第四节 地球的圈层结构

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1、第四节 地球的圈层结构 对于地球内部，人类无法直接观察。英国对于地球内部，人类无法直接观察。英国小说家曾写过一篇科幻小说小说家曾写过一篇科幻小说地心游记地心游记，我，我国也有十八层地狱之说。时至今日，人类依然国也有十八层地狱之说。时至今日，人类依然是是“上天有路，入地无门上天有路，入地无门”，人类的潜意识里，人类的潜意识里对地球内部充满了恐惧对地球内部充满了恐惧 直到有一天，人们通过对地震波的研究，直到有一天，人们通过对地震波的研究，开始了对地球内部世界的大揭密开始了对地球内部世界的大揭密普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册一、地球的内部圈层

2、一、地球的内部圈层有关地震波纵波(P)：传播速度较快，可以通过固体、液体 和气体传播横波(S)：传播速度较慢，只能通过固体传播。共同点：通过不同介质时，波速会发生改 变（变快、变慢或突然消失）普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册 波速突然发生变化的地方，说明上下组成物质波速突然发生变化的地方，说明上下组成物质不一样。我们把不一样。我们把 波速突然发生变化波速突然发生变化的面，叫做不的面，叫做不连续面。连续面。19091909年，奥地利地震学者莫霍洛维奇发现在大年，奥地利地震学者莫霍洛维奇发现在大陆地壳下陆地壳下3333千米千米处，纵波横波的波速都增加。为了处，纵波横波的波速都增加。为了

3、纪念他，人们把这个界面叫纪念他，人们把这个界面叫“莫霍面莫霍面”。19141914年，德国地球物理学家古登堡发现地下年，德国地球物理学家古登堡发现地下29002900千米千米处地震波速明显变化，后证实该处上下组处地震波速明显变化，后证实该处上下组成物质及状态截然不同，为地核与地幔的分界层，成物质及状态截然不同，为地核与地幔的分界层，人们将这个界面称为人们将这个界面称为“古登堡面古登堡面”。人们根据这两个不连续面，把地球内部划分为人们根据这两个不连续面，把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个一级圈层。地壳、地幔和地核三个一级圈层。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册332900速度千米/秒

4、)地震波的速度与地球内部圈层的划分地震波的速度与地球内部圈层的划分莫霍界面莫霍界面地壳地壳地幔地幔地核地核上地幔下地幔外核内核普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册古登保界面古登保界面 读图思考：读图思考：在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的突然变化说明了什么问题？莫霍界面和古登堡界面然变化说明了什么问题？莫霍界面和古登堡界面下的物质状态可能是什么状态？下的物质状态可能是什么状态？说明物质组成和状态发生了变化。在莫霍界说明物质组成和状态发生了变化。在莫霍界面下面下P P、S S波都能通过，波速明显增加，说明物质波都能通过，波速明显增加，说明物质状态是

5、固态，组成物质不一样。在古登堡界面以状态是固态，组成物质不一样。在古登堡界面以下，下，S S波消失，物质状态可能是液态。波消失，物质状态可能是液态。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册圈层名称圈层名称不连续面不连续面深度深度（km)特征特征莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面290033地壳地壳地地幔幔地核地核上地幔上地幔下地幔下地幔外核外核内核内核上地幔上部存在一个上地幔上部存在一个软流层，这里可能为软流层，这里可能为岩浆的主要源地岩浆的主要源地 由铁和镍组成。外由铁和镍组成。外地核可能呈熔融状态。地核可能呈熔融状态。内地核压力极大，铁镍内地核压力极大，铁镍原子挤成固态金属球。原子挤

6、成固态金属球。1、由各类岩石组成、由各类岩石组成2、厚度不均，大洋部、厚度不均，大洋部分薄，大陆部分厚分薄，大陆部分厚圈层的划分圈层的划分普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册地球内部的特殊圈层地球内部的特殊圈层 岩石圈岩石圈 地壳和上地幔的顶部（软流层以上的地幔）地壳和上地幔的顶部（软流层以上的地幔）是由岩石组成的，称为岩石圈。是由岩石组成的，称为岩石圈。岩石圈与大气圈、水圈、生物圈共同岩石圈与大气圈、水圈、生物圈共同构成与人类具有最紧密关系的圈层。四大构成与人类具有最紧密关系的圈层。四大圈层相互联系，相互制约，形成人类赖以圈层相互联系，相互

7、制约，形成人类赖以生存的自然环境。生存的自然环境。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册 除了除了地震波地震波，还能通过哪些渠道或方，还能通过哪些渠道或方法获取地球内部的信息？法获取地球内部的信息？火山喷发的物质温泉、热泉遥感技术其他改进钻探技术普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册地球的外部圈层可分为地球的外部圈层可分为大气圈大气圈、水圈水圈、生生物圈物圈三个圈层。它们与三个圈层。它们与岩石圈岩石圈相互交错、相互相互交错、相互影响，形成人类赖以生存的自然环境。影响，形成人类赖以生存的自然环境。

8、普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册问题：低层大气中各种成分有何作用？从地面到从地面到20003000千米的高千米的高空，是厚厚的大气层，由于受地心空，是厚厚的大气层，由于受地心引力的影响，大气的质量主要集中引力的影响，大气的质量主要集中在低层。在距地面在低层。在距地面15千米的范围就千米的范围就占了整个大气质量的占了整个大气质量的80以上。以上。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册干洁空气干洁空气水汽水汽固体杂质固体杂质氮氮氧氧二氧化碳二氧化碳臭氧臭氧地球上生物体的基本成分地球上生物体的基本成分人类和一切生物维持生命活人类和一切生物维持生命活 动所必需的物质动所必需的物质绿色

9、植物光合作用基本原绿色植物光合作用基本原料、对地面保温作用料、对地面保温作用吸收紫外线吸收紫外线“地球生命保护伞地球生命保护伞”水的相变产生云、雨、雾、雪等天气现象，水的相变产生云、雨、雾、雪等天气现象，直接影响地面和大气的温度直接影响地面和大气的温度大气中悬浮着的尘埃、孢子、花粉等大气中悬浮着的尘埃、孢子、花粉等固态微粒。作为凝结核，成云致雨的固态微粒。作为凝结核，成云致雨的必要条件必要条件普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册 地球大气的密度、地球大气的密度、温度、压力、组分和电温度、压力、组分和电磁特性等都磁特性等都随高度而变随高度而变化，化，具有多层次的结构具有多层次的结构特征。

10、大气的密度和压特征。大气的密度和压力一般随高度按指数律力一般随高度按指数律递减；温度、组分和电递减；温度、组分和电磁特性随高度的变化不磁特性随高度的变化不同，按各自的变化特征同，按各自的变化特征可分为若干层次可分为若干层次。2.大气的垂直分层大气的垂直分层普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册对流层：地球大气最底层，与人类关系最密切的一层厚度随季节和纬度变化；气温随高度递减；是最薄的一层，但集中了大气质量的3/4和几乎全部的水汽和杂质；空气对流强烈，天气复杂多样。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册对流层：对流层：特点特点与人类的关系与人类的关系气温随高度增加而递减气温随高度增加

11、而递减每上升每上升100 m，温度降低，温度降低06摄氏度摄氏度对流运动显著对流运动显著天气现象复杂多变天气现象复杂多变（三条）厚度厚度 ：随纬度、季节而变化：随纬度、季节而变化 低纬地区热力对流作用旺盛对流层厚度大。高纬低纬地区热力对流作用旺盛对流层厚度大。高纬地区，地表温度低，热力对流作用弱，厚度小地区，地表温度低，热力对流作用弱，厚度小天气现象复杂多变，与人类关系最密切普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册平流层平流层 大气中臭氧的主要分布区。因其大量吸收太阳紫外辐射，所以气温随高度递增。空气做平流运动，大气平稳，天气晴朗，有利于航天飞行。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1

12、册平流层：平流层：厚度：厚度：特点特点与人类与人类的关系的关系对流层顶至对流层顶至5055千米千米气温随高度增加而上升气温随高度增加而上升（臭氧层（臭氧层2227千米达最大值）千米达最大值）气流以平流运动为主气流以平流运动为主臭氧吸收紫外线，人类的臭氧吸收紫外线，人类的“天然屏障天然屏障”水汽固体杂质少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册高层大气：高层大气：从平流从平流层顶到层顶到3 0003 000千米的千米的高空范围。密度小，高空范围。密度小，与星际空间接近。与星际空间接近。该层中有大量离子该层中有大量离子和自由电子，构成和自由电子，构

13、成电离层。电离层。电离层能够反射无线电波。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册高层大气：高层大气：厚度：厚度：特点特点与人类与人类的关系的关系平流层顶至平流层顶至20003000千米千米气温随高度增加，先下降后上升气温随高度增加，先下降后上升有若干电离层（80500千米）能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用密度小，气压低（密度小，气压低（20003000千米高空已非常接近行星际空千米高空已非常接近行星际空间的密度）间的密度）普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册读右图并回答：读右图并回答：如一架飞机从如一架飞机从A A水平飞行到水平飞行到B B，则从大气的则从大气的_层进入层进

14、入_层；层；在在A A、B B两处飞行时较平稳的两处飞行时较平稳的是在是在_处，原因是处，原因是 _._.30 0 30 60 N20100A B千米 A A、B B两处天气复杂多变的应是两处天气复杂多变的应是 处处 A A、B B两处中臭氧浓度较大的是两处中臭氧浓度较大的是 处。处。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册对流对流平流平流ABB大气平稳，天气晴朗，能见度高。大气平稳，天气晴朗，能见度高。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册 各种水体共同组成了水圈，是一个连续而不规则的圈层普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册地球上的水体地球上的水体海洋水占海洋水占96.5%

15、陆地淡水占陆地淡水占3%冰川、深冰川、深层地下水层地下水占占98%可直接利用的淡水资源可直接利用的淡水资源占淡水总量的占淡水总量的0.3%，主，主要是要是江河水、湖泊水江河水、湖泊水和和浅层地下水浅层地下水。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册 南极冰盖占地球上南极冰盖占地球上7272的淡水资源。北极的淡水资源。北极格陵兰冰盖占到地球格陵兰冰盖占到地球10%10%的淡水。全球的淡水。全球82%82%的的淡水储存在两极淡水储存在两极 世界上世界上2/32/3的城市缺水，的城市缺水，1212亿人严重缺水。亿人严重缺水。发展中国家约有发展中国家约有1010亿人喝不到清洁的水，亿人喝不到清洁的

16、水，1717亿亿人没有良好的卫生设施，每年约有人没有良好的卫生设施，每年约有25002500万人死万人死于饮用不清洁的水。于饮用不清洁的水。西方语：人类将来会为淡水而打仗西方语：人类将来会为淡水而打仗普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册 每人每天的生活用水在每人每天的生活用水在100100200200毫升之间，毫升之间，人体的重量中人体的重量中65%65%是水，失水是水，失水12%12%就会导致死亡。就会导致死亡。水质直接影响人类的健康。水质直接影响人类的健康。生活用水：城市人均用水量中国为每天为90升，中小城市50-70升，深圳市为400升，农村人均用水15-40升；欧美500升，最

17、高为600升。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册 水不仅为维持地球的一切生命所必须，而水不仅为维持地球的一切生命所必须，而且对一切社会经济部门都具有生死攸关的重要且对一切社会经济部门都具有生死攸关的重要意义。意义。水热不同组合使地球表面形成了不同的自然带水热不同组合使地球表面形成了不同的自然带和自然景观。和自然景观。水是生命的创造者；水是生命的创造者；水是气候环境的调节器；水是气候环境的调节器；水是地球表面的水是地球表面的“雕塑家雕塑家”；水几乎伴随一切地理过程，促进地理环境水几乎伴随一切地理过程，促进地理环境的发展和演化的发展和演化普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高

18、中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册生物圈是地球生物与其环境共同组成的特殊圈层。生物圈不单独占有空间，生命活动渗透到大气圈下层、水圈和岩石圈上部，生命的质量仅相当于大气圈的1/300、水圈的1/700，但却是自然地理环境系统中最活跃最生机勃勃的圈层。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册 在现有技术条件下，人类无法模拟出一个在现有技术条件下，人类无法模拟出一个类似地球的、可以供人类生存的生态环境，地类似地球的、可以供人类生存的生态环境，地球是大自然赐予人类唯一的家园，人类应该努球是大自然赐予人类唯一的家园，人类应该努力保护它。力保护它。普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第1册下课了，休息一下吧！下课了，休息一下吧！