3.1+大氣的組成與垂直分層【知識精研+能力提升】高中地理湘教版（2019）必修一+

該電影改編自川航3U8633航班緊急迫降事件。2018年5月14日，川航3U8633航班從重慶至拉薩飛行途中，在9800米高空，駕駛艙右側風擋玻璃破損脫落，導致座艙失壓。隨后，機組成功處置，在成都雙流機場安全備降，確保了機上119名旅客和9名機組人員的安全。飛機上除必要的儀器設備外，還需要準備哪些應急設備？為什么？機艙釋壓、氧氣面罩等第三章

地球上的大氣大氣的組成與垂直分層3.了解人類活動對大氣環境的影響和作用，樹立人類與環境和諧發展的觀念和意識。1.了解大氣的組成及其作用﹔認識人類活動對大氣成分的影響。2.知道大氣的結構，掌握對流層和平流層大氣的特點。運用圖表等資料，說明大氣的組成和垂直分層，及其與生產和生活的聯系。教學目標課程標準目錄CONTENT大氣的組成大氣的垂直分層大氣的組成大氣：包圍地球的空氣大氣為地球生命的繁衍和人類的發展提供了必要條件。大氣人類生活在大氣圈底部，大氣的物理狀態和組成成分的變化，時刻影響著我們。干潔空氣水汽固體雜質大氣中不包含水汽和雜質的整個混合氣體。含量很少且不固定，隨時間、空間及氣象條件而變化。氮氣

78%氧氣

21%25km高度以下含量不定，隨時間、空間和天氣條件而變化。氬氣

0.93%二氧化碳

0.038%（變動）其它

0.032%干潔空氣干潔空氣成分的體積分數（25千米以下）氧氣21%氮氣78%其他氣體地球上人類和其他生物維持生命活動必需的物質參與有機物的燃燒、腐敗和分解過程oN地球上生物體的基本元素co2綠色植物進行光合作用的基本原料；吸收和放射長波輻射，對地面起保溫作用o3吸收紫外線,地球生物的保護傘水汽作用水的相變形成云、雨、霧、雪等天氣現象；同時吸收和釋放熱量，影響地面和大氣溫度。是成云致雨的必要條件；對地面起保溫作用。水汽分布海洋上空高于陸地上空濕潤地區上空高于干旱地區上空水平方向自地面向高空減少垂直方向雜質成云致雨的必要條件作用隨時間、地點、天氣條件而變化。在近地面大氣中，陸地多于海上，城市多于鄉村，冬季多于夏季。分布水汽固體雜質（凝結核）+成云致雨的必要條件（1）空氣中含有足夠的水汽

（2）氣溫下降到水汽達到飽和狀態,氣溫繼續下降

（3）有凝結核大氣組成體積（%）作用干潔空氣

78

21

0.038綠色植物

的基本原料，吸收地面輻射的能力強，使氣溫升高。臭氧微量吸收

，使大氣升溫，減少

對生物具有保護作用。

水汽

微量水的相變，產生

等一系列天氣現象，同時伴隨著熱量的吸收和釋放，直接影響地面和大氣

。雜質微量作為

，是成云致雨的必要條件。溫度氮氣氧氣二氧化碳地球上生物體的基本元素人類和其他生物維持生命活動所必需的物質光合作用紫外線云雨霧雪凝結核思考：1、與氣溫有關的大氣成分有哪些？2、成云致雨必要的條件？二氧化碳--地面輻射影響氣溫臭氧--太陽輻射的紫外線影響氣溫水汽--直接影響地面和大氣的溫度水汽和雜質過量紫外線1.霧和霾有何區別。2.霧霾天氣對我們生活會產生什么樣的影響。霧是水汽凝結現象;霾是大量雜質集合現象，為大氣污染狀態。損害呼吸系統，危害人體健康；影響生態環境，降低空氣質量；降低能見度，引發交通事故。區分霧霾類別組成成分能見度存續時間霧霾小水滴或冰晶固體顆粒<10千米<1千米日出后迅速消散可整天存在如今大氣的主要成分是經過長期演化的結果，短時期內是不會發生大的變動的。然而，人類不合理的活動，正在改變著大氣的成分和含量……1.工業革命以來，全球二氧化碳濃度迅速增加的原因？2.全球二氧化碳濃度增加帶來的影響？化石燃料的大量使用；森林的破壞。導致全球氣候變暖，進而導致冰川融化，海平面上升，淹沒沿海低地。全球二氧化碳濃度增加2019年6月份，國際著名NASA的觀測報道，北極地區的格陵蘭島經歷了一場非比尋常的融冰事件，在短短一天之內冰山融化約20億噸，超過整個格陵蘭冰總體積的40%，是繼2012年之后再創的歷史新高。NASA科學家表示，“北極的冰快要化光了”，預估時間就在十年后的2030年！思考：1.北極冰川加速融化的背后，反映的是一個什么全球性的環境問題？2.引起該全球性問題的主要原因是什么？3.北極冰川融化對我們有影響嗎？極冰融化大量燃燒化石燃料CO2增多氣溫升高氣溫升高全球變暖極冰融化海平面上升淹沒沿海低地植被砍伐

北極就像地球的冰柜，給地球降溫。隨著全球氣候變暖，北極的永凍層也會融化，向大氣層釋放更多的二氧化碳，這樣一來，全球的氣候模式將會徹底失衡，導致更多的洪災、海嘯、旱災、嚴寒和熱浪。

加拿大環境學家在北極拍攝到令人震撼的一幕：兩只北極熊小心翼翼的站在浮冰上，進退兩難。對北極熊來說，游1.6千米不是什么大事。但是，因為氣候變暖，冰層離陸地越來越遠，游到陸地需要消耗更多的能量。不久前，有四只北極熊被發現淹死在阿拉斯加的海岸附近。北極熊之殤1.全球氣候變暖是大氣中的哪些成分發生變化造成的？二氧化碳、甲烷等溫室氣體的大量排放

加拿大環境學家在北極拍攝到令人震撼的一幕：兩只北極熊小心翼翼的站在浮冰上，進退兩難。對北極熊來說，游1.6千米不是什么大事。但是，因為氣候變暖，冰層離陸地越來越遠，游到陸地需要消耗更多的能量。不久前，有四只北極熊被發現淹死在阿拉斯加的海岸附近。北極熊之殤2.你還了解哪些全球新大氣環境問題？它們與大氣中的哪些成分及其含量的變化相關？例如臭氧空洞，是由于臭氧大量減少，導致紫外線增多，對人類、動物產生危害。臭氧空洞對人類健康影響：增加皮膚癌損害眼睛，增加白內障患者削弱免疫力，增加傳染病患者對生態影響：農產品減產及其品質下降減少漁業產量破壞森林TheOzoneHole冰箱、冰柜的使用，釋放大量的氟氯烴化合物，破壞大氣中的臭氧層南極臭氧空洞*南極臭氧洞20世紀70年代，科學家發現南極地區上空的臭氧量下降嚴重，出現了南極臭氧洞。2006年“南極臭氧洞”面積已經超過北美洲的面積。在新型制冷設備的推廣下，2019年南極臭氧洞面積已縮至近四十年最小值，目前南極臭氧洞正在慢慢縮小。1979-20151、干潔空氣中各種氣體所占比例基本上不變，但人類活動影響改變二氧化碳——礦物燃料燃燒、毀林——“溫室效應”二氧化硫、氮氧化物——礦物燃料燃燒、交通——“酸雨”碳氫化合物和氮氧化合物——汽車尾氣——“光化學煙霧”氟氯烴——致冷劑的使用而排放，工業革命后才從無到有——破壞臭氧層，

產生臭氧層空洞2、水汽隨時間、地點而變化夏季大于冬季海上大于陸上，森林、水庫水汽較多3、固體雜質隨地區、時間而變冬季大于夏季陸上大于海上，城市大于鄉村大氣的垂直分層高層大氣平流層對流層劃分原則大氣的溫度、密度和運動狀態在垂直方向上的差異。-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100102030405060人造衛星5012高層大氣平流層對流層溫度/℃高度/Km氣溫垂直分布流星對流層高度低緯度：17-18km中緯度：10-12km高緯度：8-9km組成整個大氣質量的3/4和幾乎全部的水汽和固體雜質特點溫度隨高度增加而遞減；空氣對流運動顯著；天氣復雜多變。對流層范圍近地面至對流層頂厚度季節變化：夏季較厚，冬季較薄空間變化：低緯較厚，高緯較薄高層大氣平流層對流層。為什么不同緯度對流層高度不一樣？低緯地區地面受熱多，對流活動旺盛，因此，對流層的高度高；高緯地區地面受熱較少，對流活動較弱，所以，對流層的高度低；中緯地區則適中。對流層為什么天氣現象復雜多變？具備成云致雨的必要條件，水汽雜質含量多，對流運動顯著（降溫條件）。-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100102030405060人造衛星5012高層大氣平流層對流層溫度/℃高度/Km氣溫垂直分布流星平流層高度對流層頂部至50-55千米的高空組成水汽含量極少，22-27千米處，形成臭氧層特點氣溫隨高度增加而上升；以平流運動為主，利于高空飛行平流層特點1.海拔高，溫度高3.對流運動弱，平流運動顯著2.水汽雜質含量少4.大氣能見度高，天氣晴朗5.適宜航空飛行高層大氣平流層對流層Q：飛機起飛從對流層飛入平流層的過程中，坐在飛機里的乘客有何感受？氣壓降低，出現耳鳴等現象。向上飛入平流層過程中飛機較顛簸（對流層水汽雜質多，天氣多變），進入平流層后飛機平穩。-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100102030405060人造衛星5012高層大氣平流層對流層溫度/℃高度/Km氣溫垂直分布流星高層大氣高度平流層頂部至2000-3000千米的高空組成空氣密度很小，存在若干電離層特點溫度隨高度增加先下降后上升流星體燃燒，形成流星；極光現象電離層影響無線電通信高層大氣電離層1.分布于60-500千米的高空，有若干電離層。2.在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，大氣分子被分解為離子，大氣處于高度電離狀態。3.電離層能反射無線電波，對遠距離無線電通信有重要作用。高層大氣平流層對流層大氣分層對流層平流層高層大氣高度低緯度17～18千米中緯度10～12千米高緯度8～9千米自對流層頂向上至50~55千米自平流層頂以上的大氣氣溫垂直變化規律氣溫隨高度增加而遞減，每升高100米，氣溫大約降低0.6℃下層氣溫隨高度變化很小，30千米以氣溫隨高度增加而迅速上升起初隨高度增加而遞減，后隨高度增加而上升原因地面是對流層大氣主要的直接熱源，離地面越遠,氣溫越低該層氣溫基本上不受地面影響，靠臭氧大量吸收太陽紫外線而增溫高空有氧原子吸收太陽輻射空氣運動對流運動顯著以平流運動為主自下而上先對流后平流天氣現象復雜多變天氣晴朗穩定少變與人類的關系人類生活在對流層底部，與人類關系最密切臭氧大量吸收紫外線，成為人類生存環境的天然屏障；大氣穩定，有利于高空飛行60～500千米的高空有若干電離層，能反射無線電波，對無線電通信有重要意義探究1.在對流層，海拔每上升100米，氣溫約下降0.6℃，從而形成一個隨高度增加而溫度下降的大氣垂直溫度梯度。據此，完成相關任務。（1）近年來，貴陽將“中國避暑之都”作為城市名片，著力打造“避暑”旅游產品，大力發展“避暑”經濟。在我國地形圖上，找到貴陽、重慶、武漢、長沙、上海的位置；讀圖，說明貴陽打造避暑旅游名城的優勢條件，并分析其形成原因。（2）每年3月，西藏大部分地區的隆冬尚未結束，林芝的桃花卻競相開放，爭奇斗艷，皚皚白雪與灼灼桃花相互映襯，讓人領略到“雪域江南”的獨特春光。讀圖，試分析這一地理現象的形成原因。避暑旅游名城——貴陽（1）在我國地形圖上，找到貴陽、重慶、武漢、長沙、上海的位置；讀圖，說明貴陽打造避暑旅游名城的優勢條件，并分析其形成原因。相較于重慶、武漢、長沙、上海，貴陽雖然緯度較低，位于亞熱帶，但由于其處在云貴高原，海拔較高，故夏季天氣涼爽。051015202530354045上海長沙重慶貴陽武漢溫度/℃23.923.628.128.428.728.228.628.128.027.87月8月（2）每年3月，西藏大部分地區的隆冬尚未結束，林芝的桃花卻競相開放，爭奇斗艷，皚皚白雪與灼灼桃花相互映襯，讓人領略到“雪域江南”的獨特春光。讀圖，試分析這一地理現象的形成原因。西藏垂直高差大，山上海拔高，氣溫低，河谷地區地勢較低，氣溫較高。雪域江南——西藏雪被陸高/米5000300020001000500一般情況下，對流層溫度上冷下暖。但在一定條件下，對流層的某一高度有時也會出現氣溫隨高度

增加而升高的現象，這種氣溫逆轉的現象我們稱之為“逆溫”逆溫層類型發生的條件出現的地區輻射逆溫經常發生在晴朗無云的夜間，由于地面有效輻射很強，近地面大氣層氣溫迅速下降，而高處大氣層降溫較慢中高緯度大陸平流逆溫暖空氣水平移動到冷的地面或氣團上中緯度沿海地區地形逆溫主要由地形造成，由于山坡散熱快，冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來較暖的空氣被較冷的空氣抬擠上升盆地和谷地鋒面逆溫鋒面之上的暖空氣與鋒面之下的冷空氣之間溫度差異顯著鋒面活動地區下沉逆溫在高壓控制區，高空存在著大規模的下沉氣流，由于氣流下沉的絕熱增溫作用，致使在下沉運動的終止高度出現逆溫現象副熱帶反氣旋區(海洋上空)氣溫氣溫氣溫輻射逆溫厚度從數十米到數百米，在大陸上常年都可出現。夏季夜短，逆溫層較薄，消失較快；冬季夜長，逆溫層較厚，消失較慢。氣溫高度高度高度高度高度①②⑤③④正常氣溫出現逆溫逆溫層加厚逆溫逐漸消失氣溫出現正常輻射逆溫的形成及消失過程圖解逆溫1.發生逆溫時，大氣運動狀況是什么樣的？由于大氣上熱下冷，阻礙空氣對流運動，大氣穩定。2.逆溫現象會帶來什么影響？不利影響出現多霧天氣不利于污染物擴散，加劇大氣污染有利層面不利于空氣對流，一定程度上抑制沙塵揚起。逆溫的不利影響①出現多霧天氣早晨多霧的天氣大多與逆溫有密切的關系，它使大氣能見度降低，給人們的出行帶來不便，甚至出現交通事故。②加劇大氣污染由于逆溫現象的存在，空氣垂直對流受阻，會造成近地面污染物不能及時擴散，從而危害人體健康。③對航空造成影響逆溫多出現在低空，多霧天氣給飛機起降帶來不便；如果出現在高空，對飛機飛行極為有利，因為大氣以平流運動為主，飛機飛行中不會有較大的顛簸。（1）對流層大氣出現逆溫時，會對近地面空氣質量產生什么樣的影響？提示：正常情況下，對流層氣溫是上冷下熱，容易形成對流。若逆溫現象，則抑制對流的發生，導致近地面污染物不易擴散，進而可能造成大氣污染。（2）查詢20世紀世界八大公害事件，了解哪些公害事件與逆溫現象有關。提示：隨著現代化學、冶煉、汽車等工業的興起和發展，工業“三廢”排放量不斷增加，環境污染和破壞事件頻頻發生。從20世紀30年代至60年代，發生了8起震驚世界的公害事件，其中與逆溫現象有關的是：①比利時馬斯河谷煙霧事件