空气对流运动天气现象复杂多变天气现象复杂多变几乎全部水汽、固体杂质几乎全部水汽、固体杂质集中在该层，对流运动易集中在该层，对流运动易成云致雨成
7、云致雨小结垂直垂直分层分层高度高度主要特点主要特点特点成因特点成因平平流流层层对流层顶对流层顶到到5055千米千米下层气温随高度变化下层气温随高度变化小；小；30千米以上随高千米以上随高度增加而迅速上升度增加而迅速上升该层中的臭氧大量吸收太阳该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线紫外线气流以平流运动为主气流以平流运动为主该层大气上热下冷，大气稳该层大气上热下冷，大气稳定定有利于高空飞行有利于高空飞行水汽、杂质极少，云雨绝迹水汽、杂质极少，云雨绝迹，能见度好，气流平稳，能见度好，气流平稳高高层层大大气气平流层顶平流层顶到大气上到大气上界界(高度约高度约20003000千米千米)气压很低，密度很小气压很低
8、，密度很小离地面远，引力小离地面远，引力小80500千米高空有若千米高空有若干电离层，能反射无干电离层，能反射无线电波线电波电离层大气在太阳紫外线和电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高宇宙射线的作用下，处于高度电离状态度电离状态补充：逆温现象补充：逆温现象1逆温含义逆温含义 一般情况下，对流层温度上冷下暖。但 在一定条件下，对 流层的某一高度有时 也会出现气温随高度增加而升高的现象， 这种气温逆转的现象我们称之为“逆温”。3.辐射逆温的生消过程辐射逆温的生消过程4.逆温的危害逆温的危害无论哪种条件造成的逆温，都会对大气质量造成很大的影响。这是因为逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，
9、阻碍了空气对流运动的发展，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面，能见度变差，空气污染加重，尤其是城市及工矿区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重的大气污染事件，如光化学烟雾。D DC C随堂练习1. 我国发射的神舟十一号载人飞船，在返回地面的过程中依次穿过 A平流层；对流层；高层大气 B臭氧层；电离层；对流层 C对流层；平流层；高层大气 D高层大气；平流层；对流层随堂练习2019 年国庆节上映的电影中国机长根据真实事件改编。2018 年5 月14日四川航空3U8633 航班由重庆飞往拉萨途中， 在万米高空突遇驾驶舱风挡玻璃爆裂、脱落，副机长曾半个身子被吸出机外等极端罕
10、见险情，后经机组人员齐心协力， 最后安全返航。图1 是大气垂直分层示意图。据此完成2、3 题。随堂练习2.3U8633 航班从重庆正常起飞半小时后， 飞行高度达9800 米时突发事故， 此时A. 飞机正飞行在平流层的顶部 B. 驾驶舱内温度出现急剧下降C. 机外气压明显高于机内气压 D. 飞机周围大气臭氧浓度很高3.影片中3U8633 航班返航过程中遇雷暴云，飞机剧烈颠簸，这是由于此时所处大气层A. 太阳辐射过强 B. 空气电离程度高C. 空气以水平运动为主 D. 空气垂直对流运动显著D 下图为“地球大气的垂直分层图(部分)”。4.四条曲线中，能正确表示大气层气温垂直分布状况的是 A. B.
11、C. D. 下图为“地球大气的垂直分层图(部分)”。5.有关该大气层的叙述，正确的是 A.有电离层，对无线电通信有重要作用B.天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行C.上部冷、下部热，空气以平流运动为主D.顶部与底部的气温相差60左右 右图为“大气垂直分层示意图”6.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 A. B. C. D.7.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 8.2017年4月20日我国发射的“天舟一号”飞船发射升空，在高度约380千米的轨道运行。“天舟一号”货运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