内容正文:
大气的受热过程和大气运动
第一课时 大气的受热过程和保温作用
最高温33℃,出现在15:00-17:00;
最低温11℃,出现在6:00-8:00。
日温差21℃。
*
最高温35℃,出现在13:00-15:00;
最低温25℃,出现在4:00-6:00。
日温差10℃。
*
太阳辐射光谱示意图
物体的温度越高,
辐射中最强部分的波长越短
太阳表面温度
约5500°C
地球固体表面
均温约22°C
近地面大气
均温约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
太阳辐射能量最集中的部分
*
太阳辐射
有选择性吸收
O3
H2O、C2O
O3吸收紫外线
H2O、C2O吸收红外线
无选择性反射
散
射
太阳辐射
平流层
→ →
对流层
↑↓ ↑↓
天空晴朗
天气多变
太阳暖大地
地面吸收太阳辐射后增温
地面辐射
太阳辐射是
根本能量来源
大气吸收的热量主要是长波辐射,对短波辐射吸收很少,因此,
地面辐射是近地面大气主要、直接的热源
大气吸收
大 气 辐 射
大气升温后
大地暖大气
大 气 辐 射
大气
逆辐射
大气还大地
削弱作用
保温
作用
(温室效应)
大气中云量(或其他物质)越丰富,削弱作用和保温作用就越强
*
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对地面保温作用
名称 具体过程 热量来源
太阳暖大地 大部分太阳短波辐射到达地面,地面吸收后增温 太阳辐射
大地暖大气 地面增温后形成地面长波辐射,大气吸收后增温 地面辐射
大气还大地 大气增温后形成大气长波辐射,其中向下的部分称为大气逆辐射,它将大部分热量还给地面,对地面起到保温作用 大气辐射
*
大气的削弱作用和保温作用
大气上界
太阳辐射
太阳辐射
反
射
吸
收
地面辐射
吸
收
散
射
大
气
逆
辐
射
大
气
辐
射
地面辐射
吸
收
大
气
逆
辐
射
大
气
辐
射
削弱作用
保温作用
大气逆辐射每时每刻都存在,最强时为大气温度最高时,即午后2时(14点)左右
短波
长波
合作探究:大气受热和保温过程
在古老的神话传说中,月亮上的“广寒宫”终年深冷幽寂,实际上“广寒宫”并不是一直都深冷幽寂的。在有太阳照射时,“广寒宫”可以达到130℃的高温,在没有太阳照射时,温度下降到-180℃~-170℃,离地球如此之近的月球与地球温差差异这样大。
不管是白天还是黑夜,月球上的天空都是黑色的,区别是白天天上也有一个明亮的太阳,比地球上看太阳还要亮很多。那为什么这么亮的太阳还照不亮天空呢,那是因为月球表面没有大气,所以光线都是直射,没有太阳和星星的天空便是一片漆黑。而地球上因为有大气层的缘故,阳光在大气中散射的到处都是,所以白天的天空便是亮的。
1.月球表面白天温度为什么高达130℃?
2.月球表面夜晚温度为什么低至-180℃~-170℃?
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
月球没有大气
夜
夜晚温度降至-183°C
白天温度可达130°C
白天,由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,升温快,气温很高
夜间,由于没有大气的保温作用,月球表面温度骤降,气温很低
昼夜温差大
短波
长波
*
解释全球气候变暖
温室气体
(CO2、CH4等)
排放
增多
→
→
→
吸收地面长波辐射增多
大气逆辐射/保温作用增强
→
→
气温
变高
全球变暖
→
备注:主要的温室气体有水汽(H₂O)、二氧化碳(CO₂)、
氧化亚氮(N₂O)、氟利昂、甲烷(CH₄)等
原理应用:
分析昼夜温差大小
①地势
②天气
③下垫面
地势高
大气稀薄
→
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
天气晴朗
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
阴天
相反
下垫面
比热容大
→
→
白天增温速度慢
夜晚降温速度慢
→
→
昼夜温差较小(如海洋)
归纳提升:
现象 原因
晴朗天空呈蔚蓝色 晴天时,太阳光中的蓝、紫色光易被散射
阴沉天气呈灰白色 阴天时,云层厚,大部分太阳光被反射
日出前、日落后天空明亮 大气的散射作用改变了太阳光的方向
白天多云时气温比晴天低 多云时,云层反射作用强,到达地面的太阳辐射少
夜晚多云时气温比晴天高 夜晚多云时,大气逆辐射强,地面散失热量少
现象 原因
晚秋或寒冬霜冻多出现在晴朗的夜晚 晴朗夜晚,大气逆辐射弱,热量散失多,地面气温低,易出现霜冻、大雾等现象
青藏高原辐射强但气温低 高原上空气稀薄,大气削弱作用小,但保温作用也弱
利用烟雾防霜冻 烟雾能增强大气逆辐射,减少地面热量的散失
现象 原因
果园中铺沙或鹅卵石 防止土壤水分蒸发的同时能增加昼夜温差,有利于水果糖分积累
一天中最高气温和最低气温不出现在日出日落时 近地面大气的直接热源是