大气的组成和结构课件

自主探究（P28—P33）
1、大气由哪些成分组成？ 2、大气成分对自然环境和生命 活动等有什么作用？ 3、人类活动对大气组成有什么 影响？ 4、大气自下而上可以划分为哪 几层？
大气的组成
水汽 低 层 杂质 大 气 干洁空气
78% 氮气 N2 21% 氧气 O2 0.032% 二氧化碳 CO2 (其他) 臭氧—O3
重污染天气
优良天气
大气的垂直分层
小组讨论 探究
读课本P31图2.5，完成下列问题： 1、大气垂直分层的划分依据及A、B、C 三层的名称。 2、描述各层的气温特点，并解析成因。 3、描述A层和B层的大气运动状况， 并解 析成因。 4、描述各层的主要自然现象及其与人类 的关系。
C层
B层 A层
大气的垂直分层 1.划分依据： 温度、运动状态和密度
平流层
自对流层顶至50～ 55km高度
①气温随高度增加而增加（臭氧大量 吸收紫外线增温） ②气流以水平运动为主
①臭氧大量吸收太阳紫外线 （被誉为“地球生命的保护伞”） ②气流平稳，有利于高空飞行
高层大气
平流层顶到大气上 ①气压很低，密度很小
电离层能反射短波无线电波，
界
②在80～500千米的高空有若干电离层 对无线电通信有重要作用
命活动所必需的物质。
的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出在两个国
家，归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长
跑运动员成绩优异的原因吗？
在非洲地形图上，找出在两个国家，归纳它们共同的地形特点。由此， 你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？
埃塞俄比亚位于埃塞俄比亚高原上，肯尼亚位于东非高原上，均以高原为主， 大气稀薄，大气中的含氧量低，有利于激发运动员的运动潜能。

成分
二氧 化碳
水汽
变化
城区＞农村 冬季＞夏季 夜间＞白天 阴天＞晴天
相关因素
与排放量和植 物光合作用有 关
夏季＞冬季 低纬地区＞高纬地区
与蒸发量有关
固体 杂质
陆＞海 城＞乡 冬＞夏
与排放量和空气 稳定与否有关 BACK
三、填充题：按因果关系完成填空
A、递减
B、水汽和固体杂质
C、平流层
D、对流显著
B 水汽
干 洁
固体杂质
空 气
C
A
O2
其它
N2 78%
低层大气的组成
干洁空气的组成
大气的组成成分及其作用
三大组成成分
干氧
洁氮
空 气
二氧化碳
臭氧
水汽
作用
一切生物维持生命活动所必须的物质 含量78%、组成生物体的基本成分
光合作用的原料、“温室效应” 吸收紫外线，“地球生命的保护伞”
成云致雨的必要条件、 强烈吸收长波辐射，影响气温
气温垂直分布及原因
大气运动特征
1、大气密度很小，气压很低 2、有电离层能反射无线电短波
平
1、气温随高度增加
1、水平运动为主
流 层
对流层顶到 50~55km
而迅速增加
2、水气、杂质少，
2、主要靠O3吸收太阳紫外 能见度好，利于高
线增温
空飞行。
①对流运动显著
对
高纬___8_~_9_k_m__
1、气温随高度增加而递减
co、co2等
O、过氧酰基硝酸脂（PAN）等
o
②大气质量的3/4几乎
流 中纬___1_0_~_1_2_k_m_
（－0.6 C/100m）

季风环流
总结词
季风环流是指由于季节变化导致的大气运动，主要出现在亚洲地区。
详细描述
季风环流是由于亚洲地区地形复杂，海陆差异显著，导致在夏季和冬季出现不同 方向的气流，形成季风。夏季时，南亚地区受印度低压影响，气流上升，形成低 压中心；冬季时，受蒙古高压影响，气流下沉，形成高压中心。
局地环流
总结词
局地环流是指由于局部地区地形、气候等因素影响而形成的大气运动。
详细描述
局地环流的形成与当地地形、气候等密切相关。例如，山谷风是由于山谷地形引起的白天和夜晚不同 方向的气流；海陆风则是由海洋和陆地之间的温差引起的气流。此外，局地环流还会受到人类活动的 影响，如城市热岛效应等。
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感谢观看
如亚洲季风气候区的降水、温度等气候要素的季 节变化等。
05
大气环流
三圈环流
总结词
三圈环流是指地球上不同纬度地区的大气运动，包括低纬度环流、中纬度环流和高纬度环流。
详细描述
低纬度环流主要由赤道附近地区的上升气流和副热带地区的下沉气流组成，形成东风带和西风带；中纬度环流则 是由副热带高压向极地高压流动的气流，形成西风带；高纬度环流则是由极地高压向副热带高压流动的气流，形 成东风带。
化。
04
大气的运动
热力环流
热力环流的基本过程
地面受热不均导致空气上升或下沉运动，进而形成水平气压差异 ，推动空气从高压区流向低压区。
常见的热力环流现象
海陆风、山谷风、城市热岛效应等。
热力环流对天气系统的影响
如气团的形成和移动、降水区域的形成和天气变化等。
风
风的分类：根据形成原因，可分 为季风、海陆风、山谷风等；根 据水平方向上的气流性质，可分

大气垂直分层对地球气候系统的影响
气候变化
大气垂直分层的变化会影响地球表面 的热量和水分的散布，进而影响气候 的变化。
天气现象
生态影响
大气垂直分层的变化还会影响生态系 统的结构和功能，如影响植物的生长 和散布等。
大气垂直分层的变化还会影响天气的 变化，如风切变、降水等。
04
大气垂直分层的研究方法与技 术
热带气旋等。
温带海洋性气候区的平流层特征
气温随高度降低
在温带海洋性气候区，平流层内气温随高度降低，这是因为太阳 辐射是主要的热源。
湿度的垂直变化
在平流层内，湿度随高度增加，这是因为水汽主要集中在较高层次 。
天气现象相对稳定
由于平流层内气和蔼湿度的垂直变化相对稳定，温带海洋性气候区 的天气现象相对稳定，包括多云、降水等。
对流运动
由于温度垂直递减率的存在，导致大气中的热量和水分在垂直方向上产生流动 ，形成对流运动。
风带与气压系统形成
风带
由于地球自转和地球表面的海陆散布等因素的影响，大气中的风向和风速在水平 方向上产生差异，形成不同的风带。
气压系统
在风带的影响下，大气中的空气在水平方向上流动，形成高低压系统，进而形成 气压梯度力。
高原地区的臭氧层特征
1 2
臭氧浓度较高
在高原地区，由于空气稀薄，臭氧浓度较高。
臭氧层较薄
由于高原地区的大气层较薄，臭氧层也相对较薄 。
3
对流层与平流层的交互作用
高原地区的对流层和平流层交互作用较强，这会 对臭氧层的形成和散布产生影响。
06
大气垂直分层现象的未来发展 趋势与挑战
全球气候变化对大气垂直分层的影响
预测方法
利用数值模拟、统计模型等方法预测大气垂直分层现象的发展趋势。

大气的组成与垂直分层
大气的组成与垂直分层
一、大气的组成
1 大气的组成成分及作用
【思考】 1．低层大气的主要组成成分？ 2．什么是干洁空气？ 3．干洁空气的成分及其与生活的关系？ 4．水汽和杂质的时空分布规律？
一、大气的组成
1 大气的组成成分及作用
组成成分
作用
氮气 生物体的基本成分
干 洁
氧气
维持生命活动必需的物质； 参与有机物的燃烧、腐败和分解过程
探究三 乘机注意事项，认识高层大气
作为中国机长，请结合“大气垂直 分层示意图”及电影情节③，探究飞机 在起飞、巡航、下降过程中需注意的事 项，并分析原因？
电影情节③
课堂小结
大气 的组 成与 垂直 分层
大气的 组成
大气的 垂直分层
干洁空气 水汽 杂质
高层大气 平流层 对流层
作用
温度变化 特 运动状况 点 天气现象
空间分布：陆地>海上 城市>乡村
时间分布：冬季>夏季
水汽和杂质因时因地而异
一、大气的组成
2 人类活动对大气组成成分的影响
材料一：2016年4月20日，新华社在人民网发表了题为 《青藏高原冰川持续融化消退》的文章。文章说在过 去约30年间，青藏高原及其相邻地区的冰川面积由5.3 万平方千米缩减至4.5万平方千米，退缩了15%。
高
[问题驱动1]为什么在飞机起飞前，空乘人员要提醒
层 大
乘客关闭信号设备？
气
[问题驱动2]飞机和手机接收的信号来自哪个大气层？ 50-55km
[问题驱动3]高层大气在哪里？
0
[问题驱动4]高层大气的温度是怎么变化的？
[问题驱动5]高层大气中有哪些景观？

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二、大气垂直分层结构
1、对流层
对流层（Troposphere）是紧贴地面的一层，它受地面的 影响最大。因为地面附近的空气受热上升，而位于上面的冷空 气下沉，发生对流运动，故得名对流层。
对流层顶高度：
•
平均说来，低纬度对流层顶高、高纬度对流层顶低。
•
同一地区，对流层顶高度夏季高于冬季。
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3、气溶胶粒子（大气杂质）（Aerosols）
水汽凝结物水滴和冰晶
悬浮的固体微粒烟粒、盐粒、尘粒、各种凝结核以及带电离子
等。
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6
1、干洁空气
N2占大气质量的78%，O2占大气质量的21%.
O3：主要分布于10~50km高度的平流层大气中，极大 值在20~35km之间。
O3可以强烈吸收太阳紫外线辐射而增温，同时也使地
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3、大气气溶胶
（1）定义 气溶胶 (Aerosols) ：指悬浮在大气中的固体微粒和 水汽凝结物。
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3、大气气溶胶
（2）对天气的影响：
– 充当水汽的凝结核，在云、雾、降水等的形成过程中起 着重要作用。
– 在一定的天气条件下，气溶胶粒子常聚集在一起，形成 霾、风沙浮尘等视程障碍现象，使大气透明度变差；
大气的状态用气温、气压、湿度、风、云、降水、 能见度等气象要素 （Meteorological Element）表示。
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一、大气组成
1、干洁空气（Dry Air）
除水汽、气溶胶以外的整个混合气体
2、水汽（Water Vapor）
垂直和水平分布差异较大；大气中唯一能发生相变的成分，来 源于地面，含量变化。容积计约占0~5%。

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目录
• 大气的组成与结构 • 大气与气候 • 大气污染与环境保护 • 大气科学的应用 • 大气科学研究方法
01
大气的组成与结构
大气层的结构
01
地球大气层由多个层次 组成，包括对流层、平 流层、中间层和热层等 。
02
对流层是大气层中最低 的层次，包含人类生活 的大部分天气现象。
03
气候变化研究与预测
气候变化研究
探究全球气候变化的规律、原因和影响，为应对气候变化提供科学依据。
气候预测
预测未来气候变化趋势，为决策者提供决策支持，帮助社会适应气候变化。
农业与生态系统的气象服务
农业气象服务
提供农业种植区划、作物生长监测、 病虫害防治等方面的气象服务，提高 农业生产效益。
生态系统气象服务
实现经济发展、社会进步和环境保护的良 性循环，为子孙后代创造一个更好的生存 和发展环境。
04
大气科学的应用
气象预报与灾害预警
天气预报
利用气象卫星、雷达和地面观测数据 ，对未来天气进行预测，为公众提供 出行建议和农业生产指导。
灾害预警
通过监测极端天气事件，如暴雨、台 风、暴风雪等，及时发布预警信息， 减少灾害损失。
03
大气污染与环境保护
大气污染的来源与影响
来源
工业排放、交通尾气、农业活动 、生活污染
影响
空气质量恶化、人类健康问题、 生物多样性受损、气候变化
大气污染的防治措施
01
02
03
04
政策法规
制定严格的排放标准，加强执 法力度
技术革新
推广清洁能源，改进生产工艺
公众参与
提高环保意识，减少污染行为

辐射名称
辐射类型
大气辐射
长波辐射
大气逆辐射
④
__________ 长波辐射
辐射方向 射向宇宙空间
射向地面
作用
大__气__逆__辐__射__在一定 程度上补偿了地面 辐射损失的热量， 对地面起到了 _____保__温___作用
[易混易错·理一理]
1．太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射，大气吸收的热量主要为长波辐射，对 短波辐射吸收很少。因此，地面长波辐射是近地面大气热量主要的、直接的来源。 2．青藏高原所处的纬度较低，海拔较高，空气稀薄，大气透明度好，大气对太阳辐射 的削弱作用弱，因此太阳辐射强。但大气吸收地面辐射热量的能力小，通过大气逆辐射 返还地面的热量少，造成青藏高原地表热量散失多，温度较低。 3．大气逆辐射白天比晚上强 大气逆辐射在白天和夜晚都存在，而且白天比晚上还要强烈，最强时为大气温度最高时， 即午后2时(14时)左右。
分子散射(有选择性)
的黄昏，天空仍然明亮
___吸__收_____
对流层大气中的水 汽和二氧化碳等
平流层大气中的臭 氧
水汽和二氧化碳等主要吸 平流层中的气温随高度
收___红__外__线___
的增加而上升；地面生
臭氧主要吸收
物免遭过多紫外线的侵
_____紫__外__线_(有选择性) 害
2．大气的受热过程
行轨道所在的大气层( )
A．气温在－50 ℃到20 ℃之间
B．气温随高度增加平稳下降
C．最低气温约为－80 ℃
D．最高气温约为40 ℃
核心精讲] ．人类活动对大气成分的影响
2．大气的垂直分层
[训练突破] 角度 大气的垂直分层 无动力翼装飞行是指运动员穿戴着拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，从飞机、热气球、悬崖绝壁、高 楼大厦等高处一跃而下，用肢体动作来掌控滑翔方向，用身体进行无动力空中飞行的运动，在到达安全极 限的高度后，打开降落伞平稳着陆。无动力翼装飞行进入理想飞行状态后，飞行时速通常可达到200千米/ 时，翼装飞行的滑翔比约3∶1，即在每下降1米的同时前进约3米。据此完成1～2题。

海拔2366米
河北兴隆
海拔2118米
云南海埂、呈贡 海拔1888米
活动：了解大气含氧量减少对人体产生的影响
表2.2不同海拔与海平面的含氧量比
海拔/m
0
1000 2000 3000 4000
含氧量比 100% 89% 78% 70% 61%
问题3：目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳海拔为 1800-2400km，请你推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成 绩的原因。 ①随着海拔升高，氧气含量越来越低；②在更高海拔地区训练，含氧 量过低，超过人体的最大耐受力，反而会使运动员的整体表现下降。
水汽
成云致雨的必要条件，影响地面和大气温度（温室气体）
一、大气的组成
【问题探究二】人类活动对大气成分的影响及产生的环境问题 人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产
生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响
图2.3北京重污染天气与优良天气对比
一、大气的组成
【问题探究二】人类活动对大气成分的影响及产生的环境问题 阅读教材33页自学窗：全球合作，保护臭氧层，回答以下问题：
逆温对大气污染的影响： 逆温造成局部上热下冷， 大气层结稳定，使大量烟 尘水汽凝结物等聚集在它 的下部，易产生大雾天气， 使能见度变坏，甚至造成 严重大气污染
本课结束，谢谢观看
3.臭氧空洞带来的危害？ ① 臭氧减少导致射向地面的紫外线增多，
危害人体健康，导致皮肤癌、白内障 的发病率提高； ② 破坏生物的生长繁殖，使农产品减产 及其品质下降； ③ 加剧全球变暖。
一、大气的组成
【小ห้องสมุดไป่ตู้】2.人类活动对大气成分的影响及带来的环境问题
人类活动
对大气成分的影响

海雾等。
03 大气的性质
大气的温度与湿度
温度
大气的温度取决于太阳辐射、地球表面的温度和大气中的水汽含量。大气的温度 随高度增加，这是因为地面辐射加热大气，而高层大气则受到太阳辐射的加热。
湿度
大气的湿度是指大气中的水汽含量。湿度随高度的增加而降低，因为水汽在低层 大气中含量较高，而在高层大气中含量较低。
温室气体排放
全球温室气体排放量持续增长，导致全球气候进 一步变暖。
应对未来大气环境挑战的策略
减少温室气体排放
采取节能减排措施，推广清洁能源，提高能 源利用效率。
加强空气污染治理
加强工业、交通等领域的污染治理，降低 PM2.5、臭氧等污染物浓度。
应对气候变化
采取适应气候变化的措施，如加强城市计划 、提高防洪能力等。
工业排放
工业生产过程中产生的 废气、废水和固体废弃 物是大气污染的主要来
源之一。
交通运输
汽车尾气、船舶和飞机 排放等交通运输活动是 大气污染的重要来源。
农业活动
农业施肥、喷洒农药等 农业活动也会对大气造
成污染。
能源消耗
煤炭、石油等化石燃料 的燃烧是大气污染的重
要来源之一。
大气污染对人类健康的影响
01
保护地球
大气层可以吸取太阳辐射中的有害 物质，减少地球表面的温度变化， 保护地球免受太阳辐射的伤害。
大气与人类生活的关系
影响人类健康
影响交通运输
大气中的污染物和有害物质会对人体 健康产生影响，如空气污染会增加呼 吸道疾病和心血管疾病的风险。
大气中的雾霾和沙尘暴等天气现象会 影响交通运输的安全和效率。
大气的组成和性质资 料课件
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