课件27张PPT。大气层氧21%大气的组成氧21%成云致雨的必要条件生物体的基本成分维持生物活动的必要物质吸收紫外线，使地球上生物免遭伤害成云致雨的必要条件；对地面保温
植物光合作用的原料；对地面保温
主要
成分次要
成分水 汽固体杂质大气组成主 要 作 用干
洁
空
气臭氧氮气氧气CO2大气各成分的作用猜想没有大气，地球将会怎样？
没有大气，易受陨石侵袭陨石没有大气，声音无法传播声音没有大气，昼夜温差大温差没有大气，地球无液态水水没有大气，地球上将无生命生命没有大气，天气无变化闪电分布
范围
规律垂直分布-84℃——2500℃大气温度读图：根据大气温度的垂直分布图，说出大气温度垂直分布的规律。0125585高度/千米温度/oC温度随高度的增加而降低温度随高度的增加而增加温度随高度的增加而降低温度随高度的增加而增加哈勃望远镜为什么哈勃望远镜要穿一件银白色的“外衣”？
因为哈勃望远镜所处的这个高度空气稀薄，温度高，太阳辐射强。思考大气的分层大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据科学上最常用的对大气进行分层的方法是：
根据大气的温度、密度和物质组成等特点，
把大气层分成五层。一、大气的重要性
1、大气：包围地球的空气层叫大气层，空气也叫大气。
2、大气作用：
（1）、保护地球，如避免流星的袭击
（2）、大气中的各种气体，都是人类不可缺少的资源
（3）、臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害
（4）、水蒸气能成云致雨
二、大气的温度
特点：
1、大气温度的变化范围约在－84℃--2500℃之间。
2、在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势
三、大气的分层
对流层（0－17千米）
平流层（17－50千米）
中间层（50－80千米）
暖层（80－500千米）
外层（500千米以上）四、对流层的特点
1、对流层是大气的底层。
2、在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8千米，在赤道增大到17－18千米。
3、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。
4、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。今日作业：1.复习：课文、笔记2.完成：
课本 P57
作业本B P19必做：1～10
选做：11、12、133.预习新课4、课后作业和探究
第二章第一节 大气层
【教学目标】
１．了解大气的重要性。 ２．了解大气温度的垂直分布的特点。
３．掌握大气的垂直分层规律。 ４．理解对流层的特点，探究对流的形成。
５．培养学生的读图，分析，归纳能力。
【教学重点难点】掌握大气的垂直分层规律；探究对流的形成。
【教学准备】多媒体课件。课本P56对流实验装置。
【教学步骤】一．创设情境，导入新课
师：2005年10月12日，我国神州大地发生了一件令全世界人民瞩目的大事。（课件展示：神舟六号载人飞船发射）我国已经成为了世界上第三个航天大国。（课件展示：神舟六号）大家有没有注意过，2003年10月15日神舟五号返回舱在内蒙古着陆场着陆时，表面有不同程度的烧蚀，是什么原因造成的呢？（生：返回舱在返回地面的过程中，与大气层发生摩擦，温度急剧升高，把返回舱表面烧坏了。）
二．探究新课（１）．大气层的作用。
师：我们平时能否感到大气的存在呢？请问你对大气的作用了解多少？（课件展示：航天飞机上拍摄的大气照片）生：厚厚的大气，好象地球的外衣，保护着地球。
师：大气的保护作用体现在哪些方面？
1、大气层能与陨石等发生摩擦，使陨石的体积减少，从而减少陨石对地球的撞击．
2、大气层对地球有保温作用。
3、大气层能吸收紫外线，使地球上的生物免受紫外线的伤害。
4、大气提供我们呼吸所需的氧气。
物质名称
氮气
氧气
二氧化碳
水蒸气等其他
体积百分比
78％
21％
0.03％
0.97％
师：大气中除了氧气外，还有其他的气体。（课件展示）
氮是组成生物体的基本成分之一，大气中的氮通过各种途径进入土壤，被植物吸收．二氧化碳是绿色植物进行光合作用的主要原料．大气中的水蒸气能成云致雨，所以说大气中的各种气体是人类不可缺少的资源．
讨论：如果没有大气，地球会变得怎样？
生：1、地球上会布满陨石坑．2、昼夜温差变大．3、地面上的生物会受到紫外线的伤害．
4、听不到声音．5、没有了天气的变化．6、生物无法呼吸．7、地球会像月球一样，一片荒凉，毫无生机．
师设疑：我们在爬山时，越往高处爬，感觉越凉爽，这是什么原因呢？（课件展示：富士山春季图片）生：在高山上，大气的温度随高度的升高而降低．
（２）大气的温度
课件展示：大气温度的垂直分布．
师：请你仔细观察，说出大气温度垂直分布的规律．图中横坐标表示的是温度，纵坐标表示的是高度．生：大气的温度有的随高度的升高而降低，有的随高度的升高而升高．
大气的最低温度大约为－84℃，最高温度大约为2500℃．在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升的趋势．
课件展示：大气温度垂直分布的规律．
大气温度的变化范围约在－84℃~2500℃之间．大气温度的垂直变化状况有分层的现象，有些部分气温随高度的升高而降低，有些部分气温随高度的升高而升高．在85千米以上，气温呈逐渐上升的趋势．
思考：哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？（课件展示：哈勃望远镜）
（３）大气的分层
师：这就给我们一种启示，能否对大气层进行分层？分层的依据是什么？小组讨论一下，并请小组发表不同的意见．
生１：我们组认为可以分为四层：第一层：０～12千米，气温随高度的升高而降低；第二层：12～55千米，气温随高度的升高而升高； 第三层：55～85千米，气温随高度的升高而降低；第四层：85千米到大气层顶，气温随高度的升高而升高．
生２：我们组认为可以分为二层：第一层：变化层，从0～85千米，气温随高度的升高而先降低后升高再降低．第二层：升高层，从85千米到大气层顶，气温随高度的升高而升高．
生３：我们组认为可以分为二层，但分法不同．第一层：从0～55千米，气温随高度的升高而先降低后升高；第一层：从55千米到大气层顶，气温随高度的升高而先降低后升高．
师：科学上最常用的对大气进行分层的方法是：根据大气的温度、密度和物质的组成等特点，把大气分成五层：对流层、平流层、中间层、暖层、外层（课件展示：大气分层图）
生：仔细读图并完成课本表格，然后课件展示．
（４）对流层
师：对流层是大气的底层，对流层的厚度因地而异，在两极地区厚度约为８千米，中纬度地区约为12～13千米，在赤道附近约为17～18千米．对流层最显著的特点是有强烈的对流运动．对流运动是如何形成的呢？
演示实验：水的对流运动．学生实验：课本Ｐ56图2-4 对流实验
讨论：对流运动形成的原因？
师：由于液体（或气体）温度升高，密度变小而上升，而周围温度低的地方的液体（或气体）密度较大而下沉，从而形成对流运动．（课件展示：对流运动图）
思考：家用挂式空调一般都安装在房间墙壁的上部，而北方人们家里的暖气装置，一般都安装在房间墙壁的下部，这是为什么？
师：由于对流层集中了地球3/4的大气质量和几乎全部的水气，显著的对流运动和充足的水气，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪、雷电等主要的天气现象都发生在这一层．
三．教学小结
四．巩固新课 课本Ｐ57 练习１．２．３．
《大气层》教学设计
温州市第二十五中学 项洁谊
教学科目
科学
教
学
准
备
场地：教室
器材：CAI课件、水槽、烧杯、酒精灯、高锰酸钾、淀粉、蜡烛、冰块、自制测气螺旋（提前布置学生制作）
教学课题
第二章第1节
《大气层》
教学时间
45分钟（1课时）
教材来源
科学八年级上（浙教版）
教
材
分
析
大气层是本章内容——“大气”的切入点，由于大气的存在，及大气的垂直分层犹其是对流层的特点与气压与天气都有着直接的关系，学习本节内容可以为后几课的学习打下基础。
本节内容的特点是：内容较为贴近学生的生活实际，同时也突出了探究性与实践性，但由于气体的无形无色，必然对探究活动造成一定的难度。
本节内容首先通过一些事例分析和实验手段，力图让学生感受大气的存在，并思考大气的不可或缺，借助学生的集思广义，领悟大气层的重要性。然后通过读图，分析大气温度的垂直变化。在掌握大气温度垂直分布的基础上，让学生尝试对大气的分层，了解分层规律。最后通过探究活动，让学生体会对流层的特点，并借助有效地实验探究，化不可见为有形，突破本节课的难点。
重
点
与
难
点
重点：让学生经历科学探究的过程，学会与他人协作，并了解大气的垂直分层规律。
难点：难的是感悟，由于大气无形无色又无味，看不见，摸不着，加上学生平时也只对底层大气有所了解，要使他们了解整个对流层的特点，并探究对流的形成，确实有一定的难度。
学
生
分
析
科学是学生最喜欢的课程之一，究其原因科学内容具有很强的趣味性，学生乐于学；科学课程具有极强的操作性，学生能最大程度的得到动手的机会，而每一次动手，都能有所发现，有所成果，体会到成功的欢乐，产生成就感。这就要求我们在设计教学过程时，充分注意学生对课程的兴趣，加强内容的趣味性、操作性，让学生多想，多动。教师的主要任务是安排好学生的学习内容，引导学生自己的探究过程，而不要过多讲解。
“大气层”对于八年级学生来说，可谓既熟悉又不熟悉。说熟悉，是因为大气层就在身边，加上平常的生活实践积累，学生对大气的存在已有了一定的感性认识。说不熟悉，是因为大气看不见、摸不着，对于大气的运动情况很难有较好的认识，而且大气层绵延千余千米，对于从来只生活在大气底层的他们来说，大气的整体分布特点，显然是陌生的。
初中生的思维方式特点是以形象思维为主，并逐步要求向抽象思维过渡，由于大气看不见、摸不着，这时如果仅是简单地灌输的话，显然很难激起学生思维的共鸣，所以需要以一些感性认识为依托，如借助大气温度垂直分布图让学生直观感受大气分层的依据，借助测气螺旋、线香等有效实验手段，让看不见的运动显现出来，化气体运动实验无形为可见。同时，利用有趣生动的探究实验，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，培养学生对科学的兴趣，调动他们学习的积极性和主动性。
同时，我校学生大多来自农村，多数学生端正的学习态度毋庸质疑，但是缺乏一定的探索研究问题的有效能力，需要有适当的引导。但我们还是要充分相信学生，探究其实是学生的天性，只要有充分的信任，他们就能在探究中得到自身的发展。当然相信学生更要相信学生之间的交流与合作，学生在交流、合作中得到的帮助，以及同时形成的相互接纳、相互欣赏的情感体验，远比得到探究的结果更重要。要让探究的时间更充分，交流的时间更充分。
教
学
目
标
分 段 能 力 指 标
知识
与
技能
①体会大气的存在和大气层的重要性。
②了解大气温度的垂直分布。掌握大气的垂直分层规律。
③理解对流层的特点，探究对流的形成。
④进一步熟练观察物体的基本方法和技能。
过程与
方法
经历科学探究的一般过程使学生进一步掌握研究问题的思维程序，并学会与他人协作交流。
情感与
态度
培养学生科学探究的热情；通过探究引导学习积极思考，勇于探索，保持较强的好奇心和求知欲，培养创新意识。
教学过程
教师活动
学生活动
意图、理念
课
前
准
备
提前5分钟在课间布置任务：“憋气比赛”。
憋气，直至无法忍受为止。
为大气重要性教学做好课前的实践铺设，考虑到憋气之后会影响学生的学习，故提前在课间完成。
大
气
的
存
在
大
气
的
存
在
创设情境：（背景展示风光图）沐浴着和绚的阳光，感受着缕缕清风，深呼吸着新鲜的空气，生活在地球上的我们该是何等的一种惬意啊！
但同学们又可曾想过，大气是否真的确实存在？
提问：毕竟大气是看不见摸不着的，你是否可有特殊的方法来证明？
对学生提出的合理的见解，或者甚至是超前的认识给予充分的肯定，并给予赞赏。
并做一个实验：拿一个塑料杯在空中做装空气的动作，然后倒扣于水中。
（说明）①此实验如果学生已例举，即按学生所言操作，之后给予全场掌声鼓励。②如果没有学生提出，则教师演示，并归纳：这实验说明了大气也占据了一定的空间，是否就能说明大气是存在的？如果认为老师归纳得有理，请也给老师来点掌声鼓励鼓励！
猜测：存在。
分组讨论：①找寻证据，或 ②设计验证实验。
交流方案。
优美的意境，给学生以美感，绑定他们的思绪，引领他们快乐地走进课堂。
然后适应置疑，给学生以思维的空间。
4人一组，集思广义，发挥小组优势，培养合作意识。同时也体现学习的主体性，发挥学生的创造力。
毫无知识灌输的痕迹，完全一种商量的口气，并让学生也参与对教师的评价，体现学习的主体性，教师仅作为协助者，学生很显然就能意会“空气的存在”。
引
出
课
题
大气是存在的，这节课我们就来初步了解一下大气层的概况。
大
气
的
重
要
性
述：大气绵延1000千米，成为地球的“外衣”。
提问：那么，同学们可曾想象过，假如没有大气，地球会变得怎样？
适时引导学生回顾课前的切身体验，加深大气重要性的体会。
分组讨论。
汇报交流，提出可能性的猜测。
此过程，只要让学生主动地参与其中，能领悟大气层的重要性即可，不需作出结论。
大
气
的
温
度
承转：厚厚的大气包围着地球，那么，这么高的大气在垂直方向上有何变化特点呢？
做内心的思考。
讨论交流。
可能的结论：越到高处，气温越低。
读图。
2人一组展开讨论。
交流结论。
得出结论：
①在0－12千米、55－85千米之间气温随高度的增加而降低
②在12－55千米之间及85千米以上，气温随着高度的增加温度升高。
略加思索。
各抒己见。
结论：高层大气温度高、太阳辐射强
对于这个结论的正确与否，此时不应作出任何评价。（就算你评了，学生也不见
得会认同，学习还是要充分体现主体性）
改变前面4人一组的方式，因为4人一组不利于即时读图。
体现师生的互动。
注重理论与实践相结合。
大
气
的
温
度
提问：非洲最高的山峰乞力马扎罗山，地处赤道附近，山顶却终年积雪，这是为什么？
述：正如同学们所说，大气温度在垂直方向上是有高低变化的。
媒体展示“大气温度的垂直分布”图。
任务：请你根据图中数据来谈谈大气温度在垂直方向上是如何变化的？
引导全体学生给予汇报的学生评价，精彩处予以掌声鼓励。
引导学生去归纳结论。
思考：哈勃望远镜（约600千米高空）的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？
大
气
的
分
层
大
气
的
分
层
承转：可见，大气温度在垂直方向是有变化规律的。
商量：如果此时我们要给大气分分层的话，同学们认为该怎么分好呢？
对学生提出的各种见解，甚至是超前的认识均给予充分的肯定，并给予赞赏。
补充：
第一层：（0－17千米）对流层
第二层：（17－50千米）平流层
第三层：（50－80千米）中间层
第四层：人为地又分为两层
（80－500千米）暖层
（500千米以上）外层
略加静思。
分组讨论。
交流方案，并阐述分层的理由。
（主要可能性预见结果：分4层）
承接大气温度变化规律，不自觉地引导学生的思维方向。
充分信任学生，激发他们参与科学探索的信心，培养他们发散性地去思维，并不自觉地体会看待事物本质的不同角度。
过
渡
提问：我们生活在大气的哪一层中呢？
答：对流层。
对
流
层
置疑：对流层有哪些特点？
引导学生阅读P56第二段和P57最后一段内容。
承接：最显著的特点是有强烈的对流运动。
提出探究问题：对流是怎样形成的？
说明：由于对流层对流显著，加上水汽充足，所以对流层天气复杂多变。
指出：水的对流与空气对流类似。
提问：为什么加热水要在水壶底部加热？冰箱冷凝管为什么要安装在冷藏室的上部？
自习。
汇报：
①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。
②对流层最显著的特点有强烈的对流运动。
③天气现象复杂。
根据实验报告单（见附表）展开实验探究。
观察水的流动
观察空气上升或下降时，测气螺旋的运动情况
观察空气受热或冷却后，测气螺旋在其上方和下方的运动状况
结论：热气流上升
冷气流下降
思考后回答。
培养学生自学并提取有效信息的能力。
让学生参与探究全过程，培养合作意识，体现学习的主体性。
本实验改进了书本上的线香实验，弥补了线香实验不能证明气流下降过程的缺陷，同时也使得实验现象正加明显，更具说明力。
理论联系实际。
小
结
创设情境：假设你现在乘热气球做穿越大气层的旅行，请你谈谈你的旅途经历
小组讨论。
汇报讨论结果。
充分煅练学生的想象力。
并能学以致用。
课
外
延
伸
上网查阅大气各层的特点。
参考搜索引擎：www.google.com或www.baidu.com
关键词建议：大气层/对流层/特点
评
价
及
反
思
本堂课力主体现学习的主体性，注重学生的主体探究，注重学生的合作交流，整堂课教师几乎没有灌输一个知识点，努力让学生充分体会自我获取新知的乐趣。
本堂课为了更加体现探究实验的作用，改变了课本固有的实验方式，设计了一个创新的实验方式，增加了实验的趣味性和说服力，使得实验更具探究效果。
附：测气螺旋制作方法：
剪一个直径为10-15厘米的圆形纸片，中间沿虚线剪开，在中心处打一个眼，如左图所示，将纸片剪成螺旋，把线打个结，用其将纸螺旋悬起，如右图所示。利用测气螺旋可找出上升气流或下降气流：顺时针旋转，表明有上升气流；逆时针旋转，表明有下降气流。
相信自已、相信科学——
科 学 活 动 报 告 单
组员__________________________ 组长__________ 记录员__________
【探究实验1】——观察水的流动
1、提出问题：加热水，水会流动吗？
2、你的猜测：
3、实验方案：
在________中加入适量的水，用________加热（要垫石棉网），由于水是无色的，难于观察到是否有流动，为了更好地观察，你认为还要加________什么好呢？（提供材料：淀粉、高锰酸钾等）
4、你的结论：
【探究实验2】——观察空气的流动
1、提出问题：空气也会流动吗？是如何流动的？
2、你的猜测：
3、实验方案：用测气螺旋来观测。
⑴测气螺旋会随空气流动而运动吗？你如何让空气向上流和向下流？
空气上升，测气螺旋怎样运动：
空气下降，测气螺旋怎样运动：
⑵用蜡烛加热空间中的空气一会儿，将测气螺旋分别放在该位置的上方和下方观察，你看到了：
⑶在空间中放一会儿冰块，将测气螺旋分别放在该位置的上方和下方观察，你看到了：
4、你的结论：
每 课 必 记
课 题
第1节 大气层
日 期
2003-11-16
教
学
目
标
了解大气层的重要性。
了解大气温度的垂直分布特点。
掌握大气的垂直分布规律。
理解对流层的特点，探究对流的形成。
重
点
难
点
分
析
重点：大气的垂直分层规律
难点：对流层的特点；探究对流的形成
课程资源的准备与开发
教 、学 预 设
调 控 对 策
大气的重要性
地球周围被一层很厚的空气包围着，它一直延伸到3000千米的高空（主要集中在1000千米的高度）。包围地球的空气层叫大气层，空气也叫大气。
【补充】大气的成分：由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等物质组成。
【讨论】如果没有大气，地球会变得怎样？
提示：地球将变得和月亮表面一样，没有天气变化，没有声音，易受陨石的侵袭，温度较差增大等。
大气作用：1、保护地球，如避免流星的袭击
2、大气中的各种气体，都是人类不可缺少的资源（举例：氧气进行生命活动必需的；二氧化碳是光合作用的重要原料）
3、臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害
4、水蒸气能成云致雨
大气的温度
【读图】大气温度的垂直分布图
特点：1、大气温度的变化范围约在－84℃--2500℃之间。
2、在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势（想一想为什么？太阳辐射强）。
3、在0－12千米、55－85千米之间气温随高度的增加而降低
4、在12－55千米之间，气温随着高度的增加温度升高。
【思考】哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？
——高层大气温度高、太阳辐射强，银白色的金属外壳可以反射热的辐射，避免高温下外壳熔化。
大气的分层
根据大气的温度、密度和物质组成等特点（大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。），把地球大气层分为五层，即对流层（0－17千米）
平流层（17－50千米）
中间层（50－80千米）
暖层（80－500千米）
外层（500千米以上） 外层就是地球大气与宇宙间的过渡层。
1000千米以上，大气变得十分稀薄，密度很小。
5000千米以外，大气已接近真空。
对流层的特点
1、对流层是大气的底层。
2、在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8千米，在赤道增大到17－18千米。
3、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。
4、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。
【探究实验】对流是怎样形成的实验
烧杯中加高锰酸钾或直接用对流实验装置。
燃香的实验用实验室的现成器材，现象非常明显。
结论：受热处空气上升，两侧温度低的地方空气下沉。
【小结】想一想对流层的温度特点，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，有利于对流的形成。
所以，显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪、和雷电等主要的天气现象都发生在这一层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为，对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
【拓宽】冷空调应该怎样装?冷藏室的冷凝管为什么要安装在室的上部？――形成对流，达到制冷效果。
引入大气的作用
课内探究实验，两人一组
轶
事
记
录
教学
内容
第1节 大气层
时间
分配
讲 授
练 习
1课时
教材
分析
1、根据学生已有的对月球表面的认识讨论大气层的重要性，如：保护作用、传声、天气变化等。
2、读图分析大气层的温度垂直变化可以将图标转化为横坐标为高度，纵坐标为温度的直角坐标分析，只须学生了解温度的变化规律，不要作出原因分析。
3、大气分层的依据可以由学生的猜测开始，再通过查找课本来纠正。不便于记忆，可以把大气的分层用下面的四句话来记：大气一下分五层，对流层中对流生。平流层上是中层，暖层、外层到太空。
4、对大气的上界理解要客观，明白在一个连续变化的过程中有时很难找出一个分界点。
5、对流过程的探究活动须从实现感受出发，如冷暖空调排气对室内不同高度气温的影响。
教
学
目
标
[知识与技能]
1、? 了解大气层的重要性。
2、? 了解大气温度的垂直分布特点。
3、? 掌握大气的垂直分布规律。
4、? 理解对流层的特点，探究对流的形成。
[情感态度与价值观]
教学难点和
重点
重点：大气的垂直分层规律
难点：对流层的特点；探究对流的形成
教学方法
小组模拟实验、讨论
课前准备
课件、模拟实验器材
板
书
设
计
教
学
设
计
及
媒
体
设
计
一、???????????? 大气的重要性
地球周围被一层很厚的空气包围着，它一直延伸到3000千米的高空（主要集中在1000千米的高度）。包围地球的空气层叫大气层，空气也叫大气。
【补充】大气的成分：由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等物质组成。
【讨论】如果没有大气，地球会变得怎样？
提示：地球将变得和月亮表面一样，没有天气变化，没有声音，易受陨石的侵袭，温度较差增大等。
大气作用：1、保护地球，如避免流星的袭击
2、大气中的各种气体，都是人类不可缺少的资源（举例：氧气进行生命活动必需的；二氧化碳是光合作用的重要原料）
3、臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害
4、水蒸气能成云致雨
二、???????????? 大气的温度
【读图】大气温度的垂直分布图
特点：1、大气温度的变化范围约在－84℃--2500℃之间。
2、在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势（想一想为什么？太阳辐射强）。
3、在0－12千米、55－85千米之间气温随高度的增加而降低
4、在12－55千米之间，气温随着高度的增加温度升高。
【思考】哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？
——高层大气温度高、太阳辐射强，银白色的金属外壳可以反射热的辐射，避免高温下外壳熔化。
三、大气的分层
根据大气的温度、密度和物质组成等特点（大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。），把地球大气层分为五层，即对流层（0－17千米）
平流层（17－50千米）
中间层（50－80千米）
暖层（80－500千米）
外层（500千米以上） 外层就是地球大气与宇宙间的过渡层。
1000千米以上，大气变得十分稀薄，密度很小。
5000千米以外，大气已接近真空。
四、对流层的特点
1、对流层是大气的底层。
2、在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8千米，在赤道增大到17－18千米。
3、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。
4、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。
【探究实验】对流是怎样形成的实验
1．? 烧杯中加高锰酸钾或直接用对流实验装置。
2．? 燃香的实验用实验室的现成器材，现象非常明显。
结论：受热处空气上升，两侧温度低的地方空气下沉。
【小结】想一想对流层的温度特点，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，有利于对流的形成。
所以，显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪、和雷电等主要的天气现象都发生在这一层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为，对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
【拓宽】冷空调应该怎样装?冷藏室的冷凝管为什么要安装在室的上部？――形成对流，达到制冷效果。
教
学
反
思
通过实验来了解对流层的特点，学生易于接受。补充大气的作用，使学生对大气与生活的关系更了解。对于飞机和卫星在大气中的分布学生很难理解。其实，包括老师也能以理解。
科学第三册第二章 地球的“外衣”——大气复习
第1节 大气层
内容：大气层 时间分配 讲授 练习
教材分析：大气跟我们的生活密切相关，在本节内容中，了解大气的重要性，分布特点等，更重要的是理解、探究对流的形成。
教学目标：[知识与技能]1、了解大气层的重要性。2、了解大气温度的垂直分布特点。
3、掌握大气的垂直分布规律。4、理解对流层的特点，探究对流的形成。
[情感态度与价值观]
教学难点和重点 重点：大气的垂直分层规律 难点：对流层的特点；探究对流的形成
教学方法：讨论、传授
课前准备：相关的资料和课件
板书设计
一、大气的重要性
1、大气：包围地球的空气层叫大气层，空气也叫大气。
2、大气作用：
（1）、保护地球，如避免流星的袭击
（2）、大气中的各种气体，都是人类不可缺少的资源
（3）、臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害
（4）、水蒸气能成云致雨
二、大气的温度
特点：1、大气温度的变化范围约在－84℃--2500℃之间。
2、在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势
三、大气的分层
对流层（0－17千米）
平流层（17－50千米）
中间层（50－80千米）
暖层（80－500千米）
外层（500千米以上）
四、对流层的特点
1、对流层是大气的底层。
2、在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8千米，在赤道增大到17－18千米。
3、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。
4、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。
教学设计及媒体设计
一、大气的重要性
地球周围被一层很厚的空气包围着，它一直延伸到3000千米的高空（主要集中在1000千米的高度）。包围地球的空气层叫大气层，空气也叫大气。
【补充】大气的成分：由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等物质组成。
【讨论】如果没有大气，地球会变得怎样？
提示：地球将变得和月亮表面一样，没有天气变化，没有声音，易受陨石的侵袭，温度较差增大等。
大气作用：1、保护地球，如避免流星的袭击
2、大气中的各种气体，都是人类不可缺少的资源（举例：氧气进行生命活动必需的；二氧化碳是光合作用的重要原料）
3、臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害
4、水蒸气能成云致雨
二、大气的温度
【读图】大气温度的垂直分布图
特点：1、大气温度的变化范围约在－84℃--2500℃之间。
2、在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势（想一想为什么？太阳辐射强）。
3、在0－12千米、55－85千米之间气温随高度的增加而降低
4、在12－55千米之间，气温随着高度的增加温度升高。
【思考】哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？
——高层大气温度高、太阳辐射强，银白色的金属外壳可以反射热的辐射，避免高温下外壳熔化。
三、大气的分层
根据大气的温度、密度和物质组成等特点（大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。），把地球大气层分为五层，即对流层（0－17千米）
平流层（17－50千米）
中间层（50－80千米）
暖层（80－500千米）
外层（500千米以上） 外层就是地球大气与宇宙间的过渡层。
1000千米以上，大气变得十分稀薄，密度很小。
5000千米以外，大气已接近真空。
四、对流层的特点
1、对流层是大气的底层。
2、在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8千米，在赤道增大到17－18千米。
3、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。
4、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。
【探究实验】对流是怎样形成的实验
1．? 烧杯中加高锰酸钾或直接用对流实验装置。
2．? 燃香的实验用实验室的现成器材，现象非常明显。
结论：受热处空气上升，两侧温度低的地方空气下沉。
【小结】想一想对流层的温度特点，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，有利于对流的形成。
所以，显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪、和雷电等主要的天气现象都发生在这一层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为，对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
【拓宽】冷空调应该怎样装?冷藏室的冷凝管为什么要安装在室的上部？――形成对流，达到制冷效果。
教学反思
教学目标落实情况
教学
亮点有哪些
存在的问题及矫正措施
§2.1 大气层
【教学目标】
1、了解大气层的重要性。
2、了解大气温度的垂直分布特点。
3、掌握大气的垂直分布规律。
4 、理解对流层的特点，探究对流的形成。
【教学重点和难点】
重点：大气的垂直分层规律
难点：对流层的特点；探究对流的形成
【教学方式及教具准备】
多媒体教学，课件
【教学过程】
〖新课导入〗地球周围被一层很厚的空气包围着，它一直延伸到3000千米的高空（主要集中在1000千米的高度）。包围地球的空气层叫大气层，空气也叫大气。
一、大气的重要性
[讨论] 你能感受到大气的存在吗？——呼吸，风、雨等天气现象。
[补充] 大气的成分[板书]
大气组成成分：氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等。
[讨论] 读图2-1并思考如果没有大气，地球会变得怎样？
提示：地球将变得和月亮表面一样，没有天气变化，没有声音，易受陨石的侵袭，温度较差增大等（结合课件）。
大气的作用（重要性）[板书]：
（1）保护地球。如：避免流星的袭击。
（2）大气中的各种气体，都是人类不可缺少的资源（举例：氧气进行生命活动必需的；二氧化碳是光合作用的重要原料）。
（3）臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害。
（4）水蒸气能成云致雨。
二、大气的温度
[读图]大气温度的垂直分布图，并概括大气温度的垂直变化规律。
规律（特点）：
☆（1）大气温度的变化范围约在－84℃--2500℃之间。
☆（2）在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势（想一想为什么？太阳辐射强）。
（3）在0－12千米、55－85千米之间气温随高度的增加而降低
（4）在12－55千米之间，气温随着高度的增加温度升高。
[思考]哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？
——高层大气温度高、太阳辐射强，银白色的金属外壳可以反射热的辐射，避免高温下外壳熔化。
三、大气的分层
1、大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。
[分组讨论]根据大气温度垂直分布的特点，你说可以把大气分成几层？
小组讨论，4人一组，每组1个代表发言。
2、教师小结：根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为五层，即：
对流层（0－17千米）
平流层（17－50千米）
中间层（50－80千米）
暖层（80－500千米）
外层（500千米以上）
1000千米以上，大气变得十分稀薄，密度很小，5000千米以外，大气已接近真空，外层就是地球大气与宇宙间的过渡层。
（结合课件具体分析）
四、对流层
1、概念：对流层是大气的底层。
2、特点[板书]
（1）在两极和赤道地区的厚度不同：两极厚度约8千米，在赤道增大到17－18千米（赤道纬度为0°，两极的纬度为90°）。
（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。
（3）对流层最显著的特点有强烈的对流运动（空气的垂直运动）。
[探究实验]对流是怎样形成的实验（在实验现象不明显的情况下采用Flash动画加以演示）
（1）烧杯中加高锰酸钾或直接用对流实验装置。
（2）燃香的实验用实验室的现成器材，现象非常明显。
结论：受热处液体或空气上升，两侧温度低的地方液体或空气下沉。
[思考]冷空调应该怎样装?冷藏室的冷凝管为什么要安装在室的上部？――形成对流，达到制冷效果。
3、对流层与人类的关系
[思考]想一想对流层的温度特点，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，有利于对流的形成。
显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，云、雨、雪、和雷电等主要的天气现象都发生在这一层。对流层的各种天气变化影响着生物的生存和行为，对流层是大气层中与人们生活和生产关系最密切的一层。
[补充]平流层：
1、臭氧集中在这一层中
2、随着高度的上升气温升高
3、空气的运动主要是平流（水平）运动，利于飞机飞行。
〖本课小结〗本课主要学习了大气层对地球和人类的重要性和大气温度的变化规律；大气的垂直分布规律及大气分层中对流层的特点。
〖教学评价〗
课堂评价：《辅教导学》
课后作业：作业本和同步练习上的练习题目
【教学反思】
第一节 大 气 层（第一课时）
瑞安市安阳第二中学 彭如厂
［教材分析］
本节知识既是第一册月球、地球知识的延续，又是后续知识天气、气候、大气压等的基础。课标要求通过本节内容的学习，能了解大气层的重要性及大气的两个基本特点——气温的垂直分布特点和分层特点。通过读图的训练，能培养学生从图表中获取信息的能力，能培养学生分析和归纳能力，通过对大气分层的分组讨论，能培养学生交流、表达的能力，能培养学生发散思维的能力。
［教学目标］
一、知识目标
了解大气的重要性。
了解大气温度的垂直分布特点。
3、掌握大气的垂直分布规律。
二、能力目标
培养学生搜集信息的能力。
2、培养学生从图表中获取信息的能力及分析、归纳能力和语言表达能力。
三、情感目标
培养学生在课堂上积极参与的主人翁意识。
2、培养学生的爱国主义精神。
［教学重点与难点］
重点：①大气的垂直分层规律。
②培养学生从图表中获取信息的能力，培养学生分析问题和归纳能力。
难点：大气的垂直分层规律。
［教学准备］
自制课件，内有“神五”飞船发射前、后返回舱的图片，美国哥伦比亚号航天飞机上
升爆炸时的图片、顶部带白雪的日本富士山的图片等。
2、课前让学生搜集有关“神五”发射情况及有关大气层的资料。
［教学预设］
一、引入课题
情境1、媒体展示：神舟五号飞船发射前、后的返回舱。
师：我国已成为世界上第三个航天大国，对比二幅图，可发现返回舱在回地面后，表面有
烧蚀的痕迹。
设问：这是什么原因造成的？
生：返回舱在返回地面过程中与大气层发生摩擦，温度急剧升高到大约3000℃，把返回舱
表面给烧坏了。
情境2、媒体展示：美国哥伦比亚号航天飞机在上升过程中爆炸的图片。
设问：这可能是什么原因造成的？
生：这也是与大气层发生摩擦造成表面瓷片脱落而发生爆炸的。
设问：那么假如没有了大气层行不行？引入课题——大气层（一）
二、新课教学
大气层所在位置。
课件演示：从航天飞机拍摄的大气照片。
师：大气层实际是包围地球的空气层，大气主要集中在地面以上1000千米左右的高度内；
与地球赤道半径6378千米相比，大气显得很薄，然而大气对地球的作用却非常大。
2、大气层的作用。
设问：大气层的作用有哪些？
生1：地球的外衣，保护着地球。
生2：大气层能与陨石等发生摩擦，使陨石燃烧，从而减少陨石对地球的撞击。
生3：大气层对地球有保温作用，防止地球表面温度太大。
生4：大气层中的臭氧层能吸收紫外线，使地球上的生物免受紫外线的伤害。
生5：大气层提供人类呼吸所需的氧气。
生6：大气中的二氧化碳使绿色植物进行光合作用，从而给人类带来食物。
生7：大气中的水蒸气能成云致雨。
……
（学生已学过有关月球的知识和生物知识，得出结论会比较顺利，但表达可能不很准确，教学时肯定学生正确表述，随时纠正表述不准确的地方，培养学生的语言表达能力。）
设问：如果没有大气，地球会变得怎样？
生1：人类及其它所有生物都会死亡，地球上不会有生命现象，一片荒凉。
生2：撞击地球的陨星将很多，地球上布满陨石坑。
生3：看不见流星现象。
生4：生物无法呼吸。
生5：听不到声音。
生6：没有了天气变化。
生7：地面上的生物会受到紫外线的伤害。
……
情境3、媒体展示：顶部带有积雪的富士山图片。
设问：为何山顶部积有白雪，而底部没有积雪？
生1：可能是高度越高，气温越低。
设问：哪是否一定是高度越高，大气的温度就越低呢？
3、大气温度的垂直变化。
媒体展示，大气温度垂直分布图。
师：上面大图的垂直方向表示的是高度，下面小图是大图的图例，请仔细观察，是否高度
越高，气温越低？说出大气温度垂直分布的规律。
生1：大气的温度有的随高度的升高而降低，有的随高度的升高而升高。
生2：大气的最低温度约为－84℃。
生3：在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升的趋势。
生4：大气的温度，在0～12千米之间，随高度的升高而降低，在12 ～55千米之间，随高
度的升高而升高，在55～85千米之间随高度的升高而降低，在85千米以上，大气
的温度呈逐渐上升的趋势。
师：由于篇幅所限,高层大气的温度没有直观表示出来, 最高层大气的最高温度可达2500℃。
媒体展示：大气温度垂直分布的规律：大气温度的变化范围约在－84℃～2500℃之间。大
气温度的垂直变化分层而异，有些部分气温随温度的升高而降低，有些部分随
高度的升高而升高。在85千米以上，气温呈逐渐上升的趋势。
师：据这个大气温度分布的规律，你们能否说说停留在约600千米高空的哈勃望远镜为什
么要穿一件银白色的“外衣”。
生讨论、归纳。
生：在600千米的高空, 大气的温度很高, 银白色可以反射太阳光, 从而使望远镜免受损伤。
师：再根据大气温度有的部分随高度的升高而降低，有的部分随高度的升高而升高的规律。
设问：①能否对大气层进行分层？
②如能分层的，你的依据又是什么？
4、大气的分层：
小组讨论：（同学合作学习，教师巡视，分层受阻时，教师参与分层，结束后小组代表学生
发表意见）
生1：我们组认为可分为四层：第一层：0～12千米，该层气温随高度升高而降低；第二层：
12～55千米，气温随高度升高而升高；第三层：55～85千米，气温随高度升高而降
低；第四层：85千米到大气层顶，气温随高度升高而升高。
生2：我们组认为可分为两层：第一层：反复层，从0～85千米，气温随高度升高而先降低
后升高再降低。第二层：渐升层，从85千米到大气层顶部气温随高度升高而升高。
生3：我们组也认为可分为两层，但不同于他们组，第一层：0～55千米，气温随高度升高
而先降低后升高；第二层：55千米到大气层顶，气温随高度升高而选降低后升高。
……
（分类的方法很多，只要能讲出分类的依据，合理的就给予肯定）
师：科学上最常用的对大气进行分层的方法是：据大气的温度，密度和物质组成等特点，
把地球大气分为五层。
媒体展示：大气分层图
师：仔细读图并一起完成表一
层 序
层 名
高 度
特 点
第一层
对流层
0～17千米
气温随高度升高而下降
第二层
平流层
17～50千米
气温随高度升高而升高
第三层
中间层
50～80千米
气温随高度升高而下降
第四层
暖 层
80～500千米
气温随高度升高而升高
第五层
外 层
500～5000千米
气温随高度升高而升高
师：随着高度的上升大气逐渐变得稀薄。因此，大气没有明显的上界。在1000千米以上的
高度大气密度已变得非常小。到距地表5000千米处，已接近真空。从图上可以观察到
外层已经变成黑色，说明了什么？
生：说明了几乎没有大气。
师：外层就是地球大气的宇宙空间的过渡层，其层底距地表约500千米。
三、课堂小结：由学生归纳本节课的主要内容
四、反馈练习
大气温度在___________方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。
2、大气的作用是（ ）。
A．是地球的外衣，保护地球。 B．大气中的各种气体是人类不可缺少的资源。
C．吸收绝大部分的紫外线，保护生物免受紫外线的伤害。 D．以上各项都是。
3、爬山时你会感受到（ ）。
A．气温越来越低，空气越来越稀薄 B．气温越来越高，空气越来越稠密
C．气温越来越低，空气越来越稀薄 D．气温越来越高，空气越来越稀薄
4、如果地球上没有大气，下列现象仍然存在的是（ ）。
A．狂风暴雨 B．雷电交加 C．火山喷发 D．碧海蓝天
五、布置作业
同步练习1～4题
六、板书预设
第一节 大气层（一）
1、作用：保护、保温、提供呼吸、光合作用、成云致雨等
2、温度的垂直变化：变化范围在－84℃～2500℃之间，分层而异。
有的h↑，T↓，有的h↑，T↑，在85千米以上，T逐渐↑
主要依据：气温在垂直方向上的变化
3、分层：层 名：对流层、平流层、中间层、暖层、外层。
高 度：
各层特点：
附录
表一
仔细读图，并完成下表
层 序
层 名
高 度
特 点
第一层
第二层
第三层
第四层
第五层
大气层的作用
———如果没有大气，地球会变得怎样？
太阳光线中的紫外线等有害物质对生命具有极大的破坏作用，但地球的大气层对这些有害物质恰恰有极好的阴挡和过滤功能。这就使得紫外线各种有害物质在到达地球之前，绝大部分已被大气层过滤阻挡，从某种意义说，大气层像一个巨大的过滤器，无时无刻地不在保护着地球上的人类和一切生命免受宇宙射线的伤害。
其实，对地球来说，大气层的作用远不止这些，它像一层厚厚的被子包裹地球，保持地球的基本恒温，大气层又像是地球的盔甲，阻挡了来自太空的各种宇宙尘埃和损星、陨石，防止地球遭受碰撞和伤害。而其它行星由于缺少大气层的保护，被各种损石和小行星碰撞得坑坑凹凹，就连地球的卫星月亮，虽然离地球很近，由于没有大气层保护，也难以幸免。?
1．大气的作用
1．大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用表现在3个方面：
(1)吸收——具有选择性——臭氧吸收紫外线；水汽和二氧化碳吸收红外线
(2)反射——云层、尘埃反射太阳辐射(与云层厚度、云量多少有关)
(3)散射——空气分子、微小尘埃使一部分太阳辐射不能到达地面——波长较短的蓝色、紫色光最 易被反射
可见，大气主要削弱太阳辐射中的紫外线和红外线部分，而太阳辐射能量最强的可见光部分，大部分能够到达地面；而且，太阳辐射穿越大气时的路程越长，被削弱的就越多，这是太阳辐射由低纬向高纬递减的原因之一。太阳辐射强度与太阳高度角成正比。
2．大气的保温作用
地面是对流层大气的直接热源，因为地面吸收太阳辐射能而增温，同时地面又以长波辐射的形式把热量向外辐射。而对流层大气中的二氧化碳和水汽等，吸收长波辐射的能力很强，因此地面辐射的绝大部分被保留在大气中，使大气增温。
大气逆辐射补偿地面热量的损失，对地面起保温作用，因为大气在吸收地面长波辐射的同时，向外放出长波辐射。其中的大部分向下射向地面，且能够被地面吸收，从而减少地面热量的损失，起到保温作用。
大气保温效应：大气的存在犹如温室玻璃，短波辐射大部分可以透过；长波辐射绝大部分被截留并以逆辐射的形式还给地面。大气的这种作用，称为大气保温效应。
地球上的一切生物都需要远红外线和水来哺育。太阳放射出大量的红外波谱中的红外线，只有波长7-14微米的红外线能够到达地面，其它波长的红外线由于大气的作用而不能到达地面。水的远红外线吸收光谱为3微米和6-12微米，动植物的吸收波长为6-12微米。也就是说，生命之源的水和有机物能够吸物3-12微米的远红外线道理就在此。所以对于地球上的生命不可缺少的远红外线也被称之为“生命之线”。
矿物都分别在一定的物理化学条件下形成，当外界条件变化后，原来的矿物可变化形成另一种新矿物，如黄铁矿在地表经过水和大气的作用后，可形成褐铁矿。
太阳在升起和落山的时候为什么不圆呢？ 大气的作用可以使太阳高度增加。太阳在地平线时，受大气影响的程度也不同。无论是日出还是日落，地平线上的太阳的上边缘受到大气的影响比下边缘大。这样，就形成了太阳纵向直径比横向直径短。所以，我们看起来，就觉得太阳成了椭圆形。 原来，太阳光的传播是受大气的影响。光传播方向在空气和水的分界上发生了折射的缘故。
在人类生存的地理环境中大气起到怎样的作用？
解析：在大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的各个圈层中，大气圈属最外层。厚厚的大气圈包围着我们居住的地球，正因为有了大气圈，才使得万物生长。大气在地球环境中的作用可归纳以下五点：
①氧是人类和一切生物维持生命活动所必需的物质。绿色植物进行光合作用，从大气中吸收二氧化碳放出氧气，制造有机质。生物进行呼吸作用，从大气中吸收氧气排出二氧化碳，周而复始，循环无终。因此可以说没有大气就没有人类和一切生物。
②大气对地球上人类和生物起着很好的保护作用。臭氧能大量吸收太阳光中的紫外线，使人类和生物免受大量紫外线的伤害，穿透大气到达地面的少量紫外线正起到杀菌消毒的作用；大气对地面又有一定保温作用，使地表热量不致过分散失；也使地表温度变化缓和，不致像月球那样骤然升高或降低；大气又是防护来自宇宙空间物质撞击的屏障，使星际物质与大气摩擦燃烧化成灰烬。
③大气中的尘埃可作凝结核，使水汽凝云致雨，地表水再蒸发送还大气，水分循环，往复不止。没有大气，地球上的水很快就会蒸发掉而不循环往复。
④大气中的云层和尘埃、空气分子等，对阳光有反射、散射作用，使地表不致突然变亮和变暗。早晨黎明、傍晚黑夜均有一段过渡时间。阴雨天气，楼房屋内，虽阳光不能直接照射到，但仍有一定亮度，均归功于大气对阳光的反射、散射作用。
⑤大气的作用是形成地表水热状况的基本因素之一。水热状况决定着一定范围内的气候特征。而一个地区的气候特征，又直接影响着该区的水文、地貌、土壤和生物状况。这些状况对于气候又有反作用，它们所构成的自然环境，是一个统一的整体，又有着辩证统一的关系。地球上这种辩证统一的自然环境，正适合人类和一切生物的生存。
至于天空为什么是蓝的，则是因为在空气中分散着许多尘埃、冰晶、水滴等小微粒，而太阳光是由红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛色、紫色等光线组成的，阳光通过时，波长较长的红色光透过微粒射向大地，而波长较短的紫、蓝、靛等光线，很容易被悬浮的微粒向四面八方散射，使天空呈现蔚蓝色。大气的作用大气供给人类呼吸所需要的氧气。大气供给生活在地球上的各种生命体以营养，植物进行光合作用所需要的二氧化碳和必不可少的营养元素氮都来自大气。 大气给地球套上巨大的防护罩。从星际飞来的小天体和殒石，因为大气的阻碍，才不致给地球上的人类造成巨大的灾害；来自外层空间的宇宙射线，在穿过大气层时，大部分被大气所吸收，使地球上的生命免受宇宙幅射的伤害；太阳发射的大部分高能电磁幅射也被大气所吸收，显著降低了紫外光对生命组织的破坏。大气还是一个巨大的空调器。大气既能阻挡太阳发出的红外幅射，又能把地球表层发射的红外线吸收掉，从而使地球表面保持人类生存的适宜温度，并使温度变化不至过于剧烈。相比之下，月亮和其它星球就没有如此幸运，由于没有大气的热稳定作用，温度骤变，使生命体难以存在。大气又是一个庞大的运输部队。千条江河归大海，如果水只向大海单向流动，陆地上的水就会枯竭，人类和其他生命就无法存活。好在太阳每时每刻都在蒸发着大量的海水和地表水，而大气则将水汽输送到各地上空，并且将它们冷凝，成为雨雪降落下来。正是这支庞大的运输部队终年不息的忙碌，才使地球上的水循环不止，保持了平衡。而增温、降温、刮风、下雨等大气现象，在漫长的地质年代里，不断地雕塑着地球表面的形态。可以说，地球上如果没有大气，就没有生物界，没有人类。
在进入地球大气以前，流星体本来是在绕转太阳的，因而具有很高的轨道速度。如果它们是迎面进入地球大气，其速度甚至可达到每秒72km。由于速度高，流星体具有很大的动能，因而具有很大的杀伤力（远超过普通的枪弹和炮弹），只是由于大气的作用，人类才能基本上免遭流星的袭击。正是由于大气对于流星的阻力，流星体的动能大都转化成热能，并且使得流星体本身熔化或气化。但是，尽管在大气中发生减速，巨大而且结实的流星体，在它们作为陨星降落地面的时候，仍然具有很大的动能，并且造成大而深的陨星坑。
人们常常把大气层比作地球的防护屏，地球的衣服，而大气层的作用又岂止是这些？如果没有大气层，万物生存中的必要条件——氧气，就不复存在，地球也就不会成为今天这样一个生机勃勃的可爱世界；如果没有大气层，太阳那可怕的致命武器——紫外线辐射，就会毫无顾忌地到达地球，杀伤一切生物，到那时，人们只能穿上又厚又重的铅制衣服外出；如果没有大气层，地球的温度将会骤冷骤热，到那时，恐怕人们即使“早穿皮袄午穿纱”，也将无法应付那时的气温变化。比比月球和太阳系其它行星，比比那些没有“天”的星球，人类应该为有这层大气而感到荣幸啊！
然而人类又是怎样为之“荣幸”的呢？据统计，大气层顶部距地面的高度自１９５８年以来，已降低了８０４５米，而导致这一现象的根本原因，就是人类大量排放ＣＯ２，造成气候变暖。据推测，地面温度每上升２℃—３℃，就会使大气层顶部温度冷却５０℃，空气收缩导致最顶端高度降低，而最终的结果就是使大气对太阳辐射和其它射线的削弱能力降低。人类无节制地使用氟立昂等化学用品，已导致南极上空的臭氧空洞扩大到了三个美国本土的面积，一部分国家皮癌发病率大幅度上升，人们不敢大量户外活动。而更为令人可怕是的，随着地表绿色植物锐减，制氧量下降和人类燃烧矿物耗氧量增加，使大气中含氧量逐年降低。科学家们对５０００年前的一块琥珀中的气泡测定后发现，其中的含氧量为３０％，而今天的大气中含氧量已降到不足２１％，据测如果大气含氧量降到２０％时，功效将降低，若不采取紧急措施，那么，人类灭亡的最终原因将不是缺水、缺粮，而是无氧窒息。由此可见，人类所为之荣幸的“天”已危机四伏，岂能不忧“天”。
大气保温气体 包含在大气内，能允许太阳短波辐射透入大气底层，并阻止地面和低层大气长波辐射逸出大气层，从而使大气温度保持在比没有含这类气体时为高的程度的气体。种类很多，主要有二氧化碳、水汽、甲烷、一氧化二氮和氟里昂等。这类气体含量在大气中增多，会促使气候增暖。在20世纪初期前，人们不知大气保温气体的作用，仅笼统地认为大气本身具有与温室(花房)玻璃相似的保温效应。后来，人们发现大气保温气体，就把这类气体视为具有温室保温效应的气体，就简化称之为“温室气体”。实验证明，大气保温效应与温室保温效应并不相同，所以称“温室气体”已失去科学依据。另外，“温室气体”一词，易被误认为“在温室中的气体”，也不确切。只是因为它的使用时间已久，有一定影响，故只能将“温室气体”一词作为“大气保温气体”的俗称。
大气保温效应 大气具有允许太阳短波辐射透入大气低层，并阻止地面和低层大气长波辐射逸出大气层的作用。这种作用使大气温度保持较高的水平，故名。20世纪初期前，人们曾误认为玻璃温室(不经人工加热的养花房)保温机制与大气这种保温机制相同，因而将它称为“温室效应”。1909年美国物理学家伍德分别用岩盐(对长短波辐射都透明，不会截留长波辐射)和玻璃(有透过短波辐射而截留长波辐射的能力)做了温室(花房)试验，结果两个温室内的温度一样高。这表明温室的保温作用，主要不在于是否阻截或吸收长波辐射，而在于其玻璃或岩盐壁阻止室内(暖)外(冷)空气以对流或湍流方式的热交换。据研究，这种阻止空气在室内外热交换作用，比大气保温气体吸收长波辐射致暖作用大3～4倍。因此，大气保温效应与温室效应意义并不相同，应加区别。
?每年进入我们大气层的太阳能大约等于五十万亿桶的石油或八十万亿吨的煤，这是我们地球目前已知石油藏量的一百万倍。
????幸好只有其中一小部份能够抵达我们日常慢跑、散步、以及做日光浴的地表，如果全部的能量都射达地面的话，所有的生物都会被烧焦，事实上，大部份的阳光都被云层反射回太空去了，那些能穿透云层的，也因为大气上有一层东西而变得不那么危险了。
????位于地表上方二十至五十公里处的臭氧层，可以阻隔阳光中百分之九十九的有害紫外线,
不过臭氧层非常的稀薄，如果你把它压缩成像海平面空气一样的密度，它可能只比你的鞋底厚一点，因此，这脆弱的防护层只要有地方变薄，地表紫外线的照射量也就无可避免的会增加。 紫外线有何害处？
大气对太阳辐射的削弱作用? 太阳辐射要穿过厚厚的大气层，才能到达地球表面。太阳辐射在经过大气层时，其中一小部分被大气吸收。大气对太阳辐射的吸收具有选择性，平流层大气中的臭氧，强烈地吸收太阳辐射中波长较短的紫外线；对流层大气中的水汽和二氧化碳等，主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。大气对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来。因此，大气直接吸收太阳辐射能量是很少的。
大气中的云层和尘埃，具有反光镜的作用，把投射在其上的太阳辐射的一部分，又反射回宇宙空间。云层愈厚，云量愈多，反射愈强。夏季天空多云时，白天的气温不会太高，就是这个道理。
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分能量便以这些质点为中心，向四面八方散射开来。散射可以改变太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色光最容易被散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。
由于大气对太阳辐射的反射、散射和吸收，削弱了到达地面的太阳辐射。
被大气削弱以后到达地面的太阳辐射，也不是全部被地面吸收，其中又有一小部分被地面反射回到宇宙空间。反射多少与地面性质有关。
太阳高度角愈大，太阳辐射经过大气的路程愈短，被大气削弱的愈少，到达地面的太阳辐射就愈多；反之愈少。
大气对地面的保温作用? 地面吸收太阳辐射，温度增高，同时地面又把热量向外辐射。由于地球表面的温度比太阳低得多，因此地面辐射的波长比太阳辐射要长得多，其能量主要集中在红外线部分。相对于太阳辐射来说，人们把地面辐射叫做长波辐射。
地球大气具有温室一样的保温作用。对流层大气中的水汽和二氧化碳，对太阳短波辐射的吸收能力很差，也就是说对太阳辐射几乎是透明的；但对地面长波辐射的吸收能力很强。据观测，地面辐射的75％～95％都被贴近地面的大气所吸收，使近地面大
气增温。近地面大气又以辐射、对流等方式，把热量传递给高一层大气。这样一层一层地向上传递，从而使地面放出的热量绝大部分保存在大气中，散失到宇宙空间去的热量就很少了。
大气在增温的同时，也向外辐射热量。大气的温度比地面还低，所以大气辐射也是红外线长波辐射。大气辐射的一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射到地面。射向地面的大气辐射，方向刚好与地面辐射相反，称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量还给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，起到了保温作用，使地面温度变化比较缓和。天空有云，特别是浓密的低云，逆辐射更强。所以多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。
大气臭氧量作用
我们所居住的地球周围。环绕着一层大气。这层大气的主要成分是氮和氧，约占99%以上。此外，还有少量的氩、二氧化碳、水汽和臭氧(O3)等等。虽然大气中二氧化碳、水汽和臭氧含量很少，但对整个地球气候的变化却影响很大。
? 包围地球的大气，其特性会随高度不同而有许多变化，科学家便依照气温梯度，来划分大气的垂直结构。最接近地表的是「对流层」，其次为「平流层」、「中气层」和「热气层」。热气层是大气的最外圈，大气愈向外愈稀薄，并没有一条明显的界限。由于大气是受地球重力吸引而环绕在地球四周，因此离地表越近，空气密度越高，大约90%的空气都聚集在离地表30公里的范围之内；到了离地100公里处，大气密度已不及海平面的百万分之一，故若与地球半径约6370公里相比，大气的确只有薄薄一层而已。平流层的位置大约在离地10~50公里处，但大气中的臭氧绝大部分都集中在离地面大约25~30公里的上平流层中，称为「臭氧层」。名虽为一层，但实际上臭氧分布各地并不均匀，而且大气中臭氧的总含量非常少，尚不到1ppm。这极薄的一层臭氧，对于地球上的生命非常常重要，因为臭氧能吸收阳光中的紫外线，将这些波长很短，而且有致命危险的辐射线，转换成热能，只有极少量能到达地表。紫外线会破坏包括DNA在内的生物分子，增加罹患皮肤癌、白内障的机率，而且和许多免疫系统疾病有关。此外，紫外线对于农作物，甚至海洋生态系都会造成负面影响。然而这层重要的臭氧已经受到严重破坏，而且清形一年比一年恶化。
大气的保温作用 大气层就好象是一条毛毯，均匀地包住了整个地球，使整个地球就好象处在一个温室之中。白天灼热的太阳发出强烈的短波辐射，大气层能让这些短波光顺利地通过，而到达地球表面，使地表增温。晚上，没有了太阳辐射，地球表面向外辐射热量。因为地表的温度不高，所以辐射是以长波辐射为主，而这些长波辐射又恰恰是大气层不允许通过的，故地表热量不会更丧失太多，地表温度也不会降的太低。这样，大气层就起到了调节地球表面温度的作用。这种作用就是大气的保温作用。
大气圈的作用
大气是地球上有生命物质的源泉。通过生物的光合作用（从大气中吸收二氧化碳，放出氧气，制造有机质），进行氧和二氧化碳的物质循环，并维持着生物的生命活动，所以没有大气就没有生物，没有生物也就没有今日的世界。地球表面的水，通过蒸发进入大气，水汽在大气中凝结以降水的形式降落地表。这个水的循环过程往复不止，所以地球上始终有水存在。如果没有大气，地球上的水就会蒸发掉，变成一个像月球那样的干燥星球。没有水分，自然界就没有生机，也就没有当今世界。 大气层又保护着地球的“体温”，使地表的热量不易散失，同时通过大气的流动和热量交换，使地表的温度得到调节。 大气的水热状况，可以影响一个地区的气候的基本特征，进而决定该地区的水文特点、地貌类型、土壤发育和生物类型，从而对地球表面的整个自然环境的演化进程起着重要作用。 大气中含有细微的岩屑和水汽，而地壳岩石中和水体中也有空气存在，它们是互相渗透和互相影响的。大气中的氧和碳酸气，大气的湿度变化以及风雨等，都直接作用于地表的岩石，所以大气的活动对地壳岩石的形成和破坏均有影响。
我们经常用"黎明前的黑暗"来比喻成即将成功前所遇到的巨大困难或阻力。这当然是来自自然界中黎明之前有一段短暂的黑暗，此时间又黑又冷。 这是为什么呢？为什么已经露出鱼肚白的天空一下子会变得黑暗呢？原因是来自于天空对太阳光的散射作用和水对太阳光的反射作用。我们知道，我们所看到的天空是一层很厚的气体，人们称它为大气层。大气层能散射太阳光，使天空变得明亮起来。黎明前黑暗的原因之一，就是大气层对太阳光的散射作用。 我国东南沿海一带濒临太平洋，自然洋面比陆地先接收到阳光，洋面犹如一面硕大无比的镜子，能反射太阳光。当太阳快要露出东方地平线之前，由于大气层的散射作用和大洋的反射作用，便露出了曙光。而后，太阳冉冉升起，太阳高度角不断地增大，洋面这个大镜子对太阳光的反射角却越来越小，曙光也随之减弱，于是便出现了"黎明前的黑暗。
大气能够产生闪电
课题：大气对太阳辐射的削弱作用
大气对地面的保温作用
顺德市青云中学 张 冰
一)、教学目的：
通过教学，一方面让学生了解、掌握大气对太阳辐射削弱的主要途径及各途径的实现过程和特点，地面、大气热量的主要直接来源及大气对地面保温作用实现的过程和主要途径，另一方面，使学生的自学能力得到一定程度的提高。
二)、教学重点：
1、大气对太阳辐射削弱的途径
2、大气对地面保温作用实现的途径
三)、教学难点：
大气对地面保温作用实现的过程
四)、自学发现法：
五)、教具：自备投影片，投影仪
六)、教学过程及时值分配
A、提问(4分钟)：1、物体向外辐射中最强部分的波长与其本身温度高低的关系如何？
2、影响太阳辐射强度的主要因素是什么？
B、新课：老师白：平时，多云的白天我们感觉到比晴朗的白天要凉爽，这表明大气对太阳辐射具有削弱作用，那么具体削弱的途径如何，请同学们看书，对照投影片上的内容作一一了解[打出投影片一(1分钟)。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1、削弱的主要途径有__________、____________、______________三种
2、O3吸收太阳辐射的________________部分，CO2和H2O吸收_______________部分，这说明吸收具的______________性。
3、大气中的____________和______________具的反光镜的作用。云厚愈厚。反射愈________。反射是否具有选择性？
4、由于空气中存在____________和_____________，使太阳辐射在通过大气时部分被散射，其中_______________光最易被散射。散射是否具有选择性？
[以上学生看书(5分钟)，学生回答，老师订正(8分钟)，同时指导学生对照书本P49页图看同一图的投影片并作简要介绍，在投影幕上打出投影片(二)，布置学生继续看书(2分钟)]
二、大气对地面的保温作用
1、地面的主要直接热量来源是______________。
2、地面辐射是长波辐射还是短波辐射？
3、对流层大气热量的主要直接来源是___________。
4、什么叫大气逆辐射？它是否可以被看书是大气对地面辐射的反射？
5、大气对地面的保温作用主要是通过___________来实现的；云层越厚，大气逆辐射能力愈______________ 。
[以上由学生看书(5分钟)，学生回答，老师订正(8分钟)，同时指导学生对照书P51“玻璃温室图”大气对地面的保温作用图，简述其实现过程(2分钟)]
三、小结(2分钟)
[口头表述：这节课我们主要重点掌握(1)大气对太阳辐射削弱的主要途径(2)大气对地面保温作用实现的主要途径]
四、检测(把检测内容打到投影幕上)
(一)填空
1、大气对太阳辐射的削弱主要通过__________、______________和___________来实现的。O3主要吸收太阳辐射的____________，CO2和H2O吸收____________。太阳辐射中的________光最易被散射。
2、地面热量的主要直接来源是________________；对流层大气热量的主要直接来源是________；大气对地面的保温作用主要是通过_______________来实现的。
(二)选择：
1、下面大气对太阳辐射的削弱方式中具有选择性的是：
A、吸收 B、反射 C、散射
2、按波长划分，太阳辐射是( )，地面辐射是( )，大气辐射是( )，大气逆辐射是( )
A、短波辐射 B、长波辐射 C、中波辐射
3、大气对地面保温作用实现的主要途径是：
A、大气辐射 B、地面辐射 C、太阳辐射 D、大气逆辐射
(三)简答题：
1、多云的白天为什么比睛朗的白天气温低？
2、晴朗的天空为什么呈尉兰色？
3、多云的晚上比晴朗的晚上为什么要暖和？
(以上学生完成时间是5分钟，老师订正评分3分钟)
大气对太阳辐射的削弱作用
6103t002
太阳辐射在通过大气层时，由于大气的吸收、反射和散射作用，而使到达地面的太阳辐射受到很大削弱。现分述于下：
1．大气对太阳辐射的吸收作用。太阳辐射通过大气时，大气中的水汽、氧、臭氧、二氧化碳和固体杂质对太阳辐射有明显的吸收作用，而其它成分对太阳辐射的吸收很少。不同成分对太阳辐射吸收的波长范围也不同，所以通常称为选择性吸收。
水汽吸收太阳辐射的红外线部分能力最强，它的吸收波长范围主要在0.93～2.85微米之间。因大气中的水汽含量是变化的，所以它吸收的太阳辐射量有个变化幅度。
大气中氧（O2）的含量虽然很大，但它对太阳辐射的吸收能力不强，主要吸收波长小于0.2微米的紫外线辐射。大气中臭氧（O3）含量虽少，但对太阳辐射的吸收能力很强。由于臭氧的吸收作用，使小于0.29微米的紫外线辐射不能到达地面，这就保护了地球上生物不受强紫外线辐射之害。臭氧对0.6微米附近的太阳辐射中最强的部分也有一定的吸收能力。因此，臭氧对太阳辐射的吸收作用是很显着的，它对平流层的增温起着重要作用。
二氧化碳（CO2）对太阳辐射的吸收能力比较弱，仅对红外线4.3微米附近的辐射有一定的吸收能力（这部分的太阳辐射很微弱），所以二氧化碳的吸收作用对太阳辐射的影响较小。
悬浮在大气中的水滴、尘埃等杂质也能吸收一部分太阳辐射，其影响大小主要取决于水滴、尘埃等杂质在大气中的含量。例如在大城市上空或出现沙暴等天气时，它们对太阳辐射的吸收作用才比较显着。
在对流层里，对太阳辐射起吸收作用的成分主要是水汽、杂质和二氧化碳；在平流层里主要是臭氧；高层大气里主要是氧。
通过大气的吸收作用，太阳辐射被削弱的部分主要是波长较长的红外线和波长较短的紫外线，而对可见光影响不大。
2．大气对太阳辐射的反射作用。大气中的云层和较大颗粒的尘埃，能将一部分太阳辐射反射到宇宙空间去，使到达地面的太阳辐射受到削弱。
反射能力的大小通常用反射率来表示。照射到某物体上的太阳辐射总量为100，其反射出去的能量占百分之几，即为该物体的反射率。一般情况下，云的反射率平均为50％～55％。高而薄的云反射率小，约为20％～25％；低而厚的云反射率大，在70％左右，最大可达90％。赤道地区由于云量大，反射率高，明显地影响着地表对太阳辐射的接收。
大气中的杂质颗粒越大，反射能力越强；颗粒越小，反射能力越差。
反射没有选择性，所以反射光呈白色。
3．大气对太阳辐射的散射作用。当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，发生散射作用，散射的辐射能称为散射辐射。阴天时，见不到太阳直接照射的光，所见到的光都是散射光；在日出之前天就亮了，在树阴下，在房间里，凡是阳光不能直接照射的地方，仍是明亮的，这些都是散射作用的缘故。
散射作用可分为两种情况，一种情况是发生散射作用的质点是空气分子或微小的尘埃，它们的散射能力与波长的四次方成反比关系，这是通过实验得出的分子散射定律。因此，这种散射是有选择性的，波长越短，散射能力越强。在可见光部分蓝紫色光波长最短，散射能力最强，所以在晴朗的天空，特别是雨过天晴时，天空呈现蔚蓝色。另一种情况是发生散射作用的质点是颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴等，它们的散射无选择性，各种波长同样被散射，使天空呈白色，所以在阴天时，或者大气中尘埃、烟雾较多时，天空呈灰白色。因散射作用使太阳辐射削弱的主要部分是可见光中的短波部分。
从以上三个方面来看，太阳辐射通过地球大气层时，由于大气的吸收、反射和散射作用，使到达地面的太阳辐射受到削弱，削弱的主要部分是波长较长的红外线和波长较短的紫外线，而可见光部分被削弱的较少，所以到达地面的太阳辐射主要集中在可见光部分。可见光集中了太阳辐射一半的能量，它给予地球表面以巨大的能量，是发生在地理环境里各种现象和过程的最重要的能量源泉。
大气对海洋的影响
大气密度和比热较海水小，所以对于海水的影响主要来自风或对流运动。例如长时间沿着岸边流动的风，不但会影响表面海流的方向，也可能引起海水的垂直运动。
例如右上图中风向在大陆边缘由南向北吹拂，海流会受风和科氏力影响流向外海，沿岸就会形成上升流；反之，风由北向南流动时会引起海流流向陆地方向，在沿岸附近形成下降流。
大气环流也会影响海水表层盐度大小。例如在副热带高压区〈纬度三十度左右〉，由于大气对流以下沉运动为主，空气较为干燥温暖，海面蒸发量大于降水量的结果，造成盐度较高。
大气层在地球环境平衡方面起决定性的作用，它通过吸收太阳的紫外辐射和隔离地球发出的大波长波、红外线（热），保持地球上生命必需的合适温度。云层、水蒸气、二氧化碳、甲烷和臭氧在这种红外辐射隔离现象中起关键作用。它们对太阳光是透明的，但减少对地球发出或反射的（红外辐射）光的透明度。
由大气层存在的气体引起的温室效应阻止地球热能逸往空间，并保持地面合适的温度。大气层的平衡很脆弱，任何改变会引起我们星球气候平衡的有害变化。
很有可能，海水能帮助解决大气层污染问题。全面研究发现的各种效应有助于弄清楚，污染的云层或气团是如何影响地球气候过程的。世界新闻的头版报道了有关在亚洲上空出现大片褐云的消息，看来褐云是由燃烧树木的颗粒和燃烧有机燃料的产物形成的，它们会影响地区的气候。 通常，云团是由凝结成微滴的水蒸气形成，微滴不断增大会变成雨滴。细小的烟尘颗粒和其它外来杂质会加速这一作用过程，导致微滴的形成——但是要形成降雨浇灌田地这微滴还太小。这样的“污”云只能下小雨，而且会遮蔽太阳光，此外，污染的空气还会引起各种呼吸道疾病。 在研究从人造卫星和印度洋研究船只获得的有关云层形成的信息之后发现，海洋空气中的盐晶体能吸附污染颗粒，起到净化大气的作用。其结果会形成较大液滴，液滴以降雨形式出现，并一起带走大气中的污染杂质颗粒。此后，在净化的空气中进一步形成雨滴的作用过程会更快，结果是云层的净化会越来越快。 位于海洋上空的云层一般非常密实，特别是在热带海洋上空的云层，会明显影响地球的气候。科学家认为，反射的大部分太阳光会重新返回太空，它们会阻止地球被过分加热，因为云层透过太阳光的能力与空气污染程度有关，而海洋表面的自净化作用过程会严重影响气候形成中云层作用的模拟结果。
何谓‘温室效应’
‘温室效应’是指地球大气层上的一种物理特性。假若没有大气层，地球表面的平均温度不会是现在 合宜的15℃，而是十分低的-18℃。这温度上的差别是由于一类名为温室气体所引致，这些气体吸收红外线辐射而影响到地球整 体的能量平衡。在现况中，地面和大气层在整体上吸收太阳辐射后能平衡于释放红外线辐射到太空外(图一)。但受到温室气体的 影响，大气层吸收红外线辐射的份量多过它释放出到太空外，这使地球表面温度上升，此过程可称为‘天然的温室效应’。但由 于人类活动释放出大量的温室气体，结果让更多红外线辐射被折返到地面上，加强了‘温室效应’的作用。
图一简略地说明地球大气层的长期辐射平衡情况。太阳总辐射量(240瓦每平 方米)和红外线的释放量应要均等。其中约三分之一(103瓦每平方米)的太阳辐射会被反射而余下的会被地球表面所吸收。此外，大气 层的温室气体和云团吸收及再次释放出红外线辐射，使到地面更暖，高出约33℃。
?
温室气体种类
温室气体占大气层不足1%。其总浓度需视乎各‘源’和‘汇’的平衡结果。‘源’是指某些化学或物理过程使到温室气体浓 度增加，相反‘汇’是令其减少。人类的活动可直接影响各种温室气体的‘源’和‘汇’而因此改变了其浓度。
大气层中主要的温室气体可有二氧化碳(CO2)，甲烷(CH4)，一氧化二氮(N2O)，氯氟碳 化合物(CFCs)及臭氧(O3)。大气层中的水气(H2O)虽然是‘天然温室效应’的主要原因，但普遍认为它 的成份并不直接受人类活动所影响。表一显示了一些温室气体的特性。
?
‘全球变暖潜能’(Global Warming Potential)
各种温室气体对地球的能量平衡有不同程度的影响。为了帮助决策者能量度各种温室气体对地球变暖的影响，‘跨政府气候转变 委员会’ (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)在1990年的报告中引入‘全球变暖潜能’的概念。‘全球变暖潜能’ 是反映温室气体的相对强度，其定义是指某一单位质量的温室气体在一定时间内相对于CO2的累积辐射力*。表二列出 ‘跨政府气候转变委员会’报告内一些温室气体的‘全球变暖潜能’。对气候转变的影响来说，‘全球变暖潜能’的指数已考虑到 各温室气体在大气层中的存留时间与及其吸收辐射的能力。在计算‘全球变暖潜能’的时候，是需要明了各温室气体在大气层中的 演变情况(通常不太了解)和它们在大气层的余量所产生的辐射力(比较清楚知道)。因此，‘全球变暖潜能’含有一些不确定因素， 以CO2作为相对比较，一般约在±35%。
*辐射力的定义是由 于太阳或红外线辐射份量的转变而引致对流层顶部的平均辐射改变。辐射力影响了地球吸收和释放辐射的平衡。正值的辐射力会使地球 表面变暖，负值的辐射力使地球表面变凉。
?
温室气体浓度的转变
i) 二氧化碳(CO2)
夏威夷的冒纳罗亚观象台在1958年已开始对大气层CO2浓度作仔细量度。表二显示CO2在大气层中 的每年平均浓度由1958年约315ppmv(百万份之一体积)升至1997年约363ppmv。冒纳罗亚观象台的数据亦反映了每年在北半球因为植 物呼吸作用而产生的周期变化：CO2浓度在秋冬季时增加而在春夏季时减少。与北半球比较，这种随着植物生长及凋萎 的CO2浓度周年变化在南半球的出现时间是刚刚相反，而且变化幅度较小，这种现象在赤度附近地区则完全看不到。
图二. 大气层CO2的每月平均混合比。 (?)表示1974年5月 以前的数据，取自Scripps Institution of Oceanography。 (?)表示1974年5月以后的数据，取自U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration。(— )表示每月平均值的长期趋势。
?
ii) 甲烷(CH4)
CH4在大气层中的增长速度已在近十年减少下来，尤其在1991至1992年间有明显的下降，但在1993年后期亦有 些增长。1980至1990的平均增长速度是每年13ppbv(十亿份之一体积)。
图三. 在夏威夷冒纳罗亚观象台收集的空气样本显示大气层中CH4的平均混合比。蓝点表示量度数据，红线 和绿线分别表示CH4混合比短期和长期的变化。
?
iii) 一氧化二氮(N2O)
从过往40年间，N2O的平均升幅是每年0.25%(见图四)。现时在对 流层的N2O浓度在312到314ppbv左右。
图四. 大气层中N2O的每月平均混合比。
?
iv) 氯氟碳化合物(CFCs)
在各种氯氟碳化合物中,以CFC-11及CFC-12较为重要，因为其浓度比较高与及它们对平流层内的O3有很大影响。 在多种人造的氯氟碳化合物中，以CFC-11及CFC-12的浓度最高，分别约为0.27及0.55ppbv(量度于冒纳罗亚观象台,1997,见图五 和六)。从它们的‘全球变暖潜能’数值，显示这两种气体吸收红外线辐射的能力相当高，估计在八十年代期间除了CO2以 外，CFC-11及CFC-12在所有温室气体中对辐射力的影响已占了三份之一。
图五. 大气层中CFC-11的每月平均混合比。
?
图六. 大气层中CFC-12的每月平均混合比。
*图二至六取自夏威夷冒纳罗亚观象台
?
?
‘温室效应’增强后的影响
i) 气候转变：‘全球变暖’
温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外，地球的气候因此需要转变来使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡。 这转变可包括‘全球性’的地球表面及大气低层变暖，因为这样可以将过剩的辐射排放出外。虽然如此，地球表面温度的少许 上升可能会引发其它的变动，例如：大气层云量及环流的转变。当中某些转变可使地面变暖加剧(正反馈)，某些则可令变暖过 程减慢(负反馈)。
利用复杂的气候模式，‘政府间气候变化专门委员会’在第三份评估报告估计全球的地面平均气温会在2100年上升1.4至5.8度。这预计已考虑到大气 层中悬浮粒子倾于对地球气候降温的效应与及海洋吸收热能的作用 (海洋有较大的热容量)。但是，还有很多未确定的因素会影响 这个推算结果，例如：未来温室气体排放量的预计、对气候转变的各种反馈过程和海洋吸热的幅度等等。
ii) 海平面升高
假若‘全球变暖’正在发生，有两种过程会导致海平面升高。第一种是海水受热膨胀令水平面上升。第二种是冰川和格陵兰及南 极洲上的冰块溶解使海洋水份增加。预期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之间。。
?
对人类生活的潜在影响
i) 经济的影响
全球有超过一半人口居住在沿海100公里的范围以内，其中大部份住在海港 附近的城市区域。所以，海平面的显着上升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害，例如：加速沿岸沙滩被海水的冲蚀、 地下淡水被上升的海水推向更远的内陆地方。
ii) 农业的影响
实验证明在CO2高浓度的环境下，植物会生长得更快速和高大。但是，‘全球变暖’的结果可会影响大气环流，继 而改变全球的雨量分布与及各大洲表面土壤的含水量。由于未能清楚了解‘全球变暖’对各地区性气候的影响，以致对植物生态所 产生的转变亦未能确定。
iii) 海洋生态的影响
沿岸沼泽地区消失肯定会令鱼类，尤其是贝壳类的数量减少。河口水质变咸可会减少淡水鱼的品种数目，相反该地区海洋鱼类的 品种也可能相对增多。至于整体海洋生态所受的影响仍未能清楚知道。
iv) 水循环的影响
全球降雨量可能会增加。但是，地区性降雨量的改变则仍未知道。某些地区可有更多雨量，但有些地区的雨量可能会减少。此外 ，温度的提高会增加水份的蒸发，这对地面上水源的运用带来压力。
?
表一：几种主要温室气体的特性
温室气体
源
汇
对气候的影响
二氧化碳
(CO2)
1) 燃料
2) 改变土地的使用 （砍伐森林）
1) 被海洋吸收
2) 植物的光合作用
吸收红外线辐射，影响大气平流层中O3的浓度
甲烷
(CH4)
1) 生物体的燃烧
2) 肠道发酵作用
3) 水稻
1) 和OH起化学作用
2) 被土壤内的微生物吸取
吸收红外线辐射，影响对流层中O3及OH的浓度，影响平流层中O3和H2O的浓度， 产生CO2
一氧化二氮
(N2O)
1) 生物体的燃烧
2) 燃料
3) 化肥
1) 被土壤吸取
2) 在大气平流层中被光线 分解与及和O起化学作用
吸收红外线辐射，影响大气平流层中O3的浓度
臭氧
(O3)
光线令O2产生光化作用
与NOx，ClOx及HOx等化合物的催化反应。
吸收紫外光及红外线辐射
一氧化碳
(CO)
1) 植物排放
2) 人工排放（交通 运输和工业）
1) 被土壤吸取
2) 和OH起化学作用
影响平流层中O3和OH的循环，产生CO2
氯氟碳化合物
(CFCs)
工业生产
在对流层中不易被分解，但在平流层中会被光线分解和跟O产生化学作用
吸收红外线辐射，影响平流层中O3的浓度
二氧化硫
(SO2)
1) 火山活动
2) 煤及生物体的燃烧
1) 干和湿沉降
2) 与OH产生化学作用
形成悬浮粒子而散射太阳辐射
?
?
表二： 各种温室气体的‘全球变暖潜能’
温室气体
留存期 (年)
全球变暖潜能
20年
100年
500年
二氧化碳 (CO2)
未能确定
1
1
1
甲烷 (CH4)
12.0
62
23
7
一氧化二氮 (N2O)
114
275
296
156
氯氟碳化合物 (CFCs)
--
--
--
--
i)
CFCl3 (CFC-11)
45
6300
4600
1600
ii)
CF2Cl2 (CFC-12)
100
10200
10600
5200
iii)
CClF3 (CFC-13)
640
10000
14000
16300
iv)
C2F3Cl3 (CFC-113)
85
6100
6000
2700
v)
C2F4Cl2 (CFC-114)
300
7500
9800
8700
vi)
C2F5Cl (CFC-115)
1700
4900
7200
9900
*排放1Kg该种温室气体相对于1Kg CO2 所产生的温室效应（数据来自政府间气候变化专门委员会第三份评估报告,2001)
课件45张PPT。大气层氧21%一、大气的组成氮78%其他气体1%
氩、CO2、臭氧1、干洁空气组成图2、水汽和杂质氧21%成云致雨的必要条件生物体的基本成分维持生物活动的必要物质吸收紫外线，使地球上生物免遭伤害成云致雨的必要条件；对地面保温植物光合作用的原料；对地面保温主要
成分次要
成分水 汽固体杂质大气组成主 要 作 用干
洁
空
气
臭氧氮气氧气CO2大气各成分的作用猜想没有大气，地球将会怎样？
1、陨石没有大气，易受陨石侵袭2、声音没有大气，声音无法传播3、温差没有大气，昼夜温差大。4、水没有大气，地球无液态水5、生命没有大气，地球上将无生命。6、闪电没有大气，天气无变化。讨论１：如果没有大气，地球会变得怎样？１、地球上会布满陨石坑。
２、昼夜温差变大。
３、地面上的生物会受到紫外线的伤害．
４、听不到声音。
５、没有天气的变化。
６、生物无法呼吸。
７、地球会像月球一样，一片荒凉，毫无生气。
……分布
范围
规律垂直分布-84℃～2500℃二、大气温度读图：根据大气温度的垂直分布图，说出大气温度垂直分布的规律。0125585高度/千米温度/oC温度随高度的增加而降低温度随高度的增加而增加温度随高度的增加而降低温度随高度的增加而增加三、大气的分层 大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。 科学上最常用的对大气进行分层的方法是：根据大气的温度、密度和物质组成等特点，把大气层分成五层。层序 高度对流层 0～17千米平流层 17～55千米中间层 55～85千米暖层 85～500千米外层 500千米以上大气的垂直分层对流层平流层上冷下热
高空对流高层大气四、对流层1、对流层的厚度随纬度的增加而变小。2、对流层聚集地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质3、对流层最显著的特点是：
强烈的对流运动探究：对流是怎样形成的？点燃一段线香，横插在橡皮泥上，把一只大号烧杯或其他玻璃器皿倒扣在桌面上，线香置于中间，观察烟 。你能得出水和空气的对流运动规律吗?上升请在下图中用箭头表示出空气对流运动的规律:四、对流层1、对流层的厚度随纬度的增加而变小。2、对流层聚集地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。3、对流层最显著的特点是：
强烈的对流运动4、各种天气现象都发生在对流层。5、对流层与人类最密切。１、根据大气 垂直分布的特点，可以把大气分成 、 、
、 和 等五层。同时根据大气的密度随大气的高度的增加而 ，所以一般也认为距地表5000千米外为真空。温度对流层平流层中间层暖层外层减小练一练2、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3、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DB练一练4、下列是关于大气对流层特点的描述：①气温随高度增加而递增；②空气对流运动显著；③低纬地区厚度大于高纬地区；④天气现象复杂多变。其中全部正确的一组叙述是（ ）
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①②③④C练一练5、关于平流层的叙述，正确的是（ ） A、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流 B、气温基本上不受地面影响 C、在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波 D、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切B练一练6、有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是 （ ） A、对流层出现云、雨、雾、雪等天气 B、臭氧层的存在 C、电离层受到耀斑爆发的干扰 D、空气对流运动所致C7、受对流运动的影响,热的地方空气的垂直运动呈 ,冷的地方空气的垂直运动呈 。练一练上升下降8、 是大气层中与人们生活和生产关系最切的一层。
9、进行高空飞行的理想层次是 。对流层平流层练一练今日作业：1.复习：课文、笔记2.完成：
课本 P52
作业本B P24必做：1～7
选做：8、93.预习新课4、课后作业和探究
1、写出各字母所代表的大气层名称。
2、大气中随高度上升温度逐渐下降的是____和_____，随高度上升大气温度逐渐上升的是_____和_____。 对流层平流层中间层暖层CBAD练一练雨、雪、暴雨和大部分云等天气现象下部的臭氧层吸收紫外线使温度升高，且天气现象少，适合高空飞行流星体大部分在这燃尽,是气象研究的上界又称电离层,完成远距离无线电通讯电话信息和电视图象通过卫星来传送对流层平流层中间层暖层外层 大气层的各层有什么特点？17千米50千米 80千米对流层平流层 中间层500千米暖 层外层（电离层）大气分层一、大气的重要性
1、大气：包围地球的空气层叫大气层，空气也叫大气。
2、大气作用：
⑴保护地球，如避免流星的袭击
⑵大气中的各种气体，都是人类不可缺少的资源
⑶臭氧层能保护地面上的生物免受太阳紫外线的伤害
⑷水蒸气能成云致雨二、大气的温度
1、大气温度的变化范围约在－84℃～2500℃之间。
2、在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势
三、大气的分层
对流层（0～17千米）
平流层（17～50千米）
中间层（50～80千米）
暖层（80～500千米）
外层（500千米以上）四、对流层的特点
1、对流层是大气的底层。
2、在两极和赤道地地区的厚度不同。两极厚度约8千米，在赤道增大到17～18千米。
3、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。
4、对流层最显著的特点有强烈的对流运动。
