高考專題之地理地球的圈層結(jié)構(gòu)

第頁高考專題之地理地球的圈層結(jié)構(gòu)一.教學內(nèi)容：第一章宇宙中的地球第四節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)1.本講學習目標要求：〔1〕了解地球具有圈層結(jié)構(gòu)，并能概括出各圈層的主要特點。〔2〕嘗試根據(jù)地震波劃分地球內(nèi)部圈層?！?〕地球外部的結(jié)構(gòu)及其各自特征。2.知識結(jié)構(gòu)：二.重點、難點1.重點了解地球的圈層結(jié)構(gòu)2.大氣圈層的垂直分層三.具體內(nèi)容〔一〕地球的圈層地球表層實際上就是我們常說的地理環(huán)境。地球表層的厚度有兩種理解：廣義的地球表層厚度上限為對流層頂部，下限為巖石圈沉積巖層底部，厚度約為30~35千米；狹義的地球表層厚度指大氣圈、巖石圈、水圈等的交接面，上限離地面不超過100米，下限為太陽能所能到達的深度，厚度一般不超過200~300米。教材中選用的是狹義的概念。對地球表層特點的描述，突出了三個方面：〔1〕地球表層是一個開放的、復(fù)雜的、巨大的系統(tǒng)，它不僅與宇宙空間有密切的聯(lián)系，還與地殼以下的地球內(nèi)部有千絲萬縷的聯(lián)系，同時各圈層之間也相互影響、相互制約?！?〕地球表層是一個不均一的層面，無論是自然環(huán)境還是以人類為中心的社會環(huán)境，都存在著明顯的區(qū)域差異?！?〕地球表層是在不斷變化的，從宏觀到微觀都是這樣。從地球外部到內(nèi)部可以分出大氣圈〔C〕、水圈〔B〕、生物圈〔A〕、地殼、地幔和地核六個圈層，其中前三者為地球的外部圈層結(jié)構(gòu)，后三者為地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)?！捕车厍虻膬?nèi)部圈層“半熟的雞蛋〞形象直觀地記憶地球內(nèi)部圈層的劃分與物質(zhì)組成，即蛋殼為地殼，物質(zhì)形態(tài)為固態(tài)；蛋白為地幔，由于“半熟〞，所以有些蛋白漿代表軟流層中的巖漿；蛋殼與蛋白之間的膜和地殼合起來就是巖石圈；蛋黃為地核，物質(zhì)形態(tài)為液態(tài)。地球的內(nèi)部圈層是根據(jù)地震波來劃分的。這幅圖給出了地震波的概念，并在圖面上顯示了縱波〔乙〕和橫波〔甲〕的傳播及其特點。地震波傳播的速度與其通過的介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。如果介質(zhì)是均質(zhì)體，地震波是等速直線傳播的。當介質(zhì)性質(zhì)發(fā)生變化時，地震波傳播速度會有變化，特別是地震波通過性質(zhì)完全不同的兩種物質(zhì)的分解面時，波速會發(fā)生突然變化〔突快、突慢或突然消失〕。這樣，地震波就可以帶來地球內(nèi)部的信息，利用這些信息就可以推測地球內(nèi)部構(gòu)造和物質(zhì)狀態(tài)。地震波在地球內(nèi)部傳播的速度一般隨深度遞增，但又不是勻速增加，通常在假設(shè)干深度處發(fā)生突然變化，這種縱向上的不均勻性，說明地球內(nèi)部物質(zhì)成同心圈層構(gòu)造。從圖中可知：〔1〕在地下約33千米處，地震波的縱波和橫波的波速，由地表向下突然加大。這說明該深度處上下物質(zhì)在成分或狀態(tài)上有改變，這個深度就是上下兩種物質(zhì)的分界面，我們稱之為不連續(xù)面。1909年，奧地利地震學家莫霍洛維契奇根據(jù)地震資料，首先發(fā)現(xiàn)了這一不連續(xù)面，故命名為莫霍洛維契奇面，簡稱“莫霍界面〞。〔2〕在地下2900千米處，地震波橫波突然消失，縱波的速度明顯下降，說明此深度處地球內(nèi)部物質(zhì)也有明顯差異，也稱為不連續(xù)面。1914年，德國地震學者古登堡最早研究了這一不連續(xù)面，故命名為“古登堡界面〞。〔3〕莫霍界面和古登堡界面將地球內(nèi)部劃分為三個圈層：地殼、地幔、地核?！?〕地震波的波速在古登堡界面至地心之間的地下5100千米處，也存在一定的變化，稱為次級不連續(xù)面。這個次級不連續(xù)面將地核分為外核和內(nèi)核?！?〕巖石圈包括地殼和上地幔的上部。巖石圈的厚度是變化的，大陸巖石圈更厚一些。軟流圈位于上地幔上部，軟流層溫度較高，是巖漿的發(fā)源地。范圍根本特征劃分依據(jù)地殼地表至莫霍面〔17、7、35km〕堅硬、由巖石組成地震波在地下不同深度傳播的速度變化地幔莫霍面至古登堡面〔2900km〕分上下地幔、軟流層地核古登堡面至地心分內(nèi)外地核，鐵鎳組成內(nèi)：固態(tài)外：熔融態(tài)〔三〕地球的外部圈層1.大氣圈大氣圈對生物的形成、發(fā)育和保護有很大的作用。由于大氣圈的存在，擋住絕大多數(shù)飛向地球的隕石，攔截下太陽輻射中的大局部紫外線和來自宇宙的高能粒子流，保護了地球生命，免遭外來的打擊。因此，大氣圈是地球外表和生命的盾牌。大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，存在于整個地球外層。大氣圈是地球海陸外表到星際空間的過渡圈層，沒有明顯的上限，一直可以延續(xù)到2023——3000千米高度。〔1〕大氣的組成大氣的組成干潔空氣氮生物體的根本成分氧維持生命活動二氧化碳光合作用、保溫作用〔吸收紅外線〕臭氧地球生命的保護傘〔吸收紫外線〕水汽成云致雨的必要物質(zhì)條件〔原料〕固體雜質(zhì)凝結(jié)核〔2〕大氣的垂直分層大氣分層高度〔Km〕氣溫變化原因氣流運動特征天氣特征與人類的關(guān)系對流層9—18遞減地面為主要直接熱源對流運動顯著天氣復(fù)雜多變影響人類一系列的生產(chǎn)生活活動平流層50—55遞增靠臭氧層吸收紫外線增溫以平流運動為主天氣晴朗人類生存環(huán)境的天然屏障，利于高空飛行高層大氣2023—3000先遞減，后遞增－－－無線電通訊2.水圈組成——海洋水、陸地水〔湖泊水、河流水、冰川水、地下水、礦物水〕水在地理環(huán)境中扮演的角色〔1〕水是地表最重要的物質(zhì)和參與地理環(huán)境物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化的重要因素〔2〕水分與熱量的組合形成了不同的自然景觀?！?〕水為滿足生物需求創(chuàng)造了前提。〔4〕水循環(huán)調(diào)節(jié)氣候、凈化大氣。〔5〕水促進地理環(huán)境的開展和演化。地球上的水，其中海洋覆蓋了地球外表積的71%。淡水僅占地球總水量的2.59%，而其中又大約有70%以上屬固態(tài)水——冰，儲存在極地和高山上，只有不到30%的淡水存在于地下、湖泊、土壤、河流、大氣等之中。海洋水是水圈的主體，約占全球總水量的96.5％。陸地水大局部是固態(tài)水，即覆蓋兩極的冰原和高山冰川，而存在于河流湖沼的地表水是有限的。3.生物圈是太陽系所有行星中僅在地球上存在的一個獨特圈層。生物圈是指地球表層生物有機體及其生存環(huán)境的總稱，是一個有生命的特殊圈層。是自然地理環(huán)境系統(tǒng)中最活潑的圈層，是重要的地理圈層之一。【典型例題】[例1]天氣晴朗且大氣污染較輕時〔〕A.氣溫日變化幅度較大B.夜晚氣溫較陰天稍高C.白天大氣反射作用加強D.白天天空呈現(xiàn)蔚藍色解析：明確大氣的熱力作用，即削弱作用和保溫作用。大氣熱力作用指大氣對太陽輻射的削弱作用和對地面的保溫作用。白天天氣晴朗且污染較輕時，大氣對太陽輻射削弱作用較弱，氣溫高，晚上空中云量少，大氣逆輻射弱保溫作用差，氣溫低，日較差大。此外白天天氣晴朗時，藍紫光易被散射，天空呈蔚藍色。答案：故A、D項正確。[例2]對流層中的上升氣流會使飛行中的飛機顛簸。導(dǎo)致對流層氣流上升的原因是：上層實際氣溫低于理論氣溫〔按垂直遞減率計算的氣溫〕。下列圖表示四種對流層氣溫分布狀況，答復(fù)〔1〕、〔2〕題?！?〕①圖表示的氣溫降低速率在〔〕A.3000米以下低于垂直遞減率 B.3000～6000米高于垂直遞減率C.6000米以下等于垂直遞減率 D.6000米以下均低于垂直遞減率〔2〕飛機可以在5000米高度平穩(wěn)飛行的是〔〕A.①B.②C.③D.④解析：對流層大氣氣溫垂直遞減率為每上升1000米氣溫下降6℃，結(jié)合讀圖計算不同高度氣溫，判斷氣溫降低速率?！?〕據(jù)圖①氣溫分布狀況，讀取6000米高度氣溫約為－35℃，3000米高度氣溫約為－15℃，而近地面氣溫接近20℃，計算3000米以下溫差約35℃，大于垂直遞減率，3000米與6000米溫差約20℃，與垂