内容正文:
第三节 大气受热过程与热力环流
第1课时 大气的受热过程
[课标要求] 运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象。
1.运用过程示意图,能区别太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的热量来源、传递方向及相互关系。
2.运用综合思维,理解大气对地面的保温作用的基本原理及其在人们生产、生活中的应用,培养学生的地理实践力。
3.从能源安全、环境变化的角度,以人地协调观理解人类活动与大气受热过程的关系。
大气对太阳辐射的削弱作用
[预读教材]
1.能量来源
(1)地球大气最重要的根本能量来源:A __________,属于短波辐射。
(2)近地面大气主要的、直接的热源:B __________,属于长波辐射。
太阳辐射
地面辐射
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2.大气对太阳辐射的削弱作用
反射 大气中的______和较大颗粒的尘埃能将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙空间去。____的反射作用尤为显著
散射 太阳辐射遇到____________、尘粒、云滴等,就会改变辐射的方向,向四面八方发生散射
吸收 太阳辐射经过大气层时,一小部分被大气吸收。吸收具有________,平流层中的臭氧,强烈吸收________,对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收________
云层
云
空气分子
选择性
紫外线
红外线
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大气对地面的保温作用
[预读教材]
1.大气增温:地面长波辐射几乎全部被大气中的水汽和_________ (主要在对流层中)吸收,大气吸收_____________后会增温。
二氧化碳
地面长波辐射
2.大气保温[注1]
3.共同作用
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[助解教材]
[注1]诱思:谚语说“十雾九晴”,请解释原因。
提示:“十雾九晴”,指深秋、冬季和初春时,大雾多发生于晴天。这是因为晴天时,云层较薄,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,夜晚大气逆辐射弱,造成下垫面的昼夜温差大,易形成雾。
[注2]辨析:大气逆辐射不只在夜晚存在。大气逆辐射是始终存在的。由于夜晚没有了太阳辐射,对地面而言,大气逆辐射显得更为重要。
[学能解惑]
下图就是我国月球探测器——月球车“玉兔”,“玉兔”身上装满了多种精密探测仪器,这些仪器正常工作温度在-40—50 ℃。肩部有两片可以伸缩的太阳能帆板电池,为月球车行走提供能源。为了让月球车到月球上顺利执行任务,科研人员曾将玉兔号放在我国最接近月球表面环境的库姆塔格沙漠进行地面外场试验。
1.结合月球大气环境分析说明当时玉兔号在月球表面执行任务时可能会遇到的困难。
提示:缺乏大气保护,完全裸露在宇宙辐射中;昼夜温差巨大,易损坏仪器。
2.地面外场试验场地要尽可能地模拟真实的月球表面,你认为最难模拟的条件是什么?
提示:月球上没有大气的削弱和保温作用,太阳辐射强,昼夜温差大,所以最难模拟的条件是光照、温度。
[思考交流]
1.为什么火山喷发出的颗粒物质使日出和日落时的太阳变得更红?
提示:火山灰增加了大气中的尘埃浓度,大大增强了散射功能。当太阳升起和快落下的时候,它与我们的距离是最远的,太阳光要穿越的大气层距离也是最长的,当遇到更多的尘埃粒子时,被散射的光也就越多,最后剩余的红光最多,所以显得更红。
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2.为什么8月份的青藏高原气温不高,却容易被晒黑?
提示:8月份青藏高原上气温不高是因为大气直接吸收可见光的能力很弱,致使较强的太阳辐射也使大气得到的热量不多,所以气温不高。容易被晒黑是因为空气稀薄使空气中的尘埃微粒和水滴少,加上晴天多,降水多,所以大气对太阳辐射的削弱作用小,因此更容易被晒黑。
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[综合思维]
1.大气对太阳辐射的削弱作用原理
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;朝霞、晚霞呈红色
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;房间里、日出前、日落后天空明亮
吸收作用 有选择性 臭氧、水汽、二氧化碳等 紫外线、红外线 全球变暖;臭氧能吸收紫外线,对地球生物具有保护作用
2.大气对太阳辐射的削弱作用变化规律的分析
(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;一年中的夏季、一天中的正午太阳高度最大,太阳辐射作用最强。
(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。这是太阳辐射由赤道向两极递减的原因。
3.利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉
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
内陆地区
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