中图版 (2019)必修 第一册大气的组成与垂直分层教学课件ppt

这是一份中图版 (2019)必修 第一册大气的组成与垂直分层教学课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了区域认知，综合思维，地理实践力，人地协调观，大气的组成，大气的垂直分层，课堂小结，课堂小练等内容，欢迎下载使用。
新课导入——民航客机的飞行高度
民航客机的飞行分为起飞、巡航和降落三个阶段。航程主要为巡航，也就是平飞阶段，其飞行高度以舒适、经济为原则。我国民航规定，中型以上的民航客机都在海拔7000～12000米的高空飞行，其中大型民航客机一般在11000米上下的高空飞行。这个空间大气垂直运动较少，以水平运动为主，飞机在其中受力比较稳定；水汽和尘埃含量少，能见度大；对地面产生的噪声污染相对较小；飞鸟飞行一般达不到此高度，可以避免机鸟相撞的事故。
思考：大型民航客机的飞行高度主要位于大气层的哪一层?
通过对比不同区域大气组成和垂直分层的差异，理解区域大气环境的独特性及其对人类活动的影响。
结合大气的成分、垂直分层特点等要素，综合分析大气环境与人类生产生活的相互关系。
组织学生观察大气现象，提升学生的地理观察能力；运用所学知识解释生活中常见的大气现象。
认识到人类在利用和改造大气环境时应遵循自然规律，树立可持续发展的观念。
(1)大气的主要成分及其对地球生命活动和地理环境的作用。(2)大气垂直分层的依据、各层的特点及与人类活动的关系。
(1)理解大气各成分的变化对大气环境和人类活动的影响。(2)分析大气垂直分层中气温、气流运动等特点的成因及其对人类活动的影响。
在大气圈中，随着高度的变化，大气的物理性质和运动状况都会发生很大的变化。根据大气在垂直方向上的物理性质和运动状况，可以将大气分为对流层、平流层和高层大气。
对流层对流层位于地球大气的最底层。因为地面是对流层大气的直接热源，所以该层的气温随着高度的增加而降低：一般情况下，高度每上升100米，气温平均下降0.6℃。由于对流层大气的上冷下热，空气在垂直方向上的对流运动十分显著。
对流层的厚度在各层大气中最薄，却占据了大气质量的3/4和大气中水汽和杂质的绝大部分。对流层的天气现象复杂多变，是云雾雨雪等主要天气现象的发生地，因而对人类的影响最显著。
活动——观察分析双子天文望远镜的选址
国际上著名的双子天文望远镜分别位于南北半球上两个最佳天文观测点。位于北半球的北双子天文望远镜坐落在美国夏威夷冒纳凯阿火山顶峰上。胃纳凯阿火山海拔约4200米。山顶空气稀薄，水汽含量低，孤立于太平洋的中央。这个地理位置被公认为是地球上进行天文观测的最佳台址。
位于南半球的南双子天文望远镜坐落于智利安第斯山脉的帕穹山上。帕穹山海拔约2700米，山顶空气非常干燥而且几乎无云，是设置天文望远镜的理想之地。
描述位于南北半球上两个最佳天文观测点的大气条件。
南北半球的双子望远镜台址均依托 “高海拔、干燥、稳定、洁净” 的大气条件，其中冒纳凯阿火山凭借信风带与高海拔的组合实现低水汽与稳定气流，帕穹山则以沙漠气候的极端干燥和逆温层优势成为南半球观测重镇。两者共同构成全球天文观测的 “黄金台址”，为探索宇宙提供了近乎理想的大气环境。
从对流层顶以上至离地而约50千米的大气层称为平流层。平流层内温度随高度增高而升高，到离地面约50千米处达到最高值。该层大气的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。
平流层底部温度低，上部热下部冷，大气稳定，不易形成对流，平流层内的空气大多做水平运动。同时，平流层底部的水汽、杂质含量极少，大气平稳，天气晴朗，对航空飞行非常有利。
高层大气从平流层顶到约3000千米高度间的大气层称为高层大气。高层大气的密度非常小，与行星际空间的密度比较接近。在该层大气中存在电离层，电离层能反射无线电波，使人类得以远距离传播信息。
案例研究——卫星监测二氧化碳含量
北京时间2016年12月22日3时22分，我国成功发射全球二氧化碳监测科学实验卫星(简称碳卫星)。这是我国首颗、全球第三颗专门用于监测全球大气中二氧化碳含量的卫星。
从太空中怎么能“看”到二氧化碳呢?原来本次发射的碳卫星，搭载了一台高光谱与高空间分辨率的二氧化碳探测仪。这台探测仪的工作原理是在可见光和近红外谱段，对二氧化碳的吸收波段进行遥感监测。当太阳光穿过大气层时，不同浓度的二氧化碳分子对太阳光谱中不同波长部分的吸收程度不同。波长不同的电磁波，引起人眼的颜色感觉不同。而探测仪正是通过对这些“颜色”进行准确测量，反推出大气中二氧化碳浓度。当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时，碳卫星就会发现。
地面观测站点也能监测到大气中的二氧化碳数据，为什么还要发射碳卫星?这是因为全球二氧化碳地面观测站点仅有数百个，难以满足监测需求，只有用碳卫星俯瞰，才能获取足够数据来绘制二氧化碳分布的全景图。
在全球气候变暖、极端天气频率增加等严峻的气候变化形势面前，减少二氧化碳等温室气体的排放成为必然选择。碳排放的量化监测是各国最终实现温室气体减排的重要技术基础。此外，在碳排放数据上知己知彼，对我国在国际气候变化方面掌握话语权具有重要意义。
1.阅读材料，体会地球大气对人类生存的意义，并说明保护大气环境的必要性。有人做过统计，一个成年人每天呼吸2万多次，吸入1万升空气，重量为13.6千克，相当于一天食物重量的10倍，饮水量的5～6倍。一个人如果10天不吃饭不至于死亡，5天不喝水也不会死亡，但是5分钟不呼吸就会死亡。所以人类能够在地球上生存的重要条件之一就是地球有独特的大气环境。
保护大气环境是维系地球生态、人类生存与可持续发展的核心需求。大气提供生物呼吸必需的氧气，维持植物光合作用的二氧化碳，大气调控全球气候与水循环，使地表温度适宜、淡水资源得以循环，是生命存在的基础条件。
2.搜集并以列表的形式整理大气3个分层的热量来源，并分析大气温度变化的成因及对人类的影响。
成因：太阳活动的变化对地球大气温度产生影响，火山喷发会释放大量的火山灰和温室气体，火山灰可反射太阳辐射，使地面降温，而温室气体则会导致大气升温。人类活动排放大量的温室气体，导致大气温度升高，引发全球气候变暖。影响：全球气温升高会导致冰川消退、海平面上升，威胁沿海城市和岛屿国家的生存。影响农作物的生长和分布，导致粮食产量下降，影响全球粮食安全。大气温度变化会对农业、渔业、旅游业等多个行业造成经济损失。高温天气会引发中暑、心血管疾病等，危害人体健康。
3.阅读材料，完成下列各题。2015年3月17日太阳活动引发的磁暴事件，引起了全球性的电离层扰动，全球的短波通信、测控和导航都受到较大影响，一些高频无线电通信区域出现长达1个小时的无线电信号中断。全世界的高纬度地区迎来了20年来最强烈的极光。我国大部分区域电离层出现不同程度的强烈扰动，其中广州、西安、长春和北京地区电离层出现超强扰动。(1)太阳活动产生的磁暴会对人类的哪些活动造成影响?(2)极光通常出现在大气的哪一层?(3)地球上哪些地区容易观测到极光?
(1)太阳活动产生的磁暴会对人类的哪些活动造成影响?
太阳活动产生的磁暴会对人类的多种活动及基础设施造成显著影响，具体包括以下方面：卫星运行故障、航天器安全威胁、无线电通信干扰、导航定位误差、电网过载与瘫痪、油气管道腐蚀、航班导航异常、航海设备失灵、辐射暴露风险、动物行为干扰、地面观测设备干扰、工业控制系统故障
(2)极光通常出现在大气的哪一层?
极光通常出现在大气的高层大气（热层）中，具体位于距离地面约80 至 1000 公里的高度范围内，其中最常见的出现高度在100 至 300 公里之间。
(3)地球上哪些地区容易观测到极光?
地球上容易观测到极光的地区主要集中在高纬度的 “极光带” 内，即南北极附近的环形区域。北欧国家：挪威、瑞典、芬兰，北美地区：美国阿拉斯加州、加拿大，俄罗斯，南极大陆及周边
北京时间2023年5月10日21时22分，天舟六号飞船顺利发射。飞船在距离地面400千米高空与中国空间站成功对接。图示意大气垂直分层。完成下面小题。
1.中国空间站位于(   )A.对流层 B.平流层C.高层大气 D.大气上界2.飞船穿越的大气层中，有云、雨、雾、雪等天气现象发生的是(   )A.①层 B.②层 C.③层 D.④层
1.答案：C解析：对接成功时，空间站所在高度大约为400千米，结合图示和所学知识可知，位于地球大气分层中的高层大气，C正确。由图示可知，中纬度对流层顶的高度约12千米，平流层范围是12～50千米，大气上界为3000km左右，A、B、D错误。2.答案：A解析：，①为对流层，集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在这一层，其对流运动显著,有云、雨、雾、雪等天气现象发生，A符合题意；②为平流层，③层为中间层，④位于高层大气层，与对流层相比，②③④层水汽、固体杂质都相对较少，云、雨、雾、雪等天气现象较少，B、C、D不符合题意。
贝母云是指在高纬度地区20～30千米高空出现的一种色彩绚丽、薄而纤细的罕见云彩。其色彩排列如虹，因云中微小粒子衍射所形成。下图为北欧芬兰拉普兰地区上空的贝母云。据此完成下面小题。
3.贝母云通常位于大气中的(   )A.对流层 B.平流层C.软流层 D.高层大气4.贝母云形成所需的特殊条件最可能是(   )A.强烈对流运动B.极地极昼现象C.大气低温环境D.水汽、杂质多
3.答案：B解析：对流层的平均高度约为12千米，最高在赤道地区可达17-18千米，贝母云出现在20-30千米高空，不在对流层，A错误。平流层位于对流层之上，高度范围大约从对流层顶部至50-55千米高空，20-30千米属于平流层范围，所以贝母云通常位于平流层，B正确。软流层位于上地幔上部，深度在80-400千米左右，不属于大气分层，C错误。高层大气是指平流层以上的大气，D错误。故选B。4.答案：C解析：强烈对流运动主要发生在对流层，而贝母云位于平流层，平流层气流以平流运动为主，A错误。贝母云在高纬度地区出现，极昼现象与贝母云的形成没有直接关联，B错误。高纬度地区平流层大气温度低，水汽易凝结成微小粒子，这些微小粒子在特定条件下发生衍射形成贝母云，所以大气低温环境是贝母云形成的特殊条件之一，C正确。平流层水汽、杂质含量少，D错误。故选C。
根据大气物理性质的差异，把地球上的大气分为对流层、平流层和高层大气。下图中甲、乙、丙为三个大气分层的气温垂直变化图。据此完成下面小题。
5.图示中甲、乙、丙所代表的三个大气分层(   )A.甲是平流层 B.乙是高层大气C.丙是对流层 D.甲是臭氧层6.图示中的甲所代表的大气分层(   )A.质量占大气圈质量的1/4 B.大气以水平运动形式为主C.厚度有明显的区域差异 D.大气垂直方向上热交换少7.乙代表的大气分层内常见(   )A.连绵的云层 B.浓绿的森林C.飞行的客机 D.众多的流星
5.答案：B解析：甲图气温随高度增加明显下降，为对流层；乙图气温随高度增加先下降后上升，为高层大气；丙图气温随高度增加而缓慢上升，为平流层。故选B。6.答案：C解析：结合上题分析，甲为地球大气的对流层，对流层占地球大气圈质量的3/4，A错误；对流层大气垂直对流运动显著，B错误；对流层厚度受地球表面不同区域热量差异的影响，厚度空间变化和时间变化较为显著，C正确；受下热上冷大气结构的影响，对流层对流运动显著，大气在垂直方向上热交换较多，D错误。故选C。7.答案：D解析：结合上题分析，乙图表示的是地球的高层大气，云层集中在大气的对流层，森林也出现在地球大气的对流层，A、B错误；飞行的客机多出现在地球大气的对流层或平流层，C错误；流星现象在地球的高层大气出现频率较高，D正确。故选D。
下图为地球大气的垂直分层图（部分）。读图回答下面小题。
8.①②③④四条曲线中，正确表示图示大气层气温垂直分布情况的是(   )A.① B.② C.③ D.④9.影响该大气层气温垂直变化的主要因素是(   )A.地面辐射 B.二氧化碳 C.臭氧 D.人类活动10.下列关于该大气层的叙述，正确的是(   )A.有电离层，对无线电通信有重要作用B.天气晴朗，对流旺盛，有利于高空飞行C.上部冷、下部热，空气以对流运动为主D.顶部与底部的气温相差约50℃