内容正文:
鲍姆加特纳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。39千米高空的大气与地面大气有哪些不同?鲍姆加特纳为什么要配备特制宇航服?
大气的组成和垂直分层
Composition and vertical stratification of the atmosphere
第二章 地球上的大气
1.运用图表等资料,认识大气的物质组成;
2.利用大气的垂直分层图,掌握大气的垂直结构和各层特点,了解逆温的类型与成因;
3.理解大气组成和垂直分层对人类活动的影响。
教学目标
1
大气的组成
大气的组成(低层大气)
Composition of atmosphere
图1 干洁空气成分的体积分数(25千米以下)
阅读教材P28,回答下列问题。
1.低层大气由___________、_____________组成。
干洁空气
水汽和杂质
2.干洁空气中四种最常见的气体分别是什么?
氧气、氮气、二氧化碳、臭氧
3.这些大气成分的作用分别是什么?
大气的组成
Composition of atmosphere
地球上生物体的基本元素
大气中占78%
生物固氮——其化合物可用肥料
非生物固氮——雷电发庄稼
N2
图2 豆科植物生物固氮
大气的组成
Composition of atmosphere
O2
氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
在航空航天、动物呼吸、燃烧和一切氧化过程(包括有机物腐烂)都消耗氧气,但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充
图3 有氧运动
图4 水果氧化腐烂
大气的组成
Composition of atmosphere
CO2
大气中二氧化碳仅占0.038%(变动),但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用
二氧化碳是一种常见的温室气体 ,不支持燃烧,是绿色植物进行光合作用的基本原料,另外,它吸收地面辐射的能力强,使气温升高
图5 光合作用
大气的组成
Composition of atmosphere
O3
因其类似鱼腥味的臭味而得名
臭氧能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,对生物具有保护作用
作为消毒剂,净化空气
图6 南极臭氧层空洞
大气的组成
Composition of atmosphere
水汽
冷凝
结合杂质
(凝结核)
雾
雨
雪
水汽和杂质的作用
图7 降水的不同形式
霜
大气的组成
Composition of atmosphere
大气组成 主要作用
干洁空气 主要成分 N2 生物体构成的基本元素
O2 维持生命活动的必需物质
微量成分 CO2 植物光合作用的原料、保温作用(温室效应)
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 水的相变产生天气现象、对地面保温
杂质(凝结核) 成云致雨的必要条件,影响大气的温度和质量
人类活动能否改变大气的成分和含量?如何改变?改变后会怎样?
人类活动与大气污染
Human activities and air pollution
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,产生大气污染,对生态系统和人类生存造成不利影响。
AQI空气质量指数
人类活动与大气组成的关系
【活动探究1】人类活动对大气中二氧化碳含量的影响
在过去80万年的绝大多数时间里,大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。
然而,从1740年到2011年,短短不到300年的时间里,二氧化碳体积分数增加了40%多。
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8 二氧化碳体积分数的变化
人类活动与大气组成的关系
化石燃料燃烧
土地利用变化(毁林)
二氧化碳含量增加
全球变暖→冰川融化→海平面上升
节能减排 植树造林 全球合作
图8 二氧化碳体积分数的变化
缓慢增长
加速增长
飞速增长
【活动探究1】人类活动对大气中二氧化碳含量的影响
(1)二氧化碳体积分数的变化趋势是怎样的?
(2)导致这种变化的原因?
(3)会造成什么影响?
(4)主要应对措施有哪些?
人类活动与大气组成的关系
“碳达峰与碳中和”
图9 图解碳达峰与碳中和
【活动探究1】人类活动对大气中二氧化碳含量的影响
人类活动与大气组成的关系
【活动探究2】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