第2單元

大氣環(huán)境主題四

大氣的組成和垂直分成學(xué)習(xí)目標(biāo)明確大氣的組成，理解大氣主要成分的分布特點(diǎn)及其對(duì)地理環(huán)境和人類活動(dòng)的重要影響。?能夠準(zhǔn)確說出對(duì)流層、平流層、高層大氣的分布高度范圍，以及各層在溫度變化、大氣運(yùn)動(dòng)形式、天氣現(xiàn)象等方面的顯著特征。?結(jié)合各層在溫度變化、大氣運(yùn)動(dòng)形式、天氣現(xiàn)象等方面的顯著特征，理解大氣各分層對(duì)人類活動(dòng)的重要意義。?學(xué)習(xí)重難點(diǎn)重點(diǎn)大氣的組成成分及作用；理解大氣垂直分層的依據(jù)和各層特征；明晰大氣各層與人類活動(dòng)的關(guān)系；難點(diǎn)逆溫現(xiàn)象的成因及特點(diǎn)課堂導(dǎo)入：航天服的秘密“飛天”艙外航天服最外的防護(hù)層可耐受正負(fù)100℃以上的溫差變化，它面向太陽(yáng)的一面要經(jīng)受超過200℃的高溫炙烤，背對(duì)太陽(yáng)的一面則要承受低溫冰凍。此外，艙外航天服還要過濾外太空的強(qiáng)烈輻射，以及避免航天員在受到?jīng)_擊時(shí)受傷。●為什么艙外航天服都是白色的?航天員在艙外活動(dòng)時(shí)，航天服各層分別起到什么作用?●航天員在艙外所面對(duì)的太空大氣環(huán)境和我們生活的近地面大氣環(huán)境一樣嗎?壹Partone大氣的組成干潔大氣、水汽、成云致雨的條件、大氣成分的變化大氣的組成近地面大氣干潔空氣水汽其他成分干潔空氣干潔空氣是大氣的主體，平均約占低層大氣體積的99.97%。組成成分占比影響氮?dú)?8%地球生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要組成部分氧氣21%生物維持生命活動(dòng)基本成分，產(chǎn)于有機(jī)物燃燒，腐敗、分解。二氧化碳0.03%光合作用的基本原料、溫室氣體甲烷溫室氣體臭氧吸收太陽(yáng)紫外線氬氣0.93%其他微量氣體...0.04%水汽水汽是大氣中最重要的成分之一來源：①海水的蒸發(fā)②地表水體的蒸發(fā)③植物的蒸騰作用水汽的作用：大氣中的水汽與云、霧、雨、雪以及虹等自然現(xiàn)象有著密切的關(guān)系水汽的分布：①緯度分布：低緯度的溫暖洋面上，水汽含量大，而干旱的沙漠和極地地區(qū)，水汽含量極少②季節(jié)分布：夏季水汽含量大，冬季少水汽虹是太陽(yáng)光照射在大氣中水汽上發(fā)生折射和反射作用而形成的彩色圓弧，由外到內(nèi)呈紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。大氣其他成分大氣中還有一些其他的微小塵埃。微小塵埃的影響：有利：成云致雨的必要條件不利：加重大氣污染課堂鏈接：成云致雨的必要條件大氣水汽充足凝結(jié)核：空氣中的微小塵?？諝獾慕禍貤l件閱讀時(shí)間：早期大氣的成分地球早期大氣中的氧氣比例非常低。大約到了29億年前，大量藻類的光合作用使得大氣中的氧氣含量逐漸增加。氧氣分子在紫外線輻射作用下分解為氧原子，單個(gè)氧原子與其他氧氣分子結(jié)合，形成臭氧。隨著高空大氣中臭氧的增多，臭氧層逐漸形成，透過大氣到達(dá)地面的紫外線減少，使地球上的生物免受過量紫外線輻射的傷害，從最初只能棲息在海洋逐漸向陸地上過渡。隨著地球上陸地植物的增多，光合作用產(chǎn)生的氧氣也逐漸增多。大氣組成成分的變化自工業(yè)革命以來，特別是近幾十年來，地球大氣的成分持續(xù)發(fā)生著變化，這些變化有些是自然現(xiàn)象，有些是人類活動(dòng)造成的?！颉疤夹l(wèi)星”是用于監(jiān)瀏全球大氣中二氧化碳含量的衛(wèi)星。這是我國(guó)于2016年12月22日發(fā)射的首顆碳衛(wèi)星、對(duì)我國(guó)掌握全球變暖趨勢(shì)和全球碳排放分布具有重要意義。認(rèn)識(shí)霧霾霧霾是霧和霾的混合物，主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物等物質(zhì)組成。產(chǎn)生霧霾的物質(zhì)來源多種多樣，如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚(yáng)塵、垃圾焚燒，甚至火山噴發(fā)等等。霧霾會(huì)造成大氣能見度差，其中的可吸入顆粒物顆粒小，含有大量的有毒、有害物質(zhì)，且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響較大。霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài)。2014年，我國(guó)首次將危害健康的霧霾天氣納入自然災(zāi)害災(zāi)情進(jìn)行通報(bào)。2018年11月28日長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的霧霾(淺灰色為霾，白色團(tuán)狀的為云)貳Parttwo大氣的垂直分層對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、逸散層、電離層大氣垂直分層自地面向上，隨高度的增加，大氣越來越稀薄，氣壓越來越低。大氣的上界可延伸到離地面2000~3000千米的高度。大氣垂直分層的依據(jù)：大氣在垂直方向上的物理性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)狀況。大氣垂直分層：對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和散逸層，后三層也統(tǒng)稱為高層大氣。對(duì)流層對(duì)流層是地球大氣層的最底層，同時(shí)也是大氣層里氣壓最高、密度最大的一層。對(duì)流層集中了約3/4的大氣質(zhì)量和幾乎所有的水汽。對(duì)流層范圍的變化規(guī)律：緯度變化：一般情況下，對(duì)流層頂部高度在赤道地區(qū)為17～18千米，中緯地區(qū)為10~12千米，高緯地區(qū)為8～9千米。季節(jié)變化:在同一地區(qū)，對(duì)流層頂部高度夏季略高于冬季。對(duì)流層熱量來源：地面輻射特點(diǎn)：對(duì)流層的氣溫隨著高度的增加而降低。對(duì)流運(yùn)動(dòng)十分明顯，易形成云、雨、雪等天氣現(xiàn)象。與人類活動(dòng)密切相關(guān)課堂補(bǔ)充：逆溫現(xiàn)象在一定條件下，對(duì)流層下部會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度升高而增加的逆溫現(xiàn)象。逆溫層可以阻礙空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，使污染物難以擴(kuò)散。逆溫現(xiàn)象輻射逆溫在晴朗無風(fēng)或微風(fēng)的夜晚，地面會(huì)因輻射而冷卻降溫，與地面接近的大氣層冷卻降溫相對(duì)迅速，而上層的空氣冷卻降溫相對(duì)緩幔，因此低層大氣產(chǎn)生“上熱下冷”的逆溫現(xiàn)象，形成逆溫層。平流逆溫暖空氣水平移動(dòng)到冷的地面或氣團(tuán)上鋒面逆溫當(dāng)冷暖空氣相遇時(shí)，較輕的暖空氣往往爬在較重的冷空氣背上，氣溫自然就會(huì)出現(xiàn)下冷上暖的逆溫現(xiàn)象。地形逆溫主要發(fā)生在盆地和谷地中，由于山坡散熱快，冷空氣循山坡下沉到谷底，谷底原來的暖空氣被冷氣抬擠上升，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象。逆溫現(xiàn)象逆溫的影響積極影響：①可以抑制沙塵暴的發(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)。

②逆溫出現(xiàn)在高空，對(duì)飛機(jī)的飛行極為有利。因?yàn)轱w機(jī)在飛行中不會(huì)有大的顛簸，飛行平穩(wěn)。同時(shí)，萬里晴空提高了能見度，使飛行更加安全。

③可應(yīng)用于谷物種植，提高產(chǎn)量及質(zhì)量。

消極影響：逆溫阻礙了空氣的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)，妨礙了煙塵、污染物、水汽凝結(jié)物的擴(kuò)散，易造成大氣污染。平流層平流層范圍；從對(duì)流層頂部到距地面約50千米特殊結(jié)構(gòu)：臭氧層特點(diǎn)：氣溫變化特點(diǎn)：平流層的氣溫隨高度的增加而升高大氣運(yùn)動(dòng)方式：以平流運(yùn)動(dòng)為主平流層的水汽和塵埃含量少，空氣較為穩(wěn)定，無云雨現(xiàn)象。適合飛機(jī)高空飛行。能吸收進(jìn)入大氣層的大部分紫外線，保護(hù)地球上的生物免受過量紫外線的傷害；而穿過大氣到達(dá)地面的少量紫外線，又具有殺菌作用。中間層范圍：從平流層頂部向上一直延伸到距地面約85千米處為中間層。特點(diǎn)：中間層氣溫一般隨高度增加而降低，空氣稀薄，有一定的垂直運(yùn)動(dòng)。中間層大氣吸收的太陽(yáng)輻射極少，氣溫很低，非常稀缺的水汽可以凝華為夜光云?？刺熳R(shí)云云主要是由水汽上升冷卻而形成的，水汽在凝結(jié)或凝華過程中有著不同的特點(diǎn)，形成了不同形態(tài)的云。云千姿百態(tài)，儀態(tài)萬千。觀察你所看到的各種云，根據(jù)下圖的描述判斷它們的類型。對(duì)流層（低云族）看天識(shí)云對(duì)流層（中云族）對(duì)流層（高云族）看天識(shí)云平流層中間層熱層范圍：從中間層頂部到距地面250～500千米處為熱層特點(diǎn)：熱層的氣溫隨高度增加而升高極光現(xiàn)象多發(fā)散逸層范圍：散逸層是地球大氣的最外層特點(diǎn)：氣溫隨高度增加略有升高地球大氣在這一層逐漸過渡到星際空間課堂補(bǔ)充：電離層離地面約60千米至1000千米以上的大氣中存在一個(gè)電離層。在這一大氣層中，氣體分子處于部分電離或完全電離的狀態(tài)，且電離密度大到能影響無線電波。大氣在太陽(yáng)紫外線、X射線和高能帶電粒子的作用下，會(huì)發(fā)生電離作用。研究電離層對(duì)通信、廣播和全球?qū)Ш降扔兄匾饬x。思維導(dǎo)圖課堂練習(xí)大氣中的水汽和雜質(zhì)含量因時(shí)因地而異。據(jù)此完成下面兩題。1.下列同緯度的四地中，大氣中水汽含量最高的是(

)A.近海面區(qū)域B.內(nèi)陸近地面C.海面高空D.內(nèi)陸高空2.通常，近地面大氣中的雜質(zhì)含量(

)①冬季少于夏季②冬季多于夏季③鄉(xiāng)村少于城市④鄉(xiāng)村多于城市A.①③B.①④C.②③D.②④AC課堂練習(xí)1.答案：A解析：大氣中的水汽含量，在水平方向上，海洋上空高于陸地上空，濕潤(rùn)地區(qū)上空高于干旱地區(qū)上空：垂直方向上，一般自地面向高空逐漸減少。故選項(xiàng)同緯度的四地中，近海面區(qū)域大氣中水汽含量最高，A正確。2.答案：C解析：通常，夏季降水多，近地面大氣中的雜質(zhì)含量少；冬季較為干燥，地表多揚(yáng)塵，風(fēng)沙天氣較多，近地面大氣中的雜質(zhì)含量多，①錯(cuò)誤、②正確。城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密集，近地面大氣中的雜質(zhì)含量多于鄉(xiāng)村，③正確、④錯(cuò)誤。故選C。課堂練習(xí)北京時(shí)間2023年5月10日21時(shí)22分，天舟六號(hào)飛船順利發(fā)射。飛船在距離地面400千米高空與中國(guó)空間站成功對(duì)接。圖示意大氣垂直分層。完成下面小題。3.中國(guó)空間站位于(

)A.對(duì)流層B.平流層C.高層大氣D.大氣上界4.飛船穿越的大氣層中，有云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象發(fā)生的是(

)A.①層B.②層C.③層D.④層CA課堂練習(xí)3.答案：C解析：對(duì)接成功時(shí)，空間站所在高度大約為400千米，結(jié)合圖示和所學(xué)知識(shí)可知，位于地球大氣分層中的高層大氣，C正確。由圖示可知，中緯度對(duì)流層頂?shù)母叨燃s12千米，平流層范圍是12～50千米，大氣上界為3000km左右，A、B、D錯(cuò)誤。4.答案：A解析：，①為對(duì)流層，集中了大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)，大氣中的污染物也多集中在這一層，其對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著,有云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象發(fā)生，A符合題意；②為平流層，③層為中間層，④位于高層大氣層，與對(duì)流層相比，②③④層水汽、固體雜質(zhì)都相對(duì)較少，云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象較少，B、C、D不符合題意。課堂練習(xí)下圖為地球大氣的垂直分層圖（部分）。讀圖回答下面小題。5.①②③④四條曲線中，正確表示圖示大氣層氣溫垂直分布情況的是(

)A.①B.②C.③D.④6.影響該大氣層氣溫垂直變化的主要因素是(

)A.地面輻射B.二氧化碳C.臭氧D.人類活動(dòng)7.下列關(guān)于該大氣層的敘述，正確的是(

)A.有電離層，對(duì)無線電通信有重要作用B.天氣晴朗，對(duì)流旺盛，有利于高空飛行C.上部冷、下部熱，空氣以對(duì)流運(yùn)動(dòng)為主D.頂部與底部的氣溫相差約50℃ACD課堂練習(xí)5.答案：A解析：圖中大氣層高度位于12km—50km之間，可知該大氣層為平流層，該層大氣溫度隨高度升高而升高。該層大氣的下層氣溫隨高度變化很小，但在30km以上，氣溫隨高度增加而迅速上升。只有①曲線符合。6.答案：C解析：結(jié)合上題及所學(xué)知識(shí)可知，平流層中氣溫隨高度升高而升高是因?yàn)槌粞跷兆贤饩€。7.答案：D解析：電離層位于高層大氣；平流層上部熱、下部冷，空氣以水平運(yùn)動(dòng)為主。排除A、B、C項(xiàng)。讀圖分析①曲線可知其頂部與底部的氣溫相差約50℃。課堂練習(xí)受人類活動(dòng)的影響，大氣組成會(huì)產(chǎn)生一定的變化。據(jù)此回答下列小題。8.就全球來說，受人類活動(dòng)的影響，含量明顯增加的大氣成分是(

)A.氧氣B.氮?dú)釩.二氧化碳D.臭氧9.下圖所示曲線反映了城市綠地具有的作用是(