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地球的外衣

时间:2022-02-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:地球被一层厚厚的大气包裹着,它对地球有重要的“保护”作用,使地球成为一个温和的球体,为生命的生存和发展提供“廉价”的空气。大气的成分是很复杂的,空气是大气的主要成分,是指干燥洁净的自然气体;另外,大气中还有水汽和液体微粒、固体物、污染物等。空气非常稀少,地球引力也很微弱,大气分子可以散逸到其他星球空间。现在许多大城市都有空气质量报道,其中有一个指标就是大气中的悬浮颗粒数。

二、地球的外衣

背 景

地球被一层厚厚的大气包裹着,它对地球有重要的“保护”作用,使地球成为一个温和的球体,为生命的生存和发展提供“廉价”的空气。这一层大气通常称为大气圈。

由于地球表面接受太阳的光热不同,冷热分布不均,就产生了许多天气现象,如刮风、云雾、雨雪等。这种天气现象在地球表面的分布是有规律的,如有终年高温多雨的热带,有终年严寒少雨雪的寒带,有温度、降雨适中的温带。

由于地面高低起伏的变化和距离海洋远近的不一样,地球上形成了比较复杂的气候类型,如沙漠气候、海洋性气候等;同时也形成了许多特殊的天气现象,如寒潮、台风等。

大气圈对地球有十分重要的作用,它像一件外衣一样,保护着地球上的生物。大气圈中的氧和二氧化碳是地球绿色植物进行光合作用和呼吸作用等生命活动的基础;地表蒸发的水汽在大气圈中凝结,以降水形式回归地表,使得地球上的水永远不会被完全蒸发掉,而水又是万物生命之源;同时,大气圈还能调节地表温度,使其变化比较缓和,不会骤冷骤热,给生命的发展提供了稳定的环境;此外,大气圈还能缓解“天外来客”——小行星、陨石、流星对地球的冲击……想想看,如果没有大气圈,地球该是多么可怕的不毛之地!

学习与思考

提起“大气”,可能很多人认为是“空气”,实际上大气和空气不是一回事。大气的成分是很复杂的,空气是大气的主要成分,是指干燥洁净的自然气体;另外,大气中还有水汽和液体微粒、固体物、污染物等。

你能看见大气吗?通常人是看不见大气的,但能感觉到大气存在,例如刮风时会感到有气体流动,人在跑步时会感到有气流阻挡。人们所接触的大气主要是陆地表层的气体。大气有多厚?不同高度又是怎样变化的呢?

要知道大气的厚度,首先要定出大气的高空界限,现在还没有统一的说法,根据大气的性质,一般大气的上界定在距地面1200公里的高度上。科学家们根据大气成分、温度、运动形式等,将大气分成五层。

对流层是指大气最低的一层,平均厚度12公里。这一层中,大气的上下运动和水平运动都很明显,云、雾、雨、雪都发生在对流层。这一层同人类生活、生产关系非常大,也是对动物和植物存在、发展变化影响最大的一层。

对流层的上部是平流层,平均厚度约45公里,上界距地面高度55公里左右。这一层的气体以水平运动为主,水汽含量很少,云很难形成。距地面20~25公里有个含量很高的“臭氧层”。

中间层在平流层以上,平均厚度约30公里,上界距地面高度为85公里,这个高度上气温降到零下83摄氏度。

中间层以上为暖层,上界距地面800公里。空气很稀薄,太阳辐射很强,随高度增加气温迅速上升。

散逸层是距地面800公里高度以上的大气层。空气非常稀少,地球引力也很微弱,大气分子可以散逸到其他星球空间。同样,地球引力可将其他星球空间的物质分子拉入大气圈。

你知道吗?

大气的成分是怎样的

我们前面已经说过,大气层像一件外衣一样保护着地球,人类就生活在大气层的最底层,生命活动必须由大气层来支持。想想那些登上月球的宇航员,他们凭着宇宙飞船到了大气层之外,但不得不穿上厚重的宇航服以保证生命活动的正常进行。大气对我们来说是那么重要,但它看不见、摸不着,日常生活中谁也不会去关注它,你知道这无形的大气中都有些什么吗?

严格说来,低层大气(即与人类活动关系最紧密的大气)是由干洁空气、水汽和悬浮微粒三部分组成的。

干洁空气是指不含水汽和微粒杂质的空气。说它是“空气”,实质上它一点也不空。它由78%的氮,21%的氧,0.9%的氩,0.03%的二氧化碳和其他更微量的元素组成,如氦、氢、臭氧等。大气中的二氧化碳主要来源于燃料的燃烧,有机体的腐解和动、植物的呼吸过程,由于这些过程都发生在地面上,因此大气中的二氧化碳主要集中在20千米以下,而且一般夏季多于冬季,陆地多于海洋,城市多于农村(大工业城市的二氧化碳含量可高达0.05%~0.07%)。二氧化碳是植物光合作用不可缺少的原料,但如果大气中二氧化碳含量过高,就会导致“温室效应”,给地球上的生命带来损害。

大气中的水汽来源于地面水的蒸发,但大气中水汽的含量并不是固定的,它会随着时间、地点和气象条件的不同而有较大的变化。据观测表明,在1.5~2千米的高度上,水汽的含量已减少到了地面的一半,在5000米的高度上,更少到地面的1/10,再向上就更少了。云、雾、雨、雹等天气现象都是大气中水分导致的。

现在许多大城市都有空气质量报道,其中有一个指标就是大气中的悬浮颗粒数。什么是大气中的悬浮颗粒呢?它主要包括固体杂质和液体杂质。固体杂质主要有燃烧烟尘、海水飞溅扬入大气蒸发后产生的盐粒、风吹起的灰尘及细菌、微生物、花粉等等,它们大多集中在大气的低层;液体颗粒主要指水滴、酸雾等。

在自然界的活动中,火山爆发、森林火灾、有机体腐解等会带来一些“大气污染物”,如二氧化硫、硝酸、硫化氢等,但这些污染物一般都能通过自然环境的自净机能自动协调,不会给人和环境带来明显的影响。

专题研讨

唱歌曲《地球,你好吗?》

地球,你好吗?

(根据CCTV-3的MTV记录的歌词)

当天空不再是蓝色,小鸟不会飞翔;

当江河不再有清澈,鱼儿也离开家乡;

当空气不再是清新,花朵也失去芬芳;

当乌云遮住了太阳,世界将黑暗无光;

当冰山渐渐地融化,地球是一片汪洋;

当大地干枯了村庄,眼睛也失去了渴望;

当城市的车川流不息,从此没有一点安详;

当童话失去了森林,仙女也失去了魔棒;

当玩具变成你的衣裳,从此没有天真幻想;

当贪婪拼命的追逐,没有动物与你歌唱。

让我们一起热爱吧,

让我们一起歌唱,

让我们一起呼唤,

地球,你好吗?

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