内容正文:
必修一 第二章 地球上的大气
课标要求和学科素养
Curriculum requirements and subject literacy
运用示意图,理解大气受热过程和热力环流的形成过程;
结合水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用,绘制近地面大气水平运动的方向示意图。
了解常见的热力环流的形式,并解释相关现象;
根据大气受热过程示意图,描述人类活动对温室效应的作用与环境的影响;(人地协调观);
对比高空和近地面温度、气压差异,认识垂直高度上对流层内部的大气运动状况。(区域认知);
课标要求
学科素养
绘制热力环流示意图,理解“海陆风”“城市热岛”的形成过程及其在生活中的应用(地理实践力)。
情境导入
图2.8 《台海使槎录》 初刻本
台湾海峡两岸的风向变化
清代黄叔敬在《台海使槎录》中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午.....四时皆然。”这里的“内地”指福建,“台地”指台湾。
为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?
这里的风是怎样形成的?
CONTENT
01
大气的受热过程
02
大气对地面的保温作用
03
大气热力环流
04
大气的水平运动—风
01-
大气的受热过程
The heating process of the atmosphere
(一)能量来源
大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。(根本来源)
(一)能量来源
物体温度越高,辐射能力就越强,波长就越短;
太阳辐射—— 波辐射
地面辐射—— 波辐射
太阳辐射主要集中在 区
短
长
可见光和红外
43%
50%
7%
思考:太阳辐射穿过大气的过程中,大气对太阳辐射有何影响?
太阳辐射
吸收
反射
地 球
大气
大气
太阳辐射
散射
(二)大气对太阳辐射的削弱作用
地 面
高层大气
平流层
对流层
O3
吸收紫外线
CO2
H2O
吸收红外线
参与的
大气成分 吸收的
波长范围 作用特点
1、 吸收作用
臭氧
二氧化碳 水汽
具有选择性,红、紫外线被强烈吸收;可见光被吸收少,大部分可到达地面。
紫外线
红外线
影响吸收强弱的因素:
臭氧、二氧化碳、水汽等的含量
(二)大气对太阳辐射的削弱作用
地 面
云层、尘埃
反射各种波长的光
参与的
大气成分 反射的
波长范围 作用特点
2、反射作用
云层、尘埃
无选择性
反射光呈白色
各种波长,主要为可见光
影响反射强弱的因素:
天气的阴晴状况——云层厚薄、雨雪、雾霾、沙尘天气等。
(二)大气对太阳辐射的削弱作用
地 面
空气分子、微小尘埃
蓝紫光最
易被散射
参与的
大气成分 散射的
波长范围 作用特点
3、 散射作用
空气分子、微小尘埃
有一定选择性
波长越短越易散射
蓝紫光最
易被散射
影响散射强弱的因素:
空气分子、微小尘埃的多少等
头脑风暴:利用所学知识,讨论解释以下现象
①白天为阴天时,温度较低
②晴朗的天空呈蔚蓝色,朝霞晚霞呈橙红色
③太阳光没有直接照到的地方,仍然明亮
④日出前和日落后的一段时间内,天空仍然明亮
⑤如果没有大气,天空是什么颜色?
(三)大气的受热过程
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
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。
到达地球表面的太阳辐射,被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温
“太阳暖大地”
(三)大气的受热过程
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
同时地面又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。
近地面大气因吸收地面长波辐射而增温。
“大地暖大气”
地面辐射
大气
吸收
(三)大气的受热过程
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
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。
“大地暖大气”
地面辐射
大气
吸收
逸出
(三)大气的受热过程
从大气的受热过程看,大气对太阳短波辐射吸收较少,太阳短波辐射能够透过大气到达地面;
大气对地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐射被大气截留。
所以,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源;
对流层大气的热量主要也是来源于此。
太阳暖大地→大地暖大气
思考:为什么对流层的温度随高度升高而降低?
高度(千米)
20
0
140
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
中间层
平流层
高
层
大
气
温度
(摄氏度)
对流层气温随高度增加而降低
(每上升1000m,气温降低6°C)
因为地面长波辐射是近地面大气主要的直接热源,所以一般距