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第四章 地球的結構 4-1 固體地球的結構與組成物質 4-2 海洋的結構與組成物質 4-3 大氣的結構與組成物質 P.58 固體地球的組成 1 第四章 P.60 地殼的組成：主要為氧（約47％）、 矽（約27％）、鋁、鐵、鈣、鈉、 鉀、鎂等八大元素。其中氧和矽約 占了四分之三，因此地殼中大部分 的礦物都是矽酸鹽類。不同的礦物 組合成了不同的岩石。 常見的造岩礦物 第四章 2 P.60 常見的造岩礦物： 1. 矽酸鹽礦物：長石（地殼含量最高的礦 物）、石英(地表最常見的礦物)、角閃 石、輝石、雲母、橄欖石、黏土礦物等 ，都是矽酸鹽類的礦物。 2. 非矽酸鹽類礦物：方解石、石膏等，其 中方解石為碳酸鹽類礦物；石膏為硫酸 鹽類礦物。 常見的造岩礦物 3 第四章 P.60 長石 石英 橄欖石 黑雲母 白雲母 輝石 角閃石 高嶺石 方解石 非矽酸鹽， 碳酸鈣CaCO3 矽酸鹽類礦物 第四章 4 P.61 鐵鎂質礦物 主要陽離子為鐵 或鎂 顏色較深 密度較大 海洋地殼或地函 岩石含量較多 橄欖石、輝石、 角閃石、黑雲母 等 矽鋁質礦物 主要的陽離子為鉀、 鈉、鈣、鋁等 通常顏色較淺 密度較小 大陸地殼岩石含量 較多 長石、石英、白雲 母、黏土礦物等 組成固體地球的岩石 5 第四章 P.61 礦物組成岩石 岩石依據形成的方式可分為： 1. 火成岩：由岩漿凝固所形成的 2. 沉積岩：沉積作用形成 3. 變質岩：受壓受熱變質而成 火成岩 岩漿凝固而成的岩石，為地殼中含 量最多的岩石 P.61 火成岩的形成 第四章 7 P.61 火山岩 岩漿噴出地表急速冷卻，礦物顆 粒細小(微晶)或呈玻璃質，偶有 斑晶、氣孔及流紋 等。 火山 爆發 (地表淺層) 深成岩 岩漿 地下深處冷卻 岩漿在地殼深 處固化、冷卻 速率慢,礦物 顆粒粗(粗粒 組織)。 火山岩 vs. 深成岩 第四章 玄武岩 (微晶) 黑曜岩 (玻璃質) 花岡岩 (粗粒組織) 氣孔 浮岩 8 安山岩—微晶含斑晶 角閃石斑晶 第四章 9 火成岩的分類 第四章 10 P.61 依據生成環境(岩漿凝固的深度)分為： 深成岩：如花岡岩、閃長岩、輝長岩、橄 欖岩 火山岩：如流紋岩、安山岩(常具斑晶)、 玄武岩、黑曜岩(玻璃質)、浮石(多氣孔) 依據化學成分或礦物組成分類： 含鐵鎂質礦物多顏色較深、密度較大(、熔 點高)，例如玄武岩(基性岩) 矽鋁質礦物較多者則相反，如花岡岩(酸性 岩) 火成岩的分類 酸性 SiO2含量 熔點範圍 岩漿流動性 密度 顏色 岩理 玻 璃 火 質 山 岩 微 晶 質 深 顯 成 晶 岩 質 11 第四章 中性 基性 多 低 低 小 淺 少 高 高 大 深 冷卻 黑 曜 岩 浮 石 急速 快速 流 紋 岩 安 山 岩 玄 武 岩 緩慢 花 岡 岩 閃 長 岩 輝 長 岩 火成岩岩類 腦筋急轉彎 第四章 (1)牛小時候叫犢，兔子、烏龜 小時候如何稱 呼？ 答：兔崽子 龜兒子 (2)陰間和陽間的中間在那裡？ 答：太平間 (3) 避孕藥的主要成份是什麼？ 答：抗生素 12 沉積岩 13 第四章 P.62 風化 沉積物 搬運 母岩 侵蝕 變沉火 質積成 岩岩岩 沉積 成岩 沉積岩 壓膠再 密結結 作作晶 用用作 用 沉積作用和沉積岩 14 第四章 P.62 沈積作用：岩石受到地表的地質作用(外營 地質作用)至形成沈積岩的所有過程。包括 風化、侵蝕、搬運、沈降或沈澱、及成岩 作用(包括壓密、膠結、再結晶作用)等過 程。 成岩作用：沈積物從疏鬆的堆積到固化為 沈積岩的所有地質作用過程，包括壓密、 膠結、再結晶…等作用。 沈積物的分類 沈積物 的種類 成因 碎屑性 生物性 礦岩經生物.化學.物理 風化作用或侵蝕作用 後崩解而成 常見的 沈積物 礫 砂 (粒徑 (>2) (2~1/16) mm) 第四章 泥 15 P.62 化學性 經生物作 用(生物 經化學沈澱. 體.衍生 蒸發.. 等 物or硬質 作用形成 部)形成 鈣質.矽 水中鈣質. 質生物遺 矽質沈澱物 粉砂 黏土 or鹽.石膏.. 骸或動植 (1/16 (<1/256) 等蒸發物 物遺體 ~1/256) 沈積岩的形成與分類 碎屑性 成岩 作用 壓密作用、膠結作用 沈積岩 常見的 礫 砂 沈積岩 岩 岩 粉砂 岩 碎屑性 泥質岩 泥岩 (塊狀) P.62 生物 性 沈積物 的種類 化學性 壓密作用. 再結晶作用 生物性 頁岩 (具薄層 紋理) 16 第四章 石 灰 岩 石英.長 非片狀 方 主要 石 片狀黏土 石.雲母 黏土礦 解 組成 礫 礦物 砂或粉砂 物 石 化學性 石 鹽岩. 煤 灰 蒸發 岩 岩 方 石 解 炭 石 鹽. 石膏 碎屑沉積岩 第四章 17 P.62 砂為淺海沉積環境，而泥為深海沉積環境 地殼中含量最多的礦物為長石，石英次之。但 長石易風化，石英較抗風化，故地表沈積岩中 石英最多 碎屑沉積岩類 變質作用與變質岩 已存在的岩石經高溫、高壓作用變質而成 的岩石 P.62-63 變質作用與變質岩 19 第四章 P.62-63 岩石(火成.沈積.變質)長期受較高之壓力和溫度 作用，所含的礦物在固態下重新排列，甚至結 晶出新的礦物，形成『變質岩』的作用 變質程度愈高礦物顆粒愈大 (沉積岩) 高 變質程度低 百寶箱4-2 葉理--變質岩常見的特徵 第四章 20 P.63 壓力的作用:減少岩中礦物間的空隙,促成再結 晶作用,或產生原子排列較緊密的新礦物,或使 岩石中礦物重新排列、組織 改變、在垂直主 應力方向形成葉理 葉理 葉理：變質岩中具 有片狀或條狀礦物 顆粒，受壓時在和 主壓力垂直方向平 行排列而形成 第四章 百寶箱4-2 葉理狀變質岩 21 P.63 葉理是變質岩中特殊的構造，是由於岩石中原 有或新生成的片狀礦物，例如雲母礦物等，受 溫壓作用，礦物彼此平行排列的結果。 岩石中片狀礦物少時，葉理就不發達。 顯微鏡下 花岡岩 第四章 花岡片麻岩(具葉理) P.63 vs. 葉理 花岡岩 22 vs. 花岡片麻岩 變質岩的分類 23 第四章 P.62 原岩 頁 岩 泥 岩 具葉理 板 岩 片 岩 片麻岩 不具葉理 原岩 石英岩 砂 岩 花岡岩 花岡片麻岩 大理岩 石灰岩 綠泥片岩 玄武岩 角 閃 岩 蛇紋岩 橄欖岩 第四章 24 三大岩類的主要特徵及比較(一)成因不同 火成岩 沈積岩 變質岩 岩石經高壓高溫 成 沈積物固結而 作用,在固態下 岩漿冷却凝固 成 礦物重新排列或 因 再結晶而成 顯微鏡下的岩石 第四章 三大岩類的主要特徵及比較(二) 25 補充 岩 石 結 構 組 織 火成岩 沈積岩 變質岩 1.常呈塊狀產 出,礦物顆粒大 小隨冷卻速率 快慢由無結晶 的玻璃質到微 晶.斑晶.粗粒 組織 2.礦物常有自 己的結晶形狀 (多稜角) 3.礦物顆粒彼 此緊密鑲嵌 1.礦物較少具有自己的 結晶形狀，顆粒隨搬運 或沉積作用過程短長不 同而從有稜角(少)到磨 圓(多) 2.顆粒大小從礫到黏土 隨沉積環境而不同 3.顆粒間空隙常由膠結 物充填。特殊環境下亦 可由生物遺骸或化學沉 積物堆積固化 1.礦物顆常 有規則(長 形或片狀礦 物平行排列 形成葉理構 造)或呈緻 密排列 2.變質程度 愈高通常礦 物顆粒愈大 26 第四章 三大岩類特徵比較(三) 其他特徵 補充 火成岩 沈積岩 變質岩 粒狀組織斑晶, 層理,沈積構造葉理或受壓裂痕. 玻璃質,氣孔,流 交錯層.粒級層. 褶曲等 紋 波痕泥裂,化石 葉理 第四章 27 例題 【98學測】 科學家依據岩石生成方式的不同，把岩石分類 成火成岩、沈積岩與變質岩三大類。下圖為一 些常見的岩石，請依據圖回答下列問題。 1. 變質岩中所含的礦物，因曾受到較大壓力或溫 度的影響，故有些常呈一定的排列方向，圖中 哪個岩石最可能為變質岩？ (A)玄武岩 (B)片麻 岩 (C)礫岩 (D)花岡岩 (E)砂岩 【答案】(B) 第四章 28 例題 【98學測】 2.下列選項所列有關圖中五種岩石所屬岩石類別的 數目，何者正確？ 【答案】(E) 選項 (A) 火成岩 0 沈積岩 2 變質岩 3 (B) 1 1 3 (C) 1 2 2 (D) 2 1 2 (E) 2 2 1 (F) 3 1 1 (G) 3 2 0 岩石循環 第四章 29 P.63 岩 石 循 環 ： 三大岩類經 由地表和地 球內部的地 質作用不斷 演變的過程 。又稱「地 質循環」。 按此觀看動畫 岩石循環 腦力激盪4-2 地形照片 小學生的造句(一) 第四章 30 沒有...沒有...更沒有... 學校裡沒有流浪貓...沒有流浪狗..更沒有流浪 的人. 不如: 暴力傾向版— 你不如去死!!! 一...就....: 一隻娃娃就要一百塊 一時… 爸爸半夜一時0分時竟然還在喝酒。(師評:不 錯,還有句點) 一時想不通，開車去撞牆。(師評:應該是想 不開吧?) 一...先....： 一馬當先 你看… ：你看什麼看 ! 沒看過啊! 地球內部的探測-間接探測 31 第四章 P.64 間接探測：由地震波波速隨深度的變化可 推測地球內部的構造 同介質密度愈大波速愈快 。 同介質波速：固態＞ 液態＞ 氣態。 P波：縱波(疏密波)，介質振動方向平行波 前進方向)，可通過固體和液體。 S波：橫波(高低波)，介質振動方向垂直波 前進方向)，僅能穿透固體，無法在液態 內傳播。 地球內部的分層結構 第四章 32 P.65 古 氏 不 連 續 面 百寶箱4-3 地殼：地表～莫氏不連續面之間。由於 第四章 岩石密度的差異，各處地殼的厚度不同。 地函：莫氏不連續面到古氏不連續面間， 岩石組成以橄欖岩質為主。 33 莫氏不 連續面 地 上部 地函 函 下部 地函 古氏不 連續面 外核 內核 上 部 地 函 P.65 第四章 34 P.65 莫氏不連續面：分隔地殼與地函 古氏不連續面：分隔地函與地核 莫氏不 連續面 地 上部 地函 函 下部 地函 外核 內核 上 部 地 函 古氏不 連續面 地球的表面分層 35 P.65 海洋地殼 海洋地 區莫氏 不連續 面 第四章 大陸地殼 海洋地區 低速帶 (軟流圈) 腦力激盪4-3 大陸地區 莫氏不連續面 大陸地區 低速帶 (軟流圈) 第四章 36 低速帶：即軟流圈，由可塑性較大的物質 (岩石部分熔融)所組成。 岩石圈：軟流圈以上到地表間的範圍，平 均厚約100公里，包含地殼及部分上部地 函，即板塊所在。 P.64 固體地球的層圈結構－地核 第四章 37 P.64 地核：古氏不連續面以 下，主要組成為鐵、鎳 質。(證據：來自外太 空的鐵鎳隕石。)又分 (1)外核：液態→S波無 法通過。及 (2)內核： 固態→P波波速漸增。 S波無法在液體傳播 外核與地球磁場的形成 有關 固體地球的 請補充 層圈結構 上部 地函 下 部 地 函 外核 內核 地球內部的分層 第四章 P.64 38 分 層 細目 深度(公里) 主要組成 備註 地 殼 大陸地殼 海洋地殼 0~35(20-70) 0~7(5-10) 花岡岩質 岩石圈 (板塊) 厚約 100Km 玄武岩質 莫氏不連續面(7~70) 上部 地 地函 函 固態岩區 低速帶 不連續面~100 100~350 過渡帶 400~700 下部地函 700~2900 古氏不連續面(2900) 地 核 橄欖岩質 軟流圈 橄欖岩質 外核 2900~5120 鐵鎳質(液態) 內核 5120~6370 鐵鎳質(固態) 小歇 第四章 39 ~~~~~那兒賣的~~~~~ 那天逛到新光三越地下樓，發現一家賣麻糬的 店，每一種看起都十分美味可口，很想買幾個 來試試。 我問店員:「請問這個有單賣的嗎」 店員:「沒有，這都是日本的」 我:「> *&%^&%$%#$$@.....」 ~~~~~~搞分裂~~~~~~ 一位來台探親大陸人民，在機上感到口渴，便 對空服員說:"小姐，可不可以給我一杯茶水?“ 空服員(面帶微笑):"先生您是要茶還是要水?“ 大陸人:"茶水就是茶水，你們臺灣人就是愛搞 分裂!!“ 空服員:....... 4-2 海洋的結構與組成物質 P.66 圖片來源： http://seesdifferent.files.wordpress.co m/2009/07/ocean-temperature.jpg 海水溫度垂直分層 第四章 41 P.66 混合層 混合層： 1.能量主要來自太陽輻射。 2.經過波浪和洋流的充分 斜溫層 攪拌，溫度垂直變化不 大。 3.光合作用旺盛，是大多 數海洋生物的主要活動 深水層 範圍。 海水溫度垂直分層 第四章 42 P.66 混合層 斜溫層： 1.海水溫度隨著深度增加 斜溫層 而迅速降低。 2.流體傳能主要靠對流， 但暖海水在上，不易發 生對流。 深水層 3.斜溫層的底部水溫僅約 4～5℃。 海水溫度垂直分層 第四章 43 P.66 混合層 斜溫層 深水層 1.水溫隨深度增加而緩慢 下降。 深水層 2.海底水溫約是1～2℃， 不同地區的水溫其差異 並不明顯。 不同緯度的海水垂直分層與 水溫變化 無 明 顯 分 層 季 節 變 化 顯 著 1990年百慕達海域的海溫變化 第四章 44 P.66 混 合 層 明 顯 45 第四章 海水密度與溫度的分層 密度躍層 全球表層海水溫度分布的特徵 第四章 ？ 46 P.67 海水的表面溫度取決於日照量多寡，緯度越高溫度越低 Q:緯度越高溫度越低(日照量的多寡)，有無例外，why? 請 補 充 非洲及南美洲西側(低緯區)海水溫度受湧升 流影響，水溫明顯較其他同緯區低 全球表面海水年平均溫度分布圖 海流影響表層海水的溫度 第四章 47 P.67 表層海水溫度與海流 也有很大的關係。 例：冬季時臺灣東西 兩側同緯度表層海水 溫度常明顯不同，主 因為黑潮從低緯度帶 來溫暖的海水，終年 流經臺灣東部海域； 西側臺灣海峽則因中 國沿岸流向南流經， 使得冬季時，臺灣東 側的水溫較西側高。 太 平 洋 臺灣附近平均海水表面溫度 分布圖 第四章 48 4-2.2 海水組成 49 第四章 P.67 MgCl2 MgSO4 水 96.5％ 各種鹽類 3.5 ％ CaSO4 K2SO4 CaCO3 海水中含量最多的主 要鹽類 ‰ NaCl 27.2 3.8 MgCl2 MgSO4 1.7 1.3 CaSO4 0.9 K2SO4 0.1 CaCO3 水 鹽 溶解的氣體.. NaCl 海水的組成—鹽類 第四章 50 P.67 鹽類 1. 六大主要鹽類→NaCl( 鹹味)、 MgCl2 (苦味) 、 MgSO4 、 CaSO4 、 K2SO4 、 CaCO3… 2. 營養鹽：硝酸鹽、亞 硝酸鹽、矽酸鹽、磷 酸鹽…等受光合作用 及有機物分解所控制 之鹽類 摘自Thurman, H. V. (1993) "Essentials of Oceanography", 4th ed.。 百寶箱4-4 地球水的分布 第四章 海水的組成—鹽類的主要來源 51 Q：海水中(水以外)成分從哪裡來(第一章)？ 鉀 鎂 鈣 氯 氮 鈉 溴 硫 •陽離子：岩石溶解產生（K+、 Ca2+…) •陰離子：火山活動釋放之氣體(氯、硫..等) 海水的組成—鹽類 第四章 52 P.67 1. 可能來源─陽離子：岩石溶解產生； 陰離子： 火山活動釋放之氣體 2. 大多以離子型態存在 3. 含量最高的是鹹味的氯化鈉，其次是苦味的 氯化鎂。 4. 海水中的鹽因平均輸入及輸出大致保持平衡， 故平均鹽度( 表層平均約35 ‰ )變化小。 5. 海水中，各種要元素之間的比率大致不變 6. 鹽度：1公斤海水中溶解的總鹽量。常以 ‰表 示(稱「絕對鹽度」) 第四章 53 全球表層海水鹽度分布 P.68 1. 近陸低遠洋高：近陸海水因河川淡水注入致鹽度 低 2. 太平洋鹽度低大西洋高，近陸低 遠洋高 1. 大西洋的蒸發量高，且河水流入大西洋時鹽 分較高，故鹽度較高 2. 美洲的山脈主要在西邊，向西的河水很快流 入太平洋，向東流的河水較長有較長的時間 溶解鹽分，故太平洋鹽度低大西洋高 3. 太平洋的平均降雨量比大西洋多，沖淡表層 海水的鹽度 影響海洋表層鹽度的因素 第四章 54 P.68 主要因素： 降雨、蒸發、洋流、河流淡水注入、融冰… 海水鹽度的升降： 蒸發、結冰→鹽分析出→鹽度升高 下雨、飄雪、融冰或河川排水等→稀釋海水 →鹽度降低。 表層海水平均鹽度 約3.5%或35‰ 表層海水鹽度的分布(二) 第四章 55 P.68 表層海水鹽度與蒸發量(E)和降雨量(P)密切相關 ， (E－P)值愈大、鹽度愈大 表層海水鹽度的分布(三) 第四章 56 P.68 表層海水鹽度在南北緯20~30度最大：副熱 帶高壓 帶蒸發量大、降雨少 赤道地區因降雨多故鹽度小，高緯區因融 冰致鹽度較低 57 第四章 海水鹽度隨深度的垂直變化 P.69 1. 鹽度的垂直分布隨測量地點不同，分布型態有極 大的差異。 2. 深水層鹽度變化小。 海水中的營養鹽 • 來源：主要為大陸河流帶 來的岩石風化物質、生物 遺骸分解的產物、大氣中 的灰塵以及排入河川中的 廢棄物等。 • 表層因受植物分解含量少 、深層濃度高(表層海洋生 物活動會消耗大量營養鹽 ；生物死亡殘骸下沉到深 海，被細菌分解後釋出營 養鹽)。 • 湧升流區帶來下層營養鹽 ，常形成良好漁場 Q：表層與深 層何處營養鹽 含量較高？ 臺 灣 第四章 P.69 58 Q：哪種地 方的海水 表層可以 有較高營 養鹽含量？ 圖:臺灣附近的重要湧升流海域 第四章 大洋中各種營養鹽的垂直分布 表層營養鹽較少: 浮游生物行光合 作用消耗二氧化 碳、產生氧、消 耗營養鹽。 59 P.69 海水中的O2與CO2 二氧化碳溶解度較氧氣 高，故海水中的二氧化 碳含量較氧多。 浮游生物光合作用消耗 二氧化碳、產生氧、消 耗營養鹽。 二氧化碳：海水表層因 浮游植物行光合作用含 量最少 、深層較多 。 氧氣：和CO2 相反，表 層最多 、深層較少。 第四章 60 P.69 第四章 61 【例題】 下列選項中，影響表面海水鹽度最重要的兩個 因素為何？（應選2項） (A)雲量 (B)降雨量 (C)陽光強度 (D)海水蒸發量 (E)海水表面溫 度。 【100學測】 【答案】(B)(D) 第四章 小歇 上次到一家百貨公司去逛， 碰到一位男士要為他老婆買胸罩 但他並不知道他老婆的size有多大， 專櫃小姐很耐心的幫他 專櫃小姐說“有文旦那麼大嗎？“ 男士說“不，要小一點 ““橘子那麼大？“ “不，還要再小一點““ 那麼，雞蛋大？“ “對了，對了“那人說“是煎過的“ 62 4-3 大氣的結構與組成物質 P.70 大氣壓力的垂直分布 大氣壓力因空氣重量 產生，因此愈高處氣 壓愈低。 大氣質量集中於近地 表，因此愈高處氣壓 隨高度變化愈小。 約一半(50%)的空氣 集中於地表6公里內 第四章 64 第四章 氣壓隨高度的變化 Q：低對流層大氣壓力 隨高度的變化率？ 近地表大氣壓力約每 升高1公里，氣壓下 降100hPa。 利用這種對應關係 可以將氣壓值當作 高度值來應用。高 度計是測量氣壓, 轉換成高度的一種 應用。 65 P.70 第四章 【例題 】 右圖為大氣壓力與離地高度的 關係圖，下列有關氣壓的敘述 ，何者錯誤？ (A)利用氣壓 與高度的相關性，氣壓計也可 以作為高度計 (B)地面的氣 壓相當於高約76公分水銀柱底 面承受的壓力 (C)離地面8公 里處的高空氣壓，大致已小於 0.5大氣壓 (D)距地面愈高， 其氣壓隨高度的變化率愈來愈 大。【92學測】 【答案】(D) 66 溫度隨高度的變化 Q：大氣層依溫度 隨高度的變化可分 哪四層？ • 依溫度隨高度增 加或遞減，可將 大氣分為對流層 、平流層、中氣 層、熱氣層 影片—大氣的分層、水循環 第四章 67 P.70 對流層 第四章 68 P.70 Q：對流層顧名思義空氣會如何運動？ WHY？ •對流層因大氣中富含溫室氣體、會吸收地表輻 射 ，空氣易因地表的熱力作用而產生對流。 • 高度愈高，輻射熱減弱 且空氣越稀薄，氣溫越 低。 • 氣溫隨高度的變化：高 度每增加1 Km，氣溫下 降約 6.5 ℃。 冷 熱 地表 輻射 逆溫 第四章 69 氣溫隨高度增加而增加的現象稱之 平流層與增溫層一般均為逆溫層。 逆溫層中大氣穩定(不對流)，少垂直方向的運動 近地面發生逆溫層，容易造成空氣汙染物堆 積。 高 輻射逆溫 度 (km) 無雲、乾燥的夜晚，近 日間 夜晚 地面輻射冷卻速率較高 空快，而形成逆溫層。 水氣含量充足時，會形 逆溫層 成霧或露。 溫度(℃) 對流層 1. 2. 3. 4. 5. 空氣有顯著的對流 運動 富含溫室氣體,可吸 收地表輻射使氣溫 隨高度遞減 高度隨季節.緯度變 化(夏季及赤道較高) 空氣密度最大,水氣 含量最豐 天氣變化主要發生 於此 第四章 70 P.70 平流層 第四章 71 1. 厚度：對流層頂~ 約50㎞ 2. 臭氧層 (20~35km 濃度最大)吸收太 陽紫外線，使氣 溫隨高度遞增 3. 氣流穩定(平流) 適合國際飛航 P.71 中氣層 第四章 72 1. 厚度：平流層頂 ~80㎞ 2. 空氣稀薄，氣溫 隨高度遞減(3℃/ ㎞) 。 3. 大氣中最低溫處 出現在中氣層頂 (-90℃) P.71 熱氣層(增溫層) 1. 2. 3. 4. 5. 第四章 73 P.71 厚度:中氣層頂~ 吸收太陽短波輻射,使得溫度(空氣分子的 動能溫度)隨高度增加而上升 氧和氮因吸收太陽紫外線和X射線而分解 呈游離態(電離層) 電離層可反射較長波的無線電波 極光發生於此 圖:電離層能反射電波,幫 助無線電訊號傳播至遠處。 第四章 74 【例題 】 •一般而言，對流層中的大氣溫度隨著高度增加而 下降。在對流層中，全球平均的降溫率大約是每公 里下降攝氏6.5度，臺灣 嘉義測站（海拔約27公尺 ）七月分的長期平均氣溫是攝氏28.4度。試考慮地 面熱源與大氣降溫率的因素，推論下列何者最可能 是臺灣 玉山測站（海拔約3845公尺）七月分的長期 平均氣溫？ (A) 12℃ (B) 4℃ (C) 8℃ (D) 18℃ (E) 28℃。【94學測】 【答案】(C) 第四章 【例題 】 地球大氣的垂直溫度結構如 圖所示。增溫層的溫度所以 會隨高度而增加，其原因最 可能為下列何者？ (A)增 溫層最接近太空 (B)增溫層 受到太陽風的影響 (C)增溫 層接受來自太陽與地表的輻 射 (D)增溫層吸收太陽輻射 中的紫外線、X光 (E)增溫 層的空氣密度稀薄，空氣分 子間隔很大 【98學測】 【答案】(D) 75 第四章 妳真美 • 情人節到了， 男孩問女孩：妳喜歡什麼花？ 女孩羞答答道：我喜歡兩種花。 男孩急切地問：哪兩種？我送給妳！ 女孩低頭小聲說：有錢花，隨便花！ 男孩 傻傻地說：妳真美！ 女孩嫵媚地問：我哪美？ 男孩深情地說：想得美 !! 76 4-3.2 大氣的組成 77 第四章 P.72 定量組成 氣體 種類 不定量組成 占乾空氣體積 百分比（％） 氣體種類 氮 78.08 氧 20.95 二氧化碳 氬 0.93 水氣 甲烷 氖 0.0018 氧化亞氮 氦 0.0005 溫室氣體 臭氧 占空氣體積 比（ppm） 0～40,000 388 1.7 0.3 0.04 溫室氣體與溫室效應 第四章 78 P.72 大氣中H2O、 CO2、CH4、 O3、N2O(氧化亞 氮) 、CFCS 、 HFCs(氫氟碳化物)、 PFCs(過 氟化碳)、全氟碳化物、六氟化硫 …等溫室 氣體，可吸收地表紅外線(長波)輻射，再輻 射回地面，使地球保持溫暖、適合生物生 存發展，此現象稱溫室效應。 溫室氣體若大量增加，會加劇溫室效應， 可能破壞地球原有的熱平衡，使地表溫度 逐漸上升，致使地球系統失衡，引發複雜 的變遷。 溫室效應為地球產生保溫作用 第四章 79 第四章 2005～2009年 夏威夷測站所測出的CO2濃度 80 第四章 2005～2009年 全球的CO2濃度 81 第四章 82 【例題】 99學測 右圖為某地1972-1981 年間所觀測到大氣中的CO2 濃度變化，該地的季節區分為：春季為2-4 月，夏 季為5-7 月，秋季為8-1 0 月，冬季為11、12 月和 隔年1 月。下列關於該地大氣中的CO2濃度變化的 敘述，何者正確？ (A)每年冬季CO2 濃 度有增加的趨勢 (B) 每年春季CO2濃度有降 低的趨勢 (C)每年12 月所測得的CO2 濃度 最低 (D)每年CO2濃度 的變化趨勢無固定的 規律 【答案】(A) 第四章 83 The End 續: 腦力激盪及其他參 考資料 有一個國小的小學生 愛上了他的老師 忍了很久 終於決定跟老師示愛老師面有難色 跟他說 我們...差的太遠了啦 學生說 老師 請你相信我 我會愛你一輩子 老師忍不住了 心想 就直接說原因好了"我不 要小孩子啦" 學生聽了很樂"老師 你放心 我會很小心的" 第四章 百寶箱4-1 臺灣三大岩類的分布 臺灣為板塊碰撞所形成的新 興島嶼。在板塊衝撞隱沒時， 常引起安山岩成分的火山活 動。 臺灣北部的大屯火山群、基 隆火山群以及東部海岸山脈 的主要組成均為安山岩。 澎湖群島由地殼裂隙溢出的 玄武岩組成。 馬祖和金門則有中生代的花 岡岩。 85 第四章 百寶箱4-1 臺灣三大岩類的分布 臺灣最古老的岩層是中央 山脈中生代的變質岩，自 西而東，岩石的變質度逐 漸升高。 西部麓山帶和西部平原則 為沉積岩，以砂岩和頁岩 為主，部分含有化石。 86 第四章 87 腦力激盪4-3 地殼有大陸地殼和海洋地殼之別，兩者的厚度 與組成均有明顯的差異。為什麼大陸地殼比海 洋地殼厚上許多？ 因為大陸地殼的密度（約2.7g/cm3）較海洋地 殼（約2.9g/cm3）小，兩者皆位於密度較大且 較具塑性的地函之上，為使底下的壓力平衡， 所以大陸地殼的厚度就會較厚。 顯微鏡下的岩石 火成岩的深成岩 火成岩的火山岩 碎屑沉積岩 生物沉積岩 第四章 變質岩 88