大气层[上学期]

文档属性

名称 大气层[上学期]
格式 rar
文件大小 29.3MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2007-01-06 07:38:00

文档简介

大气层的划分
 大气层随与地表面的高度不同,其内含的成份、物理、化学特征不同,科学家为了研究揭开大气的秘密,把整个大气层根据其温度变化、成分、电磁特性随高度分布的不同而分成若干层次。
[图 WT1.4,请添加少许颜色]
 按温度变化科学家将大气层分为5层:
对流层:从地面到大约10~16千米处(极地大约8~9千米,赤道15~18千米),是大气层的最底层。这一层集中了约整个大气的四分之三的质量和几乎全部的水汽量。大气的对流在这一层十分发达,气温随高度的下升而均匀下降,平均每上升100米降低0.6℃,在11千米附近温度下降到-55℃。在这层里,大气的活动异常激烈,或者上升,或者下降,甚至还会翻滚。正是由于这些不断变化着的大气运动,形成了多种多样复杂的天气变化,风、云、雨、雪、雾、露、雷、雹也多发生在这个层次里,因而也有人称这层为气象层。
这层的顶部叫对流层顶,这里气温不再随高度上升而降低,而是基本不变,是一个很稳定的层次,对流层里的天气影响不到这儿来。这里经常晴空万里,能见度极高,空气平稳,非常适宜喷气客气的飞行。
平流层:从对流层顶向上到55千米高空附近。这一层是地球大气中臭氧集中的地方,尤其是在其下部,即在15~25千米高度上臭氧浓度最大,因而这一层又称臭氧层。由于臭氧层能大量吸收太阳辐射热而使空气温度大大升高,所以这一层的最大特点是温度随高度的上升而升高,到顶部温度增大到最大值。
平流层虽然水汽极少,天气现象比较少见,但随着气象火箭和卫星的发射,发现这一层的气流等的变化与对流层中天气变化有着密切联系,相互影响。
中层:从平流层顶向上,也就是从55千米到80千米这个范围被命名为中层大气,简称中层。在这里,温度随高度而下降,大约在80千米左右达到最低点,约为-90℃。
热层:从中层大气向上到500千米左右的范围。之所以叫热层,是因为这层中的空气分子和离子直接吸收太阳紫外辐射能量,因而运动速度很快,和高温气体一样。这里空气极其稀薄,尽管热层顶的气温可达1000℃(太阳比较宁静时)~2000℃(太阳活动剧烈时),但实际上却根本不会感到热。
逃逸层:500千米以上是外大气层,这一层顶也就是地球大气层的顶。在这里地球的引力很小。再加上空气又特别稀薄,气体分子互相碰撞的机会很小,因此空气分子就像一颗颗微小的导弹一样高速地飞来飞去,一旦向上飞去,就会进入碰撞机会极小的区域,最后它将告别地球进入星际空间,所以外大气层被称为逃逸层。这一层温度极高,但近于等温。这里的空气也处于高度电离状态。
 
除了按温度分层外,根据大气的电磁特性,还可以将大气划分为中性层、电离层和磁层。中性层是指地面到60千米高度,这里大气各成分多处于中性,即非电离状态;在60千米~500千米的大气层称为电离层。500千米以上的称为磁层。
电离层:在这里,由于太阳辐射的影响,大气物质开始电离。根据电离层电子的浓度及对电磁波反向的不同效果,又可划分为D层(大约在60~90千米高度)、E层(约110千米高度)、F1层(约160千米高度)、F2层(300千米高度),以及更高的G层等。根据气象火箭和人造卫星的观测,大约在离地300在远距离无线电通信方面起着很重要的作用。无线电波借助于在地面和电离层之间的多次反射而传播,实现了远距离的无线电通信。人们形容电离层为一面反射电波的“镜子”。
[图 WT1.4a 请添加少许颜色]
 
不过,电离层反射的只是普通的无线电广播采用的波段,对于波长较短的无线电波则起不到反射作用。电视机采用的恰恰是波长较短的无线电波,这就是电视机为什么收看不到远处电视台节目的原因。为了能收看到大洋彼岸的电视节目,科学家利用在赤道上空36000千米高度的静止地球卫星来传播电视信号,使生动的电视画面越过大洋或大陆,送到千家万户的电视机中。
我们还有这样的感觉,有些广播电台的广播在较远的地方白天收不到,而到晚上就能收到。这是因为D层往往在白天形成,夜间消散,它在白天起到衰减无线电波传播的作用。
磁层:在大气科学中有时还500千米以上的大气层称为磁层。因为在这里,地球磁场对大气的运动起着决定性的作用。磁层在太阳风的作用下发生一系列变化:向着太阳的一面被压缩了,而在背着太阳的一面形成了一个类似于彗星一样的长尾巴棗磁尾。向着太阳的一端距地心约十几个地球半径,即70000~80000千米,它的尾长(背着太阳一端)约l00个地球半径,即600多万千米。
太阳风是太阳向外抛出的稳定粒子流。它与磁层之间的边界即为磁层顶,顶以外即为星际空间。因此也有人认为磁层顶才是大气圈的顶。
[图 wt1.4b 图示文字为:地球如同一个巨大的磁铁,磁铁的两极分别在地球的南极和北极附近。它在地球周围形成了一个巨大的磁层,保护着地球]
课件47张PPT。月球上看到的天空与地球上看到的有什么不同?为什么?第1节 大气层第2章 地球的“外衣”——大气从航天飞机上拍摄的大气层照片展开你想象的翅膀如果 没有大气,
地球会……①没有天气变化(风、霜、雨、雪等)
②听不到任何声音,世界一片寂静
③易受陨石的侵袭
④气温白天很高,晚上很低
⑤氢气球不能升空
⑥电风扇可以转动,但没有风
⑦人和动物由于不能呼吸空气而无法生存
………思考:生命为什么能够在地球上蕴育?大气、水……一、地球表面有大气层
——地球上存在生命的
条件之一1.使地球表面的温差较小2.阻挡了大部分的紫外线3.阻挡了大部分小天体对地球的撞击使整个地球表面能同时有三种状态的水存在3776米高的日本富士山 8848米高的珠穆朗玛峰5896米高的乞力马扎罗不仅仅是非洲最高的山,更以独特的地理风貌著称世界。笼统地说,乞力马扎罗可以分成四层,最下面一层是热带雨林,中间的腰部有一条沼泽地带,再上面是高原沙漠,而顶部,超过了雪线以上的地方则是高山雪峰。远远地看,乞力马扎罗就像一位拖着长长的洒地的绿裙,系了一条细细的腰带,身着紧身淡黄衬衫,头上俏皮地戴了顶白色小帽的青春少女。思考为什么山脚和山顶自然景观相差如此之大?温度(OC)0125585-100(千米)-80-600-202050大气的温度垂直分布图
高度你能说说大气温度垂直分布的规律吗?提示: (1)图中纵轴和横轴分别代表什么? (2)图中温度的变化曲线象什么? (3)随着高度的升高,温度呈现什么样的变化规律?读图温度(OC)0125585-100(千米)-80-600-202050大气的温度垂直分布图
大气温度随高度增加而降低大气温度随高度增加而升高大气温度随高度增加而降低大气温度随高度增加而升高高度二、大气的温度讨论 根据大气温度垂直分布的特点,可以把大气分成几层?把讨论结果填入P51页的表格。为什么我们去登山时要注意保暖?让我们了解更多生活在0-12千米的区域内,大气温度只是随高度增加而降低,在登山时,人登得越高,大气温度越低。讨论:大气温度的垂直分布是否就是大气分层的唯一依据?大气分层的依据:大气的温度、密度和物质组成大气分层分层的结果(由低到高分为5层):对流层平流层中间层暖层外层0——8~17千米8~17——55千米55——85千米85——500千米500千米以外我们人类主要在哪一层活动?这一层大气温、密度、物质组成有什么特点?想一想1、对流层即大气的底层。2、特点:(1)在两极和赤道地地区的厚度不同。两极(纬度为90°)厚度约8千米,在赤道(纬度为0°)增大到17-18千米。 (2)对流层集中了地球四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质,有复杂的天气现象。 (3)对流层最显著的特点有强烈的对流运动(空气的上下运动)。(一)对流层与人类的关系对流层的空气对流运动是怎样形成的呢?思考演示实验:在烧杯中加入适量的水,用酒精灯加热,烧杯中的水会流动吗?会思考?受热处液体因密度变小而上升,两侧温度较低处的液体因密度大而下沉,
结果是:热水上升,冷水下降,形成水的对流。液体发生对流的解析大气是否也会因受热不均而形成对流学生实验1、用夹子夹住一小段线香并点燃2、用烧杯罩住,观察烟的运动情况现象:烟上升到烧杯顶部向周围扩散而后下沉flash请在下图中用箭头表示出空气对流运动的规律:气体发生对流的解析:
受热处空气因密度变小而上升,两侧温度较底处的空气因密度较大而下沉,结果是热空气上升,冷空气下降,形成空气的对流。液体或气体形成对流的条件是:液体或气体上下存在温度差(上低下高)结论思考室内空调机应挂在何处?北方的热气片应安装在何处?想一想大气最底层(对流层)的温度特点,对形成对流有利吗?它的温度特点是气温随高度的增加而降低(上低下高),有利于对流的形成。现在你明白这一层为啥叫对流层了吧对流层的天气现象龙卷风对流层的天气现象台风对流层的天气现象对流层的天气现象对流层的天气现象对流层的天气现象根据第二层平流层的气温分布特点讨论:这一层的大气能否形成对流?大气运动为平流运动(空气的水平运动)
利于飞机飞行
臭氧主要集中在这一层中(吸收大量的紫外线)(二)平流层的特点不能形成对流,这一层空气流动平稳,所以叫做平流层讨论第三层(中间层)大气的温度分布特点,是否能形成对流能形成对流,这一层的名称叫中间层中间层有降水现象吗没有,因为缺少水汽暖层的气温分布有什么特点?随高度的增加而急剧增加,叫做暖层明白为什么叫暖层了吧外层大气已接近真空,人造卫星等就在这层运行,便于观察对流层平流层上冷下热
高空对流中间层暖层外层大气层的各层有什么特点?
神州五号宇宙飞船绕地球飞行14圈,飞行高度最近点200公里,远地点340公里,最远点343公里,绕地球一圈需要90分钟,请问它在大气层的哪一层飞行? 暖层为什么哈勃望远镜要穿一件银白色的“外衣”?
约600千米高空让我们了解更多暖层温度高,太阳辐射强,这层外壳主要可以反射热辐射,避免高温下,外壳熔化。1、如果地球上没有大气,_____仍然存在
A、彩虹 B、流星
C、下雪 D、地震2、有复杂的天气现象的是_______层。
A、平流层 B、对流层
C、中间层 D、暖层练一练:DB3、关于大气层特点,下列各图中表示不正确的是:( )C弯弯的月儿小小的船,小小的船儿两头尖。 我在小小的船里坐,只看见闪闪的星星蓝蓝的天。请看熟悉的歌谣在弯弯的月儿上,能看见闪闪的星星蓝蓝的天吗?我们人类主要在哪一层活动?这一层大气温、密度、物质组成有什么特点?2、人类的活动离不开水资源,陆地上的淡水资源是如何得到补充的?3、你可曾思考过,水分蒸发时为什么会上升?想一想在下图中用箭头表示出空气对流运动的规律冷暖冷你能用这个原理解释为什么冰箱的冷凝管安装在冷藏室的上部?热空气向上流动遇冷,冷空气向下流动,形成对流思考 人类的哪些活动会对地球的大气层造成影响?