内容正文:
第2课时 大气的受热过程
课标要求
素养目标
运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象
1.区域认知:通过示意图,知道太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的热量来源及传递方向
2.综合思维:从时空综合的角度理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用
3.地理实践力:通过生活中典型的案例,理解大气的受热过程和大气的保温作用原理
4.人地协调观:从能源安全、环境变化的角度,理解人类活动与大气受热过程的关系
能量来源:地球表层最主要的能量来源是 太阳辐射 。
2.地面的增温过程
3.大气的增温过程
(1)地面辐射
①地面辐射:地面吸收 太阳辐射 而增温,同时向外辐射热量。
②特征:与太阳辐射相比,地面辐射能量集中在 红外 波段,为 长波 辐射。
(2)大气增温
[凝思]
北京被雾霾笼罩期间到达地面的太阳辐射会发生什么变化?
[提示] 雾霾笼罩期间,大气对太阳辐射削弱作用增强,因此到达地面的太阳辐射会减弱。
4.大气逆辐射的保温作用
(1)大气逆辐射:大气在增温的同时,向外放出 长波 辐射,其中朝向地面的部分。
(2)作用:大气逆辐射把热量还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到 保温 作用。
[凝思]
我国新疆地区有“早穿皮袄午穿纱”的说法,你能否运用大气受热过程和保温作用原理解释其原因?
[提示] 新疆深居内陆,降水少,多晴朗天气,云层薄。白天对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射强,气温高,因此“午穿纱”。夜晚大气的保温作用弱,经过一夜的热量散失,早上气温低,因此“早穿皮袄”。
大气的受热过程与保温作用
◆[情境探究]
阳光房也称为玻璃房,是采用玻璃与金属框架搭建的全明非传统建筑,以达到享受阳光、亲近自然的目的,阳光房是国内外追求自然、时尚人士所推崇的建筑,阳光房为人们创造了一个舒适的氛围,即使在严寒的天气和雨季也能够让我们享受到春天的舒适,不会感受到一丝的寒冷。
结合材料探究:
(1)(地理实践力)请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳)、反射(大气对太阳)、地面辐射、大气逆辐射。
(2)(综合思维)寒冷的冬季白天,阳光房内温度较高的原因是什么?
(3)(地理实践力)探讨北半球中纬度地区的植物园可采取什么措施使热带植物安全越冬?
[提示]
(1)
(2)玻璃对太阳短波辐射几乎是透明体,大部分太阳辐射能够透过玻璃射到地面上,使地面增温;玻璃阻截地面长波辐射,阻止阳台内(暖)外(冷)空气以对流或湍流方式的热交换,使得阳台内温度高于阳台外。
(3)建造阳光房(玻璃温室),在适宜的时间移入其中,或者是加盖薄膜、草帘等建造温室大棚等。
◆[感悟提升]
1.大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用表现在大气对太阳辐射的反射、散射和吸收三个方面。如下表所示:
作用
形式
作用
特点
参与作用的大气成分
削弱的辐射
形成的自然现象
反射
作用
无选
择性
较大颗粒的尘埃、云层
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
空气分子,微小尘埃
可见光中波长较短的蓝、紫光
晴朗的天空呈蔚蓝色
无选
择性
较大颗粒的尘埃等
各种波长的太阳辐射
阴天的天空呈灰白色
吸收
作用
有选
择性
臭氧、水汽、二氧化碳等
紫外线、红外线
平流层中的臭氧能吸收紫外线,对地球生物具有保护作用
作用
形式
作用
特点
参与作用的大气成分
削弱的辐射
形成的自然现象
2.大气的受热过程原理
大气的受热过程可形象地概括为“太阳暖大地”“大地暖大气”,具体图解如下:
3.原理应用——利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉
(1)高海拔地区:地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富。
(2)内陆地区(如我国西北):气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富。
(3)沿海地区(如英国):气候湿润→阴雨天多→大气的削弱作用强→太阳能不丰富。
★[知识拓展] 大气对太阳辐射的削弱作用随纬度和时间变化的规律
(1)随时间变化:太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,太阳辐射作用越强,反之,被大气削弱得越多,太阳辐射作用越弱。
(2)随纬度变化:纬度位置越低,太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,太阳辐射作用越强;纬度位置越高,太阳辐射被大气削弱得越多,太阳辐射作用越弱。这是太阳辐射由低纬向两极递减的原因。
◆[典例体验]
下图为大气受热过程示意图。读图,完成(1)~(3)题。
(1)近地面大气主要、直接的热量来源是( )
A.①辐射
B.②辐射
C.③辐射
D.④辐射
(2)青藏高原地区太阳辐射强,但近地面气温比同纬