專題大氣組成和垂直分層教學(xué)課件

——中國(guó)太空行走第一人2020/10/161第三篇大氣與天氣、氣候?qū)ｎ}8大氣的組成和垂直分層2020/10/162萬物生存離不開大氣大氣——包圍地球的空氣——自然環(huán)境中最活躍的成分2020/10/163一、大氣的組成及其作用氮?dú)?8%氧氣21%其他氣體1%CO2、氬氣、

O3等干潔空氣組成圖1、大氣的組成干潔空氣、水汽、微小塵埃2020/10/164成云致雨的必要條件，起凝結(jié)核作用水汽塵埃生物體的基本成分維持生物活動(dòng)的必要物質(zhì)植物光合作用的原料；對(duì)地面保溫吸收紫外線，使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害成云致雨的必要條件；對(duì)地面保溫大氣組成主要作用干潔空氣O3N2O2CO22、大氣各成分的作用討論歸納以下表格：2020/10/165

思考：大氣中的水汽和塵埃來自何處？

大氣中的水汽的含量因時(shí)因地而變化著的。

塵埃主要來自自然和人類活動(dòng)。

除塵埃外，空氣中的一些化學(xué)物質(zhì)也來自人類活動(dòng)，它們是影響空氣質(zhì)量的主要因素。2020/10/166大氣圈(大氣層)質(zhì)量:地球總質(zhì)量的百萬分子一.隨高度增加而減小.(原因:地球引力)90%——15千米高度99.9%——50千米高度2000千米高度以上，大氣極其稀薄。無明顯上界。大氣在垂直高度上密度如何變化?原因?2020/10/167討論：

1.航天服可分為艙內(nèi)航天服和艙外航天服，圖中宇航員身穿的是？

2.請(qǐng)你設(shè)計(jì)一套艙外航天服，說明其主要功能。2020/10/168

防太陽(yáng)輻射；保護(hù)航天員不受艙外環(huán)境過熱過冷的侵襲；保持適當(dāng)?shù)臍鈮?；阻擋微隕石2020/10/169神舟七號(hào)的相關(guān)報(bào)道思考：

航天員進(jìn)行出艙活動(dòng)時(shí)，飛船飛行于大氣垂直分層中的哪一層？這一層的大氣溫度隨著高度升高是怎樣變化的？讀76頁(yè)大氣垂直分層圖2020/10/1610

航天員出艙時(shí)位于熱層（電離層），其溫度隨高度升高而升高。是否大氣中溫度變化都是如此？除了熱層外，大氣還有哪些層？分層的依據(jù)是什么？2020/10/1611二、大氣的垂直分層原理：根據(jù)大氣的溫度、密度等物理性質(zhì)在垂直方向上的差異，將大氣圈進(jìn)行分層.2020/10/16121、大氣垂直結(jié)構(gòu)散逸層對(duì)流層平流層中間層熱層(電離層)臭氧層2020/10/1613氣溫變化厚度大氣運(yùn)動(dòng)狀況對(duì)流層⑴對(duì)流層主要特點(diǎn)天氣狀況8-18千米.因緯度和季節(jié)的不同而不同。（低緯度厚高緯度薄，夏季厚冬季?。?/p>

隨高度增加而遞減（下熱上冷）；上升1000米，下降約6度。對(duì)流顯著天氣和氣候變化顯著。原因水汽塵埃含量多原因熱量主要來自地面輻射2、各層主要特點(diǎn)

討論：對(duì)流層氣溫上低下高，原因是什么？會(huì)引起哪些現(xiàn)象？根據(jù)對(duì)流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，其厚度的時(shí)空分布有何規(guī)律？2020/10/1614對(duì)流層厚度的變化緯度17~1810~1210~128~98~9N90°60°30°0°30°60°90°S厚度（KM)5101520夏季：厚冬季：薄隨季節(jié)變化隨緯度變化上海：夏季16千米冬季11千米對(duì)流層的厚度為什么存在時(shí)空差異？

地表氣溫差異導(dǎo)致對(duì)流強(qiáng)度不同。2020/10/1615平流層臭氧層氣溫變化天氣狀況對(duì)流層⑵平流層主要特點(diǎn)范圍大氣運(yùn)動(dòng)狀況對(duì)流層頂至50-55千米；臭氧層在20-30千米處.隨高度增加而上升(上熱下冷).大氣水平流動(dòng)晴朗原因臭氧吸收太陽(yáng)紫外線為何有利于高空飛行？水平運(yùn)動(dòng)，大氣平穩(wěn)；天氣晴朗，能見度好。2020/10/1616中間層范圍氣溫變化大氣運(yùn)動(dòng)狀況平流層對(duì)流層⑶中間層主要特點(diǎn)平流層頂至85千米

隨高度增加而降低（下熱上冷）高空對(duì)流⑷熱層主要特點(diǎn)范圍中間層頂至800千米氣溫變化

隨高度增加而上升（上熱下冷）原因氧原子吸收太陽(yáng)紫外線。

大部分氣體以離子態(tài)存在，能反射無線電波。熱層2020/10/1617地面電離層無線電波反射無線電波⑸散逸層主要特點(diǎn)范圍：熱層頂以上大氣十分稀薄，常有粒子散逸。2020/10/16183、大氣各層對(duì)人類活動(dòng)影響水汽、塵埃最集中——天氣和氣候變化最顯著臭氧層(吸收太陽(yáng)紫外線)；航空最佳飛行層

電離層反射無線電波——對(duì)電訊通訊工程建設(shè)有意義2020/10/1619

大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展，提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時(shí)時(shí)處處影響到人類的活動(dòng)與生存。

因此，保護(hù)大氣的質(zhì)量，就是保護(hù)了我們?nèi)祟惖纳姝h(huán)境。2020/10/1620干潔空氣中能吸收并放射長(zhǎng)波輻射，對(duì)地面有一定保溫作用的是A、氮?dú)釨、氧氣C、二氧化碳D、水汽C下列各地中，對(duì)流層厚度最大的是：A、上海B、莫斯科C、新加坡D、北京C2020/10/1621思考：

一架飛機(jī)從北極出發(fā)，到達(dá)南極，飛行高度保持在10千米，該飛機(jī)依次經(jīng)過哪些大氣垂直分層中哪些層？

緯度17~1810~1210~128~98~9N90°60°30°0°30°60°90°S厚度（KM)5101520平流層——對(duì)流層——平流層2020/10/16221、氣溫隨高度升高而降低，平均每上升1000米氣溫下降6℃的是：

2、南極上空臭氧層變薄現(xiàn)象出現(xiàn)在：3、有利于航空飛行的是：4、太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)會(huì)使地面的無線電短波通訊受到影響的是：

DCCA2020/10/1623圖為某城市某日清晨低層大氣剖面圖圖中氣溫分布異常的是①②③中的？判斷的理由是？該城市工業(yè)高度集中，汽車數(shù)以百計(jì)，當(dāng)天發(fā)生了重大的煙霧事件，造成這一事件的人為原因是？氣象原因是？地形原因是？②；隨高度的上升氣溫升高大量污染物的排放；逆溫現(xiàn)象；盆地2020/10/1624舉例說明大氣圈怎樣呵護(hù)地球的三.大氣圈對(duì)地球生命的保護(hù)2020/10/1625

為什么兩個(gè)天體距離如此近，卻有著截然不同的地表形態(tài)？2020/10/16261、地球的防彈衣有資料顯示：每年進(jìn)入地球大氣層的流星體物質(zhì)總量達(dá)上萬噸。2020/10/1627

資料顯示：現(xiàn)有的近地小行星大約有1400多顆，對(duì)地球有威脅的將近600多顆，木星的引力是近地小行星產(chǎn)生的主要原因。專家對(duì)此情況說：“假如撞擊地球的小行星的直徑超過一公里，那么這個(gè)災(zāi)難就是全球性的，沒有任何地方可以避免遇難?！奔偃缧⌒行钦娴囊蚕虻厍?，你能否導(dǎo)演一場(chǎng)“人定勝天”的大片？請(qǐng)導(dǎo)演一場(chǎng)“人定勝天”的大片2020/10/1628參考方案1.用核彈炸毀小行星。參考方案2.用爆炸法改變軌道。參考方案3.改變顏色來改變軌道。參考方案4.給小行星安“太陽(yáng)帆”來改變軌道。用張開的“帆”吸收由太陽(yáng)放射出的光子，從而像風(fēng)吹動(dòng)一條船上的帆一樣，把小行星推離原來的軌道。弱點(diǎn)與質(zhì)疑?弱點(diǎn)與質(zhì)疑?弱點(diǎn)與質(zhì)疑？此方案的弱點(diǎn)?核爆炸的后果難以預(yù)料。在理想狀態(tài)下才能進(jìn)行的，實(shí)際中不能有一點(diǎn)點(diǎn)的誤差存在，難度太高。刷漆？需要多少油漆？多少人力？2020/10/1629

月球表面，白天在太陽(yáng)直射的地方，溫度可達(dá)127攝氏度，夜晚則降到-183攝氏度。

在地球上，溫差最大的沙漠白天最熱達(dá)88℃，而晚上降至10℃以下。為什么地球的氣溫日較差與月球的氣溫日較差相差這么大？2020/10/1630大氣吸收（19%）大氣反射大氣上界大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射（47%）大氣散射2、地球的遮陽(yáng)傘（34%）云層、塵?？諝夥肿印m粒、云滴固體雜質(zhì)、水汽、O、O3、CO2大氣幾乎削弱了一半的太陽(yáng)輻射

太陽(yáng)短波輻射2020/10/16313、地球的保溫被地面太陽(yáng)輻射（短波）地面輻射大氣逆輻射（長(zhǎng)波輻射）地面輻射（電磁波形式）相對(duì)太陽(yáng)輻射而言是長(zhǎng)波輻射水汽、塵埃、CO2截留大部分長(zhǎng)波輻射（75%-90%）到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射（47%）大氣輻射

大氣逆輻射使得近地面大氣始終保有一定的熱量。2020/10/1632水汽和二氧化碳等吸收大部分長(zhǎng)波輻射，把地面輻射的大部分熱量截留在大氣中，并通過大氣逆輻射還給地面。吸收

散射

反射

水汽、塵埃、臭氧、氧、二氧化碳等；太陽(yáng)輻射被吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮??？諝夥肿?、塵粒、云滴；改變太陽(yáng)輻射方向。云層、較大顆粒的塵埃；改變太陽(yáng)輻射方向。2020/10/1633

大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展，提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時(shí)時(shí)處處影響到人類的活動(dòng)與生存。

除以上三方面外，適度的大氣壓也是地球生命生存的基本條件。所以，厚厚的大氣圈是地球生命的保護(hù)傘。

因此，保護(hù)大氣的質(zhì)量，就是保護(hù)了我們?nèi)祟惖纳姝h(huán)境。2020/10/1634為什么陰天時(shí)或大氣塵埃煙霧較多時(shí)，見到的天空是灰白色？散射作用為什么在日出之前天就亮了，在樹蔭下，在房間里，凡是陽(yáng)光不能照射的地方仍是明亮的？散射作用為什么在月球上白天看太陽(yáng)只是一個(gè)明亮的圓盤，而四周背景卻是黑暗的？沒有散射作用2020/10/1635為什么晴朗的白天天空呈藍(lán)色？早晚呈紅色？為什么說赤道地區(qū)終年太陽(yáng)高度較大，但它并不是全球太陽(yáng)輻射強(qiáng)度最大的地區(qū)？正午路程短，僅藍(lán)光被散射掉；早晚路程長(zhǎng)，短波各色光皆被散射，剩下紅光投射地面對(duì)流旺盛，多云雨，云量多，大氣的反射作用強(qiáng)2020/10/1636為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的天氣？大氣逆輻射弱為什么月球表面晝夜溫差相差如此之大？沒有大氣的削弱作用和保溫作用我國(guó)四川、云南和貴州一帶，年太陽(yáng)總輻射不如青藏高原豐富，為什么？云貴川一帶多云雨，大氣的反射作用強(qiáng)；青藏高原海拔高，大氣薄，透明度好。2020/10/1637