1、第一节 大气的组成和垂直分层图2.1自由落体状态中的鲍姆加特纳20122012年年1010月月1414日，奥地利日，奥地利“坠落人坠落人”鲍姆加特鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱升空；约纳在美国西南部乘坐太空舱升空；约3 3小时后，小时后，他上升至他上升至3939千米高空千米高空随后，他从那里跳下，随后，他从那里跳下，4 4分钟后才打开降落伞，分钟后才打开降落伞，成为第一个自由落体速度超音速的人成为第一个自由落体速度超音速的人他配备的特制宇航服，外表绝缘，密封的内层他配备的特制宇航服，外表绝缘，密封的内层中填充加压氧气中填充加压氧气;头盔内有液氧系统，护目镜中头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度
2、调节器装有温度调节器图2.1自由落体状态中的鲍姆加特纳A.A.3939千米高空的大气与地面大气有千米高空的大气与地面大气有哪些不同？哪些不同？B.B.鲍姆加特纳为什么需要配备特制鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？宇航服？一、大气的组成一、大气的组成1.1.干洁空气干洁空气低层大气低层大气中除去水汽和杂质以外的中除去水汽和杂质以外的混合气体。混合气体。氧气氧气21%21%氮气氮气78%78%二氧化碳二氧化碳0.038%0.038%氩气氩气0.39%0.39%其他其他0.032%0.032%杂质杂质干洁空气干洁空气水汽水汽一、大气的组成一、大气的组成组成组成含量含量作用作用干洁空气干洁空气氮氮7
3、8%占干洁空气总体积99%生物体的基本元素。氧氧21%维持生命活动所必需的物质。二氧化二氧化碳碳很少光合作用的基本原料；吸收地面辐射，对地面保温作用。臭氧臭氧很少吸收紫外线，对生物具有保护作用。水汽水汽很少水的相变，产生天气现象；影响地面和大气的温度。固体杂质固体杂质很少作为凝结核，是成云致雨的必要条件。2.2.人类活动与大气人类活动与大气人类活动人类活动排放排放污染物污染物影响大气的成分和含量影响大气的成分和含量对对生态系统和生态系统和人类生存造成不利影响。人类生存造成不利影响。人类工业生产排放的废气、汽车排放的尾气会造成大气污染。分析分析图2.4 二氧化碳体积分数的变化变化趋势变化趋势呈现
4、上升趋势，增加速度加快原因原因化石燃料燃烧（释放大量二氧化碳）土地利用的变化（毁林，减少森林吸收二氧化碳的量)影响影响导致全球气候变暖，进而导致海平面上升，淹没沿海地区，极端气候多发。非洲运动员成绩优异与大气含氧量的关系非洲运动员成绩优异与大气含氧量的关系 在奥运会等世界重大体育赛事中，在奥运会等世界重大体育赛事中，来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上，找出这两个国家，在非洲地形图上，找出这两个国家，归纳它们共同的地形特点。归纳它们共同的地形特点。由此，你能推测这两个国家中长跑由此，你能推测这两个国家中长跑运
5、动员成绩优异的原因吗运动员成绩优异的原因吗?埃塞俄比亚肯尼亚埃塞俄埃塞俄比亚高比亚高原原东东非非高高原原南南非非高高原原活动活动了解大气含氧量减少对人体产生的影响了解大气含氧量减少对人体产生的影响榆中榆中多巴多巴海埂海埂兴隆兴隆呈贡呈贡海拔海拔/m/m19962366188821181906经度经度10402E10131E10241E11722E10248E纬度纬度3552N3640N2501N4036N2453N中国高原体育训练基地选址区位分析中国高原体育训练基地选址区位分析青海青海.多巴多巴甘肃甘肃.榆中榆中河北河北.兴隆兴隆云南云南.海埂、呈贡海埂、呈贡活动活动了解大气含氧量减少对人体产
6、生的影响了解大气含氧量减少对人体产生的影响不同海拔与海平面的含氧量比海拔/m01000200030004000含氧量比/%10089787061目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔目前，世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔1800-2400米。米。温度（）高度（km）200140120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层根据根据温度、运动状况和密度温度、运动状况和密度划分划分思考思考1.1.为什么平流层适合飞机飞行？为什么平流层适合飞机飞行？2.2.无线通信利用了哪层大气的特性？无
7、线通信利用了哪层大气的特性？二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层对流层对流层范围：范围：大气圈的大气圈的最底层。最底层。(0(012km)12km)高度高度随随地理纬度和季节地理纬度和季节而变化。而变化。集中了集中了大气圈质量的大气圈质量的3/43/4和几乎全和几乎全部的部的水汽、杂质水汽、杂质，大气中的，大气中的污染污染物物也多集中在这一层。也多集中在这一层。纬度纬度高纬度地区：高纬度地区：89km89km中纬度地区：中纬度地区：1012km1012km 低纬度地区：低纬度地区：1718km1718km二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层对流层气温特征：对流层气温特征：气温气温随高度增加而递
8、减随高度增加而递减，每每上升上升100100米降低米降低0.60.6，在对流层，在对流层的顶部气温降至的顶部气温降至-60-60；上部冷、下部热上部冷、下部热，有利于大，有利于大气的气的对流运动。对流运动。高度（km）200140120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气 温度（）二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层对流层天气特征：对流层天气特征：低纬度地区低纬度地区受热多，受热多，对流旺对流旺盛盛，对流层所达，对流层所达高度高度就就高高；对流运动，在对流运动，在上升过程中随上升过程中随着气温降低着气温降低，容易成云致雨；，容易成云致雨；天气现象
9、发生在这一层。天气现象发生在这一层。高度（km）200140120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气 温度（）二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层平流层平流层范围：范围：对流层顶部至对流层顶部至5055km5055km高空。高空。高度（km）200140120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气 温度（）南极臭氧层空洞南极臭氧层空洞臭氧层空洞是大气平流层平流层中臭氧浓度最小处，是臭中臭氧浓度最小处，是臭氧层缺失处氧层缺失处，有臭氧层空洞的地区会对生物产生重大的影响。二、大气的垂直分层二、大气的垂直
10、分层高层大气高层大气范围：平流层以上范围：平流层以上的大气。的大气。高度（km）200140120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气 温度（）二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层 高度（km）200140120601008040-100-50050100对流层电离层(热层)中间层平流层高层大气 温度（）热冷热冷热对流运动（积雨云）复杂多变的天气现象平流运动 晴朗 利于航空飞行臭氧层燃烧流星体 反射无线电波 极光 火星 人造卫星二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层 高度（km）200140120601008040-100-50050100对流层电
11、离层(热层)中间层平流层高层大气 温度（）气压大气密度水汽尘埃大低高小多少二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层垂直分层高度主要特点特点成因对流层低纬1718千米中纬1012千米高纬89千米气温随高度的增加而递减(每升高100米，温度大约降低0.6）地面是对流层大气的直接热源离地面越近，受热越多空气对流运动显著该层上部冷、下部热天气现象复杂多变对流运动显著，易成云致雨平流层对流层顶到5055千米气温随高度增加而增加该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线气流以平流运动为主该层大气上热下冷，大气稳定有利于高空飞行能见度好，气流平稳高层大气平流层顶到大气上界(高度约20003000千米)气压很低，密度很小离地面远，引力小电离层，能反射无线电波电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，处于高度电离状态大气大气大气的垂直分层大气的垂直分层高层大气高层大气对流层对流层平流层平流层大气的组成大气的组成课堂小结课堂小结杂质杂质干洁干洁空气（氧、氮、二氧化碳、臭氧等）空气（氧、氮、二氧化碳、臭氧等）水汽水汽
