1、翟志剛中國(guó)太空行走第一人,第 三 篇,大氣與天氣、氣候,專題8 大氣的組成和垂直分層,萬(wàn) 物 生 存 離 不 開(kāi) 大 氣,大氣包圍地球的空氣,自然環(huán)境中最活躍的成分,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,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(guò)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,O3,N2,O2,CO2,2、大氣各成分的

2、作用,討論歸納以下表格：,思考： 大氣中的水汽和塵埃 來(lái)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(lái)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(lái)自人類活動(dòng)，它們是影響空氣質(zhì)量的主要因素。,大氣圈(大氣層),質(zhì)量:地球總質(zhì)量的百萬(wàn)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(wú)明顯上界。,大氣在垂直高度上密度如何變化?原因?,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(shuō)明其主要功能。,防太陽(yáng)輻射； 保護(hù)航天員不受艙外環(huán)境過(guò)熱過(guò)冷的侵

3、襲； 保持適當(dāng)?shù)臍鈮海?阻擋微隕石,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,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？,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.,1、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,氣溫變化,厚度,大氣運(yùn)動(dòng)狀況,對(duì)流層,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。

4、（低緯度厚高緯度薄， 夏季厚冬季?。?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(lái)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？,對(duì)流層厚度的變化,緯度,1718,1012,1012,89,89,N 90 60 30 0 30 60 90S,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。,平流層,臭氧層,氣溫變化,天氣狀況,對(duì)流層

5、,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(jiàn)度好。,中間層,范圍,氣溫變化,大氣運(yùn)動(dòng)狀況,平流層,對(duì)流層,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,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(wú)線電波。,熱層,地面,電離層,無(wú)線電波,反射無(wú)線電波,散逸層主要特點(diǎn),范圍：熱層頂以上,大氣

6、十分稀薄，常有粒子散逸。,3、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(wú)線電波對(duì)電訊通訊工程建設(shè)有意義,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。,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)?B、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,C,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(guò)哪

7、些大氣垂直分層中哪些層？,平流層對(duì)流層平流層,1、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(wú)線電短波通訊受到影響的是：,D,C,C,A,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？,；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,舉例說(shuō)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),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)

8、？,1、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(wàn)噸。,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(shuō)：“假如撞擊地球的小行星的直徑超過(guò)一公里，那么這個(gè)災(zāi)難就是全球性的，沒(méi)有任何地方可以避免遇難。” 假如小行星真的要撞向地球，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,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(lái)改變軌道 。,參考方案4.給小行星安“太陽(yáng)帆”來(lái)改變軌道。用張開(kāi)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

9、上的帆一樣，把小行星推離原來(lái)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？,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？,大氣吸收（19%）,大氣反射,大氣散射,2、地球的遮陽(yáng)傘,（34%）,云層、塵埃,空氣分子、塵粒、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

10、,3、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。,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(guò)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)闊崮堋?空氣分子、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。,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)

11、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。,為什么陰天時(shí)或大氣塵埃煙霧較多時(shí)，見(jiàn)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(shù)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(méi)有散射作用,為什么晴朗的白天天空呈藍(lán)色？早晚呈紅色？,為什么說(shuō)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),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(méi)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。,為什么城市上空的霧和低云比郊區(qū)農(nóng)村的多？,城市空氣中由工業(yè)和交通工具產(chǎn)生的塵埃比郊區(qū)農(nóng)村多， 固體塵埃作為水汽的凝結(jié)核， 促進(jìn)了云霧和降水的形成。,圖中A、B、C、D四處位于同緯度地區(qū), 其中晝夜溫差最小的是?,B,圖示近地面空氣若上升到3000米高度時(shí)，