专题8大气组成和垂直分层.ppt

1 翟志刚翟志刚中国太空行走第一人中国太空行走第一人2 第第 三三 篇篇大气与天气、气候大气与天气、气候专题专题8 8 大气的组成和垂直分层大气的组成和垂直分层3万万 物物 生生 存存 离离 不不 开开 大大 气气大气大气包围地球的空气包围地球的空气自然环境中最活跃的成分4一、大气的组成一、大气的组成及其作用及其作用氮气氮气78%78%氧气氧气21%21%其他气体其他气体1%1%COCO2 2、氩气、氩气、O O3 3等等干洁空气组成图干洁空气组成图1 1、大气的组成、大气的组成干洁空气、水汽、微小尘埃干洁空气、水汽、微小尘埃5成云致雨的必要条件，起凝结核作用成云致雨的必要条件，起凝结核作用水水 汽汽尘尘 埃埃生物体的基本成分生物体的基本成分维持生物活动的必要物质维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；植物光合作用的原料；对地面保温对地面保温吸收紫外线，使地球上的生吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件；成云致雨的必要条件；对地面保温对地面保温大气组成大气组成主主 要要 作作 用用干干洁洁空空气气O3N2O2CO22 2、大气各成分的作用、大气各成分的作用讨论归纳以下表格：讨论归纳以下表格：6思考：思考：大气中的水汽和尘埃大气中的水汽和尘埃来自何处？来自何处？大气中的水汽的含量大气中的水汽的含量因时因地而变化着的。因时因地而变化着的。尘埃主要来自自然和尘埃主要来自自然和人类活动。人类活动。除尘埃外，空气中的一些化学物质也来自人类除尘埃外，空气中的一些化学物质也来自人类活动，它们是影响空气质量的主要因素。活动，它们是影响空气质量的主要因素。7大气圈大气圈(大气层大气层)质量质量:地球总质量的百万分子一地球总质量的百万分子一.随高度增加而减小随高度增加而减小.(.(原因原因:地球引力地球引力)90%90%1515千米高度千米高度99.9%99.9%5050千米高度千米高度20002000千米高度以上，大气极其稀薄。千米高度以上，大气极其稀薄。无明显上界。无明显上界。大气在垂直高度上密度如何变化大气在垂直高度上密度如何变化?原因原因?8讨论：讨论：1.航天服可分为舱内航天服和舱外航天服，图中航天服可分为舱内航天服和舱外航天服，图中宇航员宇航员身穿的是？身穿的是？2.请你设计一套舱外航天服，说明其主要功能。请你设计一套舱外航天服，说明其主要功能。9 防太阳辐射；防太阳辐射；保护航天员不受仓外环境过热保护航天员不受仓外环境过热过冷的侵袭；过冷的侵袭；保持适当的气压；保持适当的气压；阻挡微陨石阻挡微陨石10神舟七号的相关报道神舟七号的相关报道北京时间北京时间有有 关关 报报 道道 9月25日21:33 神舟七号载人飞船神舟七号载人飞船发射发射获得圆满成功！获得圆满成功！9月27日04:04 成功变轨，进入高度成功变轨，进入高度343千米千米的圆形轨道。的圆形轨道。9月27日16:35 航天员翟志刚打开舱门，开始在航天员翟志刚打开舱门，开始在距地面距地面343千米千米的高度的高度出舱出舱活动，并进行太空行走。活动，并进行太空行走。9月28日17:25 神舟七号离开神舟七号离开85公里至公里至30公里公里高度的高度的“黑黑障区障区”，打开主伞。，打开主伞。9月28日17:36 成功成功着陆于着陆于内蒙古草原。内蒙古草原。思考：思考：航天员进行出舱活动时，飞船飞行于大气垂直分层中的哪航天员进行出舱活动时，飞船飞行于大气垂直分层中的哪一层？这一层的大气温度随着高度升高是怎样变化的？一层？这一层的大气温度随着高度升高是怎样变化的？读读76页大气垂直分层图页大气垂直分层图11 航天员出舱时位于航天员出舱时位于热层（电离层）热层（电离层），其温度随高度升其温度随高度升高而升高高而升高。是否大气中温度变化都是如此？除了热层外，大气是否大气中温度变化都是如此？除了热层外，大气还有哪些层？分层的依据是什么？还有哪些层？分层的依据是什么？12二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层原理：原理：根据大气的根据大气的温度温度、密度密度等物理性质在垂等物理性质在垂直方向上的直方向上的差异差异，将大气圈进行分层，将大气圈进行分层.131 1、大大气气垂垂直直结结构构散逸层散逸层对流层对流层平流层平流层中间层中间层热层热层(电离层电离层)臭氧层臭氧层14气温变化气温变化厚度厚度大气运动状况大气运动状况对流层对流层对流层主要特点对流层主要特点天气状况天气状况 8-18 8-18千米千米.因因纬度纬度和和季节季节的不同而不同。的不同而不同。随高度增加而递减（下热上随高度增加而递减（下热上冷）；上升冷）；上升10001000米，下降米，下降6.56.5度。度。对流显著对流显著天气和气候变化显著。天气和气候变化显著。原因原因水汽尘埃含量多水汽尘埃含量多 原因原因热量主要来自地面辐射热量主要来自地面辐射2 2、各层主要特点、各层主要特点 讨论：对流层气温上低下高，讨论：对流层气温上低下高，原因是什么？会引起哪些现象？原因是什么？会引起哪些现象？根据对流运动的规律，其厚度的根据对流运动的规律，其厚度的时空分布有何规律？时空分布有何规律？15对流层厚度的变化对流层厚度的变化纬度纬度1718101210128989 N 90 60 30 0 30 60 90S厚度（厚度（KM)KM)5101520夏季：厚夏季：厚冬季：薄冬季：薄随季节变化随季节变化随纬度变化随纬度变化上海：上海：夏季夏季16千米千米 冬季冬季11千米千米对流层的厚度为什么存在时空差异？对流层的厚度为什么存在时空差异？地表气温差异导致对地表气温差异导致对流强度不同。流强度不同。16平流层平流层臭氧层臭氧层气温变化气温变化天气状况天气状况对流层对流层平流层主要特点平流层主要特点范围范围大气运动状况大气运动状况对流层顶至对流层顶至50-5550-55千米；臭氧层千米；臭氧层在在20-3020-30千米处千米处.随高度增加而上升随高度增加而上升(上热下冷上热下冷).).大气水平流动大气水平流动晴朗晴朗原因原因臭氧吸收太阳紫外线臭氧吸收太阳紫外线为何有利于高空飞行？为何有利于高空飞行？水平运动，大气平稳；水平运动，大气平稳；天气晴朗，能见度好。天气晴朗，能见度好。17中间层中间层范围范围气温变化气温变化大气运动状况大气运动状况平流层平流层对流层对流层中间层主要特点中间层主要特点平流层顶至平流层顶至8585千米千米 随高度增加而降低（下随高度增加而降低（下热上冷）热上冷）高空对流高空对流热层主要特点热层主要特点范围范围中间层顶至中间层顶至800800千米千米气温变化气温变化 随高度增加而上升（上热随高度增加而上升（上热下冷）下冷）原因原因氧原子吸收太阳紫外线。氧原子吸收太阳紫外线。大部分气体以离子态存在，大部分气体以离子态存在，能反射无线电波。能反射无线电波。热层热层18地面地面地面地面电离层电离层电离层电离层无线电波无线电波无线电波无线电波反射无线电波反射无线电波散逸层主要特点散逸层主要特点范围：热层顶以上范围：热层顶以上大气十分稀薄，常有粒子散逸。大气十分稀薄，常有粒子散逸。193、大气各层对人类活动影响、大气各层对人类活动影响名称名称对人类活动的影响对人类活动的影响对流层对流层平流层平流层热热 层层水汽、尘埃最集中水汽、尘埃最集中天气和气候变化天气和气候变化最显著最显著臭氧层臭氧层(吸收太阳紫外线吸收太阳紫外线)；航空最佳飞；航空最佳飞行层行层 电离层反射无线电波电离层反射无线电波对电讯通讯工对电讯通讯工程建设有意义程建设有意义20 大气为地球生命的繁衍，人类的发大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与变化，时时处处影响到人类的活动与生存。生存。因此，保护大气的质量，就是保因此，保护大气的质量，就是保护了我们人类的生存环境。护了我们人类的生存环境。21 干洁空气中能吸收并放射长波辐射，对地面有一定保干洁空气中能吸收并放射长波辐射，对地面有一定保温作用的是温作用的是A A、氮气、氮气 B B、氧气、氧气 C C、二氧化碳、二氧化碳 D D、水汽、水汽 C下列各地中，对流层厚度最大的是：下列各地中，对流层厚度最大的是：A A、上海、上海 B B、莫斯科、莫斯科 C C、新加坡、新加坡 D D、北京、北京C22思考：思考：一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在1010千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？纬度纬度1718101210128989 N 90 60 30 0 30 60 90S厚度（厚度（KM)KM)5101520平流层平流层对流层对流层平流层平流层231 1、气温随高度升高而降低，、气温随高度升高而降低，平均每上升平均每上升10001000米气温下降米气温下降66的是：的是：2 2、南极上空臭氧层变薄现、南极上空臭氧层变薄现象出现在：象出现在：3 3、有利于航空飞行的是：、有利于航空飞行的是：4 4、太阳活动强烈时会使地、太阳活动强烈时会使地面的无线电短波通讯受到影面的无线电短波通讯受到影响的是：响的是：DCCA24图为某城市某日清晨低层大气剖面图图为某城市某日清晨低层大气剖面图 图中气温分布异常的是图中气温分布异常的是中的？判断的理由是？中的？判断的理由是？该该城城市市工工业业高高度度集集中中，汽汽车车数数以以百百计计，当当天天发发生生了了重重大大的的烟烟雾雾事事件，造成这一事件的人为原因是？气象原因是？地形原因是？件，造成这一事件的人为原因是？气象原因是？地形原因是？；随高度的上升气温升高；随高度的上升气温升高大量污染物的排放；逆温现象；盆地大量污染物的排放；逆温现象；盆地25 为什么两个天体距离如此近，却有着截然不同的地表形态？271 1、地球的、地球的防弹衣防弹衣有资料显示：每有资料显示：每年进入地球大气年进入地球大气层的流星体物质层的流星体物质总量达上万吨。总量达上万吨。28