大气的组成与垂直分层
大气的组成与垂直分层
固体杂质
1、将下面几种成分的代号填入表中，与 其作用进行正确的搭配： A、二氧化碳 B、水汽 C、臭氧 D、氮 E、氧 F、尘埃
构成地球上生物体的基本成分 水汽凝结时，可作凝结核 植物光合作用的原料，对地面有保温作用
吸收长波辐射，成云致雨的重要条件
一切生物维持生命所必需的物质 地球生命的保护伞
D F A B E C
(1)图中字母代表的各层名称分别是： A ；B ；C 。 (2)A层气温随高度增加而 ，这是因为__ 是大气的主要直接热源。气温的这种垂直 变化，导致该层大气 运动显著。 (3)臭氧层位于 层，该层气温垂直变化 规律是 ，原因是 。这种气温分布又导 致该层大气以 运动为主。 (4)在这三层中， 层与人类生活关系最为 密切； 层中的 能反射无线电波； 层 利于高空飞行。其中A、B二层大气运动 的差异是 。
一、大气的组成及其作用
1、大气的组成
干洁空气、水汽、固体杂质
2、大气各成分的作用
二、大气的垂直分层
1、大气的上界
2000--30000千米来自2、大气的垂直分层干洁空气组成图
其他气体1% 氩、CO2、O3
氧21% 氮78%
大气各成分的作用
大气组成 干 主要 N2 洁 成分 O2 空 CO2 气 次要 成分 O3 水 汽 主 要 作 用 生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质 植物光合作用的原料；对地面保温 吸收紫外线，使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件；对地面保温 成云致雨的必要条件
The end
• 完成提高作业
大气的垂直分层
电 离 层
地球束缚引力小 外层 空气质点往外跑
中间层顶到五百 氧原吸紫增温快 气温初稳后升热 只因层中臭氧多 水平流动天气好 高空飞行很适合 对流旺盛近地面， 纬度不同厚度变； 高度增来温度减， 只因热源是地面； 天气复杂且多变， 风云雨雪较常见
大气的组成和垂直分层
大气的组成和垂直分层一、组成1、干洁空气1）氮①氮和氧气是干洁空气的主要成分②是蛋白质的主要组成，生物体的基本成分2）氧①生物呼吸不可缺少的气体②地表主要的氧化剂3）二氧化碳①光合作用的重要原料②对地面有保温作用4）臭氧①吸收紫外线，使生物免遭伤害②少量的紫外线存在是必要的，杀菌作用2、水汽和固体杂质——成云致雨的必要条件1）水汽2）固体杂质（粉尘、烟雾、晶体盐等），影响空气质量的主要因素二、垂直分层1、对流层1）气温随高度的增加而递减①每上升1000米，气温下降6.5℃②呈上冷下热型结构③热量绝大部分来自地面2）对流运动显著④对流层厚度因纬度不同。
热带较厚，寒带较薄；赤道16—18千米，中纬度10—12千米，两极7—8千米⑤对流层厚度因季节不同，夏季较厚，冬季较薄3）天气现象复杂多变①集中了大约3/4质量和几乎全部的水汽与杂质，风、云、雨、雪、雾等现象多②城市上空的云雾一般比郊区农村要多2、平流层1）气温随高度增加而升高①呈上热下冷型结构②臭氧吸收了较多的太阳紫外线2）大气以水平运动为主3）因水汽、杂质极少，天气晴朗，能见度高，且大气流动平稳，有利于高空飞行3、中间层1）气温随高度增加迅速降低2）对流运动相当强烈，故也称高空对流层4、热层（电离层）1）气温随高度增加急据升高①上热下冷②离子态气体吸收太阳紫外线2）大气处于电离状态①高温②反射波长较短的电波，使远距离无线电通讯成为可能③美丽耀眼的极光多发生在这一层5、外层1）地心引力减弱，空气十分稀薄2）也称散逸层三、大气圈的作用：保温调节作用；水循环的载体；雕塑地表形态；生命存在的前提条件。
高中地理大气的组成和垂直分层
高中地理大气的组成和垂直分层地球的大气是由气体、固体和液体组成的。
大气主要由氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳和少量的氢气、氩气、氖气、氦气、甲烷等组成。
其中，氮气是最主要的成分，占据大气的约78%，氧气占21%，其他气体只占据很小的比例。
大气的垂直分层是根据大气的温度变化来划分的。
从地球表面往上分为对流层、平流层、跳跃层和外层空间。
每一层的特点和功能各不相同。
对流层是地球最接近表面的一层大气，它的厚度约为10-15公里。
这一层大气的温度随着海拔的上升而逐渐下降。
对流层中的气体在地球表面受到太阳辐射的加热后，会产生对流运动，形成云、风、雨等天气现象。
对流层中的氧气和水蒸气对生物和人类的生存至关重要。
平流层位于对流层之上，厚度约为15-50公里。
平流层中的温度随着海拔的上升而逐渐上升。
平流层中的气流呈现水平流动，没有明显的垂直对流。
平流层的上层是平流层顶，下层是平流层底。
平流层中的氧气和臭氧层对地球的保护起着重要作用，能够吸收大部分太阳紫外线，减少对地球生物的伤害。
跳跃层位于平流层之上，厚度约为50-80公里。
跳跃层中的温度随着海拔的上升而逐渐下降。
在这一层中，气体分子的平均自由程大于垂直尺度，不同层之间的气体不会发生混合，形成了稳定的层状结构。
跳跃层中的气体密度很低，几乎没有空气流动。
这一层对地球的气候和天气没有直接影响。
外层空间是大气的最外层，位于跳跃层之上。
外层空间中的气体密度非常低，接近于真空。
这一层中几乎没有气体分子，只有极少量的气体原子和离子。
外层空间中的气体与地球的大气没有直接接触，是太阳风和星际空间的一部分。
大气的组成和垂直分层对地球的生物和环境都起着重要的作用。
不同层中的气体组成和温度变化直接影响着地球的气候和天气现象。
人类通过研究和了解大气的组成和垂直分层，可以更好地预测天气变化，保护环境，维护生态平衡。
高中地理大气组成和垂直分层
高中地理大气组成和垂直分层是气象学的基础知识，对于理解大气环境、气候变化等现象具有重要意义。
首先，大气的组成是指大气中各种气体的含量和比例。
根据所学知识，大气主要由干洁空气、水汽和固体杂质组成。
其中，干洁空气是大气的主要成分，包括氮、氧、二氧化碳、臭氧等气体。
这些气体对于维持地球生命环境和气候稳定具有重要意义。
例如，氮气是生物体的基本成分，氧气是生物维持生命活动的基本物质，二氧化碳是光合作用的基本原料，臭氧则能够吸收太阳紫外线，保护地球生命免受紫外线伤害。
其次，大气的垂直分层是指大气在垂直方向上根据温度、密度、压力等物理量的变化而分为不同的层次。
根据所学知识，大气的垂直分层主要分为对流层、平流层、中间层和外层。
其中，对流层是地球大气的最低层，其厚度随纬度和季节而变化。
对流层的特点是气温随高度增加而递减，空气对流运动显著，天气现象复杂多变，与人类关系最为密切。
平流层位于对流层之上，气温随高度增加而上升，空气以平流运动为主，有利于高空飞行。
中间层和外层则位于更高的大气层，其特点和对人类的影响相对较小。
总的来说，高中地理大气组成和垂直分层是气象学的基础知识，对于理解大气环境、气候变化等现象具有重要意义。
在学习过程中，
需要掌握大气组成中各种气体的含量和比例，以及大气垂直分层的结构和特点。
同时，还需要了解不同大气层对人类活动和自然环境的影响，以便更好地应对气候变化和环境问题。
大气的成分及垂直分层知识点
大气的成分及垂直分层知识点大气，作为地球的外部环境，是维持地球生命的重要组成部分。
了解大气的成分和垂直分层对于我们理解气候变化、气象现象以及环境保护等方面都具有重要的意义。
本文将介绍大气的成分以及其垂直分层的知识点。
一、大气的成分大气主要由氮气、氧气和稀有气体组成，其中氮气占大气总体积的78%，氧气占21%，其余的1%是稀有气体和水蒸气等。
1. 氮气（N2）：氮气是大气中含量最丰富的成分，具有稳定性和不参与化学反应的特点。
它是构成蛋白质和DNA等生命物质的重要元素。
2. 氧气（O2）：氧气是维持动植物生命所必需的气体，是呼吸作用和燃烧反应的重要参与者。
3. 稀有气体：大气中的稀有气体包括氩（Ar）、氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）、氙（Xe）和气态氡（Rn）等。
它们主要以原子的形式存在，并且具有稳定性。
4. 水蒸气（H2O）：水蒸气是大气中存在量较大的成分之一，它在地球的水循环中起着至关重要的作用。
水蒸气的含量受温度和湿度等因素的影响，是引起天气变化的重要因素之一。
5. 氧化氮（NOx）：氧化氮是大气中的一类重要污染物，主要由工业排放和机动车尾气等产生。
氧化氮与其他气体和颗粒物发生复杂的化学反应，形成臭氧和颗粒物等有害物质。
二、大气的垂直分层大气的垂直分层按照温度和压强的变化可以分为以下几个层次：对流层、平流层、中间层和热层。
1. 对流层：对流层是离地球表面最近的一层，它的厚度约为10-15千米。
在对流层中，温度随着高度的上升而递减，平均每升高1千米温度下降约6.5℃，这被称为标准大气递减率。
对流层是大部分天气现象发生的区域，包括云的形成、降雨和风等。
温度递减的原因是地表受到太阳辐射加热后，通过对流将热量传递至对流层顶部。
2. 平流层：平流层位于对流层之上，其特点是气流较为平稳，高度范围在10-50千米之间。
在平流层中，温度基本保持恒定或适度增加，顶部呈逆温区，即温度逐渐升高。
平流层的风向和速度决定了大气中飞行器的运动轨迹。
大气的组成和垂直分层
《蒙特利尔议定书》
１９８７年，由４６个国家签署此议定书。 1995年，有150多个国家的代表参加的维 也纳保护臭氧层国际会议规定，将发达国 家停止使用氟氯烃的期限提前到2000年， 发展中国家则在2016年停止使用，2040年 淘汰。
使水维持液态
从太空看地球和月球
地球
月坑
小 行 星
太空中飘浮的小行星
“爱神”小行 星
坑深５km
陨石坠入地球大气层
碰撞的瞬间
美国亚利桑那陨石坑
加拿大曼尼古根的陨石坑
大气对太阳辐射的作用
吸收
反射
散射
削 弱 作 用
能够到达地面的太阳辐射只剩下47%
大气的保温作用
太阳辐射
19% 34%
47%
作业
练习册 专题八
四、解读臭氧
•臭氧是一种具有刺激性气味，略带淡蓝 色的气体。 •在平流层中含有臭氧的比例约为90％。
•臭氧是地球表面生物免遭紫外线伤害的
保护者，可吸收约99％的紫外线。
1、臭氧洞的分布范围
南极、北极、我国青藏高原上空。
２０００年，南极上空的臭氧洞面积
创纪录达２８００万平方公里，相当 于４个澳大利亚。
大气逆 辐射
地面辐射
影响太阳辐射的主要因素 ①太阳高度角（纬度）
②大气层的厚度（海拔）和透明度（气候）
127℃
-183℃
28℃
24℃
没有大气的月球
有大气的地球
火星上的河床
火星上的溪谷
教学小结： Nhomakorabea1 ．这节课要知道组成大气的主要成分及其作 用；大气圈对地球生命的保护，以及太阳辐射 的影响因素； 2 ．理解大气的垂直分层结构，各层的主要特 征及其与人类的关系。 3.学会用气温的垂直分布图，说明大气垂直分 层结构，气温垂直变化，以及对流层、平流层 的主要特点； 4.能运用本节课相关知识解释一些地理现象。
大气的组成和垂直分层
太 阳 辐 射
大气吸收
①
9/13/2013
大 气 逆 辐 射
大气吸收
③
地 面 辐 射
②
地面
大气的保温作用示意图
9/13/2013
对流层厚度受纬度、季节的不同而不同
对流层的厚度 赤道地区 中纬度地区 两极地区 16—18千米 10—12千米 7—8千米
上海冬季 上海夏季
对流层的厚度 11千米 16千米
9/13/2013
地球
月球
两个距离如此近的天体，为何有这么大的区别？
9/13/2013
月球上白天温度高达127℃，而地球上大多数地区即使在最热 季温度也只达到40 ℃左右，为什么？
大气反射
太阳短波辐射
大气上界 大气吸收（19%）
（34%）
水汽、尘埃、 空气分子
大气散射
ห้องสมุดไป่ตู้
水汽、尘埃、 空气分子
到达地面的太阳辐射（47%）
9/13/2013
大气的组成和垂直分层
专题8
一、大气的组成 干洁空气 （氮气、氧气、二氧化碳） 水汽 （随时间、地点变化） 微小尘埃 （粉尘、烟雾、晶体盐、其他化学物质） 大气圈（大气层）：大气形成的连续圈层。
2000km （极稀薄）
50km 15km 地表
9/13/2013
99.9%
90%
受地球引力影响， 大气密度随高度 增加而减小。
大气的削弱作用
3、“保温被”
大气的保温作用
※大气逆辐射
除以上三方面外，适度的大气压 也是地球生命生存的基本条件。
9/13/2013
99%
氮——蛋白质的主要组成成分，有机体生长的必要 氧——生物体呼吸不可缺少的气体，地表重要的氧化剂 二氧化碳——植物光合作用
3.1大气的组成与垂直分层
3.1大气的组成与垂直分层
一、大气的组成
气体体积分数作用
氮气78% 生物体基本成分
氧气21% 好氧生物维持生命活动，有机物燃烧、腐败、分解
二氧化碳0.03% 植物光合作用，对地面保温
臭氧——强烈吸收紫外线，保护地面生物
2、成云致雨的条件：a、充足的水汽；b、凝结核；c、降温（气流上升降温）
3、雾和霜的形成条件：a、充足的水汽；b、大气稳定，风力小；c、降温（地面冷源降温）
二、垂直分层:依据温度、密度和运动状况
1、对流层，对流运动为主，低纬度地区厚度17-18千米，中纬度10-12千米，高纬度8-9千米，夏季厚，冬季薄，原因：地面是对流层大气的直接热源。
温度随海拔升高而降低。
集中了几乎全部的水汽和杂质，对流运动强，天气现象复杂多变。
2、平流层，平流运动为主，对流层顶部至50-55千米，温度随海拔升高而升高。
大气稳定，水汽杂质含量少，能见度高，适合飞行。
15-35千米有臭氧层吸收紫外线，使平流层增温，保护地面生物。
3、高层大气，平流层顶部至2000-3000千米的大气上界，随着海拔高度的升高，温度先降后升。
60-500千米有电离层，反射无线电波。
流星和极光现象。
三、逆温
1、定义：气温的垂直递减率低于理论垂直递减率，即海拔每升高100米气温降低0.6℃。
2、影响：使大气对流运动强度降低甚至消失。
不利影响：加重大气污染；产生大雾天气；降低能见度，地面湿滑，影响交通。
有利影响：抑制沙尘暴的发生；出现在高空时有利于飞行；是一种气候资源，减轻山坡河谷地区冻害。
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氧气瓶 医院病床旁 的氧气瓶
蛋白质主要化学元素的含量
材料3：
二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，动物把二氧化 二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原 碳当成废料从体内排除，植物却必须用二氧化碳来生产“食 物。”二氧化碳可以强烈吸收红外线，对地面有保温作用。二 料，也是调节地表温度的重要气体。 氧化碳含量过高，地表温度逐渐升高，就形成“温室效应”。
垂直分层 高度范围 因纬度而异： 低纬17～18km 中纬10～12km 高纬8～9km 主要特点 ①气温随高度的增加而降低 （地面是其主要、直接的热 源） ②空气对流运动显著 ③天气现象复杂多变 与人类关系 ①与人类关系最 为密切，人类就 生存在对流层底 部 ②各种天气现象 发生在对流层
对流层
平流层
<自主探究> 阅读教材35-36页最上面一段文字及表2-2-1，并结合所给材料 总结低层大气各成分的作用,完成学案上的题目。 材料1：
化学元素 百分比 （%） C 50~55 O 19~24 N 15~24 H P S 0.3~2.4
6.5~7.3 0.42~0.85
氮是地球生物体内蛋白质的重要组成部分 蛋白质的平均含氮量约为16%
材料4：
臭氧能大量吸收太阳光线中的紫外线，使地面上的生物 臭氧能够强烈吸收太阳辐射中的紫外线， 免受紫外线伤害，而少量穿透大气到达地面的紫外线对人类 和生物则是十分有益的，过量紫外线照射会烧伤皮肤，引起 白内障甚至皮肤癌。 被誉为“地球生命的保护伞”。
材料5：
水汽和固体杂质含量很少，却是成云致雨的必要条件。空 水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件， 气上升到凝结高度，固体尘埃作为凝结核，使周围水汽凝结， 才能成云致雨。而且它们的含量因时因地而异。例如城市上空 固体杂质是凝结核，促成水汽的凝结 的雾比郊区多，就是因为城市空气中尘埃较多的缘故。
第一节 大气的组成和垂直分层
学 习 目 标
1 运用图表资料，理解大气的组成和
垂直分层。
2
结合实例，分析大气的组成和垂直分 层与生产生活的联系。
一、大气的组成
1. 低层大气的组成 干洁空气 水汽 固体杂质
想一想：在我们周 围的大气中，都有 些什么物质？
氮78%
氧21%
其他气体1% （氩、二氧化碳、臭氧等） 干洁空气的组成（按体积比构成）
大气的组成和垂直分层
我们随时都能感受到大气的存在
没有大气，飞机无法在空中飞行。
风是运动着的大气
风雨交加是气相互作用而产生的。
龙卷风是一种剧烈的大气运动
大气主要集中在地面以上 1000 千米左右的 高度内，它像一件外衣保护着地球。
第三章 大气及其受热过程
自对流层顶至 50～55km高度
①臭氧大量吸收 ①气温随高度增加而增加 太阳紫外线（被 （臭氧大量吸收紫外线增温） 誉为“地球生命 ②气流以水平运动为主 的保护伞”） ②气流平稳，有 利于高空飞行 ①气压很低，密度很小 ②在80～500千米的高空有 若干电离层 电离层能反射短 波无线电波，对 无线电通信有重 要作用
臭氧含量不断降低 →臭氧层空洞,皮肤癌患者增加
小试牛刀
1.被誉为“地球生命的保护伞”的是（ D ） A．氧气 B.氮气 C.一氧化碳 D.臭氧
2.关于大气组成成分及其作用的叙述，正确的是（ C ） ①二氧化碳对地面有保温作用 ②干洁空气的主要成分是氧和氢 ③水汽和固体尘埃集中在高层大气中
④臭氧能大量吸收太阳紫外线
90° 60° 30°
0° 30° 60° 90°S纬度
（二）平流层
1、气温随高度的增加而增加 平 流 层 上热下冷 2、平流运动为主 天气晴朗，利于高空飞行 水汽和杂 质含量少 臭氧吸收紫外线而增温
三、高层大气
高 层 大 气 1、气压很低、密度很小
2、80~500千米的高空，有若干电离层
总结
二氧 化碳
臭氧 水汽
固体杂质
【思维拓展】
材料4 臭氧能大量吸收太阳光线中的紫外线，使地面上的 生物免受紫外线伤害，而少量穿透大气到达地面的紫外线对 人类和生物则是十分有益的，过量紫外线照射会烧伤皮肤， 引起白内障甚至皮肤癌。
上面两幅图片反映了什么现象？是如何产生的？对 人类有什么影响？ →全球变暖（温室效应） CO2含量增加
A
A
高层大气
平流层顶到大 气上界
小试牛刀
右图表示大气垂直分层，读图回答1-2题。 1.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲 线是 （ B ） A．① B．② C．③ D．④ 2.对短波通信具有重要意义的电离层位于 （ D ） A．Ⅰ层顶部 B．Ⅱ层底部 C．Ⅱ层中部 D．Ⅲ层
3.中国首个空间实验室“天宫一号”于2011年9月29日21时16 分发射升空，“天宫一号”自地面上升到50KM的过程中，气 温和大气运动状况依次变化为（ ） ①温度递增 ②温度递减 ③水平运动为主 ④对流运动显著 A．②④-①③ B．①③-②④ C．②③-①④ D．①④-②③ 4.下图是某地气温垂直分布图，读后回答：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
22~27km
电离层
臭氧层
对流层
（一）对流层
热量源于地面 上冷下热
1、气温随高度的增加而降低
特 点
2、对流运动显著 ★
3、天气现象复杂多变 整个大气3/4的质量 和几乎全部的水汽
学而后思
对流层的高度因其对流运动的强弱而异。 对流运动的强弱又与地面温度高低直接相关。 那么，对流层厚度随季节和纬度有什么分布规律？
（1）季节：夏季厚，冬季薄
（2）纬度：低纬度17~18km； 中纬度11~12km； 高纬度8~9km
思考： 一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在10 千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？
平流层——对流层——平流层
厚度（KM) 20 15 10 5
N
17~18
8~9
10~12
10~12 8~9
2、低层大气各组成成分的作用
组成成分 作 用
氮
氧
地球生物体内蛋白质的重要组成部分
人类和一切生物维持生命活动必需的物质
植物光合作用的原料，调节地表的温度 能够强烈吸收太阳辐射中的紫外线，被誉 为“地球生命的保护伞”。 水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件， 固体杂质是凝结核，促成水汽的凝结。
干 洁 空 气
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
小王坐飞机去外
地，发现在机场时
还是细雨蒙蒙，起 飞不久后却是晴空 万里，阳光普照。
为什么会出现 这种变化呢？
【预习检测】
在大气的垂直分层示意图中补完气温变 化曲线、标注数值及各层的名称
分层依据是什么？
C
（50 ）
高层大气
B
（ 12）
平流层 对流层
A
高 层 大 气 平流层