地球上的大氣大氣的組成和垂直分層人教版（2019）必修一核心素養(yǎng)借助大氣垂直分層示意圖，明確不同地區(qū)對(duì)流層厚度差異，如低緯度地區(qū)受熱多，對(duì)流層較厚，高緯度地區(qū)則相反；了解不同區(qū)域大氣成分可能存在的不同，像工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)大氣中污染物含量相對(duì)較高，認(rèn)識(shí)這些差異對(duì)區(qū)域氣候、人類生產(chǎn)生活的影響。區(qū)域認(rèn)知認(rèn)識(shí)到人類活動(dòng)對(duì)大氣組成影響重大，如大量燃燒化石燃料，排放過(guò)量二氧化碳，加劇全球氣候變暖；釋放氟氯烴等物質(zhì)，破壞臭氧層，威脅地球生物生存。樹(shù)立合理利用資源、減少污染排放的意識(shí)，以實(shí)現(xiàn)人類與大氣環(huán)境的和諧共生，維護(hù)地球生態(tài)平衡。人地協(xié)調(diào)觀通過(guò)觀察天空顏色、云的形態(tài)等日?，F(xiàn)象，判斷大氣狀況；繪制大氣成分比重圖和垂直分層圖，增強(qiáng)繪圖與信息整合能力；收集本地空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)、分析大氣污染狀況，提出改善建議，提升實(shí)踐操作與解決實(shí)際問(wèn)題的能力

。地理實(shí)踐力綜合分析大氣各組成成分的作用，像氧氣維持生命，二氧化碳影響全球氣候，水汽參與水循環(huán)等；全面考量大氣垂直分層的特點(diǎn)，如對(duì)流層氣溫隨高度降低、對(duì)流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，平流層因臭氧吸收紫外線而升溫、氣流平穩(wěn)等，理解各層與人類活動(dòng)及其他圈層的相互關(guān)系。綜合思維

2012年10月14日，奧地利“墜落人”鮑姆加特納在美國(guó)西南部乘坐太空艙升空。約3小時(shí)后，他上升至39km高空。隨后他從那里跳下，4分鐘后才打開(kāi)降落傘，成為第一個(gè)自由落體速度超音速的人。他配備的特制宇航服外表絕緣，密封的內(nèi)層中填充加壓氧氣；頭盔內(nèi)有液氧系統(tǒng)，護(hù)目鏡中有溫度調(diào)節(jié)器。39km高空與近地面的大氣有哪些不同？鮑姆加特納為什么要穿特制的宇航服？鮑姆加特納為此次極限跳傘準(zhǔn)備了5年，配備的特制宇航服價(jià)值12.5萬(wàn)英鎊（約合20.2萬(wàn)美元），外表絕緣。宇航服密封內(nèi)層填充加壓氧氣，胸包配備監(jiān)控、追蹤以及地面通訊設(shè)備，手腕上的裝置可以讓他實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)速度和海拔，護(hù)目鏡中裝有溫度調(diào)節(jié)器，防止霧霜影響視線。他從接近3.9萬(wàn)米的太空邊緣跳傘，歷時(shí)4分22秒最終平安降落到美國(guó)新墨西哥州的指定地點(diǎn)。鮑姆加特納的這一跳打破了多項(xiàng)世界吉尼斯紀(jì)錄，最令人激動(dòng)的是，這次跳落的最高速度突破了音速，達(dá)到1173km/h。鮑姆加特納已成功完成世界第一跳，最高速度達(dá)到了1173km/h，確認(rèn)突破了音速。其他確認(rèn)已經(jīng)打破的記錄有：飛行高度最高的載人氣球，跳躍的高度最高，以及下落速度最快。大氣的組成大氣=干潔空氣+水汽+雜質(zhì)低層大氣的組成0.93%的氬0.036%的CO2微量氣體干潔空氣水汽雜質(zhì)低層大氣中除去水汽和雜質(zhì)以外的混合氣體稱為干潔空氣。

氮?dú)狻獦?gòu)成生命體的基本元素氧氣—維持生命活動(dòng)的基本物質(zhì)1.大氣組成—干潔空氣大氣中二氧化碳和臭氧含量雖少，但對(duì)地球上的生命活動(dòng)和自然環(huán)境有著重要的作用二氧化碳—綠色植物光合作用的原料、對(duì)地面具有保溫作用臭氧—吸收紫外線，保護(hù)生物1.大氣組成—水汽與雜質(zhì)大氣中水汽和雜質(zhì)含量很少，但卻在天氣變化中扮演著重要角色。水的相變，產(chǎn)生云、雨、霧、雪等一系列天氣現(xiàn)象，同時(shí)伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣的溫度。水有固、液、氣三種狀態(tài)，這三種狀態(tài)又稱為水的三相，在一定溫度和壓力條件下，水的存在狀態(tài)可以發(fā)生改變，稱為相變1.大氣組成—水汽與雜質(zhì)大氣中的雜質(zhì)作為凝結(jié)核是成云致雨的必要條件水汽主要聚集在大氣圈的低層大氣中的水汽含量隨時(shí)間、地點(diǎn)和氣象條件而變化。一般是夏季多于冬季，低緯多于高緯固體雜質(zhì)也多集中于大氣圈的低層，隨地區(qū)、時(shí)間和天氣條件而變化，一般是陸上比海上多，城市比鄉(xiāng)村多，冬季比夏季多人類活動(dòng)影響大氣人類活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入大氣，會(huì)影響大氣的成分和產(chǎn)生大氣污染，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類生存造成不利的影響。2.人類活動(dòng)影響大氣觀察右圖，回答下列問(wèn)題：1.二氧化碳濃度在1740—2000年之間產(chǎn)生了怎樣的變化？2.二氧化碳濃度產(chǎn)生變化的原因有哪些？請(qǐng)結(jié)合生活實(shí)例加以分析。1、二氧化碳濃度在1740-2000年之間整體呈上升趨勢(shì)，尤其是在后期上升速度明顯加快。2、原因主要有人類大量燃燒化石燃料，如煤炭、石油、天然氣等，釋放出大量二氧化碳；還有人類對(duì)森林的過(guò)度砍伐，導(dǎo)致森林吸收二氧化碳的能力下降。比如，在工業(yè)生產(chǎn)中，工廠燃燒煤炭發(fā)電、驅(qū)動(dòng)機(jī)器，產(chǎn)生大量二氧化碳排放到大氣中；而像一些地區(qū)為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)，過(guò)度砍伐森林，原本這些森林可以通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，現(xiàn)在吸收量減少，使得大氣中二氧化碳濃度不斷升高。地球大氣上空臭氧層的臭氧從1970年代開(kāi)始以每年10%的速度遞減，在春季時(shí)連對(duì)流層的臭氧也在減少。形成所謂臭氧層空洞臭氧被消耗的主要原因是人類使用的冰箱，冰柜釋放大量的氟氯氫，商品名稱為氟利昂，氯化物和溴化物對(duì)臭氧分解的催化作用引起的?；顒?dòng)探究—氧氣含量變化對(duì)人體產(chǎn)生的影響博爾特被認(rèn)為是人類歷史上最偉大的短跑選手，其生涯共奪得了19枚世界大賽的短跑金牌，其中奧運(yùn)會(huì)收獲了8枚，世錦賽則拿下了11枚，成為世錦賽歷史上奪金最多的選手?；顒?dòng)探究—氧氣含量變化對(duì)人體的影響20歸納埃塞俄比亞和肯尼亞共同的地形特點(diǎn)，由此推測(cè)這兩個(gè)國(guó)家中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員體育成績(jī)優(yōu)異的原因。

科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)娜毖醐h(huán)境有利于激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)潛力，但含氧量太低會(huì)危害人體健康甚至危及生命。埃塞俄比亞高原，平均海拔2500到3000米東非高原，平均海拔1200米左右21閱讀教材30頁(yè)，在地圖冊(cè)中標(biāo)記出我國(guó)甘肅榆中、青海多巴、云南海埂、河北興隆、云南呈貢等國(guó)家級(jí)高原體育訓(xùn)練基地。海拔/m01000200030004000含氧量比/%10089787061目前，世界公認(rèn)的平原運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行高原訓(xùn)練的最佳海拔為1800～2400km，為什么運(yùn)動(dòng)員在更高海拔訓(xùn)練反而達(dá)不到理想的效果？隨著海拔的升高，氧氣含量越來(lái)越低，在更高海拔地區(qū)訓(xùn)練，含氧量過(guò)低，超過(guò)了人體的最大耐受力，反而使運(yùn)動(dòng)員的整體表現(xiàn)下降大氣的垂直分層地球內(nèi)部是可以分層的那外部大氣是否也可以分層呢？依據(jù)是什么呢？地球大氣從地面向上可延伸到數(shù)千米高空，根據(jù)溫度、運(yùn)動(dòng)狀況和密度，大氣自下而上可以分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。1.對(duì)流層對(duì)流層集中了整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4，幾乎全部水汽和塵埃，它具有以下三個(gè)基本特征：（1）氣溫隨高度的增加而遞減，平均每升高100米，氣溫降低0.65℃，在頂部降至-60℃其原因是太陽(yáng)輻射首先主要加熱地面，再由地面把熱量傳給大氣，因而愈近地面的空氣受熱愈多，氣溫愈高，遠(yuǎn)離地面則氣溫逐漸降低。上冷下熱地面是對(duì)流層大氣的直接熱源1.對(duì)流層對(duì)流層集中了整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部水汽，它具有以下三個(gè)基本特征：（2）空氣有強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)使高層和低層空氣得以交換，促進(jìn)熱量和水分傳輸，對(duì)成云致雨有重要作用。對(duì)流層的高度因緯度而異，在低緯地區(qū)為17到18千米在高緯度地區(qū)僅為8到9千米。冬季薄，夏季厚1.對(duì)流層對(duì)流層集中了整個(gè)大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部水汽，它具有以下三個(gè)基本特征：（3）天氣的復(fù)雜多變對(duì)流層集中了75%大氣質(zhì)量和90%的水汽，因此伴隨強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生水相變化，形成云、雨、雪等復(fù)雜的天氣現(xiàn)象。對(duì)流層與地表自然界和人類關(guān)系最為密切。2.平流層（1）溫度隨高度增加而增加22到27千米范圍內(nèi)，臭氧含量達(dá)到最大值，形成臭氧層，臭氧能吸收大量太陽(yáng)紫外線，從而使氣溫升高，并大致在50公里高空形成一個(gè)暖區(qū)。上熱下冷2.平流層（2）垂直氣流顯著減弱平流層中空氣以水平運(yùn)動(dòng)為主，空氣垂直混合明顯減弱，整個(gè)平流層比較平穩(wěn)。（3）水汽、塵埃含量極少平流層天氣晴朗，大氣透明度好。2.平流層平流層的大氣上部熱、下部冷，不易形成對(duì)流，以平流運(yùn)動(dòng)為主水汽和雜質(zhì)含量很少，無(wú)云雨現(xiàn)象，天氣晴朗，能見(jiàn)度好平流層為什么適合飛機(jī)飛行？3.高層大氣由于沒(méi)有吸收紫外線的臭氧，高層大氣自平流層頂部開(kāi)始?xì)鉁貢?huì)下降。隨后，由于大氣吸收了更短波長(zhǎng)的太陽(yáng)紫外線，溫度又持續(xù)上升。在300千米的高空，溫度可達(dá)1000℃以上3.高層大氣在80-120km的高空，多數(shù)來(lái)自太空的流星體會(huì)燃燒，產(chǎn)生流星現(xiàn)象。在80-500km的高空，若干電離層能反射無(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用。3.高層大氣高層大氣空氣密度很小，在2000-3000km的高空，高速運(yùn)動(dòng)的空氣質(zhì)點(diǎn)經(jīng)常逸散到宇宙空間，這個(gè)高度可以看作是地球大氣的上界。逆溫在對(duì)流層中，正常情況下氣溫是隨著高度的增加而降低的。但是，有些時(shí)候氣溫會(huì)隨著高度的增加而升高。一般來(lái)說(shuō)，近地面的空氣冷卻較快時(shí)，或者有一股較暖的空氣移來(lái)時(shí)，上層空氣溫度就會(huì)高于近地面空氣，這時(shí)就出現(xiàn)逆溫了。逆溫的出現(xiàn)就不利于空氣的上升運(yùn)動(dòng)，如果有污染物的話，污染物就會(huì)長(zhǎng)期停留在原處而造成污染。學(xué)科氣溫隨高度升高而遞減氣溫高度氣溫隨高度升高而遞增氣溫高度逆溫造成局部上熱下冷，大氣層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使大量煙塵水汽凝結(jié)物等聚集在它的下部，易產(chǎn)生大霧天氣，使能見(jiàn)度變壞，甚至造成嚴(yán)重大氣污染夜間地面迅速降溫，離地面愈近降溫愈快，形成逆溫，黎明達(dá)最強(qiáng)暖空氣水平移動(dòng)到冷的地面上，底層空氣受地面影響而迅速降溫山坡上的冷空氣沿斜坡下沉到谷底積聚并把較暖的空氣抬擠上升冷暖空氣相遇形成鋒面，其上方為暖空氣，下方為冷空氣平流霧平流霧（advectionfog），是當(dāng)暖濕空氣平流到較冷的下墊面上，下部冷卻而形成的霧。多發(fā)生在冬春時(shí)節(jié)，以北方沿海地區(qū)居多，能將城市中的建筑物“纏繞”其中，才使身處地面的人們覺(jué)得如臨仙境。平流霧和空氣的水平流動(dòng)是分不開(kāi)的，只要持續(xù)有風(fēng)，霧才會(huì)持續(xù)長(zhǎng)久。如果風(fēng)停下來(lái)，暖濕空氣來(lái)源中斷，霧很快就會(huì)消散。但逆溫也能帶來(lái)一些好處：抑制沙塵暴發(fā)生，因?yàn)樯硥m暴發(fā)生的條件是大風(fēng)、沙塵、強(qiáng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)逆溫若出現(xiàn)在高空，對(duì)飛機(jī)的飛行極為有利，使飛機(jī)在飛行中不會(huì)有大的顛簸，同時(shí)也提高了能見(jiàn)度，使飛行更加安全對(duì)流層平流層高層大氣厚度現(xiàn)象氣溫特點(diǎn)直接熱源高緯8~9千米，低緯17~18千米大氣對(duì)流，天氣多變海拔越高氣溫越低（上冷下熱）地面對(duì)流層平流層高層大氣現(xiàn)象氣溫特點(diǎn)受熱過(guò)程人類活動(dòng)大氣水平運(yùn)動(dòng)，天氣晴朗海拔越高氣溫越高臭氧吸收陽(yáng)光中的紫外線飛機(jī)飛行對(duì)流層平流層高層大氣高度分布?xì)鈮禾攸c(diǎn)現(xiàn)象人類活動(dòng)平流層頂?shù)酱髿馍辖鐨鈮旱?，空氣密度小有若干電離層，能反射無(wú)線電波對(duì)無(wú)線電通訊有重要作用對(duì)流層高層大氣平流層臭氧層臭氧層是大氣層的平流層中臭氧濃度高的層次。濃度最大的部分位于20—30公里（另說(shuō)20-25公里）的高度處。若把臭氧層的臭氧校訂到標(biāo)準(zhǔn)情況，則其厚度平均僅為3毫米左右。臭氧含量隨緯度、季節(jié)和天氣等變化而不同。紫外輻射在高空被臭氧吸收，對(duì)大氣有增溫作用，同時(shí)保護(hù)了地球上的生物免受遠(yuǎn)紫外輻射的傷害，透過(guò)的少量紫外輻射，有殺菌作用，對(duì)生物大有裨益。臭氧空洞（Ozonehole）指的是因空氣污染物質(zhì)，特別是氧化氮和鹵化代烴等氣溶膠污染物的擴(kuò)散、侵蝕而造成大氣臭氧層被破壞和減少的現(xiàn)象。大氣臭氧層的損耗是全球性大氣環(huán)境問(wèn)題，它直接關(guān)系到生物圈的安危和人類的生存。全球氣候變暖是一種和自然有關(guān)的現(xiàn)象，是由于溫室效應(yīng)不斷積累，導(dǎo)致地氣系統(tǒng)吸收與發(fā)射的能量不平衡，能量不斷在地氣系統(tǒng)累積，從而導(dǎo)致溫度上升，造成全球氣候變暖。由于人們焚燒化石燃料，如石油，煤炭等，或砍伐森林并將其焚燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，即溫室氣體，這些溫室氣體對(duì)來(lái)自太陽(yáng)輻射的可見(jiàn)光具有高度透過(guò)性，而對(duì)地球發(fā)射出來(lái)的長(zhǎng)波輻射具有高度吸收性，能強(qiáng)烈吸收地面輻射中的紅外線，導(dǎo)致地球溫度上升，即溫室效應(yīng)。全球變暖會(huì)使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等，不僅危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡，還影響人類健康甚至威脅人類的生存。另一方面，由于陸地溫室氣體排放造成大陸氣溫升高，與海洋溫差變小，進(jìn)而造成了空氣流動(dòng)減慢，霧霾無(wú)法短時(shí)間被吹散，造成很多城市霧霾天氣增多，影響人類健康。汽車限行，暫停生產(chǎn)等措施只有短期和局部效果，并不能從根本上改變氣候變暖和霧霾污染。下圖為某地某大氣成分濃度隨高度的變化示意圖。讀圖，完成下面小題。1.該大氣成分最可能為(

)A.氮?dú)?/p>

B.氧氣C.二氧化碳

D.臭氧2.該大氣成分(

)A.可以減少過(guò)量紫外線對(duì)生物的傷害B.對(duì)地面的保溫作用強(qiáng)C.濃度越高，越有利于人體健康D.體積分?jǐn)?shù)占比最小DA2023年6月10日傍晚，南京市區(qū)遭遇強(qiáng)對(duì)流天氣，出現(xiàn)了壯觀的懸球狀云(左圖)，俗稱顛簸的乳狀云，并持續(xù)10～15分鐘。某地理研究小組為了探究乳狀云的