内容正文:
大气受热过程
湘教版必修一
第三章-第二节
01
大气对太阳辐射的削弱作用
红
橙
黄
绿
青
蓝
紫
1.太阳辐射的组成
0
2
4
6
8
10
12
0.2
0.4
0.8
1
1.5
2
3
紫外区
可见光区
红外区
波长
(um)
辐射能力[J/(cm2·min·um)]
1.紫外区:波长<0.4
2.可见光区:
波长介于0.4-0.76
太阳辐射能量最集中部分
3.红外区:波长>0.76
温度越高,波长越短
长
短
太阳辐射为短波辐射
物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短。
3
太阳高度大,经过大气路程短,削弱少,太阳辐射强;(低纬度地区/正午)
太阳高度小,经过大气路程长,削弱多,太阳辐射弱。(高纬度地区/早晚)
影响因素一:太阳高度
2.大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
大气
地平线
太阳辐射
大气上界
太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系示意
大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用,削弱了到达地面的太阳辐射。到达地面的太阳辐射不是均匀分布的。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;两极地区的情况则相反。由低纬度向两极递减。
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太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系示意
太阳高度大,等量的太阳辐射在地表分布的面积小,光热越集中,太阳辐射强;
太阳高度小,等量的太阳辐射在地表分布的面积大,光热越分散,太阳辐射弱。
海拔高,空气稀薄,对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多。
影响因素二:海拔
2.大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
西藏拉萨被称为“日光城”
2.大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
晴天云量少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强。
阴天云量多,大气对太阳辐射的削弱作用强,太阳辐射弱。
影响因素三:天气
参与的大气成分 吸收的太阳辐射 特点
臭氧(平流层)
紫外线
3.大气的削弱作用——吸收
水汽、二氧化碳(对流层)
红外线
有选择性
平流层
对流层
高层大气
臭氧
水汽、二氧化碳等
太阳
辐射
大气对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收得很少,大部分可见光能够透过大气射到地面上来。也就是说,大气直接吸收的太阳辐射只占一小部分,特别是对于对流层大气来说,太阳辐射不是主要的直接热源。
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3.大气的削弱作用——反射
平流层
对流层
高层大气
臭氧
水汽、二氧化碳等
太阳
辐射
参与的大气成分 反射的太阳辐射 特点
云层和较大颗粒的尘埃
各种波长
无选择性
云层越低、越厚,云量越多,反射越强。夏季天空多云时,白天的气温相对来说不会太高,就是因为云的反射减少了到达地面的太阳辐射。大气对太阳辐射的反射没有选择性,因而反射光呈白色。
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3.大气的削弱作用——散射
平流层
对流层
高层大气
臭氧
水汽、二氧化碳等
太阳
辐射
参与的大气成分 散射的太阳辐射 特点
空气分子/微小尘埃(晴天)
可见光中波长较短的蓝紫光
有选择性
空气分子
太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散。散射改变了太阳辐射的方向,使一部分太阳辐射不能到达地面。在太阳辐射的可见光中,蓝光、紫光的波长较短,容易被空气分子散射,因而晴朗的天空呈现蔚蓝色。
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P74 图3-12 海天一色
2.大气的削弱作用——散射
平流层
对流层
高层大气
臭氧
水汽、二氧化碳等
太阳
辐射
参与的大气成分 散射的太阳辐射 特点
空气分子/微小尘埃(晴天)
可见光中波长较短的蓝紫光
有选择性
较大颗粒尘埃(阴天)
各种波长的太阳辐射
无选择性
空气分子
太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散。散射改变了太阳辐射的方向,使一部分太阳辐射不能到达地面。在太阳辐射的可见光中,蓝光、紫光的波长较短,容易被空气分子散射,因而晴朗的天空呈现蔚蓝色。
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天空乌云密布
反射作用
晨昏蒙影
散射作用
运用大气对太阳辐射的削弱作用原理解释下列现象
朝霞、晚霞
晨昏蒙影
在日出之前(黎明)和日没以后(黄昏)的一段时间,天空仍然明亮,处于半光明状态。这段时间,既不是真正的白昼,也不是真正的黑夜,是昼夜交替的过渡时期。天文学称之为晨昏蒙影。
这种现象是由大气散射引起的,日出前
和日落后太阳光虽然不能直接照射到地面,
但可以到达地球的大气层。高空大气能够对
太阳起散射作用,从而引起晨昏蒙影。
在高纬度地区,每年有一段时间,当天
的晨蒙影与前一天的昏蒙影相接,出现白夜
现象。纬度越高,白夜持续的时间越长。
天空乌云密布
反射作用
晨昏蒙影
散射作用
运用大气对太阳辐射的削弱作用原理解释下列现象
朝霞、晚霞
散射作用
朝霞、晚霞
霞是日出、日落前后天空或云层上出现的彩光,由接近地平线的太阳