第二单元 大气 2.1 大气的组成和垂直分布

一、大气的组成 1. 组成成分及作用 大气组成 主 要 作 用 N2 生物体的基本成分 主要 成分 干 洁 空 气 O2 主 要 作 用 N2 生物体的基本成分 主要 成分 干 洁 空 气 O2 维持生物活动的必要物质 CO2 植物光合作用的原料；对地面保温 次要 成分 O3 吸收紫外线；“地球生命的保护伞” 水汽(H2O) 固体杂质

臭氧层能够吸收太阳光中的波长在300μm以下的紫外线，主要是一部分中波紫外线和全部的短波紫外线，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线和少量的中波紫外线能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件“宇宙服”保护地球上的生物得以生存繁衍。

一、大气的组成 1. 组成成分及作用 大气组成 主 要 作 用 N2 生物体的基本成分 主要 成分 干 洁 空 气 O2 主 要 作 用 N2 生物体的基本成分 主要 成分 干 洁 空 气 O2 维持生物活动的必要物质 CO2 植物光合作用的原料；对地面保温 次要 成分 O3 吸收紫外线；“地球生命的保护伞” 水汽(H2O) 成云致雨的必要条件；对地面保温 固体杂质 成云致雨的必要条件

干洁空气中各种气体所占比例基本不变 水汽和固体杂质的含量因时因地而异 在自然状态下，干洁空气各组成成分的比例会否变化?水汽和固体杂质的含量会否变化？如何变化？为什么？如果产生了变化对人类有什么影响？ 干洁空气中各种气体所占比例基本不变 水汽和固体杂质的含量因时因地而异 水汽主要集中在大气底层，夏季大于冬季，低纬大于高纬，海上大于陆上。固体杂质也是主要分布在对流层中，一般是陆上大于海上，早晨和夜晚大于午后，冬季大于夏季。

so2含量增加 酸雨 CO2含量增加 大量燃烧煤、石油等矿物燃料；毁林 全球变暖（温室效应） 臭氧含量不断降低： 臭氧层空洞 2.人类活动引起大气成分比例的变化 由于人类文明的进步，工业化进程 的加快，地球大气成分发生了变化 CO2含量增加 大量燃烧煤、石油等矿物燃料；毁林 全球变暖（温室效应） so2含量增加 酸雨 大量制冷剂的使用使氟氯烃的含量从无到有不断增多 臭氧含量不断降低： 臭氧层空洞

自1861年有仪器记录所来，全球表面温度持续上升。20世纪的上升幅度超过0 自1861年有仪器记录所来，全球表面温度持续上升。20世纪的上升幅度超过0.6 摄氏度。1976年以来，温度的变化速度大约是过去100年总变化速度的3倍。在北半球，20世纪90年代是过去1000年最暖的10年，而1998年的温度比常年高出0.5摄氏度，是最暖的一年。 在5次已知的地球生物大灭绝时期，大气中二氧化碳浓度都处于高峰，其中包括6500万年前一颗小行星撞击地球、结束恐龙时代的那个时期。研究人员说，二氧化碳浓度的异常升高，给生态环境造成了极大破坏。 科学家预测：如果地球表面温度的升高，按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2～4℃，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。 ☆温室效应会带来以下列几种严重恶果： ①海平面上升； 　 ②气候反常，海洋风暴增多； 　 ③土地干旱，沙漠化面积增大； ④ 地球上的病虫害增加。

酸雨形成方程式 SO2 + O2 SO3 SO3 + H2O H2 SO4 SO2 + H2O H2 SO3 ☆酸雨的危害： 1) 腐蚀建筑物和工业设备； 2) 破坏露天的文物古迹； 3) 损坏植物叶面，导致森林死亡； 4) 使湖泊中鱼虾死亡； 5) 破坏土壤成分，使作物减产甚至死亡； 6) 饮用酸化造成的地下水,对人体有害。

    现在最受重视的是氯氟烃，空调、电冰箱用的制冷剂氯氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定，游荡10年左右的时间进入同温层（对流层顶部至臭氧层底部），直至穿出臭氧层。穿出臭氧层后，在强烈紫外线的作用下，氯氟烃迅速分解，产生氯原子，氯原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐渐变薄，出现空洞。 由于臭氧层空洞扩大，目前世界上每年每百万人中有2000人患皮肤癌。如果臭氧层不能得到恢复，空洞继续扩大，到2070年，全世界皮肤癌者人数将增加5％。

为什么登山运动员的服装与其他运动员的不一样？ 二、大气的垂直分布

分层的依据：温度、密度和运动状况 高层大气 平流层 对流层 气温初稳后猛升， 全靠臭氧其中顶， 水平运动天气好， 高空飞行最美妙。 对流旺盛近地面， 纬度不同厚度变； 高度增来温度减， 只因热源是地面； 天气复杂且多变， 风云雨雪较常见。 对流层

气温先降后升；电离层以下，高空对流；电离层能反射无线电短波 分层的依据：温度、密度和运动状况 气温先降后升；电离层以下，高空对流；电离层能反射无线电短波 电 离 层 高层大气 气温初稳后猛升， 全靠臭氧其中顶， 水平运动天气好， 高空飞行最美妙。 上冷下热 高空对流 平流层 对流旺盛近地面， 纬度不同厚度变； 高度增来温度减， 只因热源是地面； 天气复杂且多变， 风云雨雪较常见。 对流层

50千米 在紫外线的辐射下,O2→2O，此区间里大气成分主要是： N2 、O2、O3和O，在紫外线的作用下，下列作用不断发生着：O2+O +M→O3+M (a) ; O3+hv→O2+O (b) 。(a),(b)两种作用不断进行，其结果是化学成分不变改变，大气却因此吸收了许多能量，提高了温度。此区间的O2、O3、O三者的比例最合适，(a),(b)两种化学作用最激烈，温度升高最快。据测量在此范围内，每上升1千米，气温将提高5℃。这些作用在50千米处最有效率，所以温度最高。 升温层 27千米 大气成分主要是： N2 、O2、O3(90%)和O，此范围内发生 O2+O+M→O3+M ; O3+hv→O2+O ，温度有所上升. 臭氧层 22千米 大气成分中几乎只有N2和O2 ，既不吸收地面辐射也不吸收太阳辐射，温度几乎没有变化. 同温层 12千米

高层大气自80千米开始，由于太阳紫外线和X射线的作用，使大气中的氮、氧分子或原子电离为正离子和自由电子，在80～500千米高处形成电离层。离子浓度分布是不均匀的，在80千米附近（通常叫D层）、110千米附近（通常叫E层）和在300千米（通常叫F层）离子浓度都比较大，它们好象一面反射无线电短波的镜子，使无线电短波在地面和电离层之间，能够多次反射而传播到很远的地方。这些电离层通常在白天较强，夜晚会减弱、下降，甚至消失。 电离层 短波 地面

80千米是一条重要界线，此线以下部分占大气质量的99 80千米是一条重要界线，此线以下部分占大气质量的99.999%，其中各成分均匀地混合，各成分相对比例不随高度而变化，也不发生电离现象，可称为均质层、非电离层；以上部分占大气质量的0.001%，各成分比例随高度而变化，以较轻的氧、氦、氢原子为主，电离现象明显，为非均质层、电离层。地球大气中，80千米以下以氮气（N2）和氧气（O2）为主；80～1000千米之间以氧原子（O）为主；1000～2400千米之间以氦原子（He）为主；2400～3000千米之间以氢原子（H）为主（1个粒子/厘米3）；3000千米以上，星际空间。

第二单元 大气 第一节 大气的组成与垂直分布 一、大气的组成 1、大气的组成成分 2、人类活动引起大气各组成成分的变化 二、大气的垂直分布 第二单元 大气 第一节 大气的组成与垂直分布 一、大气的组成 1、大气的组成成分 2、人类活动引起大气各组成成分的变化 二、大气的垂直分布 1、大气分层的依据 对流层 2、大气的垂直分层： 平流层 高层大气

1、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（ ） C A、 ①②③ B、①②④ C、②③④ D、①②③④ B 2、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 C 3、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

D F A B E C 4、将下面几种成分的代号填入表中，与其作用进行正确的搭配： 构成地球上生物体的基本成分 A、二氧化碳 B、水汽 C、臭氧 D、氮 E、氧 F、尘埃 构成地球上生物体的基本成分 水汽凝结时，可作凝结核 植物光合作用的原料，对地面有保温作用 吸收长波辐射，成云致雨的重要条件 一切生物维持生命所必需的物质 地球生命的保护伞 D F A B E C

5、有关臭氧的叙述，正确的是（ ） A、臭氧主要吸收太阳辐射中的红外线 B、臭氧含量的最大值在22－27千米高空 C、人类活动排放出的二氧化碳破坏大气层中的臭氧 D、被誉为“地球生命的保护伞” BD

（3）出现酸雨 （1）全球变暖（温室效应增强） （2）出现臭氧层空洞 大气组成的这种变化，会产生什么影响? 6、（1）由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多，人类社会每年排放的二氧化碳总量在过去三十年里增加了一倍，再加上大量砍伐森林，减少了绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳的能力，大气中二氧化碳的浓度在过去三十年里增长了12％。 （2）氯氟烃是一种人工合成的化合物，主要用于制冷剂、火箭推进剂等，到了80年代中期为止，全球氯氟烃的年消费量已达到100万吨。 （3）由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多，排入空气中的硫、氮等氧化物不断增加。 大气组成的这种变化，会产生什么影响? （1）全球变暖（温室效应增强） （3）出现酸雨 （2）出现臭氧层空洞