内容正文:
学习目标
1.运用示意图,说明大气受热过程,并解释相关现象。
2.运用示意图,说明大气保温作用,并解释相关现象。
夜
太阳编射
反射
大气锅射
大气编财
太阳桌射
月孩表面辆射
上
效
太阳的
地面华财
大气连铝射
大
地面锅鞋
大气连福射
月球表面
地球表面
对流层大气的热量主要来自于哪里?
能量来源与辐射类型
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
太阳辐射能主要集中在波长较短的:
物体以电磁波的形式向外放射能量,
可见光区,约占总能量的50%。
这种传送能量的方式称为辐射。
辐射能力[J/(cm·minμm]
太阳辐射
短波辐射
12
0.4微米
0.76微米
10
地面辐射
长波辐射
大气辐射
长波辐射
50%
6
紫蓝青绿黄橙红
物体的温度越高,辐射中最强部分的
紫外区
见
波长越短,反之则波长越长。地球固体
区
7%
区
43%
0
波长
表面和近地面大气温度比太阳低得多。
0.20.40.60.81.0
1.5
2.0
3.0(m)
太阳辐射的波长范围
:
大气对太阳辐射的削弱作用
投射到地球上的太阳辐射,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳
辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。
作用
形式
作用特点
参与作用的
被削弱的
大气成分
波段
实例
吸收
臭氧(平流层)
紫外线
有选择性
平流层中的气温随
00H-0
水汽、C02(对流层)
红外线
高度增加而增加
散射
有选择性
空气分子
波长较短的
晴朗的天空呈
微小尘埃
蓝光、紫光
蔚蓝色
反射
云层
丝
无选择性
较大尘埃
各种波长
夏季多云的白天
气温不会太高
大气对太阳辐射的削弱作用
投射到地球上的太阳辐射,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳
辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。
龄外线
可可见相
红外光
阳幅
大气和地面的
反射、射34%
大气上界
大偶上果
大气吸收196
大气
大气中的水汽、C0,主要吸收波长较长的红外线,臭氧主要吸收波长较短
的紫外线,但对太阳辐射中能量最强的可见光吸收的较少,大部分可见光
能够透过大气到达地面,使地面增温。
近地面大气主要的、直接的热源-地面长波辐射
地面因吸收太阳辐射而增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给近
地面大气。地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气,到达宇宙空间外,
绝大部分(75-95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。
短波辐射
①到达大气上界的太阳辐射
大气对太阳短
长波辐射
②大气反射、散射太阳辐射
波辐射吸收较少
③大气吸收的太阳辐射
对地面长波辐射
④到达地面的太阳辐射
吸收较多,绝大
⑤地面辐射
部分地面长波辐
⑥大气吸收的地面辐射
射被大气截留
地面
⑦射向宇宙空间的地面辐射
箭头粗细表示能量的多少
近地面大气主要的、直接的热源--地面长波辐射
为什么近地面大气对太阳辐射吸收较少,而对地面辐射吸收较多?
(1)辐射类型差异:太阳辐射是短波辐射;地面辐射是长波辐射;
(2)大气吸收具有选择性:近地面大气中的水汽、二氧化碳等,吸收长
波辐射的能力很强。
思考:一天中什么时候最热?
12点太阳辐射最强,13点地表温度最高,14点近地面大气温度最高
思考:“高处不胜寒”是如何形成的?
地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。距地面越远,大气接
收到的地面长波辐射越少,气温越低。
近地面大气主要的、直接的热源--地面长波辐射
地面因吸收太阳辐射而增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给近
地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后,又以对流、传导等方式层
层向上传递能量。
⑤地面辐射
短波辐射
长波辐射
⑥大气吸收的地面辐射
⑦射向宇宙空间的地面辐射
地面仍通过长波辐射而散失热量,地面温度降低
近地面大气温度随之降低
地面
夜晚地球大气温度会降低到如月球般-183℃吗?
箭头粗细表示能量的多少
大气对地面的保温作用
地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气,到达宇宙空间外,绝大部
分(75-95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波
辐射后会增温。大气在增温的同时,也向外辐射长波辐射。
短波辐射
大气辐射
长波辐射
⑧大气逆辐射
⑨射向宇宙空间的大气辐射
⑧
大气逆辐射把热量传给地面,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
地面
箭头粗细表示能量的多少
影响大气逆辐射的因素
①气
温:气温越高,大气辐射越强,大气逆辐射也越强;
②大气成分:大气中水汽、二氧化碳含量越大时,大气逆辐射越强。
③天
气:天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强
温度越高,辐射越强。12点太阳辐射最强,13点地面温度最高,地面辐
射最强,14点大气温度最高,大气辐射(包括大气逆辐射)最强。
气象谚语有“露重见晴天”的说法,