专题大气组成和垂直分层

专题大气组成和垂直分层第一页，共四十页，2022年，8月28日翟志刚——中国太空行走第一人第二页，共四十页，2022年，8月28日第三篇大气与天气、气候专题8大气的组成和垂直分层第三页，共四十页，2022年，8月28日万物生存离不开大气大气——包围地球的空气——自然环境中最活跃的成分第四页，共四十页，2022年，8月28日一、大气的组成及其作用氮气78%氧气21%其他气体1%CO2、氩气、

O3等干洁空气组成图1、大气的组成干洁空气、水汽、微小尘埃第五页，共四十页，2022年，8月28日成云致雨的必要条件，起凝结核作用水汽尘埃生物体的基本成分维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件；对地面保温大气组成主要作用干洁空气O3N2O2CO22、大气各成分的作用讨论归纳以下表格：第六页，共四十页，2022年，8月28日

思考：大气中的水汽和尘埃来自何处？

大气中的水汽的含量因时因地而变化着的。

尘埃主要来自自然和人类活动。

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。第七页，共四十页，2022年，8月28日大气圈(大气层)质量:地球总质量的百万分子一.随高度增加而减小.(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，大气极其稀薄。无明显上界。大气在垂直高度上密度如何变化?原因?第八页，共四十页，2022年，8月28日讨论：

1.航天服可分为舱内航天服和舱外航天服，图中宇航员身穿的是？

2.请你设计一套舱外航天服，说明其主要功能。第九页，共四十页，2022年，8月28日

防太阳辐射；保护航天员不受仓外环境过热过冷的侵袭；保持适当的气压；阻挡微陨石第十页，共四十页，2022年，8月28日神舟七号的相关报道北京时间有关报道9月25日21:33

神舟七号载人飞船发射获得圆满成功！

9月27日04:04

成功变轨，进入高度343千米的圆形轨道。

9月27日16:35

航天员翟志刚打开舱门，开始在距地面343千米的高度出舱活动，并进行太空行走。

9月28日17:25

神舟七号离开85公里至30公里高度的“黑障区”，打开主伞。

9月28日17:36

成功着陆于内蒙古草原。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一层？这一层的大气温度随着高度升高是怎样变化的？读76页大气垂直分层图第十一页，共四十页，2022年，8月28日

航天员出舱时位于热层（电离层），其温度随高度升高而升高。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？第十二页，共四十页，2022年，8月28日二、大气的垂直分层原理：根据大气的温度、密度等物理性质在垂直方向上的差异，将大气圈进行分层.第十三页，共四十页，2022年，8月28日1、大气垂直结构散逸层对流层平流层中间层热层(电离层)臭氧层第十四页，共四十页，2022年，8月28日气温变化厚度大气运动状况对流层⑴对流层主要特点天气状况8-18千米.因纬度和季节的不同而不同。

随高度增加而递减（下热上冷）；上升1000米，下降6.5度。对流显著天气和气候变化显著。原因水汽尘埃含量多原因热量主要来自地面辐射2、各层主要特点

讨论：对流层气温上低下高，原因是什么？会引起哪些现象？根据对流运动的规律，其厚度的时空分布有何规律？第十五页，共四十页，2022年，8月28日对流层厚度的变化纬度17~1810~1210~128~98~9N90°60°30°0°30°60°90°S厚度（KM)5101520夏季：厚冬季：薄随季节变化随纬度变化上海：夏季16千米冬季11千米对流层的厚度为什么存在时空差异？

地表气温差异导致对流强度不同。第十六页，共四十页，2022年，8月28日平流层臭氧层气温变化天气状况对流层⑵平流层主要特点范围大气运动状况对流层顶至50-55千米；臭氧层在20-30千米处.随高度增加而上升(上热下冷).大气水平流动晴朗原因臭氧吸收太阳紫外线为何有利于高空飞行？水平运动，大气平稳；天气晴朗，能见度好。第十七页，共四十页，2022年，8月28日中间层范围气温变化大气运动状况平流层对流层⑶中间层主要特点平流层顶至85千米

随高度增加而降低（下热上冷）高空对流⑷热层主要特点范围中间层顶至800千米气温变化

随高度增加而上升（上热下冷）原因氧原子吸收太阳紫外线。

大部分气体以离子态存在，能反射无线电波。热层第十八页，共四十页，2022年，8月28日地面电离层无线电波反射无线电波⑸散逸层主要特点范围：热层顶以上大气十分稀薄，常有粒子散逸。第十九页，共四十页，2022年，8月28日3、大气各层对人类活动影响名称对人类活动的影响对流层平流层热层水汽、尘埃最集中——天气和气候变化最显著臭氧层(吸收太阳紫外线)；航空最佳飞行层

电离层反射无线电波——对电讯通讯工程建设有意义第二十页，共四十页，2022年，8月28日

大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。

因此，保护大气的质量，就是保护了我们人类的生存环境。第二十一页，共四十页，2022年，8月28日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A、氮气B、氧气C、二氧化碳D、水汽C下列各地中，对流层厚度最大的是：A、上海B、莫斯科C、新加坡D、北京C第二十二页，共四十页，2022年，8月28日思考：

一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在10千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？

纬度17~1810~1210~128~98~9N90°60°30°0°30°60°90°S厚度（KM)5101520平流层——对流层——平流层第二十三页，共四十页，2022年，8月28日1、气温随高度升高而降低，平均每上升1000米气温下降6℃的是：

2、南极上空臭氧层变薄现象出现在：3、有利于航空飞行的是：4、太阳活动强烈时会使地面的无线电短波通讯受到影响的是：

DCCA第二十四页，共四十页，2022年，8月28日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①②③中的？判断的理由是？该城市工业高度集中，汽车数以百计，当天发生了重大的烟雾事件，造成这一事件的人为原因是？气象原因是？地形原因是？②；随高度的上升气温升高大量污染物的排放；逆温现象；盆地第二十五页，共四十页，2022年，8月28日举例说明大气圈怎样呵护地球的三.大气圈对地球生命的保护第二十六页，共四十页，2022年，8月28日

为什么两个天体距离如此近，却有着截然不同的地表形态？第二十七页，共四十页，2022年，8月28日1、地球的防弹衣有资料显示：每年进入地球大气层的流星体物质总量达上万吨。第二十八页，共四十页，2022年，8月28日

资料显示：现有的近地小行星大约有1400多颗，对地球有威胁的将近600多颗，木星的引力是近地小行星产生的主要原因。专家对此情况说：“假如撞击地球的小行星的直径超过一公里，那么这个灾难就是全球性的，没有任何地方可以避免遇难。”假如小行星真的要撞向地球，你能否导演一场“人定胜天”的大片？请导演一场“人定胜天”的大片第二十九页，共四十页，2022年，8月28日参考方案1.用核弹炸毁小行星。参考方案2.用爆炸法改变轨道。参考方案3.改变颜色来改变轨道。参考方案4.给小行星安“太阳帆”来改变轨道。用张开的“帆”吸收由太阳放射出的光子，从而像风吹动一条船上的帆一样，把小行星推离原来的轨道。弱点与质疑?弱点与质疑?弱点与质疑？此方案的弱点?核爆炸的后果难以预料。在理想状态下才能进行的，实际中不能有一点点的误差存在，难度太高。刷漆？需要多少油漆？多少人力？第三十页，共四十页，2022年，8月28日

月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达127摄氏度，夜晚则降到-183摄氏度。

在地球上，温差最大的沙漠白天最热达88℃，而晚上降至10℃以下。为什么地球的气温日较差与月球的气温日较差相差这么大？第三十一页，共四十页，2022年，8月28日大气吸收（19%）大气反射大气上界大气对太阳辐射的削弱作用到达地面的太阳辐射（47%）大气散射2、地球的遮阳伞（34%）云层、尘埃空气分子、尘粒、云滴固体杂质、水汽、O、O3、CO2大气几乎削弱了一半的太阳辐射

太阳短波辐射第三十二页，共四十页，2022年，8月28日3、地球的保温被地面太阳辐射（短波）地面辐射大气逆辐射（长波辐射）地面辐射（电磁波形式）相对太阳辐射而言是长波辐射水汽、尘埃、CO2截留大部分长波辐射（75%-90%）到达地面的太阳辐射（47%）大气辐射

大气逆辐射使得近地面大气始终保有一定的热量。第三十三页，共四十页，2022年，8月28日形式参与作用的大气成分大气削弱作用

大气保温作用

水汽和二氧化碳等吸收大部分长波辐射，把地面辐射的大部分热量截留在大气中，并通过大气逆辐射还给地面。吸收

散射

反射

水汽、尘埃、臭氧、氧、二氧化碳等；太阳辐射被吸收后转变为热能。空气分子、尘粒、云滴；改变太阳辐射方向。云层、较大颗粒的尘埃；改变太阳辐射方向。第三十四页，共四十页，2022年，8月28日

大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。

除以上三方面外，适度的大气压也是地球生命生存的基本条件。所以，厚厚的大气圈是地球生命的保护伞。

因此，保护大气的质量，就是保护了我们人类的生存环境。第三十五页，共四十页，2022年，8月28日为什么阴天时或大气尘埃烟雾较多时，见到的天空是灰白色？散射作用为什么在日出之前天就亮了，在树荫下，在房间里，凡是阳光不能照射的地方仍是明亮的？散射作用为什么在月球上白天看太阳只是一个明亮的圆盘，而四周背景却是黑暗的？没有散射作用第三十六页，共四十页，2022年，8月28日为什么晴朗的白天天空呈蓝色？早晚呈红色？为什么说赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？正午路程短，仅蓝光被散射掉；早晚路程长，短波各色光皆被散射，剩下红光投射地面对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强第三十七页，共四十页，2022年，8月28日为什么霜冻多出现在晴朗的天气？大气逆辐射弱为什么月球表面昼夜温差相差如此之大？没有大气的削弱作用和保温作用我国四川、云南和贵州一带，年太阳总辐射不如青藏高原丰富，为什么？云贵川一带多云雨，大气的反射作用强；青藏高原海拔高，大气薄，透明度好。第三十八页，共四十页，2022年，8月28日为什么城市上空的雾和低云比郊区农村的多？

城市空气中由工业和交通工具产生的尘埃比郊区农村多，固体尘埃作为水汽的凝结核，促进了云雾和降水的形成。图中A、B、C、D四处位于同纬度地区,其中昼夜温差最小的是?B第三十