内容正文:
大气的组成和垂直分层
电影《中国机长》根据2018年5月14日5·14川航航班备降成都事件改编,讲述了“中国民航英雄机组”成员与119名乘客遭遇极端险情,在万米高空直面强风、低温、座舱释压的多重考验。观看视频,思考飞机在万米高空面临多重考验的原因?
【课前导入】太空跳伞第一人
01 大气的组成
从浩渺的宇宙中看地球,它的表面好像被一层“薄纱”所包裹着。这层“薄纱”就是大气。
现代地球大气是距今3.5亿年前,当陆地上开始出现大量植物时,才逐渐演变形成的。大气是由干洁空气、固体杂质和水汽等组成的混合物。
一、干洁空气
(1)氮气是空气中含量最多的气体。
(2)氮元素是地球上生物体的基本元素,是生物体健康生长必不可少的元素。
(3)氮气还有工业原料、防腐防氧化的填充剂等用途。
1、氮气(N2)
(1)大气中含量仅次于氮气的气体。
(2)众多生物生命活动必需的物质。(人类和其它生物维持生命活动所必需的物质)。
2、氧气(O2)
(1)主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动。
(2)植物进行光合作用的重要原料。
(3)重要的温室气体,对地面具有保温作用。
3、二氧化碳(CO2)
高空的氧,在太阳紫外线的催化作用下,形成了3个氧原子组成的臭氧。臭氧的浓度在垂直方向上分布不均。
4、臭氧(O3)
根据左图中臭氧浓度随高度的变化曲线可以看出,臭氧在距离地面20-25千米是浓度最高的区域。
(1)距离地面20-25千米是臭氧浓度最高的区域,称为臭氧层。
(2)臭氧层能吸收太阳辐射中的紫外线,是地球生命的“保护伞”。
(2)在低层大气中,臭氧浓度增高会对人体的健康造成不利的影响。
臭氧层
臭氧层的保护
大气中臭氧浓度随高度的变化
二、水汽和杂质
1、水汽
水汽是影响天气变化的重要因素。大气中的水汽含量随着时间和地点的不同而变化。表现为云、雨、雪、雾等不同的天气现象。
2、杂质
大气中的固体杂质作为凝结核,促进云雨的形成。受自然变化和人类活动的影响,固体杂质在大气中的含量变化较大。
【课堂练习】
1、关于干洁空气组成成分作用的叙述,正确的是( )
①氮是绿色植物进行光合作用的基本原料
②氧是地球上生物体的基本成分
③二氧化碳可以对地面起保温作用
④臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
干洁空气由氮、氧、二氧化碳、臭氧等组成。二氧化碳是植物进行光合作用的原料,对地面有保温作用,①错误、③正确;氮是地球上生物体的基本成分,②错误。臭氧能大量吸收太阳光线中的紫外线,④正确;水汽和固体灰尘的含量很少,却是成云致雨的必要条件,同时能影响地面和大气温度。③④正确,故选D。
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1、气溶胶
概念:指大气中均勺分布着相当数量的固休微粒和液体微滴,如海盐、粉尘、灰尘、烟尘和有机物等,它们所构成的稳定混合物,统称为气溶胶。
来源:主要是来自人类活动,如工业生产、生活燃料以及各种交通工具排放产生的烟雾粉尘等。另外还来自火山爆发、流星体燃烧、森林火灾、海浪飞沫、风沙土尘和植物花粉传播等。
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2、污染气体
概念:指随着工业和交通运输业的发展、许多有害气体会被排放到大气中,它们被称为污染气体,主要有二氧化硫、一氧化碳、硫化氢、氟化氢、二氧化氮、一氧化氮和氨气气等。
来源:工业和交通运输业等。
危害:严重危害人类的健康和生存环境。
02 大气的垂直分层
分层依据:根据地球大气的温度、密度和运动状况,可将其划分为对流层、平流层和高层大气。
大气的垂直分层
高层大气
对流层
平流层
电
离
层
1、气温随高度增加而递减。(原因:地面是低层大气的主要直接热源)。
12km
50km
3、天气复杂多样,是主要天气现象的发生地。(集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质)。
2、空气对流运动显著。(大气上冷下热)。
4、位于大气底层,厚度随季节和纬度变化。
1、对流层的特点及成因
纬度
17~18
10~12
10~12
8~9
8~9
N 90° 60° 30° 0° 30° 60° 90° S
厚度(km)
5
10
15
20
对流层的厚度为8~18千米,因纬度和季节的不同而不同。
(1)纬度:低纬度17~18km,中纬度11~12km,高纬度8~9km 。
(2)季节:夏季厚,薄冬季薄。
高层大气
对流层
平流层
电
离
层
1、气温随高度增加而递增。(原因:大气中臭氧的主要分布区,因其大量吸收太