内容正文:
大气的组成和垂直分层
第二章 第一节
1
2012年10月14日,奥地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空;约3小时后,他上升至39千米高空
随后,他从那里跳下,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
图2.1 自由落体状态中的鲍姆加特纳
39千米高空的大气与地面大气有哪些不同?
鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服?
新课导入
运用图表等资料,说出大气的组成及其与生产、生活的关系,提升综合思维。
运用图表等资料,说明大气的垂直分层及其与生产、生活的联系,提升综合思维。
理解大气的组成、大气的垂直分层中的基本概念,能够说明其在人类活动影响下发生的变化情况及对人类生产、生活产生的影响,树立人地协调观。
学习目标
氧气:
人类和一切生物维持生命活动必需的物质
氮气:
地球生物体内蛋白质的重要组成部分
干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
其他气体:
其中,氩占0.934%,二氧化碳占0.033%等
(一)低层大气的组成
如今的大气成分是地球长期演化的结果,在短时期内不会有明显的变化。低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体,称为干洁空气。
一、大气的组成
含量 氮 78%
氧 21%
其他气体1%
氮气 氧气 其他气体 0.78 0.21 0.01
1.如何测出大气中的气体成分呢?
思考
视频:拉瓦锡测空气组成实验
饼干等食品放置在空气中会变软。
收集的雨水,底部会有尘埃物沉淀。
2.你能用生活中的现象来说明大气中的成分吗?
思考
二氧化碳:
绿色植物进行光合作用的基本原料;吸收地面辐射的能力强,使气温升高。
臭氧:
吸收太阳光中的紫外线,使大气增温;减少到达地面的紫外线,保护生物。
水汽和杂质:
含量很少,水的相变,产生云、雨、雾、雪等天气现象;
同时吸收和释放热量, 影响地面和大气温度。
大气中的杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和产生大气污染,对生态系统和人类生存造成不利的影响。
(二)人类活动影响大气
城建扬尘
工业废气
汽车尾气
优良天气
重污染天气
二氧化碳体积分数的增加,基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化(主要是毁林)
化石燃料燃烧,会释放二氧化碳
森林面积缩小,会减少森林对二氧化碳的吸收量
图2.4 二氧化碳体积分数的变化
案例:大气中二氧化碳含量的变化与人类活动
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。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。
表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标
地点 甘肃榆中 青海多巴 云南海埂 河北兴隆 云南呈贡
海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906
经度 104°02′E 101°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E
纬度 35°52′N 36°40′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
活动
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
1.在奥运会等世界重大体育赛事中,来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上,找出这两个国家,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?
埃塞俄比亚
肯尼亚
高原地形。高海拔地区由于空气稀落,氧气的含量少。因此,人进入高海拔地区,由肺泡扩散到血液里的氧就相对减少,导致人体缺氧,使人出现头晕、气喘、易疲劳等症状。中长跑运动员在比赛前一段时期内到高海拔地区进行强化训练,主要是为了使运动员能够适应缺氧的环境条件。因为人在剧烈运动时,耗氧量增加,人体组织(特别是骨骼肌)缺氧,导致人体出现头晕、气喘、易疲劳等现象。因此,到高海拔地区进行强化训练,能够提高人体对缺氧的耐受力,提高运动成绩。
活动
2.在中国地图(地图册或教学挂图)上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。
表2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标
地点 甘肃榆中 青海多巴 云南海埂 河北兴隆 云南呈贡
海拔/m 1996 2366 1888 2118 1906
经度 104°02′E 101°31′E 102°41′E 117°22′E 102°48′E
纬度 35°52′N 36°40′N 25°01′N 40°36′N 24°53′N
了解大气含氧量减少对人体产生的影响
活动
3.目前,世界公认