大氣的組成和垂直分布

1、2.1 大氣的組成和垂直分布 (設(shè)問(wèn))能否舉周圍事例，說(shuō)明人類活動(dòng)對(duì)大氣組成的影響？ (學(xué)生回答)引導(dǎo)學(xué)生列舉當(dāng)?shù)氐囊源髿馕廴緸橹鞯墓I(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)明，如化工廠、鋼鐵廠、水泥廠或大的燃煤廠等，因?yàn)檫@些廠礦燃煤后會(huì)排放大量的二氧化碳，使大氣中的二氧化碳含量不斷增加。 (設(shè)問(wèn))現(xiàn)在有些冰柜在做廣告時(shí)，為什么說(shuō)是“無(wú)氟綠色冰箱”？ 電冰箱、冰柜、空調(diào)等一些制冷設(shè)備，還有作為化妝品用的摩絲等的廣泛使用，釋放大量的氟氯烴化合物，使大氣中的氟氯烴含量增加。氟氯烴化合物能消耗大氣中的臭氧，使大氣中的臭氧總量減少。 綜上所述，由于人類活動(dòng)排放到大氣中的二氧化碳，使大氣中的二氧化碳含量增多；氟氯烴化合物等含量的增多

2、，消耗臭氧使臭氧含量減少。這些活動(dòng)造成了大氣組成成分比例的變化，甚至導(dǎo)致大氣污染。盡管這種變化是緩慢的，但已構(gòu)成對(duì)人體、生態(tài)環(huán)境乃至社會(huì)、經(jīng)濟(jì)各方面的危害。再者，由于人類活動(dòng)排入大氣中的這些污染物不受國(guó)界限制，因此造成的危害是全球性的。 (設(shè)問(wèn))我們應(yīng)怎樣對(duì)待人類活動(dòng)對(duì)大氣組成的影響這一問(wèn)題？ (學(xué)生自由發(fā)言，教師簡(jiǎn)單總結(jié))我們應(yīng)以積極的態(tài)度來(lái)看待這一問(wèn)題，從小做起，從身邊做起，提高環(huán)保意識(shí)。對(duì)工廠來(lái)說(shuō)，更新和改善生產(chǎn)設(shè)備，提高技術(shù)水平等措施，對(duì)工業(yè)排放的廢氣的治理能起到很好的效果。從整個(gè)人類生存與發(fā)展的共同利益出發(fā)，應(yīng)采取國(guó)際間合作，采取有效措施來(lái)控制有害氣體的排放量，以保護(hù)大氣環(huán)境。為此，

3、已召開(kāi)過(guò)多次國(guó)際會(huì)議進(jìn)行研討。 (承轉(zhuǎn))以上我們了解了大氣的組成成分及其作用，地球的周圍包圍著的大氣是厚厚的，從地面向上，可延伸數(shù)千千米的高空。那么，這么高的大氣層在垂直方向上有什么變化特點(diǎn)呢？這就是我們要了解的第二大問(wèn)題。 二、大氣的垂直分布(板書(shū)) 大氣的組成成分在垂直方向上是有差異的，進(jìn)而使得大氣的溫度、密度和大氣運(yùn)動(dòng)狀況等物理性質(zhì)在垂直方向上有差異，特別是氣溫的差異決定空氣的垂直運(yùn)動(dòng)狀況。所以氣溫的垂直分布是劃分大氣各層的主要依據(jù)，也是大氣各層最基本的特征。大氣在垂直方向上可以劃分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。 請(qǐng)學(xué)生讀圖2.1大氣的垂直分層，并思考圖下問(wèn)題“對(duì)流層、平流層的氣溫隨高度變

4、化情況有何不同？” (引導(dǎo)學(xué)生讀圖)首先，此圖氣溫變化曲線特點(diǎn)是：向右側(cè)轉(zhuǎn)90°像英文字母“M”，向左側(cè)轉(zhuǎn)90°又像“W”。了解了圖形特點(diǎn)后對(duì)氣溫的變化情況就容易分析。 (1)對(duì)流層大氣溫度隨高度增加而遞減； (2)平流層大氣溫度隨高度增加而增加； (3)高層大氣溫度隨高度增加先是降低，一定高度后又上升很快。 (承轉(zhuǎn))氣溫在垂直方向上有這樣的變化特點(diǎn)，即各層大氣具體有什么樣的特征，下面我們一一來(lái)了解一下。 (一)對(duì)流層(板書(shū)) 對(duì)流層是緊貼地面的一層，整個(gè)大氣質(zhì)量的34和幾乎全部水汽和固體雜質(zhì)都集中在這一層。該層是大氣中最活躍，與人類活動(dòng)關(guān)系最密切的一層。人類就生活在對(duì)流層

5、的底部。 對(duì)流層有以下特點(diǎn)： (1)氣溫隨高度的增加而遞減。這主要是因?yàn)閷?duì)流層大氣的熱量絕大部分直接來(lái)自地面，因此離地面愈高的大氣，受熱愈少，氣溫愈低。平均每上升100米，氣溫降低0.6，古詩(shī)中說(shuō)“高處不勝寒”，原因就在于此。爬過(guò)山的同學(xué)可能也都有過(guò)這樣的體會(huì)吧。 請(qǐng)同學(xué)們?cè)儆?jì)算這樣一個(gè)題：假如我們?cè)谔┥侥_下測(cè)得某時(shí)氣溫為15，我們知道泰山的高度為1500米，那么，此時(shí)泰山頂?shù)臍鉁卮蠹s是多少呢？ 我們可依據(jù)上述的氣溫遞減率來(lái)計(jì)算山頂?shù)臍鉁?，在?duì)流層內(nèi)(十幾千米以下，而泰山只有1500米)，高度每上升100米，氣溫下降0.6，那么，高度上升1500米，氣溫下降9，因此，泰山頂?shù)臍鉁貞?yīng)是159=6

6、，可見(jiàn)，山上的氣溫比山下要低得多。 (2)空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著。對(duì)流層上部冷下部熱有利于空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，該層的對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著因此得名。低緯度地區(qū)受熱多，對(duì)流旺盛，對(duì)流層所達(dá)高度就高，可達(dá)1718千米；高緯度地區(qū)受熱少，對(duì)流層高度就低，僅89千米。 (學(xué)生自由發(fā)言，教師點(diǎn)撥) (設(shè)問(wèn))同學(xué)們想想看教室的暖氣片為什么不安裝在上面呢？ (3)天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。近地面的水汽和固體雜質(zhì)通過(guò)對(duì)流運(yùn)動(dòng)向上空輸送，在上升過(guò)程中隨著氣溫的降低，容易成云致雨。(因氣流上升導(dǎo)致降水的方式，除了空氣的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)外，空氣在作水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，遇到山地阻擋而被抬升，或是兩種物理性質(zhì)不同的氣流相遇，暖空氣沿鋒面爬升，也能促使氣流上升

7、形成降水，這些內(nèi)容將在后面學(xué)到)云、雨、雪等天氣現(xiàn)象就發(fā)生在這一層。對(duì)流層與人類的關(guān)系最為密切。 (同學(xué)思考) 1.“為什么說(shuō)對(duì)流層與人類關(guān)系最為密切？為什么幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)都集中在對(duì)流層？” (學(xué)生發(fā)言，教師總結(jié))因?yàn)槿祟惥蜕钤趯?duì)流層的底部，可以說(shuō)是“人類之家”。與人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)緊密相關(guān)的各種天氣現(xiàn)象(云、雨、霧、雪等)都發(fā)生在對(duì)流層。 由于大氣中的水汽主要來(lái)自地球表面江、河、湖、海的蒸發(fā)以及植物的蒸騰，所以幾乎全部水汽集中在距地面最近的對(duì)流層，尤其是對(duì)流層大氣的底層。固體雜質(zhì)的來(lái)源是多方面的，但主要還是來(lái)自地面，如火山噴發(fā)飄入大氣的火山灰，被風(fēng)從地面吹到空中的土塵，地面物體燃

8、燒時(shí)進(jìn)入大氣的煙粒，以及各種人類活動(dòng)造成的有機(jī)塵等，所以固體雜質(zhì)也是大多集中于對(duì)流層大氣的底層。 (承轉(zhuǎn))同學(xué)們?cè)賮?lái)看活動(dòng)2.“為什么說(shuō)平流層是人類生存環(huán)境的天然屏障？”就這個(gè)問(wèn)題請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本“平流層”相關(guān)內(nèi)容。 (二)平流層(板書(shū)) 1.平流層的范圍：自對(duì)流層頂至5055千米高度的范圍為平流層。 2.讀圖2.1看平流層的特點(diǎn)： (1)氣溫起初不隨高度變化或變化很小，這是因?yàn)槠搅鲗託鉁鼗静皇艿孛嬗绊?；?0公里以上，氣溫隨高度增加迅速上升，這是因?yàn)槠搅鲗又械某粞醮罅课仗?yáng)紫外線而使氣溫升高。在2227千米高度處，臭氧含量達(dá)到最大值，形成臭氧層。隨著臭氧的增多，氣溫迅速增高。 (2)氣流

9、以平流運(yùn)動(dòng)為主。平流層上部熱下部冷，大氣穩(wěn)定，不易形成對(duì)流，大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主，該層因此而得名。 (承轉(zhuǎn))除上述兩個(gè)基本特點(diǎn)外，平流層與人類的關(guān)系也很密切。如臭氧是“地球生命的保護(hù)傘”，而臭氧主要集中在平流層，可以說(shuō)平流層是人類生存環(huán)境的天然屏障。同學(xué)們?cè)倏磮D2.1，平流層中有架大型飛機(jī)，那么為什么飛機(jī)是在平流層中飛行呢？ (學(xué)生回答，教師總結(jié))該層水汽含量極少，天氣晴朗，能見(jiàn)度好，大氣平穩(wěn)，有利于高空飛行?，F(xiàn)在人們乘坐的大型飛機(jī)多是在平流層中飛行。 (設(shè)問(wèn))以上我們了解了平流層的特點(diǎn)以及與人類的關(guān)系，誰(shuí)能回答一下活動(dòng)2的問(wèn)題？ (學(xué)生發(fā)言，教師總結(jié))因?yàn)槠搅鲗又械某粞醮罅课仗?yáng)紫外線，保護(hù)

10、地球上的生物免受過(guò)多紫外線的傷害，所以成為人類生存環(huán)境的天然屏障。 (承轉(zhuǎn))平流層頂以上的大氣，氣壓很低，空氣密度很少，被劃為“高層大氣”層。 (三)高層大氣(板書(shū)) 根據(jù)人造衛(wèi)星的探測(cè)資料，在20003000公里的高空，地球大氣的密度已經(jīng)與星際空間的密度非常接近，這個(gè)高度可以大致地看作是地球大氣的上界。 在80500千米的高空，大氣處于高度電離狀態(tài)，即在太陽(yáng)紫外線和宇宙射線的作用下，大氣中的氧和氮的分子被分解為離子，使大氣處于電離狀態(tài)，所以又叫電離層。電離層能反射無(wú)線電波，我們能聽(tīng)到很遠(yuǎn)地方電臺(tái)的廣播，就是電離層的作用。 (設(shè)問(wèn))同學(xué)們回憶一下上一單元學(xué)習(xí)中，什么地方提到電離層？ (學(xué)生回答

11、，教師總結(jié))太陽(yáng)活動(dòng)的耀斑爆發(fā)時(shí)發(fā)射的電磁波進(jìn)入電離層，會(huì)引起電離層的擾動(dòng)。此時(shí)在電離層的短波無(wú)線電信號(hào)會(huì)被部分或全部吸收，從而導(dǎo)致通訊衰減或中斷。 課堂小結(jié) 通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們應(yīng)該理解和掌握兩大內(nèi)容：第一，了解大氣的組成及各部分的作用。正確認(rèn)識(shí)大氣的主要組成成分對(duì)人類生命活動(dòng)及其生存環(huán)境的重大作用，反過(guò)來(lái)人類活動(dòng)也會(huì)對(duì)大氣組成成分帶來(lái)影響，甚至是負(fù)面影響。第二，大氣的垂直分布。氣溫的垂直分布是劃分大氣各層的主要依據(jù)，也是大氣各層最基本的特征。我們應(yīng)掌握各層的特點(diǎn)以及各層與人類活動(dòng)的關(guān)系。 課后作業(yè) 1.對(duì)流層氣溫隨高度增加而遞減的原因是由于熱量主要來(lái)自( ) A.地球內(nèi)部B.地面長(zhǎng)波輻射

12、 C.大氣輻射D.太陽(yáng)短波輻射 答案：B 2.有關(guān)對(duì)流層所達(dá)高度的敘述，正確的是( ) A.低緯度地區(qū)小于高緯度地區(qū)B.某一地區(qū)，夏季高于冬季 C.沿海地區(qū)大于內(nèi)陸地區(qū)D.高原地區(qū)大于平原地區(qū) 答案：B 3.300千米以上的大氣層，氣溫高達(dá)1000以上，但在其運(yùn)行的人造衛(wèi)星不會(huì)被燒毀，其主要原因是( ) A.衛(wèi)星與大氣處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài) B.衛(wèi)星在大氣中高速運(yùn)行，能很好散熱 C.該層大氣稀薄，衛(wèi)星從中吸收的與之摩擦產(chǎn)生的熱量都有限 D.該層大氣的密度很大，有利于衛(wèi)星散熱 答案：C 4.讀下圖，完成下列問(wèn)題。 EMBED MSPhotoEd.3 EMBED MSPhotoEd.3 (1)圖中字母代

13、表的各層名稱分別是： A ；B ；C 。 (2)A層氣溫隨高度增加而 ，這是因?yàn)?是大氣的主要直接熱源。氣溫的這種垂直變化，導(dǎo)致該層大氣 運(yùn)動(dòng)顯著。 (3)臭氧層位于 層，該層氣溫垂直變化規(guī)律是 ，原因是 。這種氣溫分布又導(dǎo)致該層大氣以 運(yùn)動(dòng)為主。 (4)在這三層中， 層與人類生活關(guān)系最為密切； 層中的 能反射無(wú)線電波； 層利于高空飛行。其中A、B二層大氣運(yùn)動(dòng)的差異是 。 (5)某地近地面氣溫是32，這里的對(duì)流層高度為16.8千米，那么，這里對(duì)流層頂?shù)臍鉁厥? ) A.100.8B.68.8C.132.8D.42.8 答案：(1)對(duì)流層 平流層 高層大氣 (2)遞減 地面輻射 對(duì)流 (3)B(平流層) 氣溫隨高度增加而升高 該層大量的臭氧吸收太陽(yáng)紫外線而增溫 平流 (4)A(對(duì)流層) C(高層大氣) 電離層 B(平流層) A層對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，B層以水平運(yùn)動(dòng)為主 (5)B 板書(shū)設(shè)計(jì) 第二單元 大氣 2.1 大氣的組成和垂直分布 一、大氣的組成 EMBED MSPhotoEd.3 EMBED MSPhotoEd.3 二、大氣的垂直分布 1.劃分大氣層的依據(jù)大氣在垂直方向上的溫度、密度和運(yùn)動(dòng)狀況等。 2.大氣的垂直分布   高度范圍 氣溫垂直變