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自由落体
第一人
2012年10月14日，奥地利“坠落人”鲍姆加特纳从39千米高空跳下，成为第一个自由落体速度超音速的人。他能够完成这一壮举，得益于特制的宇航服。
思考：
39千米高空大气与地面大气有哪些不同？
鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服？
大气的组成和垂直分层
第二章 地球上的大气
大气是由哪些成分组成的？
大气在垂直方向上可分为几层？各层有何特点？
大气的组成和垂直分层与人类活动有怎样的联系？
本节重点问题
大气的组成
低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体。
干洁空气
Dry clean air
干洁空气
低层大气
水汽杂质
如今的大气是地球长期演化的结果，
在短期内不会有明显的变化。
其他：1%
氧气：21%
氮气：78%
地球上生物体的基本元素。
氩气约占0.93%，二氧化碳约占0.038%（处于变动中），其他气体约占0.032%。
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质。
干洁空气成分
然而，人类的不合理活动正在改变着大气的成分
However, human activities are changing the composition of the atmosphere
大气污染：烟雾笼罩的城市
大气污染严重的地区，十面霾伏，且空气中含有大量有害物质，危害人体健康。
烟雾笼罩的城市
极地上空臭氧空洞
我们能做些什么呢？又可以提醒身边人怎么做呢？
气候变暖：北极熊无家可归
探究点一：
在过去80万年的绝大多数时间里,大气中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的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;森林面积缩小,会减少森林对二氧化碳的吸收量。读图回答下列问题。
1、二氧化碳体积分数的变化有何特点 分析二氧化碳升高的原因
化石燃料大量使用
释放大量二氧化碳
森林面积大量减少
CO2吸收量减少
二氧化碳含量增加
全球气候变暖
冰川消融
气候变暖：北极熊无家可归
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。
探究点一：2. 在非洲地形图上，找出这两个国家，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？
埃塞俄比亚和肯尼亚地形均以高原为主，位置如左图所示。
由此，你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗？
这两个国家海拔高，空气稀薄，大气中含氧量低，而适当的缺氧环境有利于激发运动员的运动潜力。
我国在高海拔地区也建立了多个国家级高原训练基地。
大气的垂直分层
厚度
低纬17-18km
中纬10-12km
高纬8-9km
物质
集中了大气圈质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质
特点
上部冷下部热
人类居住于此
天气复杂多样
对流层：0-12千米
探究点二：1、为什么不同纬度对流层的厚度不同？
低纬度地区地面受热多，对流活动旺盛，因此对流层的厚度大；而高纬度地区，地面受热少，对流活动较弱，所以对流层的厚度小；一般来说，高纬度地区为8-9千米，中纬度地区为12-13千米，低纬度地区为17-18千米。
高度
自对流层顶部（12km左右）至50-55千米。
物质
22-27千米臭氧含量达最大值，形成臭氧层。
特点
上部热下部冷
适合航空飞行
氧气稀薄气温低
平流层：12-55千米
大气的垂直分层
探究点二：
2、为什么飞机适合在平流层飞行？
平流层的大气上部热，下部冷，不易形成对流，大气平稳，以平流运动为主，且该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，适合飞机飞行。
高度
平流层以上的大气统称为高层大气。
物质
在80-500千米的高空有若干电离层。
特点
温度随高度升高先降低后上升，电离层影响无线通信。
高层大气：55千米以上
大气的垂直分层
探究点二：
3、无线电通信利用了哪层大气的特性？
无线电通信利用了高层大气80-500千米处电离层的特性。
电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线作用下处于高度电离状态，能反射无线电波。
本节要点
低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成。干洁空气主要成分是氮气和氧气。
大气中的氧气、二氧化碳、水汽等对生命活动、自然环境具有重要作用，与人类活动有密切联系。
根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
人类生活在对流层底部，并充分利用各层大气的特点开展相应活动。
低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成。干洁空气主要成分是氮气和氧气。
大气中的氧气、二氧化碳、水汽等对生命活动、自然环境具有重要作用，与人类活动有密切联系。
根据温度、运动状况和密度，大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
人类生活在对流层底部，并充分利用各层大气的特点开展相应活动。
本节要点
思考：1、39千米高空大气与地面大气有哪些不同？
2、鲍姆加特纳为什么需要特制宇航服？
鲍姆加特纳从39千米的高空跳下，该层属于大气垂直分层中的平流层。这个海拔高度氧气极其稀薄，气温较低，若不适用特制的宇航服，将对人体产生不可估量的后果。
达标检测
下图为大气垂直分层示意图。读图回答1～3题。
1.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是（　　）
A.① B.② C.③　 D.④
2.对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于（　　）
A.Ⅰ层顶部 B.Ⅱ层底部
C.Ⅱ层中部 D.Ⅲ层
达标检测
3.我国于2016年9月发射了“天宫二号”空间实验舱，并随后发射了“神舟十一号”飞船和“天舟一号”货运飞船与之对接，计划2022年前后完成空间站建造工作。实验舱和飞船的运行轨道所在的大气层（　　）
A.Ⅰ层 B.Ⅱ层
C.Ⅲ层 D.Ⅱ层顶部
巩固练习
臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一。下图反映了9月份30°～80°S平流层臭氧总量多年变化状况。据此完成6～7题。
4.随年份的推移，臭氧总量（　　）
A.最大值所在位置南移
B.在各纬度均出现递减
C.在高纬地区递减明显
D.随大气CO2浓度而增加
巩固练习
臭氧层保护是当今全球最重要的环保议题之一。下图反映了9月份30°～80°S平流层臭氧总量多年变化状况。据此完成6～7题。
5.臭氧总量减少直接导致（　　）
A.太阳紫外线辐射减少
B.全球降水量减少
C.平流层气温降低
D.地面辐射强度减弱
巩固练习
有人在朋友圈晒了一张客机飞行抓拍图，深色为蓝天，白色为云。据此完成4～5题。
6.此刻，客机飞行在（　　）
A.对流层 B.平流层
C.臭氧层 D.高层大气
巩固练习
有人在朋友圈晒了一张客机飞行抓拍图，深色为蓝天，白色为云。据此完成4～5题。
7.飞机尾气中含有大量二氧化碳气体，会加剧（　　）
A.环境污染 B.全球变暖
C.荒漠化 D.森林破坏

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