内容正文:
第二节 大气受热过程和大气运动
课时1 大气的受热过程和大气对地面的保温作用
课程标准
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
学习目标
1.运用示意图、视频、模拟实验等,说明大气的受热过程。2.能够运用示意图说明大气保温作用的基本原理。
一、大气的受热过程
1.两个热源
(1)地球大气最重要的能量来源:太阳辐射。
(2)近地面大气主要的、直接的热源:地面长波辐射。
2.两个过程
(1)地面增温过程:大部分A(太阳辐射)透过大气射到地面,使地面增温。
(2)大气增温过程:地面被加热,并以B(长波辐射)的形式向大气传递热量,使大气增温。
判断
1.地面的直接热源是太阳辐射。( √ )
2.地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。( √ )
3.大气对太阳辐射的吸收具有选择性。( √ )
二、大气对地面的保温作用
1.对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强,因此,地面长波辐射绝大部分被大气吸收。
2.大气辐射大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
判断
1.水汽和二氧化碳可以强烈吸收长波辐射。( √ )
2.白天没有大气逆辐射。( × )
探究点 大气的受热过程和保温作用
“嫦娥五号”探测器是由中国空间技术研究院研制的中国首个实施无人月面取样返回的航天器。其计划在探月工程三期中完成月面取样返回任务,是中国探月工程的收官之作。月球表面昼夜温差很大,白天阳光垂直照射的地方温度高达127℃,夜晚温度可降到-183℃。据此回答下列问题。
1.请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳辐射)、反射(大气对太阳辐射)、地面辐射、大气逆辐射。[来源:学科网]
答案
2.分别说明大气对太阳辐射和近地面的影响。
答案 大气通过反射、散射、吸收,对太阳辐射有削弱作用。大气通过大气逆辐射,对近地面有保温作用。
3.据此简要分析月球表面昼夜温差大的原因。
答案 月球表面无大气。白天,没有大气对太阳辐射的削弱作用,太阳辐射全部到达月球表面,使其温度很高;夜晚无大气逆辐射,无保温作用,月球表面散失热量多,使其温度很低。
[来源:学科网ZXXK]
1.大气对太阳辐射的削弱作用
作用特点
参与作用的大气成分
被削弱的辐射
形成的自然现象
反射作用
无选择性
云层、较大尘埃
各种波长的太阳辐射
夏季多云的白天,气温不太高
散射作用
有选择性[来源:Zxxk.Com]
大气分子、颗粒微小的尘埃[来源:学科网ZXXK]
波长较短的蓝、紫色光[来源:Zxxk.Com]
晴朗天空呈蔚蓝色
无选择性
颗粒较大的尘埃等
各种波长的太阳辐射
阴天、黎明天空呈灰白色
吸收作用
有选择性
臭氧、水汽、二氧化碳
紫外线、红外线
2.大气对地面的保温作用
由上图可知,大气对地面保温作用的过程可归纳如下表:
图示
名称
具体过程
热量来源
Ⅰ
太阳暖大地
太阳辐射到达地面,地面吸收后增温
太阳辐射
Ⅱ
大地暖大气
地面增温后形成地面辐射,大气吸收后增温
地面辐射
Ⅲ
大气还大地
大气增温后形成大气辐射,其中向下的部分称为大气逆辐射,它将大部分热量还给地面
大气逆辐射
拓展延伸 大气受热过程原理的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
(2)应用于农业生产实践,提高生产效益
利用温室大棚生产反季节蔬菜;利用烟雾防霜冻;果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
(3)利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉如:高海拔地区——空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富;内陆地区——晴天多,阴雨天少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。
燃煤污染对雾霾天气的形成产生巨大的影响,为了改善空气质量,2017年北京煤改电新增18.9万户。下图为“大气的保温作用示意图”。读图回答1~2题。
1.对地面起保温作用的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.北京煤改电后,将导致( )
A.甲减弱 B.乙增强
C.丙无变化 D.丁减弱
答案 1.C 2.B
解析 第1题,图中甲是到达大气上界的太阳辐射,乙是到达地面的太阳辐射,丙是大气逆辐射,丁是地面辐射,对地面起保温作用的是大气逆辐射,C项正确。第2题,北京煤改电后,二氧化碳排放量减少,大气对太阳辐射的削弱作用减弱,到达地面的太阳辐射(乙)增强,地面辐射(丁)增强,大气逆辐射(丙)减弱,B项正确,C、D项错误;对到达大气上界的太阳辐射(甲)没有影响,A项错误。
图甲为南昌附近一个蔬菜大棚的照片;图乙为“地球大气受热过程示意图”,图中数字代