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第二节大气圈与天气、气候
背景情境导入
在“神舟”七号飞船降至100千米高度时,返回舱进行姿态调整。在距地面约80千米
时,返回舱再入稠密大气层。进入黑障区后,通信中断。约距地面40千米高度时,出黑障
区,通信恢复。什么叫稠密大气层?什么叫黑障区?稠密大气层是指对高速飞行物体产生较
大阻力的大气层,一般距地表100~120千米以下,该层大气密度较大。稠密大气层之外称
为外层空间,大气逐渐变得稀薄,它一直可以延伸到3000千米左右,这一层也被称为稀薄
大气层。稠密大气层之外一般称“天”,之内就是“空”。在稠密大气层内飞行的就是航空飞
行器,在外层空间飞行的就是航天飞行器。当返回舱大约以每秒8千米的速度进入稠密大气
层时,返回舱与周围空气发生剧烈摩擦,使返回舱周围气体分子呈黏滞状态,温度不易散发,
形成一个温度高达几千摄氏度的高温区,返回舱变成一个火红的流星,周围的气体和返回舱
表面材料的分子被分解和电离,形成等离子鞘套电磁屏蔽。因为等离子体能吸收和反射电磁
波,会使返回舱与外界的无线电通信衰减,甚至中断,雷达也无法发现它的踪迹,这个区域
因此被称为“黑障区”。黑障区范围取决于进入大气层的物体的外形、材料、再入速度、无
线电频率和功率等。如果无线电频率选择合适,也可以避免黑障现象。返回舱在下降到距地
面大约40千米时,返回舱升力控制系统开始起作用,速度也有所放慢,黑障现象就会消失。
问题:大气层与人类的关系怎样?
教材内容详析
知识点一大气圈的组成与结构
知识背景近地面大气的温度随高度的升高而递减。对流层的厚度随纬度增加而逐渐降低,
这是因为低纬度地区受热多,气温高,空气对流旺盛,所及高度大,对流层顶高;高纬地区
受热少,对流较弱,所及高度小,对流层顶低。同一地区,对流层高度夏季大于冬季。
1.低层大气的组成及其作用
成分含量作用
干氮(N)约78%地球上生物体的基本成分
2
洁氧(O)约21%一切生物维持生命必需的物质
2
空二氧化碳(CO)很少植物光合作用的重要原料,对地面有保温作用
2
气臭氧(O)很少大量吸收太阳紫外线辐射,保护地面生物免受紫外线伤害
3
水汽很少成云致雨的必要条件,也能吸收地面辐射,起保温作用
固体杂质很少作为凝结核,促成水汽凝结
拓展探究人类活动对大气成分的影响
大气的组成中,二氧化碳、臭氧、水汽等成分不仅影响地面和大气温度,而且对人类生
命及其生存环境有重大作用;同时人类活动也会对大气成分产生影响,从而改善或者危害人
类自身的生存环境,如:燃烧矿物燃料→CO增加→温室效应,制冷工业发展→氟氯烃含量
2
增加→破坏O层,使大气中臭氧含量减少。
3
2.大气的垂直分层及特点、成因
层高度特点形成原因
次
对①低纬17~①气温随高度的增加而递减,平均气①对流层大气的热量直接来自
流18千米②中温每上升100米,气温降低0.6℃②空地面,因此离地面愈高的大气,
层纬10~12千气对流运动显著③天气现象复杂多变受热愈少,气温愈低②对流层
米③高纬度上部冷下部热,有利于空气的
8~9千米对流运动③集中几乎全部的水
汽和固体杂质
平从对流层顶①气温起初不随高度变化或变化很平流层气温基本上不受地面的
流到5
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