内容正文:
第二章 地球上的大气
第二节 大气受热过程和大气运动
大气的受热过程
01
01
运用示意图,说明大气受热过程、热力环流原理和风的形成,并解释原理
课程标准
02
1、将大气圈和地球表面作为一个整体,来认知大气受热过程。
2、构建思维链: 冷热不均引起大气运动,大气运动最简单的形式为热力环流;大气水平运动就是风。
3、绘制海陆间大气环流模式图;会画近地面的风向。
学习目标
03
重点:说明大气受热过程;高空风和近地面风的形成原理;水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的方向、大小和影响因素。
难点:运用大气受热过程原理,解释生活中的相关现象;在气压分布图上根据以上三种作用力判断风向。
重点难点
教 学 分 析
课前导入
清代黄叔璥在《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,午西风…四时皆然。”这里的“内地”指福建,“台地”指台湾。
1.为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?
2.这里的风是怎样形成的?
《台海使槎录》初刻本
太阳辐射光谱示意图
太阳辐射能量最集中的部分
大气对太阳辐射的削弱作用
红外线
可见光
紫外线
CO2
H2O
吸收
散射
O3
反射
吸收
——吸收、反射和散射。
云层、尘埃
空气分子和微小尘埃(晴天是蔚蓝色)
大部分可见光能够透过大气到地面
散射作用
参与成分:空气分子和微小尘埃
特点:具有选择性,波长较长的蓝、紫色光容易被散射
思考:为什么晴朗的天空呈蓝色?
波长较短的蓝色光最容易被小的空气分子散射。
散射作用
日出前的黎明,日落后的黄昏,天空仍然是明亮的?
阴沉的天空呈现灰白色?
大气散射作用改变了太阳光的方向,日出前、日落后,天空仍然是明亮的。
阴天时云层厚,各种波长的太阳辐射被云层散射,阴沉的天空呈现灰白色
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光经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成。日出、日落时分,太阳光经过大气的路程比正午时分长,更多的蓝光、紫光在进入我们的视野前被散射掉了,剩下主要包括红光、橙光的太阳光。
散射作用
反射作用
云
参与成分:大气中的云层、较大颗粒的尘埃
特点:无选择性,云层越低、越厚,云量越多,反射越强
思考:为什么白天多云,温度不会太高?
厚厚的云层减少了到达地面的太阳辐射,所以气温低。
吸收作用
参与的大气成分:臭氧、水汽、二氧化碳
特点:大气吸收有选择性,臭氧吸收紫外线;水汽和CO2吸收红外线
思考:为什么大多数人没有被紫外线灼伤皮肤?
平流层中的臭氧层,能吸收大量紫外线,保护人体不会被灼伤
大气对太阳辐射的削弱作用
削弱作用 参与的物质 作用特点 典例
反射 大气中的云层和较大颗粒的尘埃 云层愈厚,反射作用愈强(无选择性) 夏季天空多云时,白天的气温不会太高
散射 大气中的空气分子或微小尘埃 蓝、紫光最容易被散射(有选择性) 晴朗的天空呈蔚蓝色;日出前的黎明、日落后的黄昏,天空仍然明亮(晨昏蒙影);朝霞晚霞
吸收 对流层大气中的水汽和二氧化碳;
平流层大气中的臭氧 水汽和二氧化碳吸收红外线;
臭氧吸收紫外线(有选择性) 平流层中的气温随高度的增加而上升;地面生物免遭过多紫外线的侵害
大气的受热过程
小组合作:请根据视频介绍,尝试描述大气受热的过程路线图。
地面
吸收
太阳辐射
增温
长波辐射
传递热量
近地面大气
层层向上
传递热量
增温
大气的受热过程
太阳短波辐射
反射
散射
地面
大气上界
大气吸收
19%
地面吸收47%
34%
太阳暖大地
1.太阳暖大地
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。
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
大气的受热过程
太阳短波辐射
反射
散射
地面
大气上界
地面长波辐射
大气吸收(CO2、H2O)
75%-95%
大气吸收
19%
地面吸收47%
34%
太阳暖大地
大地暖大气
2.大地暖大气
地面增温,同时又以长波辐射形式把热量传递给近地面大气。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
大气对地面的保温作用
太阳短波辐射
反射
散射
地面
大气上界
地面长波辐射
O3吸收
CO2、H2O
吸收
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
大气逆辐射
大气辐射
大气的保温作用
大气对地面的保温作用
3.大气还大地
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。大气辐射大部分向下射向地面,称为大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,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。
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。
思考
1.为什么冬春季节霜冻总出现在晴朗的夜晚?
晴朗的夜晚,大气逆辐射弱大气的保温作用差,所以温度低出现霜冻
2.为什么农田烟熏可以防霜冻?
浓烟可以吸收地面长波辐射,增加大气逆辐射,起到保温作用,提高地表温度。
小组活动
说明地球大气的保温作用
1.观察图2.10,找出地球比月球多了哪些辐射途径。
大气辐射、大气逆辐射。
小组活动
说明地球大气的保温作用
2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。
使地球昼夜温差不至于过大,有利于地球生命的生存与发展。
小组活动
说明地球大气的保温作用
3.说明月球表面温度变化比地球表面剧烈多的原因。
月球没有大气,白天由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,月面温度升得很高;夜间由于没有大气的保温作用,月球表面辐射强烈,月面温度骤降,气温很低,所以昼夜温度变化大。地球有大气存在,减少了气温的日较差。
随堂检测
2018年3月28日,北京再现雾霾天气,PM2.5超过500,污染严重。下图表示大气的受热过程,序号分别表示各种辐射作用。读图,完成下面小题。
1.箭头④比①细,是由于( )
A.大气逆辐射 B.地面反射
C.大气的削弱作用 D.大气的保温作用
2.关于①②③④的含义,描述正确的是( )
A.①表示地面辐射 B.②表示太阳辐射
C.③表示大气逆辐射 D.④表示大气逆辐射
3.出现雾霾天气,会使( )
A.③增强 B.③不变
C.③减弱 D.③先减弱后增强
答案:C C A
随堂检测
全球气候变暖是三大全球性生态危机之一。自1850年以来,每一个十年都比以往任何一个十年暖和。1880~2012年,全球陆地和海洋平均表面温度上升了0.85℃。下图为大气热力作用示意简图。据此完成下面小题
4.近地面大气主要的直接热源是( )
A.① B.② C.③ D.④
5.下列选项中,与全球变暖直接相关的是( )
A.①减弱 B.②增强 C.③增强 D.④减弱
6.全球气候变暖会使得( )
A.臭氧层空洞面积扩大 B.海平面上升
C.生物物种大量增加 D.极端天气产生频率减少
答案:B C B
随堂检测
7.图中,纬度相同的A、B、C、D四地中昼夜温差最小的是( )
A.A B.B C.C D.D
答案:B
Lavf57.62.100
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