内容正文:
第二章 地球上的大气
第一节 大气的组成和垂直分层
课程标准
核心素养
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。
1.通过分析大气污染有关实例,认识大气的组成与生产生活的联系,形成正确的环境观,促进社会、经济、环境的良性循环。(人地协调观)
2.结合大气的垂直分层图,综合分析各层的特点及其对人类活动的影响。(综合思维)
一、大气的组成
组成
含量
作用
干
洁
空
气
氮气
约占78%
地球上生物体的基本元素
氧气
约占21%
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧
化碳
少
绿色植物进行光合作用的基本原料,吸收地面辐射,使气温升高
臭氧
吸收太阳光中的紫外线,对生物具有保护作用
水汽
很少
产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象
杂质
作为凝结核,是成云致雨的必要条件
1.为什么臭氧被称为“地球生命的保护伞”?
提示 臭氧层可以吸收太阳辐射中的紫外线,减少了到达地面的紫外线辐射,保护了地球上的生命,使其免受过多紫外线的伤害,因此被称为“地球生命的保护伞”。
二、大气的垂直分层
1.划分依据:温度、运动状况和密度。
2.各层特征比较
垂直分层
气温变化
大气运动
与人类关系
①对流层
随高度的升高而递减
对流
运动显著
云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层
②平流层
随高度增加而迅速上升
平流
运动为主
A.臭氧层被称为“地球生命的保护伞”:适合航空飞行
③高层
大气
随高度增加先下降后上升
B.电离层,能反射无线电波,对无线电通信有重要作用
2.从纽约飞往伦敦的航班,正飞行在万米高空,前方突然乌云翻滚。为躲避空难,飞行员最好采取什么方法?为什么?
提示 从飞机的飞行高度和所遇到的现象可知,该飞机飞行在对流层的顶部,为了躲避空难,应该迅速提升飞机的飞行高度,进入到平流层中,因为平流层大气以水平运动为主,大气平稳,天气晴朗,利于航空飞行。
知识点一 大气的组成
地球形成之初,大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨气,缺少氧气。如今的大气成分是地球长期演化的结果,在短时间内不会有明显变化。
由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多,人类社会每年排放的二氧化碳总量在过去三十年里增加了一倍。再加上大量砍伐森林,削弱了绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳的能力,大气中二氧化碳的浓度在过去三十年里增长了12%。氯氟烃是一种人工合成的化合物,主要用于制冷剂、火箭推进剂等的生产,到20世纪80年代中期为止,全球氯氟烃的年消费量已达到100万吨。美国环保局发现,臭氧总量每耗减1%,地面紫外线会增加1.5%~2%。他们预测,如果氯氟烃生产和消费不加限制,到2075年,地球臭氧总量将比1985年再耗减25%。人们不禁要问,越来越多的大气环境问题产生的原因是什么?我们应如何保护我们的家园?
结合材料探究:
1.举例说明人类活动对大气成分的影响,并分析由此带来的环境问题。
提示 人类排放大量二氧化碳,导致全球气候变暖;人类排放大量二氧化硫,产生酸雨;人类大量使用制冷剂,产生大量氯氟烃,造成臭氧层空洞等。
2.针对上述大气环境问题,可采取哪些有效措施?
提示 减少矿物燃料的使用,发展清洁能源,减少二氧化碳排放;保护森林;研究新型制冷设备,控制氯氟烃的排放,保护臭氧层。
1.大气主要成分及其对大气环境的影响
(1)二氧化碳:吸收地面辐射→气温升高,同时以大气逆辐射的方式将热量返还地面→保温作用。
(2)臭氧:平流层中的臭氧→吸收紫外线→使气温增温的同时减少到达地面的紫外线→对生物具有保护作用。
(3)水汽:
①近地面水汽吸收地面辐射→大气升温。
②水汽温度变化→水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象。
(4)杂质:
①杂质→作为凝结核→成云致雨。
②杂质→削弱太阳光→大气能见度降低。
2.人类活动对大气成分的影响
臭氧层破坏
(1)原因:①自然:太阳活动。②人为:人类向大气中大量排放消耗臭氧的物质(如氯氟烃)。
(2)后果:①影响人类的健康。一方面,过量的紫外线会破坏人的免疫系统,使人的自身免疫系统出现问题,患呼吸道传染性疾病的人数大量增加;另一方面,过量的紫外线会增加皮肤癌的发病率。②影响农作物的产量和质量。③影响水域生态系统,会直接引起整个食物链的破坏。
(3)措施:①减少消耗臭氧层有害气体的排放,如减少冰箱含氧制冷剂的排放(改用无氟制冷剂);②寻找新的替代品,加大对替代品的研制力度。
1.地球大气又称为“氮氧大气”,结合地球大气圈25 千米以下干洁空气的主要成分表,完成(1)~(2)题。
气体成分
体积分数(%)
氮气(N2)
78
氧气(O2)
21
氩气(Ar)
0.93
二氧化碳(C