内容正文:
学好地理·服务美好生活
别说我们的呼吸,就连我们日常用的手机、5G通信、物联网通信等都离不开我们“熟视无睹”的大气。
由于受地球以外射线(主要是太阳辐射)对中性
原子和空气分子的电离作用,距地表60 km以上的
整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态,
电离层是部分电离的大气区域,完全电离的大气区域称磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层,这样就把磁层看作电离层的一部分。
在电离作用产生自由电子的同时,电子和正离子之间碰撞复合,以及电子附着在中性分子和原子上,会引起自由电子的消失。大气各风系的运动、极化电场的存在、外来带电粒子不时入侵,以及气体本身的扩散等因素,引起自由电子的迁移。在55 km高度以下的区域中,大气相对稠密,碰撞频繁,自由电子消失很快,气体保持不导电性质。
电离层的发现,不仅使人们对无线电波传播的各种机制有了更深入的认识,并且对地球大气层的结构及形成机制有了更清晰的了解。
请带着以下问题开启本章的学习
1.你能说出大气的主要组成成分吗?
2.“电离层”位于大气垂直分层中的哪一层呢?
3.“愿你三冬暖,愿你春不寒;愿你天黑有灯,下雨有伞”。你知道我们所生存的地球为什么白天不是很热,夜晚不是很冷吗?你知道云、雨、雾、雪这些天气现象都发生在大气的哪一层吗?
第一节 大气的组成与垂直分层
[课标要求] 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。
1.运用图表等资料,说明低层大气的组成及其主要成分的作用。
2.描述大气垂直分层的划分依据及各层的主要特点。
3.利用大气的垂直分层图,运用综合思维,说明大气对人类活动的影响,培养人地协调观。
[预读教材]
1.含义:包围地球的_____称为大气。
2.组成:大气是多种气体的_______。低层大气主要由_________、_____和______三部分组成。
3.主要成分及其作用
大气的组成
空气
混合物
干洁空气
水汽
杂质
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(1)干洁空气的成分和作用
成分[注1] 作 用
氮气 氮是地球上_________的基本成分
氧气 氧是人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质,并参与有机物的燃烧、腐败和分解过程
二氧
化碳[注2] 绿色植物进行_________的基本原料,对地面起着保温作用
臭氧 强烈吸收太阳_________,保护地球上的生物免受过量紫外线的伤害,又具有杀菌作用
生物体
光合作用
紫外线
(2)水汽和固体杂质的分布及其影响
成分 分布 影响
水汽 水平方向 海洋上空______陆地上空,湿润地区上空_____干旱地区上空 在大气温度变化的范围内,水汽可发生固、液、气三态的转化,产生云、雾、雨、雪等一系列天气现象
垂直方向 一般自地面向高空逐渐______
杂质 在近地面大气中,陆上多于海上,城市多于乡村,冬季多于夏季 会使大气能见度变差;作为_______,是成云致雨的必要条件
高于
高于
减少
凝结核
[助解教材]
[注1]拓展:大气各组成成分的比例不是固定不变的
干洁空气中各种气体所占的比例在自然状态下基本上是不变的,水汽和杂质的含量却是因时因地而异的。城市上空的雾比郊区多,就是因为城市空气中尘埃较多。
[注2]诱思:近300年时间里,二氧化碳体积分数增加了40%。大气中二氧化碳体积分数增加会对人类造成哪些危害?
提示:全球变暖,海平面上升,淹没陆地;改变区域降水状况和干湿状况,导致区域经济结构变化。
[预读教材]
1.大气分层依据:根据温度、密度和运动状况,大气自下而上依次为_______、平流层和高层大气。
2.垂直分层
大气的垂直分层
对流层
(1)对流层
①高度范围:贴近地面的大气最低层。低纬度地区高17—18 km,高纬度地区高______km。[注1]
②主要特征
主要特征 成因
云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层 占大气圈质量的3/4和几乎全部的_____和杂质
气温随高度的增加而递减[注2] ______是对流层大气的直接热源
大气_______运动显著 大气上部冷,下部热
8—9
水汽
地面
对流
③与人类关系:对流层与人类关系最密切。
(2)平流层
①范围:自对流层顶向上至 ________km高空。
②主要特征
③与人类关系:臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害;适合航空飞行。
主要特征 成因
气温随高度增加而______ _____吸收紫外线
大气以_________为主 上部___,下部___
无云雨现象,大气能见度高[注3] 水汽和杂质含量少
50—55
上升
臭氧
水平运动
热
冷
(3)高层大气
①范围:平流层顶以上的大气。
②特征
气温 气温随高度增加先降低后升高
气压、密度 气压很低,密度很小
与人类关系 在60—500 km高