内容正文:
大气圈与
大气运动
第二单元 第一节第2课时
1
新疆素有“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”这样一个说法,是什么原因造成这样的现象呢?
在火炉旁吃西瓜
探索
1.结合图文资料,说明大气受热的过程,说出大气对太阳辐射的削弱作用及大气对地面的保温作用,解释跟其有关的地理现象。
2.运用示意图,理解热力环流的形成过程,解释城市热岛效应、海陆热力环流效应。
3.理解大气水平运动的成因,判读和绘制风向。
学习目标
由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长(约3~120微米)小得多,所以通常又称太阳辐射为短波辐射,称地面和大气辐射为长波辐射。
太阳辐射:太阳以电磁波的形式向外传递能量
由实验得知,物体的温度越高,辐射中能量最强部分的波长越短,反之越长。
太阳辐射光谱示意图
太阳辐射能量最集中的部分
一、大气的受热过程
一、大气的受热过程
(一)大气对太阳辐射的削弱作用
由于大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用,投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地表。
太阳辐射经过大气层到达地面
1.大气对太阳辐射的选择性吸收作用:
臭氧:强烈吸收紫外线;
水汽和二氧化碳:主要吸收红外线。
可见光大部分能够透过大气到达地面。
大气对太阳辐射的吸收作用示意图
大气直接吸收的太阳辐射只占大气层顶太阳辐射的五分之一左右,地面吸收的太阳辐射却占到大气层顶太阳辐射的二分之一左右。
有选择性
大气分子和微小尘埃
散射
2.大气对太阳辐射的散射作用:
具有选择性,例如红光不易散射,蓝光容易被散射。
太阳辐射经过大气层到达地面
可见光中波长较短的蓝光容易被散射,所以晴朗的天空呈现蔚蓝色;
红光不易被散射,日出或日落时分,大部分蓝光被散射,主要剩下红色和橙色的可见光,朝霞和晚霞绚丽多彩;
用红灯表示停止,因为红光不易被散射;
日落后、日出前天空依然明亮,也是散射作用的结果。
朝霞
举例说明生活中大气对太阳辐射的散射现象?
思考
云层、较大颗粒的尘埃(近地面),无选择性。
多云天
3.大气对太阳辐射的反射作用:
影响因素:
天气状况——阴晴、雨雪、雾霾、沙尘天气等,
云层薄厚、云量多少对反射作用尤为显著。
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
小结
太阳暖大地
穿过平流层时
臭氧吸收太阳辐射中波长较短的紫外线
穿过对流层时
云和较大的颗粒尘埃能反射一部分太阳辐射
空气分子或微小尘埃散射一部分太阳辐射
水汽和二氧化碳能少量吸收太阳辐射中波长较长的红外线。
对流层大气只吸收极少一部分太阳辐射,故太阳辐射不是其主要的直接热源。
(二)大气受热过程
O3
水汽、CO2
太 阳 辐 射
太阳暖大地
O3
水汽、CO2
地面辐射
太 阳 辐 射
大气吸收
大地暖大气
对流层中的水汽和二氧化碳可强烈吸收地面长波辐射,因此只有少数的地面辐射能回到宇宙空间。大部分地面辐射被对流层大气吸收,使该层大气升温,所以地面辐射才是对流层大气主要的直接热源。
大气增温
(二)大气受热过程
O3
水汽、CO2
地面辐射
太 阳 辐 射
太阳暖大地
大气吸收
大地暖大气
大气辐射的大部分却向下射到地面。射向地面的大气辐射,其方向与大气辐射相反,故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量归还给地面,这就在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。
大气辐射
大气逆辐射
大气还大地
大气增温
(二)大气受热过程
大气受热过程示意
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
三个过程
削弱作用
保温作用
两个作用
(二)大气的受热过程
玻璃温室的效果与大气保温效果相似。寒冬季节的晴天,当你走进门窗关闭的封闭阳台时,会感到异常温暖。
1.经过实测,封闭阳台较室外的温度高。结合下图,说明封闭阳台温度较高的原因。
2.在中纬度地区的植物园,采取什么措施可以使热带植物安全越冬?
活动
注:红色箭头代表地面长波辐射。
玻璃暖房保温示意
温暖的封闭阳台
1.太阳辐射能够穿过玻璃进入封闭阳台内部,阳台内部的地面或墙壁等吸收太阳辐射后增温,以红外线的形式向外辐射,但红外线不能透过玻璃,因而其能量几乎都被封闭阳台内的大气所吸收,迅速增温。
2.可以建玻璃温室。
二、大气运动
(一)热力环流
大气热力环流:
大气热力环流是大气运动最基本的形式。
B冷却
A受热
C冷却
由于地面冷热不均而形成的空气环流。
(一)热力环流
等压面
B
A
C
当地面受热均匀时,空气没有相对上升和相对下沉运动。
等压面平行地面。