高中地理人教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成和垂直分层课堂教学课件ppt

这是一份高中地理人教版 (2019)必修 第一册第一节 大气的组成和垂直分层课堂教学课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了大气组成与基本特性，垂直分层结构剖析，总结回顾与拓展延伸等内容，欢迎下载使用。
大气组成与基本特性垂直分层结构剖析能量来源与传递机制剖析气候变化对垂直分层影响分析探测技术与仪器应用简介总结回顾与拓展延伸
占干洁空气的78.08%，是大气中最主要的成分。
占干洁空气的20.94%，是人类和动植物呼吸所必需的气体。
占干洁空气的0.03%-0.04%，对地球温室效应有重要影响。
占干洁空气的0.93%，是一种惰性气体，化学性质稳定。
大气中的水汽含量随时间、地点和高度而变化，通常在接近地面的空气中水汽含量较高。
水汽主要集中在对流层，随着高度的增加，水汽含量逐渐减少。在平流层以上，水汽含量非常低。
大气中的杂质包括尘埃、盐粒、花粉、细菌等微小颗粒，以及火山喷发的火山灰、工业排放的污染物等。
这些杂质会对大气的透明度、辐射平衡和气候变化产生影响。例如，尘埃和颗粒物可以散射和吸收太阳辐射，从而影响地表温度；污染物可以与大气中的水分子和氧气发生化学反应，生成对环境和人类健康有害的物质。
杂质种类及其对大气影响
大气的密度和压力随高度增加而减小，这是由于重力作用使得低处的大气受到更大的压力。
大气的温度分布受多种因素影响，包括太阳辐射、地表反照率、大气成分等。一般来说，对流层内温度随高度增加而降低，而平流层内温度则随高度增加而升高。
大气是可压缩的流体，其密度和压力会随着温度和压力的变化而改变。同时，大气还具有一定的粘性，这会影响大气的流动和扩散特性。
对流层对人类生活有重要影响，提供了人类生存所需的空气、水分和适宜的气候环境。同时，对流层也是大气污染的主要发生地，因此环境保护和污染治理至关重要。
对流层是大气的最下层，紧接地表，包含了人类生活的大部分天气现象，如云、雨、雪等。对流层内气温随高度增加而降低，空气对流运动显著。
平流层位于对流层之上，气温随高度增加而增加，与对流层形成鲜明对比。这种温度梯度有助于稳定大气层结，减少对流运动。
平流层中包含一个重要的臭氧层，能够吸收大部分太阳紫外线，保护地球生物免受辐射伤害。然而，近年来人类活动导致的臭氧层破坏已成为全球环境问题之一。
平流层温度变化趋势分析
位于平流层之上，气温再次随高度增加而降低。中间层内空气稀薄，水汽和尘埃含量极少，对无线电波的传播有重要影响。
热层位于中间层之上，气温随高度增加而急剧升高，主要是由于空气吸收太阳紫外线和X射线所致。外层是大气的最外层，空气极其稀薄，已接近真空状态。
各层次间相互作用关系探讨
大气中的水汽、二氧化碳等气体在各层次间进行循环交换，对全球气候变化和生态系统产生重要影响。例如，对流层的水汽通过降水过程回到地表，而平流层的臭氧则通过化学反应进行再生和消耗。
各层次之间通过辐射、对流和传导等方式进行能量交换，共同维持地球大气的热平衡。例如，对流层向平流层输送水汽和热量，影响平流层的温度和湿度分布。
能量来源与传递机制剖析
太阳内部的核聚变反应产生大量的能量，以电磁波的形式向外辐射，其中包括可见光、紫外线和红外线等。
太阳高度角、大气透明度、地理纬度和海拔高度等都会影响地面接收到的太阳辐射能量。
太阳能光伏发电、太阳能热水器等都是利用太阳辐射能量的实例。
太阳辐射能量来源及影响因素
地面吸收太阳辐射后升温，再以长波辐射的形式向外发射能量。
地面的温度和发射率是影响地面辐射强度的主要因素。
地面辐射的部分能量被大气吸收，使大气增温；同时，大气也向地面发射长波辐射，形成大气逆辐射。
地面辐射能量传递过程解读
大气逆辐射作用机制阐释
大气吸收地面辐射后增温，再向四面八方发射长波辐射，其中部分返回地面，对地面起到保温作用。
大气的温度、湿度和成分等都会影响大气逆辐射的强度。
大气逆辐射是地球保温作用的重要组成部分，对于维持地表温度的稳定具有重要意义。
在地球-大气系统中，能量的输入与输出保持平衡。太阳辐射是主要的能量输入，而地面和大气的辐射是主要的能量输出。
能量平衡原理在垂直分层中应用
随着海拔的升高，大气温度逐渐降低，大气密度也逐渐减小。因此，在垂直方向上，大气中的能量分布呈现出明显的层次性。
能量平衡在气候预测中的应用
通过监测和分析大气中能量的分布和变化，可以预测未来的气候变化趋势，为气象预报和气候研究提供重要依据。
气候变化对垂直分层影响分析
温室气体排放也可能对平流层（对流层之上）产生影响，改变其温度结构和风场，进而影响大气环流和气候。
大气中温室气体（如二氧化碳、甲烷等）浓度的增加导致大气温度升高，进而影响大气的垂直分层结构。
温室气体排放加剧全球变暖，使得对流层（大气最低层）高度上升，对流活动增强，影响天气和气候模式。
温室气体排放对层次结构改变
极端天气事件对各层次冲击
极端天气事件（如暴雨、干旱、热浪等）主要发生在对流层，这些事件会改变对流层的温度、湿度和风速等物理特性，对垂直分层结构产生冲击。
极端天气事件还可能通过大气波动和能量传递等机制影响平流层和中间层，引发大气层间的相互作用和反馈。
在极端情况下，如强烈的雷暴或火山喷发等，可能对高层大气（如电离层）产生影响，干扰无线电通信和导航系统等。
气候变化趋势预测及应对策略
利用气候模型预测未来气候变化趋势，包括大气垂直分层结构的变化，为制定应对策略提供科学依据。
通过减少温室气体排放、提高能源利用效率等措施减缓气候变化，降低对大气垂直分层结构的影响。
针对已经发生或预期将发生的气候变化，采取适应性措施（如调整农业种植结构、加强气象灾害预警等）以减轻其对人类社会和自然环境的影响。
工业生产过程中产生的温室气体和其他污染物排放是大气垂直分层结构变化的重要因素之一。
交通运输工具尾气中含有大量温室气体和有害气体，对大气环境和垂直分层结构产生显著影响。
农业活动（如秸秆燃烧）和生物质燃烧产生的烟雾和颗粒物也会影响大气的垂直分层结构，特别是在区域尺度上。
人类活动对垂直分层结构影响
探测技术与仪器应用简介
通过卫星搭载的遥感仪器，远距离感知地球表面的大气、陆地和海洋等环境信息，无需直接接触目标。
包括极轨气象卫星和静止气象卫星，分别提供全球覆盖和区域高分辨率观测。
提供云图、气象参数、环境监测等数据，广泛应用于天气预报、气候监测、灾害预警等领域。
气象卫星遥感技术原理及应用
实时监测降雨、降雪、冰雹等天气现象，为天气预报和灾害预警提供重要依据。
探测大气风场信息，对研究大气动力学过程和天气预报具有重要意义。
利用电磁波的传播和反射特性，探测大气中的降水粒子、风场等信息。
雷达探测在大气科学中作用
通过自动气象站、人工观测等方式，实时采集气温、湿度、风速、气压等气象参数。
对观测数据进行严格的质量控制，确保数据的准确性和可靠性，为气象服务提供有力支持。
根据气候、地形等因素，合理规划地面观测站的分布，确保观测数据的代表性和准确性。
地面观测站网布局及数据获取
随着科技的发展，新型探测仪器将具备更高的精度和智能化水平，提高观测数据的准确性和时效性。
未来探测仪器将实现更多功能的集成，如同时监测多种气象参数和环境要素，提高观测效率。
加强遥感技术与地面观测的结合，实现优势互补，提升大气探测能力。
新型探测仪器发展趋势展望
大气在垂直方向上可分为对流层、平流层、中间层和外层。各层具有不同的温度、湿度和大气成分等特征。
大气主要由氮气、氧气、氩气等组成，其中还含有少量的水蒸气、二氧化碳、臭氧等气体。
平流层位于对流层之上，气温随高度增加而增加，大气以水平运动为主，适合飞机飞行。
对流层是大气的最低层，与人类活动关系最密切。该层内气温随高度增加而降低，空气对流运动显著。
随着工业化和城市化的快速发展，大气污染问题日益严重。如何有效控制和治理大气污染，保护大气环境，是当前面临的重要问题。
气候变化与大气组成密切相关。近年来，全球气候变化加剧，导致极端天气事件频发。如何准确评估气候变化对大气组成的影响，以及如何通过调整大气组成来减缓气候变化，是科学家们正在研究的课题。
气候变化与大气组成的关系
随着科技的进步，大气探测技术也在不断发展。新型的大气探测仪器和方法不断涌现，为大气科学研究提供了更为精确的数据支持。
大气污染治理技术的创新
针对大气污染问题，科学家们正在研发各种创新技术，如空气净化器、新型催化剂等，以降低大气中的污染物浓度。
大气环境模拟与预测技术研究
为了更好地预测和控制大气污染和气候变化等问题，未来研究将致力于开发更为先进的大气环境模拟与预测技术，为政策制定和环境保护提供科学依据。
大气与海洋、陆地的相互作用研究
未来研究将更加注重大气与海洋、陆地的相互作用关系，探讨它们之间的物质和能量交换过程，以揭示地球系统的整体运行机制。