第四节 地球的圈层结构
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(共32张PPT)
普通高中课程标准实验教科书 地理 必修 第1册
吉安县立中学 彭俪平
水 圈
大 气 圈
生 物 圈
四、地球的圈层结构
岩石圈
地核
地幔
地壳
地球的圈层结构像熟鸡蛋
四、地球的圈层结构
地球的内部圈层
地震波速度与地球内部构造图
地壳
莫霍面
地幔
地核
古登堡面
一、地球的内部圈层
划分依据：
分 类 特 点
传播速度 所经物质状态 共同点
横波
纵波
较 快
较 慢
固体、液体、气体
固 体
都随所通过物质的性质而改变
地震波
横波（S）
质点震动方向与传播方向垂直的波
纵波（P）
质点震动方向与传播方向一致的波
不连续面
地下深度
波速变化
两界面深度及地震波速变化比较表
33千米处
（大陆 部分 ）
莫霍界面
该面下，P、S波速都明显增加
古登堡界面
2900千米处
在这里，P波速忽然下降，S波完全消失
地核
地幔
地壳
四、地球的圈层结构
地幔
岩 石 圈
地球的内部圈层
岩石圈——
内部圈层的特殊圈层
岩石圈与大气圈、水圈、生物圈共同构成与人类具有最紧密关系的外部圈层。
名称 划分 主要特点
地壳
地幔
地核
地表至莫霍面
①主要由岩石组成
②厚度不一，大陆厚，海洋薄
莫霍面至古登堡面
①分为上地幔和下地幔
②上地幔存在软流层，是岩浆发源地
③地壳与上地幔顶部合称岩石圈
古登堡面至地心
①主要由铁、镍组成
②外核可能为熔融状态;内核为固态金属球③温度、压力和密度很大
练习题
1.某地地下30km处发生地震，这时地面上的人会感觉到（ ），附近的飞鸟和池塘里的游鱼会感觉到：（ ）
A.先上下颠簸，后左右摇晃
B.先左右摇晃，后上下颠簸
C.P波，上下颠簸
D.S波，左右摇晃
C
A
大
气
圈
生
物
圈
水
圈
水
圈
地
壳
地
壳
地
幔
地球的外部圈层
四、地球的圈层结构
地球是由不同物质和不同状态的圈层所组成的球体。因为以地心为共同球心，所以也叫同心圈层。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈、水圈、生物圈、岩石圈相互交错、相互影响，构成地球上最具活力的外部圈层。
1
4
2
3
请同学们将各外部圈层的名称填入下表
二、地球的外部圈层
大气圈
水圈
生物圈
岩石圈
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈
1、低层大气的物质组成
问题：低层大气中各种成分的作用？
干洁空气的组成
干洁空气
水 汽
固体杂质
三大组成成分 作用
干洁空气
氧
氮
二氧化碳
臭氧
维持生命活动的基本成分
光合作用的原料、地面的保温作用
吸收过量紫外线“地球生命的保护伞”
成云致雨的必要条件、
含量因时因地不同
水 汽
杂 质
组成生命物质的基本成分
对流层
平流层
中间层
热 层
外 层
电 离 层
大气的垂直分层（中纬度地区）
气温随高度递减；空气对流运动剧烈；天气现象复杂多变。
气温随高度递增；大气水平运动为主；大气平稳，天晴气朗。
气温随高度递减；上冷下热，空气对流剧烈，也称高空对流层。
气温随高度上升很快，空气稀薄，以氧原子为主，吸收超短波辐射而增温。
热层顶以上的大气统称外层，是地球大气向星际空间过度的层次。
该空间的大气处于电离状态，所以叫电离层。它能够反射无线电波，利于通讯。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈
2、大气的垂直分层：
对流层：大气底层，厚度随季节和纬度变化；气温随高度递减；各层中最薄，但集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质；空气对流强烈，天气复杂多样。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈
2、大气的垂直分层：
平流层：大气中臭氧的主要分布区。因其大量吸收太阳紫外辐射，所以气温随高度递增。空气做平流运动，大气平稳，天气晴朗，有利于航天飞行。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈
2、大气的垂直分层：
高层大气：从平流层顶到3 000千米的高空范围。密度小，与星际空间接近。该层中有大量离子和自由电子，构成电离层。电离层能够反射无线电波。
电 离 层
层次
高度
气温的垂直变化的原因
其它特征
对流层
平流层
高层大气
对流层顶至50—55千米
平流层以上
海拔上升气温下降
大气的热量来自地面
海拔上升气温上升
O3大量吸收太阳紫外线
对流运动强烈；
天气现象复杂，与人类最密切
水平运动为主；水汽杂质少，云雨绝迹，利于高空飞行
对无线电通讯有帮助
低纬17-18千米
中纬10-12千米
高纬8-9千米
0
20
高度
温度
①
②
高度
温度
③
④
高度
温度
0
20
⑤
对流层的逆温现象:1、辐射逆温现象形成过程
傍晚
黎明前
日出后
中午
对流运动,有利污染物扩散
对流运动抑制, 污染物不易扩散
2、平流逆温现象形成与天气
冷空气
暖空气
冷空气
暖空气
(1)图
高度
温度
-1
(2)天气
多云或雨雪天气
如果地面小于0度则形成冻雨
3.地形逆温
山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷
类型 发生条件 出现的地区
辐射
逆温 晴朗无云的夜间. 中高纬度
平流
逆温 暖空气水平移动到冷的地面或气层上而成。 中纬度沿海地区
地形
逆温 由于坡地散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升。
盆地和谷底
总结：逆温的三种主要类型
4、逆温的温度确定
6
20
高度
温度
①
1000
高空:超过理论值
地面:低于理论值
3000米
-8℃
T实际温度
≥
T理论温度(即正常温度)时,出现逆温,近地面空气运动受阻
地面温度至少上升到-------度以上时,逆温层才会消失
10℃
5、逆温现象的影响
A、对环境影响：
空气对流运动被抑制，
加重大气污染
B、对天气影响：
易产生大雾天气
阴雨天气（平流逆温）
冻雨天气
C、对交通影响：
能见度降低，地面湿滑
读某城某日清晨低层大气剖面图，回答:
（1）图中出现逆温现象的是①、②、③中的 ，
判断理由是
（2）该城市工业高度集中，当天发生了重大
烟雾事件，这一事件的原因是什么？（6分）
（3）在商业区、居民区、工业近郊区、农田区域中，
烟雾浓度最大的是
(4）若该城市众多工厂、汽车大量排放CO2、SO2、
NO2，产 生的大量环境污染主要有什么？（3分）
②
此处气温随海拔的增加而增加。
气象原因：下冷上热，不利于气流的对流与扩散，加重了大气污染。
地形原因：商业居民区地处洼地，不利于气流扩散、自净，加剧了污染
人为原因：工厂排放煤烟、粉尘，空气污染。（每个2分
工业近郊区
CO2:温室效应，气候变暖；SO2与NO2:产生酸雨; 在紫外线作用下，发生光化学反应，产生光化学烟雾。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
水 圈
水圈的主体是地球上的海洋，其面积约占全球面积的71%。
问题1：海洋、河流和湖泊约占地球表面积的 。
问题2：一个体重50千克的学生，体内含水 千克。
3/4
33
海洋水
陆地水
大气水
地表水
地下水
河流水
湖泊水
生物水
地球上的水
冰川水
人类实际能够利用的淡水资源仅占地球淡水储量的0.3%，约为地球总储水量的十万分之七。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
生物圈
生物圈是地球生物与其环境共同组成的特殊圈层。生命活动渗透到大气圈、水圈和岩石圈中，成为地球上最具活力的圈层。
案例研究：
美国“生物圈2号”实验的成败说明了什么问题？
普通高中课程标准实验教科书 地理 必修 第1册
吉安县立中学 彭俪平
水 圈
大 气 圈
生 物 圈
四、地球的圈层结构
岩石圈
地核
地幔
地壳
地球的圈层结构像熟鸡蛋
四、地球的圈层结构
地球的内部圈层
地震波速度与地球内部构造图
地壳
莫霍面
地幔
地核
古登堡面
一、地球的内部圈层
划分依据：
分 类 特 点
传播速度 所经物质状态 共同点
横波
纵波
较 快
较 慢
固体、液体、气体
固 体
都随所通过物质的性质而改变
地震波
横波（S）
质点震动方向与传播方向垂直的波
纵波（P）
质点震动方向与传播方向一致的波
不连续面
地下深度
波速变化
两界面深度及地震波速变化比较表
33千米处
（大陆 部分 ）
莫霍界面
该面下，P、S波速都明显增加
古登堡界面
2900千米处
在这里，P波速忽然下降，S波完全消失
地核
地幔
地壳
四、地球的圈层结构
地幔
岩 石 圈
地球的内部圈层
岩石圈——
内部圈层的特殊圈层
岩石圈与大气圈、水圈、生物圈共同构成与人类具有最紧密关系的外部圈层。
名称 划分 主要特点
地壳
地幔
地核
地表至莫霍面
①主要由岩石组成
②厚度不一，大陆厚，海洋薄
莫霍面至古登堡面
①分为上地幔和下地幔
②上地幔存在软流层，是岩浆发源地
③地壳与上地幔顶部合称岩石圈
古登堡面至地心
①主要由铁、镍组成
②外核可能为熔融状态;内核为固态金属球③温度、压力和密度很大
练习题
1.某地地下30km处发生地震，这时地面上的人会感觉到（ ），附近的飞鸟和池塘里的游鱼会感觉到：（ ）
A.先上下颠簸，后左右摇晃
B.先左右摇晃，后上下颠簸
C.P波，上下颠簸
D.S波，左右摇晃
C
A
大
气
圈
生
物
圈
水
圈
水
圈
地
壳
地
壳
地
幔
地球的外部圈层
四、地球的圈层结构
地球是由不同物质和不同状态的圈层所组成的球体。因为以地心为共同球心，所以也叫同心圈层。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈、水圈、生物圈、岩石圈相互交错、相互影响，构成地球上最具活力的外部圈层。
1
4
2
3
请同学们将各外部圈层的名称填入下表
二、地球的外部圈层
大气圈
水圈
生物圈
岩石圈
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈
1、低层大气的物质组成
问题：低层大气中各种成分的作用？
干洁空气的组成
干洁空气
水 汽
固体杂质
三大组成成分 作用
干洁空气
氧
氮
二氧化碳
臭氧
维持生命活动的基本成分
光合作用的原料、地面的保温作用
吸收过量紫外线“地球生命的保护伞”
成云致雨的必要条件、
含量因时因地不同
水 汽
杂 质
组成生命物质的基本成分
对流层
平流层
中间层
热 层
外 层
电 离 层
大气的垂直分层（中纬度地区）
气温随高度递减；空气对流运动剧烈；天气现象复杂多变。
气温随高度递增；大气水平运动为主；大气平稳，天晴气朗。
气温随高度递减；上冷下热，空气对流剧烈，也称高空对流层。
气温随高度上升很快，空气稀薄，以氧原子为主，吸收超短波辐射而增温。
热层顶以上的大气统称外层，是地球大气向星际空间过度的层次。
该空间的大气处于电离状态，所以叫电离层。它能够反射无线电波，利于通讯。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈
2、大气的垂直分层：
对流层：大气底层，厚度随季节和纬度变化；气温随高度递减；各层中最薄，但集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质；空气对流强烈，天气复杂多样。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈
2、大气的垂直分层：
平流层：大气中臭氧的主要分布区。因其大量吸收太阳紫外辐射，所以气温随高度递增。空气做平流运动，大气平稳，天气晴朗，有利于航天飞行。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
大气圈
2、大气的垂直分层：
高层大气：从平流层顶到3 000千米的高空范围。密度小，与星际空间接近。该层中有大量离子和自由电子，构成电离层。电离层能够反射无线电波。
电 离 层
层次
高度
气温的垂直变化的原因
其它特征
对流层
平流层
高层大气
对流层顶至50—55千米
平流层以上
海拔上升气温下降
大气的热量来自地面
海拔上升气温上升
O3大量吸收太阳紫外线
对流运动强烈；
天气现象复杂，与人类最密切
水平运动为主；水汽杂质少，云雨绝迹，利于高空飞行
对无线电通讯有帮助
低纬17-18千米
中纬10-12千米
高纬8-9千米
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高度
温度
①
②
高度
温度
③
④
高度
温度
0
20
⑤
对流层的逆温现象:1、辐射逆温现象形成过程
傍晚
黎明前
日出后
中午
对流运动,有利污染物扩散
对流运动抑制, 污染物不易扩散
2、平流逆温现象形成与天气
冷空气
暖空气
冷空气
暖空气
(1)图
高度
温度
-1
(2)天气
多云或雨雪天气
如果地面小于0度则形成冻雨
3.地形逆温
山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷
类型 发生条件 出现的地区
辐射
逆温 晴朗无云的夜间. 中高纬度
平流
逆温 暖空气水平移动到冷的地面或气层上而成。 中纬度沿海地区
地形
逆温 由于坡地散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升。
盆地和谷底
总结：逆温的三种主要类型
4、逆温的温度确定
6
20
高度
温度
①
1000
高空:超过理论值
地面:低于理论值
3000米
-8℃
T实际温度
≥
T理论温度(即正常温度)时,出现逆温,近地面空气运动受阻
地面温度至少上升到-------度以上时,逆温层才会消失
10℃
5、逆温现象的影响
A、对环境影响：
空气对流运动被抑制，
加重大气污染
B、对天气影响：
易产生大雾天气
阴雨天气（平流逆温）
冻雨天气
C、对交通影响：
能见度降低，地面湿滑
读某城某日清晨低层大气剖面图，回答:
（1）图中出现逆温现象的是①、②、③中的 ，
判断理由是
（2）该城市工业高度集中，当天发生了重大
烟雾事件，这一事件的原因是什么？（6分）
（3）在商业区、居民区、工业近郊区、农田区域中，
烟雾浓度最大的是
(4）若该城市众多工厂、汽车大量排放CO2、SO2、
NO2，产 生的大量环境污染主要有什么？（3分）
②
此处气温随海拔的增加而增加。
气象原因：下冷上热，不利于气流的对流与扩散，加重了大气污染。
地形原因：商业居民区地处洼地，不利于气流扩散、自净，加剧了污染
人为原因：工厂排放煤烟、粉尘，空气污染。（每个2分
工业近郊区
CO2:温室效应，气候变暖；SO2与NO2:产生酸雨; 在紫外线作用下，发生光化学反应，产生光化学烟雾。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
水 圈
水圈的主体是地球上的海洋，其面积约占全球面积的71%。
问题1：海洋、河流和湖泊约占地球表面积的 。
问题2：一个体重50千克的学生，体内含水 千克。
3/4
33
海洋水
陆地水
大气水
地表水
地下水
河流水
湖泊水
生物水
地球上的水
冰川水
人类实际能够利用的淡水资源仅占地球淡水储量的0.3%，约为地球总储水量的十万分之七。
四、地球的圈层结构
地球的外部圈层
生物圈
生物圈是地球生物与其环境共同组成的特殊圈层。生命活动渗透到大气圈、水圈和岩石圈中，成为地球上最具活力的圈层。
案例研究：
美国“生物圈2号”实验的成败说明了什么问题？