内容正文:
第二节 大气受热过程和大气运动
第二章 地球上的大气
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一、大气的受热过程
1.说明大气的受热过程。
2.说明大气对地面的保温作用。
3.结合实例,用大气的受热过程原理解释相关地理现象。
课标要求
运用示意图和相关资料,说明大气的受热过程。
学习目标
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2
新课导入
初冬季节,农民常采用烟熏的方法来防止农作物冻害,你能解释其原理吗?
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大气的受热过程
太阳辐射的能量主要集中在可见光区
太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源
50%
7%
43%
通过实验可知:物体的温度越高,辐射的波长越短
物体的温度越低,辐射的波长越长
一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,辐射的波长与温度有什么关系呢?
太阳表面温度约5500°C
地球固体表面平均温度约22°C
近地面大气平均温度约22°C
太阳
辐射
地面
辐射
大气
辐射
短波
辐射
长波
辐射
长波
辐射
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地面
大气反射(与云层厚度、尘埃有关)
太阳辐射100%
O3、 氧原子吸收紫外线
CO2、水汽吸收红外线
散射(波长较短的蓝紫光容易被散射)
宇宙空间
1、大气对太阳辐射的削弱作用
大气上界
地面增温→太阳是地面热量的根本来源
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地面辐射是大气的主要的、直接的热源,太阳辐射则是形成地面辐射和大气辐射的能量源泉(根本来源)。
大气的受热过程
作用
形式 参与作用的大气成分 被削弱的光线 作用特点
吸收
反射
散射
臭氧(平流层)
水汽、二氧化碳(对流层)
紫外线
红外线
吸收强烈,
有选择性
云层、尘埃
各种波长同样被反射
无选择性
空气分子、微小尘埃
较大颗粒的尘埃等
有选择性可见光中
波长较短的蓝紫光
无选择性各种
波长的太阳辐射
阴天的天空
呈灰白色
晴朗的天空
呈蔚蓝色
云层越厚
反射能力越强
大气对太阳辐射的削弱作用
案例分析
为什么晴朗的正午天空呈蓝色?早晚呈红色?————散射
早晚阳光斜射,穿过路程长,短波各色光皆被散射,剩下红光投射地面,阳光红似火,地平线附近的天空呈红色霞光。
正午太阳高度大,穿过大气路程短,仅蓝光被散射至弥散天空因而天空呈蔚蓝色。
日出前、日落后天空仍然明亮→大气散射作用改变了太阳光的方向
大气上界
地 面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
地面增温
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大
气
辐
射
大气逆辐射
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
“大气还大地”
被CO2 、H2O气体吸收
2、大气对地面的保温作用
地面辐射
大气吸收 、反射、散射等削弱作用
射向宇宙空间
地面辐射是近地面大气主要、直接的热源
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学以致用
请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱,围者火炉吃西瓜”现象
新疆地处内陆,气候干旱,晴天多,云量少。白天大气的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高,出现“午穿纱”的现象;晚上大气的保温作用弱,地面损失热量多,至清晨近地面气温达到最低,故有“早穿皮袄”的现象。
案例分析
在晚秋和寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?
案例分析
“不时不食”,讲的是吃东西要应时令、按季节。然而,到了如今,冬天吃西瓜、夏天吃萝卜,反季节蔬菜大行其道,这又是为何呢?试用解释温室大棚的保温原理?
太阳辐射
地
面
辐
射
白天塑料薄膜、玻璃等材料能够透过太阳光,照射到地面,地面产生长波辐射,而透明覆盖材料能够阻挡长波辐射,从而通过土壤、墙体蓄积更多的热量;
到了夜间,由于透明覆盖材料的保温作用,使得室内环境温度不至于过低。
2、在寒冬,为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用?
人造烟幕能增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻。
案例拓展
1、为什么白天多云,气温比晴天低,夜间多云,气温又比晴天高?
大气对太阳辐射的反射作用
大气逆辐射
大气的受热过程
探究活动:请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。我们还能为延缓全球变暖做些什么?
温室气体排放增多 大气吸收地面辐射增多