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1、第一节 大气的组成和垂直分层第 二 章 地球上的大气嫦娥奔月之后的生活如何呢？美好的愿望美好的愿望残酷的现实残酷的现实冷死或热死冷死或热死砸死砸死。1 1、认识大气的物质组成、认识大气的物质组成2 2、理解人类活动对大气环境的影响、理解人类活动对大气环境的影响3 3、理解大气垂直分层对人类活动的影响、理解大气垂直分层对人类活动的影响大气的组成大气的组成干洁空气干洁空气对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气重点关注重点关注学习目标学习目标说明大气的组成和垂直分层，及与生产生活的联系。防弹衣防弹衣保温被保温被遮阳伞遮阳伞地球上的大气圈大气圈对地球生命的保护大气圈对地球生命的保护防弹衣防弹衣月球表
2、面陨石坑月球表面陨石坑遮阳伞大气吸收大气吸收大气反射大气反射大气散射大气散射保温被保温被太阳暖大地大地暖大气大气还大地一、大气的组成一、大气的组成如今的大气是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化如今的大气是地球长期演化的结果，在短时期内不会有明显的变化一、大气的组成一、大气的组成干洁空气：干洁空气：低层大气低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体中除去水汽和杂质以外的混合气体干干洁洁空空气气成分成分作用作用氧氧氮氮二氧二氧化碳化碳臭氧臭氧人类和其他生物维持生命活动所必需的物质人类和其他生物维持生命活动所必需的物质地球生物体的基本元素地球生物体的基本元素绿色植物进行绿色植物进行光合作用光
3、合作用的原料；的原料；吸收地面辐射的能力强，使气温升高吸收地面辐射的能力强，使气温升高吸收紫外线，使大气增温；吸收紫外线，使大气增温；对生物具有对生物具有保护保护作用。作用。1 1、大气的成分及其作用、大气的成分及其作用固体杂质：固体杂质：杂质中的凝结核，是成云致雨的必要条件。杂质中的凝结核，是成云致雨的必要条件。水汽水汽是指水的相变形成云、雨、雾、雪等天气现象；是指水的相变形成云、雨、雾、雪等天气现象；同时吸收和释放热量，影响地面和大气温度。同时吸收和释放热量，影响地面和大气温度。饱和的水汽饱和的水汽+凝结核凝结核+温度降低温度降低降水的形成条件：降水的形成条件：水的相变指水的气态、液态、固
4、态之间的三态转化水的相变指水的气态、液态、固态之间的三态转化2 2、人类活动与大气污染、人类活动与大气污染人人类类活活动动排排放放的的污污染染物物进进入入大大气气，会会影影响响大大气气的的成成分分和和含含量量，产生产生大气污染大气污染，对对生态系统生态系统和和人类生存人类生存造成不利影响造成不利影响人类人类工业工业生产排放的废气、生产排放的废气、汽车汽车排放的尾气会造成大气污染排放的尾气会造成大气污染思考：思考：17401740年到年到20112011年，短短年，短短不到不到300300年的时间里，二氧年的时间里，二氧化碳体积分数变化趋势怎么化碳体积分数变化趋势怎么样？是什么原因产生的变化样？
5、是什么原因产生的变化呢？造成什么影响？呢？造成什么影响？变化趋势：变化趋势：呈现上升趋势，增加速度加快呈现上升趋势，增加速度加快原因：原因：化石燃料燃烧（释放大量二氧化碳）化石燃料燃烧（释放大量二氧化碳）土地利用的变化（毁林，减少森林吸收二氧化碳的量）土地利用的变化（毁林，减少森林吸收二氧化碳的量）影响：影响：全球变暖、气候异常、生态恶化全球变暖、气候异常、生态恶化活动探究活动探究 了解大气含氧量减少对人体产生的影响了解大气含氧量减少对人体产生的影响地点地点 榆中榆中 多巴多巴 海埂海埂 兴隆兴隆呈贡呈贡海拔海拔/m19962366188821181906经度经度10402E10331E102
6、41E11722E10248E纬度纬度3552N3552N2501N4036N2453N表表2.1 2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标我国部分高原训练基地的地理坐标大气中大气中氧气含量氧气含量对人体健康至关重要；科学研究发现，对人体健康至关重要；科学研究发现，适当的适当的缺氧环境缺氧环境利于激发运动员的运动潜力；但含氧量太低会危害人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体健康甚至危及生命我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南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呈贡等国家级高原体育训练基地 在奥运会等世界
7、重大体育赛事中，来自非洲在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞尔比亚、肯尼埃塞尔比亚、肯尼亚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？运动员成绩优异的原因吗？海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔为海拔1800-24001800-2400
8、米。米。我国的高原训练基地的海拔在这个范我国的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？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。推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。表表2.2 2.2 不同海拔与海平面的含氧量比不同海拔与海平面的含氧量比3 3、人类活动对大气的影响、人类活动对大气的影响臭氧层臭氧层破坏：破坏：冰箱、冰柜的使用，释放大量氟氯烃化合物，破冰箱、冰柜的使用，释放大量氟氯烃化合物，破坏大气中的臭氧。坏大气中的臭氧。The Ozone Hole时间时间：南极上空每年春季：南极上空每年春季影响影响：紫外线给人类带来疾病，如皮肤病、紫外线给人类带来疾病，如皮肤病、白内
9、障等白内障等 加快气候变化的幅度加快气候变化的幅度措施措施：限制生产和使用氟氯碳化物等消耗臭氧层的物质限制生产和使用氟氯碳化物等消耗臭氧层的物质 全球国际合作（公约和议定书）全球国际合作（公约和议定书）对流层平流层高层大气地球大气从地面向上，可延伸到数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和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气对流层、平流层和高层大气思考思考:为什么平流层适合飞机飞行为什么平流层适合飞机飞行?无线电通信利用了哪层大气的特性无线电通信利用了哪层大气的特性?二、大气的垂直分层二、大气的
10、垂直分层对流层（到对流层（到1212千米）千米）二二.大气的垂直分层大气的垂直分层气温特征气温特征热量源于地面，热量源于地面，气温随海拔升高而降低气温随海拔升高而降低（每上升（每上升100100米下降米下降0.60.6）天气特征天气特征复杂多变复杂多变近地面的水汽和杂质通过对流运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动向上输送，在上升过程中随着气温降低，温降低，容易成云致雨容易成云致雨运动特征运动特征上冷下热，上冷下热，对流运动对流运动显著显著对流层厚度变化及影响因素对流层厚度变化及影响因素季节季节纬度纬度0459045901618km1012km1012km78km78k
11、m低纬度低纬度地区地区中纬度中纬度地区地区中纬度中纬度地区地区高纬度高纬度地区地区高纬度高纬度地区地区夏季较厚夏季较厚冬季较薄冬季较薄0459045901618km1012km1012km78km78km一架客机要求保持在十千米左右的高度飞行，应该在（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。）地方上空飞最安全。A.A.澳大利亚上空澳大利亚上空 B.B.加拿大北部上空加拿大北部上空C.C.新加坡上空新加坡上空 D.D.中国南部上空中国南部上空B高高度度每每上上升升一一千千米米气气温温下下降降 摄摄氏氏度度山顶的海拔为山顶的海拔为30503050米，米，那么温度是多少？
12、那么温度是多少？山下的海拔为山下的海拔为5050米，米，温度是温度是1515摄氏度摄氏度6 6-3-3摄氏度摄氏度15-15-（305050305050）/1000*6=-3/1000*6=-3探究活动：如果去高山地区游玩，需要提前准备什么？需要提前关注天气预报、路况信息、旅游区信息等带保暖的衣物、防紫外线的墨镜和外套等带防高原反应的紧急药物、氧气、治感冒类、外伤类等药物、防虫药物等提前检查身体，如有需要进行适应性训练、提前吃预防高原反应的药物准备一些水和食物、地图、现金、GPS信号接收机或手机等去游玩前通知亲属旅游情况的相关信息对流层中的逆温现象对流层中的逆温现象概概念念 ：一一般般情情况况
13、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升的现象或不变化，气象学上把这种现象称为上升的现象或不变化，气象学上把这种现象称为“逆温逆温”。辐辐射射逆逆温温：在在晴晴朗朗无无风风或或微微风风的的夜夜晚晚，地地面面辐辐射射很很快快冷冷却却，贴贴近近地地面面的的大大气气层层也也随随之之降降温温。由由于于空空气气愈愈靠靠近近地地面面，受受地地面面的的影影响响愈愈大大，所所以以，离离地地面面愈愈近近，降降温温愈愈多多；离离地地面面愈高，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温。愈高，
14、降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温。高度高度温度温度高度高度温度傍晚傍晚黎明前黎明前日出后日出后中午中午对对流流运运动动,有有利利于于污污染染物物扩散扩散对对流流运运动动抑抑制制,污污染染物物不不易易扩散扩散无逆温无逆温地面降温，逆温生成地面降温，逆温生成逆温消失，恢复正常逆温消失，恢复正常地面升温，逆温减弱地面升温，逆温减弱地面继续降温，地面继续降温，逆温范围扩大逆温范围扩大辐射逆温的形成及消失过程图解辐射逆温的形成及消失过程图解由于太阳辐射引起逆温的生消过程由于太阳辐射引起逆温的生消过程逆温的影响逆温的影响加加剧剧大大气气污污染染 ：由由于于逆逆温温现现象象的的存存在在，空空气气垂垂直直
15、对对流流受受阻阻，会会造造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。出出现现多多雾雾天天气气：早早晨晨多多雾雾的的天天气气大大多多与与逆逆温温有有密密切切的的关关系系，它它使使能见度降低，给人们出行带来不便能见度降低，给人们出行带来不便。对对航航空空造造成成影影响响：“逆逆温温”多多出出现现在在低低空空，多多雾雾天天气气给给飞飞机机起起降降带来不便带来不便逆逆温温若若出出现现在在高高空空，由由于于空空气气垂垂直直对对流流运运动动受受阻阻，飞飞机机可可以以平平稳飞行稳飞行，安全可靠，安全可靠空气垂直对流受阻，可有效空气垂直对流受阻，可有效抑制沙尘
16、暴抑制沙尘暴的发生发展的发生发展弊：弊：利：利：平流层（平流层（12-5012-50千米）千米）二二.大气的垂直分层大气的垂直分层气温特征气温特征臭氧吸收太阳紫外线，使大气增温臭氧吸收太阳紫外线，使大气增温平流层平流层气温随高度升高而升高气温随高度升高而升高运动特征运动特征上热下冷，上热下冷，以以平流运动平流运动为主为主天气特征天气特征无云雨现象无云雨现象该层大气中水汽和杂质含量很少，该层大气中水汽和杂质含量很少，无无云雨现象，能见度好，适合航空飞行云雨现象，能见度好，适合航空飞行平流层晴朗的天空及飞机平流层晴朗的天空及飞机1250高度高度(km)(km)（）温度温度20-600平平流流层层气
17、气温温垂垂直直分分布布热热冷冷2227km2227km处为臭氧层处为臭氧层平流层特点平流层特点:一架飞机沿一架飞机沿10km10km高空从高空从南极南极飞到飞到北极北极，依次穿过了大气，依次穿过了大气的哪几层？的哪几层？平流层平流层 对流层对流层 平流层平流层对流层顶对流层顶8 89km9km171718km18km8 89km9km赤道赤道北极北极南极南极10km10km平流层以上的大气，统称为高层大气平流层以上的大气，统称为高层大气。自平流层顶部开始，自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降；其后，由于大由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降；其后，由于大气吸收了更短波长的太阳
18、紫外线，温度又开始上升。气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又开始上升。高高层层大大气气高层大气高层大气二二.大气的垂直分层大气的垂直分层在在80-12080-120千米的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，成为千米的高空，多数来自太空的流星体会燃烧，成为流流星星；在在80-50080-500千米的高空，存在若干电离层，千米的高空，存在若干电离层，电离层能够反射无线电离层能够反射无线电波，对无线电通信具有重要影响电波，对无线电通信具有重要影响。高层大气的空气密度很小，在高层大气的空气密度很小，在2000-30002000-3000千米的高空，空气经常千米的高空，空气经常散逸到宇宙空间，被认为是大气
19、的上界散逸到宇宙空间，被认为是大气的上界。高层大气高层大气二二.大气的垂直分层大气的垂直分层高层大气产生的极光流星雨高层大气平流层以上的高空空气密度极小距地面远，受到的引力小电离层能反射无线电短波，对无线电通信有重要作用温度随高度增加先下降后上升由于没有臭氧气温随高度增加而迅速下降，而后又由于其中的氧原子能强烈吸收更短波长的紫外线，而导致气温随高度上升。高层大气特点高层大气特点:分层分层 高度范围高度范围主要特点主要特点特点成因特点成因与人类的关系与人类的关系大气大气分层分层垂直高度垂直高度 特点特点特点成因特点成因与人类的关系与人类的关系 对流对流层层平均平均厚度厚度12km12km，低，低
20、纬较纬较厚厚，高纬较高纬较薄薄气温随高度的增加而气温随高度的增加而降低降低空气空气对流对流运动旺盛运动旺盛雨雪云雾雨雪云雾等天等天气现象复杂气现象复杂多多变变地面是对地面是对流层大气的主要直接热源，流层大气的主要直接热源，离地面越近，受离地面越近，受太阳辐射越太阳辐射越多多该层下部该层下部_ _热热上部上部_ _冷冷，有利于空气对，有利于空气对流运动流运动集中了大气质量的集中了大气质量的3/43/4和几乎所有的和几乎所有的水汽水汽、杂质杂质。对流运动对流运动对流运动对流运动易成云致雨易成云致雨人类生活在对人类生活在对流层流层_ _ _底底_部部，与人类关系最与人类关系最为为密切密切 平流平流层
21、层对流对流层顶层顶部到部到50505555千米千米起初气温变化不明显，起初气温变化不明显，3030千千米以上气温随高度增加而米以上气温随高度增加而_ _迅迅速上升速上升以以平流平流运动为主运动为主天气天气_ _晴朗晴朗水汽和杂质含量很少，但有水汽和杂质含量很少，但有臭氧臭氧层层分布分布该层中的臭氧大该层中的臭氧大量量吸收吸收紫外线紫外线该层下部该层下部冷冷上部上部热热，大气大气稳定稳定水汽杂质极少，云雨绝迹，能见度水汽杂质极少，云雨绝迹，能见度_ _好好使地球上生使地球上生命免受紫外线命免受紫外线的伤害，被称的伤害，被称为为“地球生命地球生命的保护伞的保护伞”适合适合航空飞行航空飞行 高层高层
22、大气大气 平流平流_ _层层顶以上顶以上气压很气压很低低，空气密度很，空气密度很小小气温先气温先降低降低后后持续上升持续上升有若干有若干电离电离层层多数来自太空的多数来自太空的流星体流星体会在会在该层燃烧，成为夜晚看到的流该层燃烧，成为夜晚看到的流星星该层大气离该层大气离地面地面远远，引力，引力小小电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度的作用下，处于高度电离电离状态状态电离电离层层能反射能反射无线电波无线电波,对无对无线电通信有重线电通信有重要作用要作用课堂课堂小结：小结：大气的组成大气的组成和和垂直分层垂直分层垂直分层垂直分层大气的成分及其作用大气
23、的成分及其作用人类活动与大气污染人类活动与大气污染大气的组成大气的组成对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气课堂训练在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答下题。在对流层中，大气的组成并不是固定不变的。据此回答下题。1.1.大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是（大气中含量虽很少，却是天气变化重要角色的物质是（)A.A.二氧化碳和臭氧二氧化碳和臭氧 B.B.氩和氖氩和氖 C.C.水汽和杂质水汽和杂质 D.D.氮和氧氮和氧2.2.由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由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（明显变化，表现在（）A.
24、A.臭氧增多臭氧增多 B.B.氧气增多氧气增多 C.C.水汽增多水汽增多 D.D.二氧化碳含量增加二氧化碳含量增加 C CD D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球由地面上升至100100千米处千米处。据其可能探测到的现象，回答据其可能探测到的现象，回答下下题。题。3.3.探空气球记录的随高度升高气温变化探空气球记录的随高度升高气温变化的规律是（的规律是（）A.A.递减递减递增递增递减递减B.B.递减递减递减递减递增递增递增递增C.C.递增递增递减递减递增递增递减递减D.D.递减递减递增递增递减递减递增
25、递增4.4.探空气球探测到水汽集中的大气层是（探空气球探测到水汽集中的大气层是（）A.A.对流层对流层 B.B.平流层平流层C.C.高层大气高层大气 D.D.电离层电离层D DA A 奥地利探险家鲍母加特纳在奥地利探险家鲍母加特纳在美国新墨西哥韦尔乘氦气球到美国新墨西哥韦尔乘氦气球到达距地面达距地面3904439044米后，从太空舱米后，从太空舱里跳下，并成功落地。阅读材里跳下，并成功落地。阅读材料，完成料，完成5-65-6题。题。5 5鲍姆加特纳跳出时的高度处在（鲍姆加特纳跳出时的高度处在（）A A对流层对流层B B平流层平流层C C高层大气高层大气D D大气上界大气上界6 6从跳出到落地，
26、鲍姆加特纳经历的大气温度变化是（从跳出到落地，鲍姆加特纳经历的大气温度变化是（）A A逐渐降低逐渐降低 B B逐渐升高逐渐升高 C C先升高后降低先升高后降低D D先降低后升高先降低后升高BD读大气垂直分层示意图，回答读大气垂直分层示意图，回答7979题题 7 7图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线 A A B B C C D D8 8对短波通信具有重要意义的电离层位于对短波通信具有重要意义的电离层位于 A A层顶部层顶部 B B层底部层底部 C C层中部层中部 D D层层9 920112011年年1111月我国发射的月我国发射的“神州神州8 8号号”飞船运
27、行飞船运行轨道所在的大气层轨道所在的大气层 A A气温在气温在5050到到2020之间之间 B B气温随高度增加平稳下降气温随高度增加平稳下降 C C最低气温约为最低气温约为80 80 D D最高气温约为最高气温约为4040B BD DC C1010、读下表，在风速大致相同，而气温垂直分、读下表，在风速大致相同，而气温垂直分布不同的布不同的A A、B B、C C、D D四种情况中，最有利于该四种情况中，最有利于该地某工厂地某工厂7878米高的烟囱烟尘扩散的是（米高的烟囱烟尘扩散的是（）20米米40米米60米米80米米100米米A16.316.616.817.017.1B21.021.020.920.921.0C20.920.820.620.220.0D15.214.814.714.915.2C C