專題8大氣組成和垂直分層

第三篇大氣與天氣、氣候專題8大氣的組成和垂直分層第一頁第二頁，共39頁。萬物生存離不開大氣大氣——包圍地球的空氣——自然環(huán)境中最活躍的成分第二頁第三頁，共39頁。一、大氣的組成及其作用氮氣78%氧氣21%其他氣體1%CO2、氬氣、

O3等干潔空氣組成圖1、大氣的組成干潔空氣、水汽、微小塵埃第三頁第四頁，共39頁。成云致雨的必要條件，起凝結核作用水汽塵埃生物體的基本成分維持生物活動的必要物質植物光合作用的原料；對地面保溫吸收紫外線，使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害成云致雨的必要條件；對地面保溫大氣組成主要作用干潔空氣O3N2O2CO22、大氣各成分的作用討論歸納以下表格：第四頁第五頁，共39頁。

思考：大氣中的水汽和塵埃來自何處？

大氣中的水汽的含量因時因地而變化著的。

塵埃主要來自自然和人類活動。

除塵埃外，空氣中的一些化學物質也來自人類活動，它們是影響空氣質量的主要因素。第五頁第六頁，共39頁。大氣圈(大氣層)質量:地球總質量的百萬分子一.隨高度增加而減小.(原因:地球引力)90%——15千米高度99.9%——50千米高度2000千米高度以上，大氣極其稀薄。無明顯上界。大氣在垂直高度上密度如何變化?原因?第六頁第七頁，共39頁。討論：

1.航天服可分為艙內航天服和艙外航天服，圖中宇航員身穿的是？

2.請你設計一套艙外航天服，說明其主要功能。第七頁第八頁，共39頁。

防太陽輻射；保護航天員不受艙外環(huán)境過熱過冷的侵襲；保持適當?shù)臍鈮?；阻擋微隕石第八頁第九頁，共39頁。神舟七號的相關報道北京時間有關報道9月25日21:33

神舟七號載人飛船發(fā)射獲得圓滿成功！

9月27日04:04

成功變軌，進入高度343千米的圓形軌道。

9月27日16:35

航天員翟志剛打開艙門，開始在距地面343千米的高度出艙活動，并進行太空行走。

9月28日17:25

神舟七號離開85公里至30公里高度的“黑障區(qū)”，打開主傘。

9月28日17:36

成功著陸于內蒙古草原。思考：

航天員進行出艙活動時，飛船飛行于大氣垂直分層中的哪一層？這一層的大氣溫度隨著高度升高是怎樣變化的？讀76頁大氣垂直分層圖第九頁第十頁，共39頁。

航天員出艙時位于熱層（電離層），其溫度隨高度升高而升高。是否大氣中溫度變化都是如此？除了熱層外，大氣還有哪些層？分層的依據(jù)是什么？第十頁第十一頁，共39頁。二、大氣的垂直分層原理：根據(jù)大氣的溫度、密度等物理性質在垂直方向上的差異，將大氣圈進行分層.第十一頁第十二頁，共39頁。1、大氣垂直結構散逸層對流層平流層中間層熱層(電離層)臭氧層第十二頁第十三頁，共39頁。氣溫變化厚度大氣運動狀況對流層⑴對流層主要特點天氣狀況8-18千米.因緯度和季節(jié)的不同而不同。（低緯度厚高緯度薄，夏季厚冬季?。?/p>

隨高度增加而遞減（下熱上冷）；上升1000米，下降約6度。對流顯著天氣和氣候變化顯著。原因水汽塵埃含量多原因熱量主要來自地面輻射2、各層主要特點

討論：對流層氣溫上低下高，原因是什么？會引起哪些現(xiàn)象？根據(jù)對流運動的規(guī)律，其厚度的時空分布有何規(guī)律？第十三頁第十四頁，共39頁。對流層厚度的變化緯度17~1810~1210~128~98~9N90°60°30°0°30°60°90°S厚度（KM)5101520夏季：厚冬季：薄隨季節(jié)變化隨緯度變化上海：夏季16千米冬季11千米對流層的厚度為什么存在時空差異？

地表氣溫差異導致對流強度不同。第十四頁第十五頁，共39頁。平流層臭氧層氣溫變化天氣狀況對流層⑵平流層主要特點范圍大氣運動狀況對流層頂至50-55千米；臭氧層在20-30千米處.隨高度增加而上升(上熱下冷).大氣水平流動晴朗原因臭氧吸收太陽紫外線為何有利于高空飛行？水平運動，大氣平穩(wěn)；天氣晴朗，能見度好。第十五頁第十六頁，共39頁。中間層范圍氣溫變化大氣運動狀況平流層對流層⑶中間層主要特點平流層頂至85千米

隨高度增加而降低（下熱上冷）高空對流⑷熱層主要特點范圍中間層頂至800千米氣溫變化

隨高度增加而上升（上熱下冷）原因氧原子吸收太陽紫外線。

大部分氣體以離子態(tài)存在，能反射無線電波。熱層第十六頁第十七頁，共39頁。地面電離層無線電波反射無線電波⑸散逸層主要特點范圍：熱層頂以上大氣十分稀薄，常有粒子散逸。第十七頁第十八頁，共39頁。3、大氣各層對人類活動影響名稱對人類活動的影響對流層平流層熱層水汽、塵埃最集中——天氣和氣候變化最顯著臭氧層(吸收太陽紫外線)；航空最佳飛行層

電離層反射無線電波——對電訊通訊工程建設有意義第十八頁第十九頁，共39頁。

大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展，提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時時處處影響到人類的活動與生存。

因此，保護大氣的質量，就是保護了我們人類的生存環(huán)境。第十九頁第二十頁，共39頁。干潔空氣中能吸收并放射長波輻射，對地面有一定保溫作用的是A、氮氣B、氧氣C、二氧化碳D、水汽C下列各地中，對流層厚度最大的是：A、上海B、莫斯科C、新加坡D、北京C第二十頁第二十一頁，共39頁。思考：

一架飛機從北極出發(fā)，到達南極，飛行高度保持在10千米，該飛機依次經(jīng)過哪些大氣垂直分層中哪些層？

緯度17~1810~1210~128~98~9N90°60°30°0°30°60°90°S厚度（KM)5101520平流層——對流層——平流層第二十一頁第二十二頁，共39頁。1、氣溫隨高度升高而降低，平均每上升1000米氣溫下降6℃的是：

2、南極上空臭氧層變薄現(xiàn)象出現(xiàn)在：3、有利于航空飛行的是：4、太陽活動強烈時會使地面的無線電短波通訊受到影響的是：

DCCA第二十二頁第二十三頁，共39頁。圖為某城市某日清晨低層大氣剖面圖圖中氣溫分布異常的是①②③中的？判斷的理由是？該城市工業(yè)高度集中，汽車數(shù)以百計，當天發(fā)生了重大的煙霧事件，造成這一事件的人為原因是？氣象原因是？地形原因是？②；隨高度的上升氣溫升高大量污染物的排放；逆溫現(xiàn)象；盆地第二十三頁第二十四頁，共39頁。舉例說明大氣圈怎樣呵護地球的三.大氣圈對地球生命的保護第二十四頁第二十五頁，共39頁。

為什么兩個天體距離如此近，卻有著截然不同的地表形態(tài)？第二十五頁第二十六頁，共39頁。1、地球的防彈衣有資料顯示：每年進入地球大氣層的流星體物質總量達上萬噸。第二十六頁第二十七頁，共39頁。

資料顯示：現(xiàn)有的近地小行星大約有1400多顆，對地球有威脅的將近600多顆，木星的引力是近地小行星產(chǎn)生的主要原因。專家對此情況說：“假如撞擊地球的小行星的直徑超過一公里，那么這個災難就是全球性的，沒有任何地方可以避免遇難。”假如小行星真的要撞向地球，你能否導演一場“人定勝天”的大片？請導演一場“人定勝天”的大片第二十七頁第二十八頁，共39頁。參考方案1.用核彈炸毀小行星。參考方案2.用爆炸法改變軌道。參考方案3.改變顏色來改變軌道。參考方案4.給小行星安“太陽帆”來改變軌道。用張開的“帆”吸收由太陽放射出的光子，從而像風吹動一條船上的帆一樣，把小行星推離原來的軌道。弱點與質疑?弱點與質疑?弱點與質疑？此方案的弱點?核爆炸的后果難以預料。在理想狀態(tài)下才能進行的，實際中不能有一點點的誤差存在，難度太高。刷漆？需要多少油漆？多少人力？第二十八頁第二十九頁，共39頁。

月球表面，白天在太陽直射的地方，溫度可達127攝氏度，夜晚則降到-183攝氏度。

在地球上，溫差最大的沙漠白天最熱達88℃，而晚上降至10℃以下。為什么地球的氣溫日較差與月球的氣溫日較差相差這么大？第二十九頁第三十頁，共39頁。大氣吸收（19%）大氣反射大氣上界大氣對太陽輻射的削弱作用到達地面的太陽輻射（47%）大氣散射2、地球的遮陽傘（34%）云層、塵?？諝夥肿?、塵粒、云滴固體雜質、水汽、O、O3、CO2大氣幾乎削弱了一半的太陽輻射

太陽短波輻射第三十頁第三十一頁，共39頁。3、地球的保溫被地面太陽輻射（短波）地面輻射大氣逆輻射（長波輻射）地面輻射（電磁波形式）相對太陽輻射而言是長波輻射水汽、塵埃、CO2截留大部分長波輻射（75%-90%）到達地面的太陽輻射（47%）大氣輻射

大氣逆輻射使得近地面大氣始終保有一定的熱量。第三十一頁第三十二頁，共39頁。形式參與作用的大氣成分大氣削弱作用

大氣保溫作用

水汽和二氧化碳等吸收大部分長波輻射，把地面輻射的大部分熱量截留在大氣中，并通過大氣逆輻射還給地面。吸收

散射

反射

水汽、塵埃、臭氧、氧、二氧化碳等；太陽輻射被吸收后轉變?yōu)闊崮?。空氣分子、塵粒、云滴；改變太陽輻射方向。云層、較大顆粒的塵埃；改變太陽輻射方向。第三十二頁第三十三頁，共39頁。

大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展，提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時時處處影響到人類的活動與生存。

除以上三方面外，適度的大氣壓也是地球生命生存的基本條件。所以，厚厚的大氣圈是地球生命的保護傘。

因此，保護大氣的質量，就是保護了我們人類的生存環(huán)境。第三十三頁第三十四頁，共39頁。為什么陰天時或大氣塵埃煙霧較多時，見到的天空是灰白色？散射作用為什么在日出之前天就亮了，在樹蔭下，在房間里，凡是陽光不能照射的地方仍是明亮的？散射作用為什么在月球上白天看太陽只是一個明亮的圓盤，而四周背景卻是黑暗的？沒有散射作用第三十四頁第三十五頁，共39頁。為什么晴朗的白天天空呈藍色？早晚呈紅色？為什么說赤道地區(qū)終年太陽高度較大，但它并不是全球太陽輻射強度最大的地區(qū)？正午路程短，僅藍光被散射掉；早晚路程長，短波各色光皆被散射，剩下紅光投射地面對流旺盛，多云雨，云量多，大氣的反射作用強第三十五頁第三十六頁，共39頁。為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的天氣？大氣逆輻射弱為什么月球表面晝夜溫差相差如此之大？沒有大氣的削弱作用和保溫作用我國四