第四节地球的圈层结构2012年6月16日18点37分24秒神舟九号载人飞船起飞成功，标志着我国航天事业发展蒸蒸日上，“谈天”就是为了“说地”，我国和世界各地的科学家们在钻研航天事业的同时从没停止对地球的探讨，那么地球究竟有什么特点呢？它的内部构造究竟是怎样呢？地球的内部圈层地球的内部圈层地球的外部圈层地球的外部圈层地球的圈层结构地球的圈层结构想一想想一想1、夏季，如果让你挑选西瓜，你会采用什么样的方法呢？2、我们能不能根据地球内部产生的震动来研究地球的内部结构呢？敲打西瓜敲打西瓜目前人类研究地球内部圈层结构的主要手段来目前人类研究地球内部圈层结构的主要手段来自对地震波的研究。自对地震波的研究。1 1、地地震震波波的的定定义义及及其其分分类类当地震发生时，地地下下岩岩石石发生强烈冲击，产生弹弹性性震震动动，并以波波的的形形式式向四四周周传传播播。这种弹性波叫做地地震震波波。一、地球的内部圈层一、地球的内部圈层较较 快快较较 慢慢固体、液体、气体固体、液体、气体 固固 体体都随所通过都随所通过物质的性质物质的性质而改变而改变横波：质点震动方向与地震波传播方向垂直，破坏性较强，主要引起左右晃动。纵波：质点震动方向与地震波传播方向平行，破坏性较弱，主要引起上下震动。当地震发生时，陆地上的人是先感觉当地震发生时，陆地上的人是先感觉到上下颠簸还是左右摇晃？为什么？到上下颠簸还是左右摇晃？为什么？ 先上下颠簸，后左右摇晃。 那在海上的人呢？那在海上的人呢？ 只会感觉到上下颠簸。 因为横波不能穿过液态物质。考考 考考 你你借助于地震波的研究来研究地球的内部圈层结构。借助于地震波的研究来研究地球的内部圈层结构。 地震波波速与地球内部构造图地震波波速与地球内部构造图读图步骤：读图步骤：1、阅读图名看横纵坐标含义2、读出显性信息（观察曲线的转折点和变化趋势）3、分析隐形信息（地震波的传播速度为什么会出现这种变化特点？）2 2、地球内部圈层的划分、地球内部圈层的划分地震波传播速度图地震波传播速度图地震波波速与地球内部构造图地震波波速与地球内部构造图A A地幔地幔地核地核B B莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面 横波横波纵波纵波地壳地壳15 深深 度度 千千 米米400040003000300020002000500050006000600010001000速度（千米速度（千米/ /秒）秒）912630PS岩石圈岩石圈33千米千米2900千米千米上地幔下地幔外核内核2 2、地球内部圈层的划分、地球内部圈层的划分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地核核上地幔上地幔下地幔下地幔外地核外地核内地核内地核分为上地幔和下地幔分为上地幔和下地幔上地幔存在上地幔存在软流层软流层，是，是岩浆发源地岩浆发源地 地壳与上地壳与上地幔顶部（软流层以上的地幔顶部（软流层以上的上地幔）合称上地幔）合称岩石圈岩石圈主要由铁、镍组成主要由铁、镍组成温度、压力和密度很大温度、压力和密度很大外核可能为熔融状态外核可能为熔融状态;内内核为固态金属球核为固态金属球主要由岩石组成主要由岩石组成厚度不一，厚度不一，大洋部分觉大洋部分觉薄，大陆部分较厚薄，大陆部分较厚地球内部各圈层结构的特点地球内部各圈层结构的特点活动活动在莫霍界面和古登堡界面，地震波波速的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？莫霍界面和古登突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？堡界面下的物质状态可能是什么？ 说明了物质状态发生了变化；在莫霍界说明了物质状态发生了变化；在莫霍界面下面下P、S波都能通过，物质状态是固态，波都能通过，物质状态是固态，在古登堡界面以下，在古登堡界面以下，S波消失，物质状态波消失，物质状态可能可能是液态。是液态。想一想想一想 除了可以依靠除了可以依靠地震波地震波，想一想还能通过哪些渠道或方想一想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？ 温泉、热泉遥感技术其他改进钻探技术火山喷发的物质二、地球的外部圈层二、地球的外部圈层大气圈大气圈生物圈生物圈水圈水圈1 1、大气圈、大气圈（1 1）低层大气的组成及其作用）低层大气的组成及其作用二、地球的外部圈层二、地球的外部圈层（2 2）大气的垂直分布）大气的垂直分布对流层平流层上冷下热上冷下热高空对流高空对流电电离离层层高层大气（2 2）大气的垂直分布）大气的垂直分布气象学与气候学气象学与气候学第一章第一章 大气的成分状态与结构大气的成分状态与结构（2 2）大气的垂直分布）大气的垂直分布气象学与气候学气象学与气候学第一章第一章 大气的成分状态与结构大气的成分状态与结构对流层平流层上冷下热上冷下热高空对流高空对流电电离离层层高层大气对流旺盛近地面，对流旺盛近地面，纬度不同厚度变；纬度不同厚度变；高度增来温度减，高度增来温度减，只因热源是地面；只因热源是地面；天气复杂且多变，天气复杂且多变，风云雨雪较常见风云雨雪较常见气温初稳后升热气温初稳后升热只因层中臭氧多只因层中臭氧多水平流动天气好水平流动天气好高空飞行很适合高空飞行很适合电离层能反射电离层能反射无线电波，对无线电波，对无线电通讯有无线电通讯有重要作用重要作用-24-知识拓展知识拓展-25-逆温现象逆温现象1、逆温含义、逆温含义 一般情况下，对流层温度上冷下热，但在一定条件下，对流层某一高度有时也会出现气温随高度增加气温随高度增加而升高而升高的现象，这种气温逆转现象我们称之为“逆温逆温”。-26-逆温现象逆温现象2、逆温的类型及其成因、逆温的类型及其成因-27-逆温现象逆温现象3、逆温的危害、逆温的危害 逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，逆温层的存在，造成局部大气上热下冷，阻碍了阻碍了空气对流运动的发展空气对流运动的发展，使大量烟尘、污染物、水汽凝，使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面，结物等聚集在它的下面，能见度变差能见度变差，空气污染加重空气污染加重，尤其是城市及工矿区上空，由于凝结核多，易产生尤其是城市及工矿区上空，由于凝结核多，易产生浓浓雾天气雾天气，有的甚至造成严重的大气污染事件，如，有的甚至造成严重的大气污染事件，如光化光化学烟雾学烟雾。1943年年洛洛杉杉矶矶光光化化学学烟烟雾雾事事件件2 2、水圈、水圈1、概念 水是地球表面分布最广的物质，地球上各种水体共同组成了水圈。2、构成（1）空间分布：分为海洋水、陆地水和大气水，其中陆地水又分为地表水和地下水（2）水质：分为淡水 (3%) 和 咸水 (97%)3、意义（1）地理环境的基本要素：水分和能量的不同组合，使地球表面形成不同自然带和自然景观类型（2）生命活动的基本条件：水溶解岩石土壤中的营养物质，为满足生物需要创造了前提（3）地理环境发展演化的动力：水循环不仅调节气候，净化空气，而且几乎伴随着一切自然地理过程，促进地理环境的发展和变化3 3、生物圈、生物圈1、概念 地球上生物所构成的一个极其特殊、又极其重要的圈层。2、结构 在地理环境中，生物圈并不是单独占有空间，而是分别渗透于水圈、大气圈下层和地壳表面。3、意义 生物圈的质量较小，但它非常活跃，是极其特殊和重要的地理圈层。-30-外部圈层外部圈层内部圈层内部圈层地球的同心圈层结构地球的同心圈层结构大气圈大气圈水水 圈圈岩石圈岩石圈地地 壳壳地地 幔幔地地 核核生物圈生物圈地壳和上地幔的顶部地壳和上地幔的顶部 岩石圈岩石圈（软流层之上）（软流层之上）地壳地壳大陆地壳大陆地壳含：大陆：七大陆地含：大陆：七大陆地 大陆架大陆架 大陆坡大陆坡大洋地壳大洋地壳含：海沟、海盆、海岭等含：海沟、海盆、海岭等29上地幔顶部上地幔顶部空间：随纬度增加厚度降低。空间：随纬度增加厚度降低。空间：随纬度增加厚度降低。空间：随纬度增加厚度降低。低纬地区：平均厚度低纬地区：平均厚度低纬地区：平均厚度低纬地区：平均厚度1717171718km18km18km18km；中纬地区：平均为中纬地区：平均为中纬地区：平均为中纬地区：平均为1010101012km12km12km12km；高纬地区：平均为高纬地区：平均为高纬地区：平均为高纬地区：平均为8 8 8 89km9km9km9km；时间：夏季的厚度大于冬季。时间：夏季的厚度大于冬季。时间：夏季的厚度大于冬季。时间：夏季的厚度大于冬季。（2 2）大气的垂直分布）大气的垂直分布对流层平流层上冷下热上冷下热高空对流高空对流电电离离层层高层大气1 1、地地震震波波的的定定义义及及其其分分类类当地震发生时，地地下下岩岩石石发生强烈冲击，产生弹弹性性震震动动，并以波波的的形形式式向四四周周传传播播。这种弹性波叫做地地震震波波。二、地球内部圈层的划分二、地球内部圈层的划分较较 快快较较 慢慢固体、液体、气体固体、液体、气体 固固 体体都随所通过都随所通过物质的性质物质的性质而改变而改变小结小结地地球球的的内内部部圈圈层层地地震震波波地壳地壳地幔地幔地核地核莫霍界面莫霍界面古登堡界面古登堡界面不连续面不连续面划分依据划分依据岩石圈岩石圈 = 地壳地壳 + 上地幔顶部上地幔顶部岩石圈包括地壳岩石圈包括地壳 ，地壳是岩石圈的一部分，地壳是岩石圈的一部分软流层在上地幔上部大约软流层在上地幔上部大约60-250千米（上界）至千米（上界）至400千米（下界）深度之间。千米（下界）深度之间。60岩岩石石圈圈、地地壳壳和和软软流流层层的的区区别别