内容正文:
大气的组成和垂直分层
By 匠心地理
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大气是由哪些成分组成的?
大气在垂直方向上可分为几层?各层有何特点?
大气的组成和垂直分层与人类活动有怎样的联系?
本节重点问题
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39千米高空的大气与地面有哪些不同?他为什么需要配备特制宇航服?
阅读材料
思考
2012年10月14日,奥地利“坠落人”菲利克斯·鲍姆加特纳,在美国新墨西哥地区乘坐太空舱升空。约3小时后,他上升至39千米高空。随后从那里跳下,4分钟后才打开降落伞,成为第一个自由落体速度超音速的人。他配备的特制宇航服,外表绝缘,密封的内层中填充加压氧气;头盔内有液氧系统,护目镜中装有温度调节器。
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大气的组成
Part one
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干洁空气
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体
21%
78%
1%
干洁空气成分的体积分数
(25千米以下)
二氧化碳 CO2
光合作用的原料;调节地表温度
臭氧—O3
吸收紫外线,保护地球生命
氧气 O2
生物维持生命活动的必需物质
氮气—N2
生物体内蛋白质的重要组成部分
78%
21%
1%
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氧气 氮气 其他 0.7 8 0.21 0.01
水汽和杂质
含量很少,却在天气扮演重要的角色。
水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列的天气现象。
大气中的杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
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大气的组成及作用
大气组成 主要作用
干洁空气 主要成分 N2 生物体的基本成分
O2 维持生物活动的必要物质
微量成分 CO2 植物光合作用的原料、对地面保温
O3 吸收紫外线,使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害
水汽 成云致雨的必要条件、对地面保温
固体杂质 成云致雨的必要条件
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前
后
人类活动前后对比
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,对生态系统和人类生存造成不利影响。
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思考
1740年到2011年,短短不到300年的时间里,二氧化碳体积分数变化趋势怎么样?是什么原因产生的变化呢?造成什么影响?
变化趋势
呈现上升趋势,增加速度加快
原因
化石燃料燃烧(释放大量二氧化碳)
土地利用的变化(毁林,减少森林吸收二氧化碳的量)
影响
二氧化碳浓度增加,温室效应增强,全球变暖,冰川融化,海平面上升。
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活动
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
大气中氧气含量对人体健康至关重要。科学研究发现,适当的缺氧环境有利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。
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我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地。目前,世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米。
活动
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
榆中 多巴 海埂 兴隆 呈贡
海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906
经度 104°02′E 103°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E
纬度 35°52′N 35°52′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N
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青海多巴
甘肃榆中
云南海埂、呈贡
河北兴隆
在中国地图上找到我国高原训练基地的位置
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河北兴隆
海拔2118米
含氧量比
100%
89%
78%
70%
61%
海拔/m
0
1000
2000
3000
4000
青海多巴
海拔2366米
含氧量比
100%
89%
78%
70%
61%
海拔/m
0
1000
2000
3000
4000
甘肃榆中
海拔1996米
含氧量比
100%
89%
78%
70%
61%
海拔/m
0
1000
2000
3000
4000
含氧量比
100%
89%
78%
70%
61%
海拔/m
0
1000
2000
3000
4000
云南海埂、呈贡
海拔1888米
在奥运会等世界重大体育赛事中,来自非洲埃塞尔比亚、肯尼亚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?
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海拔/m 0 1000 2000 3000 4000
含氧量比 100% 89% 78% 70% 61%
目前,世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米。我国的高原训练基地的海拔在这个范围内吗?推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。
思考
2
Part two
大气的垂直分层
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思考
为什么平流层适合飞机飞行?
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思考
无线通信利用了哪层大气的特性?
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温度(℃)
高度
(km)
20
0
140
120
60
100
80
40
-10