内容正文:
第三章地球上的大气
第二节大气的受热过程
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127℃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。你知道是为什么吗?
学习目标
1
能够运用示意图说明大气受热过程以及大气保温作用的基本原理。(综合思维)
理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温效应。(综合思维)
2
运用大气受热过程解释相关地理现象。(地理实践力和人地协调观)
3
太阳辐射
太阳不停地以电磁波的形式向四周放射能量,即太阳辐射。
太阳辐射是地球大气的根本热源。
1.5亿千米
太阳辐射能量最集中的部分
太阳辐射光谱示意图
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
可见光(波长从长到短):红橙黄绿蓝靛紫
物体的温度越高,向外辐射的波长越短,为短波辐射;物体温度越低,向外辐射的波长越长,为长波辐射。
5
地面吸收47%
臭氧吸收紫外线
水汽、二氧化碳吸收红外线
大气上界
云层、尘埃反射
空气分子
微小尘埃散射
19%
34%
思考:太阳辐射经过大气层后为什么只有47%的能量被地面吸收?这些能量去了哪里?
红外光
可见光
紫外线
CO2
H2O
反射
散射
O3
吸收
吸收
太阳辐射
一、大气对太阳辐射的削弱作用
吸收
反射
散射
臭氧吸收紫外线、二氧化碳和水汽吸收红外线
有选择性
云层、尘埃具有反射作用
无选择性,与云量呈正相关
空气分子和微小尘埃的作用
有选择性,波长越短越容易被散射
蓝紫光最容易被散射,红黄光最不易被散射
一、大气对太阳辐射的削弱作用
阴雨天天空昏暗
反射作用
活动:判断下列现象是何种削弱作用形成的?
晴朗的天空多呈现蔚蓝色
有选择性散射
太阳越接近地平线,朝霞、晚霞的颜色就越红
长距离散射
晨昏蒙影:日出前(黎明)和日落后的一段时间,天空仍然明亮
散射
低纬度地区的太阳高度大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多; 两极则相反。
思考:不同纬度大气的削弱作用是否相同?为什么?除纬度外,大气的削弱作用还受哪些因素的影响?
(海拔)大气的密度、大气的透明度、(天气状况)云层的厚薄等
短波辐射
长波辐射
图例:
太阳辐射
地面吸收
吸收
散射
地面
反射
大气
反射
地面吸收透过大气的太阳辐射后升温,同时又持续向外释放能量 ,形成地面辐射。
地面辐射能量集中在红外线部分,所以称为长波辐射。
思考:地面对太阳辐射的反射作用是否存在差异?主要受什么因素的影响?
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(1)比较不同性质地面的反射率,说一说哪些种类地面的反射率较高,哪些种类地面的反射率较低。
新雪、冰、城市水泥路面的反射率较高;
海洋,特别是赤道地区的海洋反射率低,其次还有深色土的反射率也低
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(2)分析地面性质与反射率之间的关系。
地面性质不同,反射率也不同。一般来说,深色土比浅色土的反射率低,草地比耕地高、潮湿土比干燥土壤小、粗糙表面比平滑表面小。
(3)绿色植物对紫外线和可见光的吸收很强,反射很弱,而对近红外线的吸收很弱,反射很强。议一议,根据绿色植物的反射特征,如何利用遥感技术,实时准确地监测森林、草原面积的动态变化?
利用遥感传感器接受森林或草原的某一红外线波段数据,确定该时段森林或草原的面积范围。监测不同时间段该区域的红外线波段数据,即可判断森林或草原面积的动态变化情况。
大气逆辐射
大气上界
地 面
太
阳
辐
射
太
阳
辐
射
地面增温
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大
气
辐
射
①“太阳暖大地”
③“大气还大地”
②“大地暖大气”
被CO2 H2O等气体吸收
地面辐射
大气吸收 、反射、散射等削弱作用
射向宇宙空间
必记
大气的受热过程
大气中含有水汽、二氧化碳越多,吸收的地面辐射越多,大气辐射越强。
“三种辐射、三个过程、两个作用、两大热源”
温室气体与全球变暖
人类活动化石燃料燃烧
温室气体排放量增多
大气
吸收
大气吸收地
面辐射增多
大气逆辐射增强
保温作用增强
大气
辐射
大气
辐射
地表气温升高
导致全球变暖
二、大气对地面的保温作用
1.在晚秋和寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?
因为晴朗的夜晚,天空少云或无云,大气逆辐射弱,地面辐射的热量散失多,所以晚秋寒冬晴朗的夜晚地面气温很低,容易出现霜冻。
学以致用:
大气保温作用原理在生产、生活中应用
二、大气对地面的保温作用
学以致用:
2、北方农民燃烧秸秆预防霜冻
3、北方农民建设温室大棚种植蔬菜
大