大气圈的组成与结构大气的受热过程PPT

《大气圈与大气运动》从地球圈层看地表环境PPT课件(第1课时)

第一部分内容：课程标准解读

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1.运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。

2.运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。

[学习目标]

1.了解大气的垂直分层结构、各层的主要特征及与人类的关系。

2.阅读示意图，了解大气受热过程，理解大气保温作用的基本原理。

核心素养聚焦

1.搜集资料，探究大气成分的变化及其影响。(综合思维＋地理实践力)

2.运用实验手段，探究大气的受热过程。(综合思维＋地理实践力)

3.探究玻璃暖房的保温原理与大气的温室效应的联系与区别。(地理实践力＋人地协调观)

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大气圈与大气运动PPT，第二部分内容：强基础 自主诊断

 [基础素养]

一、大气圈的组成与结构

1．低层大气的组成及作用

(1)干洁空气

①氮：含量最多，是地球生物体内蛋白质的重要组成部分。

②氧：含量次多，是人类和一切生物维持_______必需的物质。

③二氧化碳绿色植物进行_______作用的原料调节_______的重要气体

④臭氧：强烈吸收太阳辐射中的_______，被誉为“_______”。

(2)水汽是成云致雨的必要条件，固体杂质可促进云雨的形成。

2．大气圈的分层

(1)依据：大气在垂直方向上的_______、密度及_______。

(2)分层

A层：_______层，气温随高度增加而降低

B层：_______层，气温随高度增加而       

C层：高层大气

(3)与人类的关系

①A层：与人类关系密切，风、云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。

②B层：大气以_______为主，气流平稳，有利于高空飞行。

③C层：有若干电离层，对_______有重要作用。

[判断]　1.宇宙飞船升空过程中，所穿越大气的温度一直降低。(　　)

2．全球各地对流层的高度是一样的。(　　)

3．高层大气气温随高度的升高而升高。(　　)

答案：1.×　2.×　3.×

二、大气的受热过程

1．两个热源

(1)地球表层最主要的能量来源：______________。

(2)低层大气主要的直接热源：______________。

2．两个过程

(1)地面增温过程：大部分A______________透过大气到达地面，使地面增温。

(2)大气增温过程：地面增温后以B______________的形式向近地面大气传递热量，使大气增温。

3．两个作用

(1)削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对少部分太阳辐射的吸收、_______和散射作用。

(2)保温作用：______________对地面辐射损失热量的补偿作用。

 [特别提醒]　(1)大气对太阳辐射的吸收具有选择性：臭氧强烈吸收紫外线，水汽和二氧化碳主要吸收红外线。

(2)大气逆辐射是大气辐射的一部分，白天和晚上始终存在，并且白天辐射更强。

素养盘点　1.“我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。”请问“高处不胜寒”是如何形成的？(综合思维)

提示：地面是近地面大气的主要直接热源，越往高处接受到的地面辐射就越少。

2．塔里木盆地腹地的昼夜温差高达40 ℃以上。试分析其原因。(综合思维)

提示：塔里木盆地晴天多，白天，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高；夜晚，大气逆辐射弱，保温作用弱，气温低，故昼夜温差大。

3．深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？北方农民常用什么办法使地里的蔬菜免遭冻害？说明其原理。(综合思维＋地理实践力＋人地协调观)

提示：晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，地面辐射使地面散失了大量的热量而快速降温，产生了霜冻。北方农民常用人造烟幕的办法，增强大气逆辐射，减小温差，使地面保温，使地里的蔬菜免遭冻害。

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大气圈与大气运动PPT，第三部分内容：析疑难 合作探究

探究点一　大气的垂直分层

[主题聚焦]

根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，可将大气层分为对流层、平流层和高层大气。下图为大气的垂直分层示意图。

通过合作探究，得出有关问题的结论。

探究1：臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么被誉为“地球生命的保护伞”？目前人类对它有怎样的影响？

提示：平流层。臭氧能大量吸收紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。目前人类大量使用制冷设备，排放的氯氟烃增多，它能破坏大气中的臭氧，使臭氧总量减少，两极地区甚至出现臭氧层空洞。

探究2：图中的平流层为什么适合高空飞行？

提示：平流层的气温下低上高，空气难以对流，大气以水平运动为主，飞机飞行时不会上下颠簸；平流层少水汽和尘埃，天气晴朗少变，能见度高，利于飞机飞行。

探究3：为什么对流层的天气复杂多变？

提示：对流层集中了大气几乎全部的水汽和杂质，有成云致雨的必要条件。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨，所以对流层天气复杂多变。

[核心归纳]

1．大气的垂直分层

2.逆温及危害

(1)逆温现象：正常情况下，对流层的气温随高度增加而降低，且海拔每升高100 m，气温约下降0.6 ℃。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象我们称之为“逆温”。如图所示。

(2)危害

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，甚至导致交通事故。

②加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。

③对航空造成影响。“逆温”多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。

探究点二　大气的受热过程

[主题聚焦]

月球上昼夜温差很大，白天在阳光垂直照射的地方温度高达127 ℃；月球上的夜晚，温度可降低到－183 ℃。当月球被地球遮住时，温度会更低。在月食时，地球的阴影投射在月球上，这时月球的温度可以在瞬间下降300 ℃。月球阳面的温度比沸水高2 ℃，其阴面温度低到－243 ℃。

通过合作探究，得出有关问题的结论。

探究1：与地球相比，月球上的气温变化为什么会如此剧烈呢？

提示：地球上有大气层，白天，大气层削弱太阳辐射，使到达地面的太阳辐射减少，温度上升缓慢；夜晚，大气层对地面有保温作用，使地面温度下降缓慢。月球上没有大气层，不能对昼夜温度进行调节。

探究2：请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳)、反射(大气对太阳)、地面辐射、大气逆辐射，来说明能量在地表附近的传递过程。

[核心归纳]

1．大气的受热过程

大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下：

2．大气受热过程在实践中的应用

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大气圈与大气运动PPT，第四部分内容：提能力 分层集训

京津冀地区的十月份本应秋高气爽，但2018年10月该地区却出现了多次重度雾霾天气。读大气热量交换过程图，完成1～2题。

1．“秋高气爽”的天气昼夜温差较大，其原因是(　　)

A．①增强、③减弱 B．①增强、④增强

C．②减弱、③增强 D．②增强、④减弱

2．发生雾霾现象时，大气能见度变差的原因与下列有关的是(　　)

A．①减弱 B．②减弱  

C．③减弱 D．④减弱

解析：第1题，读图可知，①是大气上界的太阳辐射，不受地球大气的影响，辐射能是稳定的，①增强没有依据，故A、B错误；“秋高气爽”的天气云量很少，白天大气对太阳辐射的削弱较少，到达地面的太阳辐射②增强，故C错误，D正确。第2题，发生雾霾现象时，大气对太阳辐射的削弱作用增强，到达地面的太阳辐射减弱，导致大气能见度变差。选B。

答案：1.D　2.B

3．晴朗无风的夜晚，易形成辐射逆温。下图中a表示辐射逆温形成前的气温垂直分布；b表示辐射逆温形成后的气温垂直分布。则c出现的时间最可能是(　　)

A．上午 B．正午  

C．傍晚 D．日出前后

解析：由材料可知，辐射逆温主要是由于夜晚的地面因辐射而失去热量使得近地大气层冷却强烈、较高大气层冷却较慢而形成。可推知逆温最强时即为地面降温最强之时(即日出前后)，此后地面逐渐升温，逆温现象逐渐减弱并由地面向高空方向消失，直至午后完全恢复。而c显示逆温现象尚存，但近地面气温已经恢复正常，可知在日出之后、午后之前，即上午。

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《大气圈与大气运动》从地球圈层看地表环境PPT(第1课时) 第一部分内容：课标阐释 1.运用图表等资料说明大气的组成和垂直分层及其与生产和生活的联系。(综合思维、地理实践力) 2.运用..

《大气圈与大气运动》从地球圈层看地表环境PPT(第1课时)

第一部分内容：课标阐释

1.运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。(综合思维、地理实践力)

2.运用示意图等,说明大气的受热过程与热力环流的原理,并解释相关现象。(综合思维、地理实践力)

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大气圈与大气运动PPT，第二部分内容：自主预习

一、大气圈的组成与结构

1.大气圈的组成

(1)组成:干洁空气、水汽和固体杂质。

(2)作用

2.大气圈的分层

(1)依据:大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。

(2)大气分层

A代表对流层,空气对流运动显著。

B代表平流层,空气以水平运动为主。该层的臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”。

C代表高层大气,空气密度小,有若干电离层。

链接生活对流层的高度在不同纬度地区和不同季节有何差异?

提示:对流层的高度有纬度差异和季节变化。低纬度地区较高,高纬度地区较低;同一地区,夏季高于冬季。

二、大气的受热过程

1.两大热源

(1)根本来源:A太阳辐射。

(2)直接来源:B地面辐射。

2.两大过程

(1)地面增温: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:地面以长波辐射的方式向大气传递热量,使大气增温。

3.两大作用

(1)削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的反射、吸收和散射作用。

(2)保温作用:C大气逆辐射将部分热量还给地面,从而对地面起到保温作用。

链接生活苏轼的《水调歌头·明月几时有》中写道“高处不胜寒”。你能运用所学的大气受热过程的知识,解释其中蕴含的科学道理吗?

提示:地面辐射是低层大气主要的热量来源,“高处”离地面较远,吸收的地面辐射较少,气温较低。

1.判断题

(1)大气圈中氧气的含量是最多的。(　　)

(2)地面辐射是短波辐射。(　　)

(3)含量最多的氮气能吸收紫外线,被称为“地球生命的保护伞”。(　　)

(4)平流层的气温随高度增加而增加。(　　)

(5)阴雨天气大气逆辐射更强。(　　)

答案:(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√

读地球表面受热过程示意图,完成2~3题。

2.图中字母表示大气逆辐射的是(　　)

3.近地面大气的热量主要来自

A.aB.bC.cD.d

解析:第2题,a是到达大气上界的太阳辐射;b是被大气削弱后到达地面的太阳辐射;c是地面辐射,大部分被大气吸收,使大气增温;d是大气逆辐射,补偿地面辐射损失的热量。第3题,结合上题的分析,近地面大气的热量主要来自地面辐射,地面的长波辐射是低层大气主要的热量来源。

答案:2.D　3.C

下图为地球大气受热过程示意图。读图,完成4题。

4.大气中(　　)

A.臭氧层遭到破坏,会导致①增加

B.二氧化碳浓度降低,会使②减少

C.可吸入颗粒物增加,会使③增加

D.出现雾霾,会导致④在夜间减少

解析:臭氧层遭到破坏,会导致大气吸收太阳紫外线的能力下降(①减少);二氧化碳浓度降低,会导致大气吸收地面辐射的能力下降,吸收的地面辐射(②)减少;可吸入颗粒物增加,会导致大气对太阳辐射的削弱作用增强,到达地面的太阳辐射减少,从而使地面吸收的太阳辐射减少(③减少);出现雾霾,会导致大气逆辐射(④)在夜间增加。

5.霜冻往往出现于深秋至第二年早春晴朗的夜晚,因为此时(　　)

A.地面辐射强,地表降温慢

B.空气中水汽多,地表降温快

C.大气逆辐射弱,地表降温快

D.大气保温作用强,地表降温慢

解析:深秋至第二年早春晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,大气的保温作用差,地面降温快,空气中的水汽迅速降温,发生凝华现象,形成霜冻。

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大气圈与大气运动PPT，第三部分内容：课堂探究

大气的垂直分层

2019年4月30日,天绘二号01组卫星在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射。

结合材料探究:

(1)卫星发射升空时,依次穿过的大气层是什么?

(2)与人类关系最密切的大气层是什么?

提示:(1)卫星依次穿过的大气层是对流层、平流层和高层大气。

(2)对流层。

大气垂直分层的特点

例1读大气的垂直分层示意图,完成下列各题。

(1)平流层的气温和大气运动分别有何特点?

(2)高层大气中的电离层有何作用?

(3)简述臭氧层被称为“地球生命的保护伞”的原因。

(4)为什么平流层有利于飞机飞行?

素养立意:本题结合大气圈层结构和人类生活生产,体现对地理实践力的考查。

解析:第(1)题,平流层气温随高度增加而增加,大气以水平运动为主。第(2)题,电离层在无线电通信中作用重大。第(3)题,臭氧能够吸收太阳辐射中的紫外线,保护人类和动植物免遭过量紫外线的伤害。第(4)题,平流层大气稳定,以水平运动为主,利于飞机飞行。

答案:(1)气温随高度增加而增加,大气运动以水平运动为主。

(2)电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。

(3)臭氧能大量吸收太阳紫外线,保护地球生命免受过多紫外线的伤害。

(4)该层上部热,下部冷,大气稳定,大气以水平运动为主,利于高空飞行。

大气的受热过程

深秋和初冬的傍晚,我国北方地区的农民往往在田间地头燃烧柴草以避免庄稼遭受霜冻。下图为大气受热过程示意图。

结合材料探究:

(1)能够使低层大气增温的主要热源是什么?

(2)傍晚燃烧柴草使庄稼免遭霜冻危害,为什么?

提示:(1)b(地面)。

(2)增强了c(大气逆辐射),对地面保温作用增强。

1.大气对地面的保温作用

(1)原理:大气中的二氧化碳和水汽能大量吸收地面的长波辐射,将热量保存在大气层中,并通过大气逆辐射的形式把热量返还给地面,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。

(2)过程 

2.大气对太阳辐射的削弱作用

(1)吸收作用:大气中的臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线;水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。而太阳辐射中能量最强的可见光被吸收得很少,绝大部分可透过大气射到地面。

(2)反射作用:受云层和较大颗粒的尘埃影响,大气对太阳辐射反射较明显,如下图。

(3)散射作用:当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,太阳辐射的一部分光便以这些质点为中心,向周围散射。其中,波长较短的蓝色光最容易被散射,如下图。

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大气圈与大气运动PPT，第四部分内容：当堂检测

下图示意大气垂直分层。读图,完成1~2题。

1.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是(　　)

2.“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒”说的是大气垂直分层中的(　　)

A.Ⅰ层——气温分布特点是随高度增加,气温降低

B.Ⅱ层——空气上热下冷,空气不稳定

C.Ⅲ层——大气的热量直接来自太阳辐射

D.Ⅰ层——大气以水平运动为主,气流平稳

解析:第1题,根据气温的垂直分布可知,对流层的气温随高度增加而降低,平流层的气温随高度增加而增加,高层大气的气温随高度增加先是下降,然后上升。第2题,题干表述的是对流层气温变化特点,Ⅰ层是对流层。

答案:1.B　2.A

下图为大气热力作用示意图。读图,完成3~4题。

3.关于大气热力作用的说法,正确的是(　　)

A.③只出现在晚上

B.①为长波辐射,②为短波辐射

C.地面热量的来源主要是③

D.低层大气的直接热源是②

4.北方农民秋季夜晚用人造烟雾来防止蔬菜受冻,与之关系密切的是(　　)

A.①B.②C.③D.④

解析:第3题,图中①表示到达地面的太阳辐射,②表示地面辐射,③表示大气逆辐射,④表示大气辐射射向宇宙空间。大气逆辐射白天晚上都存在;太阳辐射是短波辐射,其能量主要被地面吸收,低层大气直接吸收较少;地面辐射属于长波辐射,大气中的水汽和二氧化碳能吸收大部分长波辐射,因此地面的长波辐射是低层大气主要的热量来源;大气逆辐射补偿地面辐射损失的热量,对地面具有保温作用。第4题,人造烟雾可增强大气逆辐射,使夜晚的气温不会太低,可以防止秋季蔬菜受冻。

答案:3.D　4.C

5.大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。其合理的解释是火山爆发导致(　　)

A.大气二氧化碳浓度增加

B.高纬度地区极光现象减少

C.地球表面长波辐射增强

D.到达地面的短波辐射减弱

解析:大规模的火山爆发所产生的火山灰进入大气层,会通过反射、散射和吸收等形式削弱到达地面的太阳短波辐射,使地表温度下降。

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《大气圈与大气运动》从地球圈层看地表环境PPT课件(第1课时) 第一部分内容：课程标准解读 [课标下载] 1.运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产生活的联系。 2.运用示意..