第二章-第一节-大气的组成和垂直分层

2012年10月14日，奥地利“坠落人”菲利克斯·鲍姆加特纳，在美国墨西哥州罗斯维尔地区乘坐太空舱升空。约3小时后，他上升至39千米高空。随后，他从那里跳下，4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。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；头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。39千米高空的大气与地面有哪些不同？鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？第二章第一节大气的组成和垂直分层内容要点与学习水平1、大气的物质组成2、大气垂直分层的各层名称识记3、对流层、平流层的主要特征4、大气圈对地球生命的保护作用理解一、大气的组成及其作用大气的组成干洁空气、水汽、固体杂质氮78%氧21%其他气体1%氩、CO2、O3干洁空气组成图成云致雨的必要条件主要成分次要成分水汽固体杂质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O3N2O2CO2大气各成分的作用人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。大气中二氧化碳的变化与人类活动在过去80万年的绝大多数时间里，大气中的二氧化碳体积分数的变化相对平缓。然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多（图2.4）。二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料燃烧和土地利用的变化（主要是毁林）。化石燃料燃烧，会释放二氧化碳；森林面积减小，会减少森林吸收二氧化碳的量。了解大气含氧量减少对人体产生的影响榆中多巴海埂兴隆呈贡海拔/m19962366188821181906经度104°02′E103°31′E102°41′E117°22′E102°48′E纬度35°52′N35°52′N25°01′N40°36′N24°53′N1.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，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运动员成绩有益的原因吗？2.在中国地图上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。表2.1我国部分高原训练基地的地理坐标了解大气含氧量减少对人体产生的影响榆中多巴海埂兴隆呈贡海拔/m19962366188821181906经度104°02′E103°31′E102°41′E117°22′E102°48′E纬度35°52′N35°52′N25°01′N40°36′N24°53′N1.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，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运动员成绩有益的原因吗？2.在中国地图上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。表2.1我国部分高原训练基地的地理坐标高原地形高原地势，空气稀薄，运动员的血液输氧能力差，在高原训练就是利用气压低的条件来提高血液的输氧能力，当运动员返回平原时，就会感到轻松，比赛成绩显著提高。河北兴隆甘肃榆中青海多巴云南海埂云南呈贡河北兴隆青海多巴甘肃榆中云南海埂云南呈贡3.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。表2.1中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗？参照表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。表2.2不同海拔与海平面的含氧量比海拔/m01000200030004000含氧量比100%89%78%70%61%榆中多巴海埂兴隆呈贡海拔/m19962366188821181906经度104°02′E103°31′E102°41′E117°22′E102°48′E纬度35°52′N35°52′N25°01′N40°36′N24°53′N表2.1我国部分高原训练基地的地理坐标二、大气的垂直分层大气的垂直分层(troposphere)水汽、尘埃杂质含量多，天气变化显著。气温随着高度增加而递减。大气垂直对流运动显著（热量主要来自于地面辐射）低纬：17-18km高纬：8-9km平均：12km大气的垂直分层(stratosphere)大气水平运动，水汽少、尘埃少，天气晴朗，能见度好，航行最佳飞行层。热量来自臭氧层对紫外线的吸收。对流层顶部至50-55km高空气温随高度增加而增加电离层能反射无线电短波，对电讯通讯工程建设有意义。大气的垂直分层（upperatmosphere）平流层以上大气统称为高层大气。温度先随高度升高而降低，后随高度升高而升高。思考：为什么平流层适合飞机飞行？无线电通信利用了哪层大气的特性？