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第四节地球的圈层结构


四 、 地 球 的 圈 层 结 构

上天、入地、下海三大壮举。载人 宇宙飞船可以在太空遨游,下海有潜艇, 可谓上天有路,下海有法,但对于我们 脚下的地球却是入地无门。那么地球内 部到底什么样子呢?是否像传说中那样 有十八层呢?目前人类研究地球内部圈 层结构的主要靠什么手段研究?

一、地球的内部圈层
1、划分依据——地震波
纵波 (P波) Primary waves 分 类 纵波 横波 特
传播速度

横波 (S波) Secondary waves 点
传播介质状态

较快
较慢

固体、液体
固体

共同点:传播速度都随所通过物质的性质而改变。

速度(千米/秒)

(1)假设地球是 均质的,地震波速 还会变化吗?为什 么? (2)地震波速的变化 特点反映了什么? (3)地震波速的最大 变化在哪个深度?如何 变化?反映了什么? 地震波的传播速度

2、圈层划分

莫霍界面

古登堡界面

地核

不连续面 莫霍界面 古登堡界面

地下深度 33千米处(大陆 部分 ) 2900千米处

波速变化 该面下,P、S波速都明 显增加

在这里,P波速忽然下降, S波完全消失

地壳

地幔

外地核(液)

内地核(固)

除了可以依靠地震波,想一想还能通过 哪些渠道或方法获取地球内部的信息?
改进钻探技术 火山喷发的物质 温泉、热泉 遥感技术 其他





地核

岩石圈

二、地球的外部圈层

大气圈 水 圈 生物圈 岩石圈

自然
地理

环境

地 球 外 部 圈 层 与 地 理 环 境







岩 石 圈

想一想
1.内部圈层与外部圈层的划分界限有什么差异?

内部圈层的界限相对明显,外部圈层相互 渗透、相互影响更为密切,并无明显的界限。 2.人类生活的空间与哪些圈层直接相关? 四大圈层——岩石圈、大气圈、水圈、生物圈 3.就你的认识,人类的生产、生活与这些圈层 (尤其是四大圈层)是什么关系? 相互联系、相互制约

大气圈 生 物 A 圈

B 水圈

3. 读地球四个圈 层构成的示意图 分析A、B、C分 别代表什么圈层?

C 岩石圈

外部圈 层 大 气 圈

概念

组成

特征或重要性

由气体和悬浮物 气体和悬浮物 是地球自然环 组成的包围地球 质,主要成分 境的重要组成 的复杂系统 是氮和氧 部分 地球表层水体 地表水、地下 水圈里的水处 构成的连续但 水、大气水、 于不间断的循 不规则的圈层 生物水等 环运动之中 生物圈与大气 地球表层生 生物及其 圈、水圈和岩 物及其生存 生存环境 石圈相互渗透、 环境的总称 相互影响

水 圈 生 物 圈

低层大气的组成
组成
主要 干 成分

作用(对生命活动和自然环境) 生物体的基本成分 维持生命活动必需的物质

氮 氧

洁 空 气 微量
成分

CO2 光合作用基本原料,对地面保温

O3 吸收紫外线,保护地球上的生物





成云致雨的物质基础





水汽凝结核,成云致雨的必要条件

想一想:位于非洲 中部的乞力马扎罗 山,被称为“赤道 上的白雪公主”, 即地处热带,山顶 却终年积雪,这是 什么原因?

大气的垂直分层
大气共分为哪几层?

高 层 大 气
平流层 对流层

大气的垂直分层
电 离 层

高 层 大 气
平流层 对流层

电离层能反射无线 电波,对无线电通 讯有重要作用 气温初稳后升热, 只因层中臭氧多, 水平流动天气好, 高空飞行很适合。

高度增,温度减, 只因热源是地面; 天气复杂且多变, 风云雨雪较常见。

大气垂直分层及其特点
名 称 对 流 层 主要 成分 范围
(千米)

? 的大气 0-12 质量及几 乎全部的 水汽和杂 随季节和 纬度变化 质

气温 高度↑ 气温↓
100m↑ 0.6℃↓

主要特点 运动 天气 对流运 天气复 动显著 杂多变

与人类关系

最密切, 生活在其 底部

平 氮、氧 臭氧层- 高度↑ 以平流运 “地球保护 晴朗 流 有臭氧 12-50 气温↑ 动为主 伞” 层 层
高层 高度↑气 大气 氮、氧 50-3000 温先↓后 密度小 利于飞行



存在电离 层能反射 无线电波

冰川水 人类实际能够利用的 海洋水 地 球 淡水资源仅占地球淡 1 :海洋、河流和 问题 2 :一个体重 50 河流水 上 大气水 水储量的 0.3% ,约为 的 湖泊约占地球表面积 千克的学生,体内含 地表水 湖泊水 水 地球总储水量的十万 的 3/4 水 千克。 。 陆地水 分之七。 地下水 生物水

33

水圈的作用
?地理环境的基本要素:水分和能量的不同 组合使地球表面形成了不同自然带和自然景 观类型;

?生命活动的基本条件:水溶解岩石和土壤 中的营养物质,为满足生物需要创造了前提。 ?地理环境发展演化的动力:水分循环不仅 调节气候,净化大气,而且几乎伴随着一切 自然地理过程,促进了地理环境的发展和演 化。

生物圈
生物圈是地球生物与其环 境共同组成的特殊圈层。
生物圈存在于大气圈下层、 水圈和岩石圈中,是自然地理 环境中最活跃的圈层。

植物的生长环境需要有岩石圈 提供其生长的土壤条件;需要水圈 提供水分条件;需要大气圈通过光 合作用进行物质积累和通过呼吸作 用放出二氧化碳,吸收大气中的氧 气;水分条件又制约着植物的生长、 动物的生存;影响着岩石的侵蚀和 土壤的发育。

1、读气温的垂直分布图,回答下列问题 ⑴写出图中字母代表的大气层的名称 A 对流层B 平流层 C 高层大气 ⑵A层 下 部热,上 部 C 冷,气流以对流 运动为主。 ⑶在A、B、C三层中: 50 与人类关系最密切的是 A B 层;现代飞机多在 B 层 飞行,因为该层 天气晴朗 ; 12 A 大气平稳 。 -100 -50 0 50 100 温度(℃) B 层中有人类生存的天然 屏障; C 层中的电离层 气温的垂直分布图 对无线电短波通讯有重要作用。

2、将下面几种成分的代号填入表中,与其 作用进行正确的搭配: A、二氧化碳 B、水汽 C、臭氧
D、氮 E、氧 F、尘埃

构成地球上生物体的基本成分 水汽凝结时,可作凝结核 植物光合作用的原料,对地面有保温 作用 吸收长波辐射,成云致雨的重要条件 一切生物维持生命所必需的物质 地球生命的保护伞

D F A

B E
C

谢谢!

速度(千米/秒)

当地震发生时, 地下岩石受到强 烈冲击,产生弹 性震动,并以波 的形式向四周传 播,这种弹性波 叫地震波

地壳
大陆地壳:双层

读图思考以下问题
大洋地壳:单层

地 上层: 硅铝层 壳 下层:硅镁层

莫霍界面

地幔

1.海拔高低与地壳厚薄的关系; 海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄 2.大陆地壳与大洋地壳的区别; 大陆地壳由硅铝层和硅镁层组成,平均厚度 约33km;大洋地壳只有硅镁层,平均厚度约 6km

地幔物质组成

地幔
莫霍面 软流层 上地幔

软流层:上地幔上部, 说出软流层的位置 可能是岩浆的主要发源 岩石圈 地之一
地幔
古登堡面

试比较岩石圈和地壳的 岩石圈—— 范围 地壳和上地幔顶部(软 流层以上),由坚硬 的岩石组成的圈层部 分。

地壳





地核:组成物质可能是高温高 压状态下的铁和镍 外核:呈液体或熔融状态,它们 相对地壳流动,可能是地球磁 场产生的主要原因. 内核:呈固态
外核 内核

地 核

地核:位于古登堡面以下直至地 心,厚度约3400千米。 分为: 内核和外核。

小结:
地 球 的 圈 层 结 构
内 部 圈 层 外 部 圈 层 地壳

地幔
地核

莫霍界面

岩石圈

古登堡界面

大气圈 水圈 生物圈


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