第二章 第2讲 第1节 大气的组成和垂直分层、受热过程、气温和降水资料
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2.1大气的组成和垂直分层和受热过程(微课+课件)欢迎大家继续关注,从今天起给大家介绍大气的相关知识,这部分是高中地理的难中之难和重中之重,希望对大家学习有所帮助!本节为:大气的成分、垂直分层和受热过程。
微课《大气的受热过程》(来源:地理微课程学习)一、大气的成分及作用二、大气的垂直分层及各层的特点下图为各层气温分布特点和成因高层大气特点为:空气稀薄、气压低,有电离层。
电离层的作用看下图三、大气的受热状况1、大气的削弱作用:吸收、反射、散射从图可以得出:吸收:臭氧吸收紫外线,二氧化碳和水吸收红外线反射:云和大颗粒尘埃把太阳辐射反射回宇宙散射:空气分子和微尘埃散射太阳辐射2、大气的保温作用:保温作用:地面辐射主要被大气吸收,然后以大气逆辐射的形式还给地面。
(保温作用主要由大气逆辐射的强弱决定,大气逆辐射主要由大气吸收多少地面辐射决定,大气吸收多少主要由大气中的二氧化碳和水汽多少决定,所以:二氧化碳和水汽就是云的多,则大气的保温作用强。
)下图总结大气的受热过程:主要能量的传递过程是:太阳辐射大部分能量被地面吸收,地面再以地面辐射的形式传给大气,大气再以大气逆辐射形式传给地面。
白天地面的主要热源为太阳辐射,夜晚地面的主要热源是大气逆辐射。
所以:白天大气的削弱作用突出,夜晚大气的保温作用突出(物理学的结论是:物体的温度高则向外辐射的波长段,太阳辐射是短波辐射,地面辐射是长波辐射,大气容易吸收长波辐射。
)练习:答案:1、地面辐射。
2、大气中的云和二氧化碳答案:1、晴朗的夜晚大气吸收地面辐射少,大气逆辐射也弱,所以大气的保温作用差,气温低2、烟为二氧化碳,可以增加大气吸收地面辐射,从而使大气逆辐射强,保温作用强。
3、塑料大棚相当于大气层,能让太阳光照进来,但是热量不易出去,起到保温作用。
(课件来源:北京九中刘文娟)。
第二章第一节大气的组成和垂直分层(第二课时)教材分析“大气的组成和垂直分层”位于地理1第二章第一节,在教材结构体系中承接地球的外部圈层,对大气圈物质组成、垂直分层展开详细叙述,深入学习大气圈对人类生产与生活的影响。
与此同时,本节课程内容中涉及到对流层、平流层的温度变化与大气运动特征的相关知识,为下一节讲解大气的受热过程奠定良好基础。
教学目标与核心素养教学目标1.运用图表资料,说明大气的垂直分层及各主要层次的主要特点。
2.结合实例,说明大气垂直分层与生产生活的联系。
重点难点1.重点:对流层、平流层大气的特点;人类活动与各层大气的关系。
2.难点:大气垂直分层的依据;对流层、平流层大气的特点。
教学过程一、回顾上节课内容一、大气的组成和垂直分层(一)大气的主要组成成分及作用1、低层大气主要是由、和三部分组成。
2、干洁空气主要由(78%)、组成。
(二)大气的垂直分层读“大气的垂直分层”图,1、依据大气在垂直方向上密度、温度等物理性质和运动状况,可以将大气分为________、________、________三层。
二、大气的垂直分层与人类活动借助大气垂直分层示意图讲解大气垂直分层的依据,海拔高度和内部特征,举实例加以证明。
例如利用“高处不胜寒”讲解对流层温度随海拔升高温度逐渐降低。
绘制简单示意图推到大气垂直运动和平流运动等。
从气温变化、大气运动和物理特性等方面讲解大气的垂直分层与人类活动的影响。
归纳:对流层温度随海拔升高而降低,包含了几乎全部的大气和杂质,以垂直方向的对流云动为主。
平流层温度随海拔升高而升高,含有臭氧,氧气稀薄,以水平方向上的平流运动为主。
高层大气温度先降低后升高,电离层和流行现象分布于此。
【设计意图】结合生活实际,绘制示意图,加强知识梳理,学习对生活有用的地理。
课堂探究:大气的垂直分层如图为“大气的垂直分层示意图”。
读图回答下列问题。
1.对流层的气温在垂直方向上的分布有何特点?该层的厚度随纬度如何变化?为什么?2.为什么对流层的天气复杂多变?3.平流层的气温分布有何特点?原因是什么?飞机为什么选择在平流层飞行?4.高层大气对人类生活有什么影响?三、课堂总结借助板书、板图和思维导图归纳知识体系,划分地球大气垂直结构,整理其温度变化、运动状况、物质组成及对人类活动的影响。
第二章地球上的大气第一节大气的组成和垂直分层一、大气的成分:干洁空气、水汽和杂质干洁空气中氮气和氧气占总面积的99%。
二、大气中CO2含量增加原因:人为原因:(主要)①化石燃料燃烧②土地利用变化(毁林)自然原因:①太阳活动的周期变化②地球正处于温暖期影响:①冰川融化增多,海平面上升,淹没沿海低地的国家和地区;②生态环境改变,生物多样性减少;③自然灾害加剧,导致粮食危机等问题;三、大气的垂直分层分层主要特点特点成因与人类的关系对流层气温随高度升高而递减地面是对流层大气的直接热源;同一地区的对流层高度夏季高于冬季人类生活在对流层底部,与人类关系最密切空气对流运动显著该层大气上部冷,下部热天气现象复杂多变几乎全部的水汽、杂质都集中在该层,对流运动易成云致雨平流层气温随高度升高而升高该层中的臭氧吸收太阳紫外线人类生存环境的天然屏障;利于高空飞行以平流运动为主该层上部热下部冷,大气稳定天气晴朗水汽、杂质少,气流平稳高层大气温度先随高度升高而降低,后随高度升高而升高电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用大气密度极小大气密度极小【拓展】逆温1.对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热象),这就是逆温现象。
2.影响(1)积极影响①可以抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动;②逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利。
因为飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。
同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全;③逆温是一种气候资源,可应用于谷物种植,提高产量及质量。
逆温层的出现有利于保持温暖湿润的局地气候,而冬季逆温层有利于生物越冬。
(2)消极影响①出现多雾天气。
早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至造成交通事故;②加剧大气污染。
由于逆温现象的存在,空气垂直对流受阻,会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康,如果位于盆地,将会更加严重;③对航空造成影响。
第一节大气的组成和垂直分层【教学重点】1.大气的组成成分及其与人类、生命有机体的联系2.大气层的结构及其各层的特点【教学难点】大气的组成成分及其与人类、生命有机体的联系【教学方法】讲授法、谈话法、读书指导法、活动探究法【教学用具】多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】【板书设计】大气的组成和垂直分层(一)大气的组成1.干洁空气:①氮气;②氧气;③二氧化碳;④氩气;⑤臭氧。
2.水汽和杂质(二)大气的垂直分层1.对流层:2.平流层:3.高层大气:学情分析1.知识储备本节内容是学生首次接触,在此之前学生并未系统的学习过大气的相关内容,因此学生的知识储备是非常薄弱的。
2.认知特点高一学生思维活跃,渴望探索自然奥秘、认识生活环境,学生内在的求知欲能促使他们对自然现象进行本能的思考,在一定程度上能够运用已有的知识去解决新的问题。
3.学习障碍本节内容总体来说难度不大,但由于学生之前没有学习过大气的有关知识,知识储备的缺失会容易导致学生难以将大气的组成与分层与人类的生产生活联系起来,产生理解上的困难。
因此,在这节课中首先要利用教材弥补学生知识储备上的不足,其次要运用好教材中的图表及资料训练其分析问题和解释现象的能力。
效果分析:对学生的学习而言,重要的是在地理教学活动过程中,掌握地理基础知识与基本技能。
从课后与学生的交流来看,本节课能较好的引发学生的兴趣,但学生活动的设计不够,学生更多的是在看教师的展示,他们自己的活动稍少。
而基于学生活动的教学设计应该是这样的教过程:学生通过地理活动,发现了什么问题?新的问题与自己已有的知识结论之间有什么样的联系?是什么因素把它们联结起来的?是什么方法导致了你的发现?更进一步的学生活动境界,应是促使学生在教学活动中,自觉地学会反思“以反思为核心,才能让学生真正深入到地理学习过程之中,也才能抓住教学思维的内在实质”。
教材分析:通过研读2019人教版高中地理必修一教材,了解到全书是从地球的宇宙环境讲起,而后分章节针对大气、水、地貌、植被与土壤、自然灾害进行了具体叙述,是以由宏观到微观,由简入杂,由单一要素向要素综合过渡的逻辑顺序编排的。
第二章地球上的大气第一节大气的组成和垂直分层一、大气的组成2.臭氧大气中臭氧的含量很少,但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。
臭氧能吸收太阳光中的紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,对生物具有保护作用。
3.人类活动影响大气成分人类活动排放的污染物影响大气的成分和含量,产生大气污染,对生态系统和人类造成不利影响。
二、大气的垂直分层根据大气在垂直方向上的温度、运动状况和密度等方面的差异,大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
好,适合航空飞行汽、杂质少高层大气平流层顶到2000—3000千米气压低,空气密度很小;在80-500千米存在若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态从平流层顶向上约40千米,温度随高度升高而递减;之后随高度的升高而递增从平流层顶向上约40千米范围内对流运动明显;再往上大气以水平运动为主三、拓展——逆温现象(1)定义:气温随高度增加而上升的现象,或者随高度的增加气温的垂直递减率小于 6 ℃/km。
(2)影响:①阻碍空气对流,抑制沙尘暴。
②逆温时大气结构稳定,加重大气污染。
第二节大气受热过程和大气运动一、大气的受热过程:1.大气的热源(1)太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
(2)地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
2.大气对太阳辐射的削弱作用表现形式参与作用的大气成分常见的自然现象选择性吸收水汽、二氧化碳(对流层);臭氧(平流层);氧原子(高层大气)平流层中的臭氧能吸收紫外线,队地球生物具有保护作用散射空气分子、尘埃等晴朗的天空呈蔚蓝色(在太阳辐射的可见光中,蓝、紫光波长短,容易被空气分子散射)反射云层和较大颗粒的尘埃夏季多云的白天,气温不太高3.大气的受热过程大气的受热过程实质上就是一个热量的传输过程,该传输过程可以划分成三个环节,如下图所示:①太阳暖大地:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
第一节大气的组成和垂直分层大气受热过程一、大气的组成1.组成及比例2.将大气主要组成成分及其对应的作用连线3.以二氧化碳和臭氧为例,指出人类活动对大气成分的影响。
提示:人类燃烧煤、石油等矿物燃料,导致大气中二氧化碳含量增加;人类使用冰箱、冰柜等制冷设备,释放大量的氯氟碳化合物等物质,消耗臭氧,导致臭氧浓度降低。
二、大气的垂直分层1.在下图中填出对流层和平流层平均高度,并补绘平流层气温变化曲线。
【思考】神舟十六号返回舱返回地球时穿过大气层温度是如何变化的?提示:温度先降低后升高,再降低再升高。
2.将大气层各层的特点及其与人类的关系选填在相应的位置。
大气层特点与人类的关系对流层②③平流层①⑤⑥高层大气④⑧⑦①空气水平运动②空气对流运动③天气现象复杂多变④天气晴朗⑤臭氧吸收紫外线⑥利于飞机飞行⑦电离层反射无线电短波通信⑧大气密度很小三、大气的受热过程1.能量来源在下图中填出三种辐射的名称。
大气能量的根本来源是太阳辐射,近地面大气热量的直接来源是地面(长波)辐射。
2.受热过程(1)地面增温过程:太阳辐射穿过大气层,一部分被大气层中水汽、云层、尘埃等吸收、反射和散射(合称削弱作用),大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
(2)大气增温过程:地面以长波辐射的形式向大气传递热量,大气吸热增温。
3.大气对地面的保温作用:大气逆辐射对地面辐射损失的热量有补偿作用。
大气受热过程及其应用(2023·广东卷)2019年5月28日,某科研团队利用往返式探空气球,在长沙观测站(28°07′N,112°17′E)收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息(图1)。
图2为其中某一时刻对应的太阳光照示意图(阴影部分代表黑夜)。
据此完成(1)~(2)题。
图1图2(1)在图1中,符合图2示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是()A.①B.②C.③D.④(2)这次探测结果显示,白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多,是因为随高度增加()A.CO2量减少B.空气温度降低C.大气越稀薄D.人类干扰越小第(1)题:第(2)题:(1)A(2)C大气的受热过程大气受热过程的应用1.大气保温作用的应用(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响。
第二章自然环境中的物质运动和能量交换
第2讲大气环境
大气环境的基本理论
1、太阳辐射的分类:可见光、波长较长的红外线、波长较短的紫外线。
2、物体只要有温度,都要向外辐射能量;物体的温度越高,向外辐射能量的波长越。
太阳辐射又叫太阳辐射;地面辐射又叫地面辐射;大气辐射又叫大气辐射。
3、二氧化碳、水汽主要吸收波长较长的线,臭氧主要吸收波短的线。
4、海陆热力性质差异:
由于陆地和海洋的比热容不一样,
(1)在同样受热时,陆地的气温比海洋升得,且温度比海洋;在同样受冷时,陆地的气温比海洋降得,且温度比海洋;
(2)陆地上气温的变化幅度比海洋上要。
(3)我们把这种差异称为差异
5、大气压强
概念:单位面积上空气柱的压力。
规律:同一地点,海拔越高,气压越低。
6、冷暖气团的大气物理性质的比较
第一节 大气的垂直分层、受热过程、气温和降水
第一课时 大气的组成和垂直分层 一、大气的组成
1、低层大气的成分
低层大气由干洁空气、水汽、固体杂质组成,干洁空气的成分比较稳定,水汽、固体杂质则因时因地而变化。
二、大气的垂直分层(根据温度、密度和大气运动状况)
(一)对流层 1、基本知识
(1)物质组成:对流层集中了大气圈中几乎全部的水汽、杂质和大气质量的3/4。
(2)对流层大气的热量主要直接来自于 。
2、特点:
(1)气温随海拔高度的增加而 ; (2) 运动显著; (3)天气变化复杂多样; 3、 理解与应用: (1)对流层的厚度
从赤道向两极 。
对流层厚度:低纬 千米、中纬 千米、高纬 千米
对流层平流层/ºC
明确:近地面与高空的温差越大,对流越。
(2)气温的垂直递减率:
(4)逆温现象:
①对流层大气的自净能力:
由于对流层通过对流,自己能及时将近地面人类产生的有害气体净化掉,我们把对流层大气自身具备的这种能力称为大气的自净能力。
②产生:对流层的温度一般上冷下热,但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,即上下。
或者地面上随高度的增加,气温垂直递减率小于0.6°C,即高空的实际温度大于理论温度,称为逆温现象。
③判断:A、定性:下冷上热。
B、定量:T实>T理。
(消失条件:T实≦T理)。
④逆温现象对人类生产、生活的影响
A、出现多雾和晴朗干燥天气。
早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低,给人们的出行带来不便,甚至出现交通事故。
尤其是城市及工业区上空,由于凝结核多,易产生浓雾天气,有的甚至造成严重大气污染事件,如光化学烟雾等。
B、加剧大气污染。
由于逆温的存在,空气垂直对流受阻,就会造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
如果位于盆地内,将会更加严重。
C、对航空造成影响。
“逆温”现象如果出现在低空,多雾天气给飞机起降带来麻烦。
而“逆温”现象如果出现在高空,却对飞机飞行极为有利。
因为,“逆温”的出现会阻碍空气垂直对流的发展,飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。
同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全。
⑤逆温现象的类型及原因:
A、平流逆温:暖空气平流到冷的地面或冷的水面上,由于暖空气的下层受到冷地面或大气的影响而迅速降温,上层受影响较小,降温较慢,从而形成逆温。
这种逆温现象主要出现在中纬沿海地区。
B、辐射逆温:在晴朗无云或少云的夜间,地面很快辐射冷却,使贴近地面的气层也随之降温,离地面愈近,降温愈快,从而产生逆温现象。
这种逆温,在大陆上常年都可出现,尤以冬季最强。
辐射逆温的生、消过程
C、地形逆温:在山谷盆地中,晚上较重的冷空气,沿山坡流动,聚集在山谷底部,谷底原来的暖空气被冷空气抬挤上升,由此形成逆温,这种逆温一般发生在晚上。
还有一种情况是,冬半年冷空气在向低纬地区运动过程中,因冷空气较冷重,把地势较低的盆地和谷地地区填满,而盆地上空是暖空气,在盆地上空暖空气与盆地内冷空气交界的大气层形成逆温。
这种逆温现象发生在冬半年。
D、锋面逆温:在锋面附近,由于冷暖空气的温度差比较大,暖空气爬到冷空气的上面,也会产生明显的逆温现象
E、洋流逆温:
(二)平流层
1、热量来源:靠臭氧吸收太阳辐射的而增温。
2、特点:
①气温:随海拔高度的增加而;
②大气以运动为主;
③天气稳定;有利于高空飞行。
(三)高层大气:
1、气温的变化:先,后。
2、在80—500千米的高空有高度电离的电离层,能反射无线电波,对无线电短波通信起重要作用。
焚风形成示意图
气温的垂直递减
温度(0C)
大气组成和垂直分层习题
1.有关大气各层气温变化特点的叙述,正确的是 A .对流层气温随高度增加而升高
B .平流层气温随高度增加而升高
C .高层大气的温度随高度增加而升高
D .高层大气的温度随高度增加而递减
2、飞机在10千米的高空高度保持不变,由南极飞往赤道,途中穿越的大气层是
A .始终在对流层
B .从对流层进入平流层
C .始终在平流层
D .从平流层进入对流层 读右图,完成3--4题: 3.图中曲线表示的是: A .臭氧层的高度
B .对流层的高度
C .对流层气温的变化规律
D .平流层气温的变化规律
4.对图中甲、乙两处的叙述,正确是: A .乙处的气温高于甲处
B .甲处的水汽含量高于乙处
C .甲乙两处同为上升气流
D .热量主要来自短波辐射的是甲处 气球作为探空的工具已经被广泛应用,据此回答5--6小题:
5、如果用相同的气球在不同的纬度进行施放,升空最快的地区是( ) A.赤道地区 B.副热带地区 C.副极地地区 D.极地地区
6、如果氢气球充气达到接近饱和状态时,施放后便会破裂,其主要原因是( )
A.升空后由于气温上升导致气球膨胀而破裂
B.升空后气温下降,氢气在低温状态易爆炸,使气球破裂
C.高空空气稀薄,气压低,气球因膨胀破裂
D.高空太阳辐射强,强烈的光照使气球破裂
受焚风效应影响,石家庄市在2010年12月27日上午从9时到10时一小时间气温急速上升了9℃。
焚风效应是由山地引发的一种局地范围内的空气运动形式。
一般发生在背风坡地区,使气温比山前异常变高。
读下图
回答7—8题
7.气流过山时,常在②至③处成云致雨。
与该山地其它处相比,②至③处气温的垂直递减率的变化及成因为: A .变大,水汽凝结释放热量 B .变大,水汽凝结消耗热量
C.变小,水汽凝结释放热量D.变小,水汽凝结消耗热量
8.空气过山后按干绝热变化,④处气温比①处高多少()
A.3℃B.9℃C.12℃D.10℃
一般情况下,空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。
下图示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面。
高空自西向东的气流速度约20千米/时。
据此回答9题:
9、此时甲、乙、丙三地的大气垂直状况相比较()
A.甲地比乙地稳定
B.乙地对流最旺盛
C.乙地比丙地稳定
D.丙地最稳定
右图是某地气温垂直分布图,读图回答10~12题。
10、甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是()
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
11、若该地气温由甲逐渐演变到丁,则造成气温垂直变化的原因
可能是()
①台风过境②晴朗无云的夜晚
③冷空气南下④热带海洋气团影响
⑤暖锋过境
A. ①④
B. ③⑥
C. ②③
D. ⑤⑥
12、下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变()
A. 山地
B.
C. 平原
D. 丘陵
13、下图表示,近地面空气若上升到3000米高度,理论温度为T0 ,3000米高空的实际温度为T s。
当T s≥T0 ,近地面空气上升受阻,即出现了逆温现象。
读某城市春季气温日变化图,回答:
(1)若T s 稳定在-8°C,该城市气温至少要上升到°C以上时,逆温现象才会结束,这是的时间约为时。
(2)一般逆温结束后两小时,近地面对流才能起到“净化”空气的作用,所以在图示的情况下,仅考虑空气。