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
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小时候,他上升至39km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,护目镜中有温度调节器。
39km高空与近地面的大气有哪些不同?
鲍姆加特纳为什么要穿特制的宇航服?
地球的防弹衣、遮阳伞、保温被?
我们周围的大气由哪些物质组成?
主要
重要
干洁空气的主要成分有哪些?主要有什么作用?阅读教材P28-29,完成表格,正确配对大气组成成分与作用。
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
什么是固体杂质?
为什么说水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件。
蒸发
水
水汽
雨滴
云、雾、雨、雪
凝结
一般情况下,一年中城市出现雾的次数多于郊区,这主要是什么原因?
2.人类活动影响大气
观察右图,回答下列问题:
1.二氧化碳浓度在1740-2000年之间产生了怎样的变化?
2.二氧化碳浓度产生变化的原因有哪些?请结合生活实例加以分析。
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。
3.人类活动对大气的成分会产生哪些影响?我们应采取哪些措施缓解这些影响?
大量燃烧化石燃料
CO2增多
气温升高
森林砍伐
过度使用制冷剂
氟氯烃化合物增多
全球变暖
臭氧层破坏
过多排放硫化物
酸雨
保护大气质量,就是保护我们人类的生存环境
既然大气的组成成分基本不变,为什么鲍姆加特纳需要特制的宇航服才能完成这次极限跳伞?这说明了什么?
不同高度的大气,其物理性质不同
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,护目镜中有温度调节器。
鲍姆加特纳在随探空气球升空的过程中
他将有哪些奇特的经历?
看到哪些奇妙的景观?
又将面临哪些危险呢?
鲍姆加特纳的跳伞之旅
【攻略参考内容】
冷暖变化
飞行平稳度
视觉(可能看到的景观:迅速拉升的飞机、干姿百态的云朵、万里晴空、大气浑浊度增加、平稳飞行的飞机、一闪即逝的流星、高速运行的人造卫星、飞翔的小鸟、白雪皑皑的山顶、绚丽的极光)
可能的风险
是否可以像地球内部圈层一样,对大气圈进行分层?
你打算怎么划分?
阅读教材完成表格
大气垂直分层
对流层
气温垂直变化
规律
原因
大气
运动
天气
现象
对人类的影响
平流层
高层
大气
1.对流层
对流层集中了整个大气质量的3/4,几乎全部水汽和尘埃,它具有以下三个基本特征:
(1)气温随高度的增加而递减,平均每升高100米,气温降低0.65℃
其原因是太阳辐射首先主要加热地面,再由地面把热量传给大气,因而愈近地面的空气受热愈多,气温愈高,远离地面则气温逐渐降低。
1.对流层
对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽,它具有以下三个基本特征:
(2)空气有强烈的对流运动
对流运动使高层和低层空气得以交换,促进热量和水分传输,对成云致雨有重要作用。
1.对流层
对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽,它具有以下三个基本特征:
(3)天气的复杂多变
对流层集中了75%大气质量和90%的水汽,因此伴随强烈的对流运动,产生水相变化,形成云、雨、雪等复杂的天气现象。
对流层与地表自然界和人类关系最为密切。
1.为什么几乎所有天气现象都发生在对流层?
热
冷
地表气温差异导致对流强度不同
对流层的热量来自地面,其厚度受地面温度影响。
地面温度高,空气对流作用强,对流层厚度大;
反之,地面温度低,空气对流运动弱,对流层厚度小。
2.对流层的高度,在不同纬度和季节有什么差异?为什么会存在这种差异?
纬度
高纬度地区:8—9千米
中纬度地区:10—12千米
低纬度地区:17—18千米
季节
夏季较高
冬季较低
对流层高度的时空差异
热
冷
假设有一架飞机从北极出发,到达南极,飞行高度保持在10km,该飞机飞行过程中,经过的大气层是否有变化?为什么?
平流层 —→ 对流层 —→ 平流层
对流层顶
8~9km
17—18km
8~9km
赤道
南极
北极
10km
2.平流层
(1)温度随高度增加而增加
20~25公里高度处,臭氧含量最多,臭氧能吸收大量太阳紫外线,从而使气温升高,并大致在50公里高空形成一个暖区。
2.平流层
(2)垂直气流显著减弱
平流层中空气以水平运动为主,空气垂直混合明显减弱,整个平流层比较平稳。
(3)水汽、尘埃含量极少
平流层天气晴朗,大气透明度好。
3.高层大气
由于没有吸收紫外线的臭氧,高层大气自平流层顶部开始气温会下降。
随后,由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度又持续上升。
3.高层大气
在80-120km的高空,多数来自太空的流星体会燃烧,产生流星现象。
在80-500km的高空,若干电离层能反射无线电波,对无线电通信有重要作用。
3.高层大气
高层大气空气密度很小,在2000-3000km的高空,高速运动的空气质点经常逸散到宇宙空间。
大气垂直分层
对流层
气温垂直变化
规律
原因
大气
运动
天气
现象
对人类的影响
随高度升高气温降低
地面是
主要热
源
对流运
动显著
复杂
多变
天气变化与人类关系密切
平流层
高层
大气
随高度升高气温升高
臭氧吸收紫外线
水平运
动为主
晴朗
臭氧层“保护伞”
高空飞行
先持续下降,后又持续上升
对无线电通信有很重要作用
【小结】
课堂小结
组成成分
在地理环境中作用
干 洁
空 气
氮
含量78%、组成生物体的基本元素
氧
维持生命活动的必需物质
CO2
光合作用的原料、“温室效应”
O3
吸收紫外线,“地球生命的保护伞”
水汽
成云致雨的必要条件、强烈吸收长波辐射,对地面保温
固体杂质
成云致雨的必要条件(凝结核)
$$