大气层厚度
-绝对多数
2023年2月15日发(作者：脊梁骨)word
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2.1大气层
一、[教学目标]：
（1）知识目标：
A、知道地球大气环境的重要作用；
B、说出大气的组成和结构，认识人类活动对大气成分的影响，对比掌握与人类关系密切的
大气层------对流层和平流层的特点
（2）能力目标：
A、培养读图、阅读和概括能力。
B、运用对比法分析地理问题的能力。
（3）情感目标：懂得人类活动对大气环境的影响和作用，树立人类与环境相互协调、走可
持续发展道路的观念和意识。
二、[教学重点]：
（1）人类活动对大气成分的影响。
（2）对流层、平流层大气的特点。
三、[教学难点]：对流层、平流层大气的特点。
四、[教学方法]：启发式；读图分析法；对比讨论法。
五、[教具设计]：大气垂直分层图投影片；多媒体
六、[课时安排]：1课时
七、[讲授过程]：
（一）[导入]：有一句俗语；天有多高，地有多厚。
提问：地到底有多厚？（我们上学期学过的-----6371千米）那天又有多高呢？
生答：
师讲：天有多高-----有两种说法：（1）真正的“天”，那是无边无际的宇宙，也就是在第
一册第三章中讲的宇宙。（2）一般所说的“天”，往往指的是在我们头顶上风云雨雪变化
多端的低空以及更高的外层空间。据人造地球卫星探测，大气高度在2000千米～3000千米
高空。可以形象地说，包在我们地球周围的一层大气，是地球“身上”穿的一件“外衣”。
今天我就开始学
第二章地球的“外衣”----大气
第一节大气层
展示：幻灯片1-----航天飞机上拍摄的照片
师讲：这是从航天飞机上拍摄的照片。而我们却在地球上，很难直接看到。但是我们能否感
受到大气的存在？大家说说看
生说：我们随时都能感受到大气的存在，人呼吸着空气；云、雨等现象不断地发生在大气中；
飞机在大气中飞翔……
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展示：一系列图片
１、日出：霞光是由于空气分子散射而造成的。尤其在日出、日落时分，大气层较厚，散
射作用更明显，最易产生霞光
２、晴空万里：由于阳光被大量空气分子所散射，蓝色和紫色的光就减弱得最多，大部分
蓝光、紫光被反射回太空。所以天空是蔚蓝的。而透过大气层的光只剩下波长较长的
黄、橙、红色光了，固世上万物显得色彩艳丽。
３、有雾的天空：雾是近地面空气中的水蒸气发生的凝结现象。雾的形成有两个基本条件，
一是近地面空气中的水蒸气含量充沛；二是地面气温低。
４、台风卫星图：台风是旋转极快的空气大漩涡，它是热带海洋上发生的一种破坏力很强
的风暴。
５、彩虹：阳光是由七种色光混合成的。下雨时（或雨后），空中悬浮着很多小水滴，它们
会像三棱镜一样，将阳光分散成七种色光，形成彩虹。
６、极光：太阳是一个庞大而炽热的气体球，在它的内部和表面进行着各种核反应，产生
了强大的带电微粒流，并从太阳发射出来，射向周围空间。当这种带电微粒流射入地
球高纬度地区的稀薄的高层大气时，加上地球磁场相互作用，与大气分子猛烈地冲击
起来，就产生了发光现象―――这就是极光现象。
介绍：
１、大气厚度：大气主要集中在地面以上1000千米左右的高度内。与地球的半径相比，大
气显得很薄。调查研究结果：离地面越高，空气越稀薄。因此，大气没有明显的上界。
在1000千米以上的高度，大气密度---变得非常小，到距地表5000千米处，已接近真
空。（展示：幻灯片2------地球外大气圈的图片）
２、大气重要性：虽然大气很薄，但是它对地球而言却非常重要。
讨论：大气对人类的作用？
一、大气的重要作用大气是指包围地球大气圈的整体，是自然环
境的重要组成部分。现在大气的任何部分都直接或间接对人类的生存与发展产生影响，其作
用主要体现在以下几方面：
①阻挡来自宇宙和太阳的有害辐射，是地球上生物生存的保护层。
（由于大气圈的存在，挡住了绝大多数飞向地球的陨石，拦截下了大部分的太阳辐射
中的紫外线和来自宇宙的高能粒子流，保护了地球生命免遭外来的打击。因此，我们称大气
圈是地球表面和生命的盾牌。）
②提供动植物维持生命活动所需的各种气体。
低层大气各成分的作用
低层大气
组成
含量作用
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干
洁
空
气
氮78.09%地球上生物体的基本成分
氧20.95%人类和一切生物维持生命活动必需的物质
二氧
化碳
0.03%绿色植物光合作用基本原料；对大气起保温作用
臭氧很少能吸收太阳紫外线。是地球生命的保护伞
水汽很少成云致雨的必要条件；影响地面和大气的温度
固体杂质很少作为凝结核，是成云致雨的必要条件
③深刻影响地球自然环境如：增温、降温、刮风、下雨等大气现象，在漫长的地质年
代里，不断地塑造着地球表面的形态。
讨论：如果没有大气，地球会变得怎样？
生答：如果没有大气外层，连呼吸所需要的氧气都没有；即使在你的耳边开炮，你也听不到
一点声音；没有大气就没有天气变化；会易受陨石侵袭；温差也较大；
二、大气的温度
过渡：我们知道：地球的什么部位是终年积雪的？（生答：、、、、
师问：为什么会这样？
生答：因为太阳辐射少，热量小，气温低。
师讲：但是处于赤道附近的非洲最高山峰--------乞力马扎某某（海拔接近6000米）山顶
却终年积雪，这是为什么？
展示：图片----乞力马扎某某生答：气温随海拔高度的增加而递减。因此，山顶气温很低，
终年积雪。
提问：大气的质量虽然只相当于地球质量的百万分之一，却分布在地球外围2000～3000千
米大气层中，在这厚厚的大气层中，气温随高度的增加是不是一直递减呢？
读图：2-2“大气温度的垂直分布”图
说出：大气温度垂直分布的规律：大气温度的变化X围约在-84/2500之间。在85千米以上，
大气的温度呈逐渐上升的趋势。
思考：约在600千米高空的哈勃望远镜的外面为什么要穿一件银白色的“外衣”？
生答：高层大气气温高，太阳辐射强。
师讲：由此可见：大气的温度分布是不同的；且是分开层次的。因此整个大气圈具有成层结
构。温度先是降低，再是升高。
自地球表面向上，大气层延伸得很高，可到几千公里的高空。整个地球大气层象是一座
高大的而又独特的“楼房”。不仅温度在垂直方向上有变化；而且其成分，密度等物理性质
在垂直方向上也发生着变化，世界气象组织把这座“楼”分为五层。
展示：图2-3大气的分层
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问题：Ａ、各大气层是如何分层的？
1、对流层：是紧贴地面的一层，它受地面的影响最大。因为地面附近的空气受热上升，而
位于上面的冷空气下沉，这样就发生了对流运动，所以把这层叫做对流层。它的下界
是地面，上界因纬度和季节而不同。据观测，在低纬度地区其上界为17-18公里；在
中纬度地区为10-12公里；在高纬度地区仅为8-9公里。夏季的对流层厚度大于冬季。
以某某为例，夏季的对流层厚度达17公里，而冬季只有11公里，冬夏厚度之差达6
公里之多。
2、平流层：从对流层的顶部，直到高于海平面50-55公里的这一层
3、中间层：平流层之上，到高于海平面85公里高空。中间层顶部尚有水汽存在,可出现很
薄且发光的“夜光云”，在夏季的夜晚，高纬度地区偶尔能见到这种银白色的夜光云。
4、暖(热)层：又叫电离层。从中间层顶部到高出海面800公里的高空。这一层空气密度
很小，在700公里厚的气层中，只含有大气总重量的0.5％。据探测，在120公里高
空，声波已难以传播；270公里高空，大气密度只有地面的一百亿分之一，所以在这
里即使在你耳边开大炮，也难听到什么声音。
5、散逸层又叫外层。暖层顶以上的大气。它是大气的最高层，高度最高可达到3000公里。
6、地冕根据宇宙火箭探测资料表明，地球大气圈之外，还有一层极其稀薄的电离气体，
其高度可伸延到22000公里的高空，称之为地冕
B、各层的气温是如何随高度而发生变化？原因是什么
（一）对流层：气温随高度的增加而递减。
因为对流层大气的热量绝大部分直接来自地面。因此，离地面越高的大气，受热越少，气温
越低；℃／100米。
（二）平流层：气温随高度增加而上升：
因为平流层大气中由于含有臭氧，能大量吸收太阳紫外线，使气温随高度增加而迅速上升。
（三）中间层：这一层大气中，几乎没有臭氧，这就使来自太阳辐射的大量紫外线白白地穿
过了这一层大气而未被吸收，所以，在这层大气里，气温随高度的增加而下降的很快，到顶
部气温已下降到-83℃以下.由于下层气温比上层高,有利于空气的垂直对流运动,故又称之
为高空对流层或上对流层.
（四）暖层：暖层里的气温很高，据人造卫星观测，在300公里高度上，气温高达1000℃
以上。所以这一层叫做暖层或者热层。
（五）散逸层：这一层大气的温度也很高，空气十分稀薄，受地球引力场的约束很弱，一些
高速运动着的空气分子可以挣脱地球的引力和其它分子的阻力散逸到宇宙空间中去。
C、对流层和平流层中，大气运动的特点是什么？
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A、在对流层中，由于空气上冷下暖，使得热的地方气温高，空气密度小，容易产生空气的
上升运动，冷的地方因有空气流向热的地方，从而产生下沉运动，这样就形成了大气的
对流运动，所以，对流层是以对流运动为主；
B、而平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流，因此以水平运动为主。
D、在不同纬度，对流层高度是否一样？为什么？
师结：这是因为：低纬地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此，对流层高度高；可达17~18
千米；而高纬地区，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层高度低；所以，对流
层的高度低，一般只有8~9千米；中纬地区则适中
E、对流层和平流层大气与人类有何关系？对流层大气最靠近地面，几乎集中了全部的水汽
和杂质，可能会产生什么天气现象呢？与人类有何关系？
A、对流层大气最靠近地面，几乎集中了全部的水汽和杂质，在大气对流过程中，容易形成
云、雨、雪等天气现象，因此，对流层天气现象复杂多变，与人类的关系最为密切；
B、平流层以水平运动为主，且水汽和杂质极少，故云、雨现象近于绝迹，天气晴朗，有利
于高空飞行。
[列表归纳]
大气
分层
高度
特点
与人类关系
气温的垂直变
化
空气流动特点
1、对
流层
低纬：17-18千米
高纬：8-9千米
随高度增加而
递减
对流渐渐强烈天气现象复杂多变。是
地球上各种天气变化的
发源地
2、平
流层
对流层顶部至30---55
千米
随高度增加而
递增
以水平运动为主利于高空飞行。飞行员
喜欢在平流层中飞行，
可避开下面湍流
3、中
间层
平流层之上，到高于海
平面85公里高空
气温随高度的
增加而下降的
很快
对流运动,保护地球不受流星体的
撞击
4、暖
层
从中间层顶部到高出海
面800公里的高空
气温很高实现了远距离无线电通
信
5、散
逸层
大气的最高层，高度最
高可达3000公里
大气的温度也
很高
地球卫星的轨道就在这
一层
（四）总结与扩展：人们是这样比喻地球上的大气的：
（1）大气是地球生命的保护伞；
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（2）大气是地球的空调器；
（3）大气是地球生命呼吸所需氧气的源泉；
（4）大气是风云变幻的大舞台。
可见，大气对自然环境和人类有着重要的影响；大气的垂直分层则是地球大气的主要
特征，其中，对流层是与人类关系最为密切的层次；各层大气中，气温随高度的变化情况是
最基本特征，它影响气流运动状况，进而产生不同的天气特征。目前，由于人类活动造成的
大气污染对大气的成分影响越来越明显，已经引起了国际社会的广泛重视
1．参考书目
（1）《地球的外衣——大气》某某科学技术
（2）《永恒的追求——可持续发展》某某科学技术
（3）《高中地理教案》（上）王树声主编，师X大学
（4）《中学地理教学参考》1999年1～12月，某某师X大学
（5）《地球家园》自然之友编，某某教育
2．资料
（1）电离层反射的只是普通的无线电广播采用的波段，对于波长较短的无线电波则起不到
反射作用。电视机采用的恰恰是波长较短的无线电波，这就是电视机为什么收看不到远处电
视台节目的原因。为了能收看到大洋彼岸的电视节目，科学家利用在赤道上空36000
千米高度的静止地球卫星来传播电视信号，使生动的电视画面越过大洋或大陆，送到千家万
户的电视机中。
霞、华、虹和霓的形成
霞的形成和天空产生蔚蓝色的道理是一样的，都是由于空气分子的散射作用而造成的。
只不过当日出和日落前后时，阳光通过厚厚的大气层，被大量的空气
分子散射的结果。据计算，太阳在地平线上时所透过的大气层厚度为白天太阳当头时所透过
的大气层的三十五倍。由于阳光被大量空气分子所散射，紫色和蓝色的光就减弱得最多，到
达地平线上空时已所剩无几了。余下的只是波长较长的黄、橙、红色光了。这些光线经地平
线上空的空气分子和尘埃、水汽等杂质散射以后，那里的天空看起来也就带上了绮丽的色彩。
空中的尘埃、水汽等杂质愈多时，这种色彩愈显著。如果有云，云块也会染上橙红艳丽的颜
色。
华是指紧贴月盘或日盘形成内紫外红的彩环。天空中有一层透光薄云，云中的水滴大
小均匀，若是由冰晶组成的云则要求冰晶尺寸均匀。月光或阳光透射云层过程中，受到均匀
云滴(水滴或冰晶)的衍射而产生这种现象。因日光太亮，人们不易观察到日华，月华则比较
常见。紧贴月盘的华又称华盖，通常华盖的紫色不太显著故内环呈青蓝色，其外呈黄色为主，
最外呈红色。有时在华盖外隔一暗圈后还会出现一个甚至几个彩色排序与华盖相同，但亮度
弱得多的同心光环，称为副华。
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虹含七种色光的太阳光线，射入大气中的水滴(雨滴或雾滴)，各种色光经历折射和反
射后，可在雨幕或雾幕上形成彩色光弧环。当光弧环对观测者所X的角半径约42度，光环
的彩色排序是内紫外红时，称为虹。人们常见的是一条虹，偶而能见到两条虹并列悬挂在空
中。
霓或称副虹。在虹的外面，有时还出现较虹弱的彩色光环，光环对观测者所X的
角半径约为52度，彩色环的排序与虹相反即内红外紫，称为霓。
极光
太阳是一个庞大而炽热的气体球，在它的内部和表面进行着各种化学元素的核反应，产
生了强大的带电微粒流，并从太阳发射出来，用极大的速度射向周围的空间。当这种带电微
粒流射入地球外围那稀薄的高空大大气层时，就与稀薄气体的分子猛烈地冲击起来，于是产
生了发光现象，这就是极光。
海市蜃楼
这是一种反常的折射现象，它是光线在垂直方向密度不同的大气层中传播，经过折射造
成的结果。常分为上现、下现和侧现海市蜃楼。