孔建领大气的组成和垂直分布02

1、 这是航天飞机在亚马逊河上空所拍的照片，请注意在贴这是航天飞机在亚马逊河上空所拍的照片，请注意在贴近地球表面的地方（圆弧），有一层很薄的、淡蓝色的东西，近地球表面的地方（圆弧），有一层很薄的、淡蓝色的东西，那大致就是大气的厚度，而淡蓝色气体的顶部大致就是那大致就是大气的厚度，而淡蓝色气体的顶部大致就是“天天”的高度了。的高度了。2.1大气组成和垂直分布大气组成和垂直分布思思 考考1、什么是大气？、什么是大气？2、大气由哪些成分组成？、大气由哪些成分组成？低层大气的组成图低层大气的组成图干干 洁洁 空空 气气杂质杂质水汽水汽氮氮N2 N2 78%78%氧氧O O2 2 21% 21%其他气体（C

2、O2、 O3等） 干洁空气（25千米以下）的主要成分中，其中氮和氧合占体积分数的99%。其他气体虽然很少，但对地球上的生命活动和地理环境有着重要的作用。注意注意一、一、大气的组成及其作用大气的组成及其作用凝结核，成云致雨的必要条件凝结核，成云致雨的必要条件主要主要成分成分次要次要成分成分水水 汽汽固体杂质固体杂质生物体的基本成分生物体的基本成分维持生命活动的必要物质维持生命活动的必要物质光合作用的基本原料；对地面保温光合作用的基本原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害，紫外线的伤害，“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”成云致雨的必要条件

3、；影响地面和大气的温度成云致雨的必要条件；影响地面和大气的温度大气组成大气组成主主 要要 作作 用用干干洁洁空空气气O3N2O2CO2 由于人类文明的进步，工业化进程由于人类文明的进步，工业化进程的加快，地球大气成分发生了变化的加快，地球大气成分发生了变化CO2含量增加含量增加全球变暖（温室效应）全球变暖（温室效应）so2含量增加含量增加酸雨酸雨 大量燃烧大量燃烧煤、石油等矿煤、石油等矿物燃料；毁林物燃料；毁林 大量制冷剂大量制冷剂的使用使氟氯烃的使用使氟氯烃的含量从无到有的含量从无到有不断增多不断增多臭氧含量不断降低：臭氧含量不断降低：臭氧层空洞臭氧层空洞问题：人类活动对大气的影响人类活动对

4、大气的影响有哪些？有哪些？人类活动人类活动（工业）（工业）大气污染大气污染成分和含量 变化 导 致 表 现CO2氟氯烃氟氯烃 温室效应温室效应1979年10月1992年10月 1、地球大气共分哪几层、地球大气共分哪几层?划分的依据是什么？划分的依据是什么？ 2、在不同纬度，对流层、在不同纬度，对流层高度是否一样高度是否一样?为什么为什么? 3、对流层和平流层的气、对流层和平流层的气温如何随高度而变化温如何随高度而变化?原因原因是什么是什么? 4、对流层和平流层中，、对流层和平流层中，大气运动的特点是什么大气运动的特点是什么? 5、对流层和平流层大气、对流层和平流层大气与人类有何关系与人类有何关

5、系? 6、读图，说明电离层与、读图，说明电离层与人类的关系。人类的关系。阅读思考阅读思考大气垂直分层的依据：大气垂直分层的依据： 大气在垂直方向上的温度、大气在垂直方向上的温度、密度和运动状况。密度和运动状况。1 1、大大气气垂垂直直结结构构散逸层散逸层对流层对流层平流层平流层中间层中间层热层热层(电离层电离层)臭氧层臭氧层气温变化气温变化厚度厚度大气运动状况大气运动状况对流层对流层对流层主要特点天气状况天气状况 低纬低纬17-1817-18千米，中纬度千米，中纬度10-1210-12千米，高纬度千米，高纬度8-98-9千米千米. .因因纬度纬度和和季节季节的不同而不的不同而不同。同。 随高度

6、增加而递减（下热上随高度增加而递减（下热上冷）；上升冷）；上升10001000米，下降米，下降6.56.5度。度。对流显著对流显著天气和气候变化显著。天气和气候变化显著。原因原因水汽尘埃含量多水汽尘埃含量多 原因原因热量主要来自地面辐射热量主要来自地面辐射2 2、各层主要特点、各层主要特点 讨论：对流层气温上低下高，讨论：对流层气温上低下高，原因是什么？会引起哪些现象？原因是什么？会引起哪些现象？根据对流运动的规律，其厚度的根据对流运动的规律，其厚度的时空分布有何规律？时空分布有何规律？对流层厚度的变化对流层厚度的变化纬度纬度1718101210128989 N N 90 60 30 0 30

7、 60 90S厚度（厚度（KM)KM)5 5101015152020夏季：厚夏季：厚冬季：薄冬季：薄随季节变化随季节变化随纬度变化随纬度变化上海：上海：夏季夏季1616千米千米 冬季冬季1111千米千米对流层的厚度为什么存在时空差异？对流层的厚度为什么存在时空差异？ 地表气温差异导致对地表气温差异导致对流强度不同。流强度不同。平流层平流层臭氧层臭氧层气温变化气温变化天气状况天气状况对流层对流层平流层主要特点平流层主要特点范围范围大气运动状况大气运动状况对流层顶至对流层顶至50-5550-55千米；臭氧层千米；臭氧层在在20-3020-30千米处千米处. .随高度增加而上升随高度增加而上升( (

8、上热下冷上热下冷).).大气水平流动大气水平流动晴朗晴朗原因原因臭氧吸收太阳紫外线臭氧吸收太阳紫外线为何有利于高空飞行？为何有利于高空飞行？水平运动，大气平稳；水平运动，大气平稳；天气晴朗，能见度好。天气晴朗，能见度好。中间层中间层范围范围气温变化气温变化大气运动状况大气运动状况平流层平流层对流层对流层中间层主要特点中间层主要特点平流层顶至平流层顶至8585千米千米 随高度增加而降低（下随高度增加而降低（下热上冷）热上冷）高空对流高空对流热层主要特点热层主要特点范围范围中间层顶至中间层顶至800800千米千米气温变化气温变化 随高度增加而上升（上热随高度增加而上升（上热下冷）下冷）原因原因氧原

9、子吸收太阳紫外线。氧原子吸收太阳紫外线。 大部分气体以离子态存在，大部分气体以离子态存在，能反射无线电波。能反射无线电波。热层热层反射无线电波反射无线电波散逸层主要特点散逸层主要特点范围：热层顶以上范围：热层顶以上大气十分稀薄，常有粒子散逸。大气十分稀薄，常有粒子散逸。二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层外逸层外逸层对流层对流层平流层平流层中间层中间层热层热层对流旺盛近地面，对流旺盛近地面，纬度不同厚度变；纬度不同厚度变；高度增来温度减，高度增来温度减，只因热源是地面；只因热源是地面；天气复杂且多变，天气复杂且多变，风云雨雪较常见。风云雨雪较常见。气温初稳后升热气温初稳后升热只因层中臭氧多只因

10、层中臭氧多水平流动天气好水平流动天气好高空飞行很适合高空飞行很适合地球束缚引力小地球束缚引力小空气质点往外跑空气质点往外跑电电离离层层高层大气高层大气 高度电离状态高度电离状态 反射无线电波反射无线电波12km5055km气压低，密度小气压低，密度小臭氧层臭氧层2227km主要原因：主要原因：地面是对流层大气的主要的直接热源地面是对流层大气的主要的直接热源原因原因: 大气大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态，高度电离状态，故能反射无线电波，对无线电通讯有故能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用。重要作用。 1 1、气压很低，密度很小、气压很低

11、，密度很小大气的垂直分层大气的垂直分层垂直分垂直分层层高度分布高度分布气温垂直分布及原因气温垂直分布及原因大气运动特征大气运动特征平平流流层层对对流流层层低纬低纬_-中纬中纬_高纬高纬_1718km1012km89km对流层顶到对流层顶到5055km平流层顶至平流层顶至20003000km1、气温随高度增加而递减、气温随高度增加而递减 （0.6oC/100m）1、气温随高度增加、气温随高度增加而迅速增加而迅速增加对流运动显著对流运动显著1、水平运动为主水平运动为主2、主要的直接热源是、主要的直接热源是_地面地面高层高层大气大气大气质量的大气质量的3/4几乎几乎全部的水气、杂质全部的水气、杂质天

12、气现象复杂多变天气现象复杂多变与人类关系最密切与人类关系最密切2、主要靠、主要靠O3吸收吸收太阳紫外太阳紫外线线增温增温2、水汽、杂质少，水汽、杂质少，能见度好，利于能见度好，利于高高空飞行空飞行。1、大气密度很小，气压很低、大气密度很小，气压很低2、有电离层能反射无线电短波、有电离层能反射无线电短波2.1大气的组成和垂直分布大气的组成和垂直分布一、大气的组成一、大气的组成1.大气的组成大气的组成 及其作用及其作用2.人类活动导致大气成分变化人类活动导致大气成分变化氟氯烃、氟氯烃、CO2的增多，臭氧减少。的增多，臭氧减少。二、大气的垂直分布二、大气的垂直分布1.划分大气层次的依据划分大气层次的

13、依据垂直方向上的温度、密度、运动状况垂直方向上的温度、密度、运动状况 对流层对流层 低纬高，高纬低，平均为低纬高，高纬低，平均为1012km2.大气的垂直分布大气的垂直分布 平流层平流层自对流层顶至自对流层顶至5055km 高层大气高层大气自平流层顶至自平流层顶至20003000km干洁空气干洁空气水汽水汽固体杂质固体杂质-充当凝结核充当凝结核N2生物体的基本成分生物体的基本成分O2维持生命活动所必需的物质维持生命活动所必需的物质CO2光合作用、保温作用光合作用、保温作用O3吸收紫外线，保护生物吸收紫外线，保护生物成云致雨成云致雨 的必要条件的必要条件干洁空气中能吸收并放射长波辐射，对地面有一

14、定保干洁空气中能吸收并放射长波辐射，对地面有一定保温作用的是温作用的是A A、氮气、氮气 B B、氧气、氧气 C C、二氧化碳、二氧化碳 D D、水汽、水汽 C下列各地中，对流层厚度最大的是：下列各地中，对流层厚度最大的是： A A、上海、上海 B B、莫斯科、莫斯科 C C、新加坡、新加坡 D D、北京、北京C思考：思考： 一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在1010千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？纬度纬度1718101210128989 N N 90 60 30 0 30 60

15、90S厚度（厚度（KM)KM)5 5101015152020平流层平流层对流层对流层平流层平流层1 1、气温随高度升高而降低、气温随高度升高而降低，平均每上升，平均每上升10001000米气温米气温下降下降66的是：的是： 2 2、南极上空臭氧层变薄、南极上空臭氧层变薄现象出现在：现象出现在： 3 3、有利于航空飞行的是：、有利于航空飞行的是： 4 4、太阳活动强烈时会使地、太阳活动强烈时会使地面的无线电短波通讯受到面的无线电短波通讯受到影响的是：影响的是： DCCA复习提问：复习提问：、读气温的垂直分布图，回答下列问题、读气温的垂直分布图，回答下列问题 写出图中字母代表的大气层的名称写出图中

16、字母代表的大气层的名称 A B C A B C 层层 部热，部热， 部部冷，气流以冷，气流以 运动为主。运动为主。 在、三层中：在、三层中：与人类关系最密切的是与人类关系最密切的是 层；现代飞机多在层；现代飞机多在 层层飞行，因为该层飞行，因为该层 ； 。 层中有人类生存的天然层中有人类生存的天然屏障；屏障； 层中的电离层层中的电离层对无线电短波通讯有重要作用。对无线电短波通讯有重要作用。0 0-50-50- -1001005050100100温度（温度（）气温的垂直分布图气温的垂直分布图12125050对流层对流层 平流层平流层高层大气高层大气下下上上对流对流A AB B天气晴朗天气晴朗大气

17、平稳大气平稳B BC C巩固练习1.读大气垂直分布图，回答下列问题：读大气垂直分布图，回答下列问题：（1）A层主要的直接热源是层主要的直接热源是_,该层气温随高度增加而该层气温随高度增加而_。(2)B层层_部冷，部冷，_部部热，空气以热，空气以_运动为主。运动为主。（3）A、B、C三层中。与人类关三层中。与人类关系最为密切的是系最为密切的是_层，现代层，现代飞机多在飞机多在_层飞行，因为该层层飞行，因为该层_、_、_;_层是人类生层是人类生存环境的天然屏障。存环境的天然屏障。（4）_层的电离层对无线电层的电离层对无线电通讯有重要作用。通讯有重要作用。ABC地地 面面降降 低低上上下下平流平流A

18、B大气稳定大气稳定 能见度好能见度好气流平稳气流平稳BC(5)某地近地面气温是某地近地面气温是28，这里的对流层高度为，这里的对流层高度为17千米，那么，这里对流层顶的气温千米，那么，这里对流层顶的气温是是( )A102 B74 C130 D158B B读某高度的大气示意图读某高度的大气示意图,根据所学知识回答问题根据所学知识回答问题:(1)若该层是人类生存环境的天然屏障若该层是人类生存环境的天然屏障,则该层则该层_平流层平流层,原因是原因是_此层臭氧含量最多此层臭氧含量最多,臭氧大量吸收太阳紫外线臭氧大量吸收太阳紫外线,保护地球上生物免受伤害保护地球上生物免受伤害。若该层是若该层是_平流层平

19、流层,该层因该层因_天气晴朗天气晴朗, 能见度好能见度好, 大气平稳大气平稳,有利于高空飞行。有利于高空飞行。 (2）若该层的热量直接来自地面，则该层是）若该层的热量直接来自地面，则该层是_对流层对流层。 其空气运动以其空气运动以_对流为主对流为主， _。该层的天气特征是该层的天气特征是_复杂多变。复杂多变。（3）若该层对无线电通信有重要作用，则该层是）若该层对无线电通信有重要作用，则该层是_高层大气高层大气，原因是原因是_有若干电离有若干电离层层，导致这种现象产生的原因是导致这种现象产生的原因是_ 大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度

20、电离状态，故能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用。态，故能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用。 （4）若人类活动导致其成分增多或减少，则该层可能是）若人类活动导致其成分增多或减少，则该层可能是_对流层和平流对流层和平流层。层。大气练习题练习题:上冷下热上冷下热大气的组成和垂直分层大气的组成和垂直分层地球大气的重要性:大气的组成大气的组成干洁空气干洁空气氮氮 气气氧氧 气气二氧化碳二氧化碳臭臭 氧氧水水 汽汽固固 体体 杂杂 质质大气污染可改变大气成分和比例大气污染可改变大气成分和比例大气的垂直分层大气的垂直分层(依据:温度密度和大气运动状况)对流层对流层集中了大气质量的3/4和几乎全部的水

21、汽、.杂质,厚度随纬度升高而减少:高层大气高层大气空气密度很小,气压很低,到2000-3000千米高空,大气密度与星际间的密度接近.有大量吸收紫外线的臭氧层 平流层平流层:保温作用,连接水循环,塑造地表形态,一切生命活动的源泉生物体的基本成分生物维持生命所必需的成分A、光合作用的原料 B、保温作用吸收太阳辐射中的紫外线影响地面温度、湿度，成云致雨的必要条件凝结核成云致雨的必要条件二氧化碳增多臭氧减少氟氯氢含量增加特点特点:气温随高度增加而递减气温随高度增加而递减 ; 对流运动显著对流运动显著;天天气现象复杂多变气现象复杂多变特点特点:气温随高度增加而上升气温随高度增加而上升;大气以平流为主大气

22、以平流为主;天气晴朗大气平稳有利于高天气晴朗大气平稳有利于高 空飞行空飞行特点特点:在在80-500千米高空千米高空,有若干电离层有若干电离层,处于处于高度电离状态高度电离状态,能反射无线电波能反射无线电波阅读课文阅读课文P29，归纳各大气层的基本情况：，归纳各大气层的基本情况：大气大气分层分层气温垂直变化气温垂直变化规律规律原因原因空气空气运动运动天气天气现象现象与人类的与人类的关系关系对流层对流层平流层平流层高层高层大气大气随高度增加随高度增加而递减，而递减，递减率递减率0.6/100m 下层变化很下层变化很小，小，30千米千米以上，迅速以上，迅速升高升高地面是直接地面是直接热源，离地热源，离地越高，气温越高，气温越低。越低。基本不受地基本不受地面影响，靠面影响，靠臭氧吸收太阳臭氧吸收太阳紫外线增温紫外线增温对流运对流运动显著动显著平流运平流运动为主动为主复杂复杂多变多变天气天气晴朗晴朗与人类关系与人类关系最密切最密切臭氧大量吸收紫外臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环线，为人类生存环境天然屏障；大气境天