内容正文:
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第2节 大 气 受 热 过 程
第三章 地球上的大气
学习目标
1.描述大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用相关的自然现象(地理实践力)
2.能够分析说明大气保温效应的过程和原理(综合思维)
3增强环保意识,并说明玻璃温室等措施对农业生产的积极影响。(人地协调观)
2
设 问
假如到达大气上界的太阳辐射定为100%,而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有47%,这是什么原因造成的?
大气对太阳辐射具有削弱作用
3
01
大气对太阳辐射的削弱作用
太阳辐射光谱示意图
太阳辐射能量最集中的部分
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
知识铺垫
5
大气
地面
地面吸收,增温
太阳辐射
大气吸收
大气反射
散射
短波辐射,其余均为长波辐射
臭氧(平流层)大量吸收紫外线
二氧化碳、水汽(对流层)吸收红外线
大气
地面
地面吸收,增温
太阳辐射
大气反射
散射
短波辐射,其余均为长波辐射
1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用,可知大气吸收具有什么特性?
2、为何大气直接吸收的太阳辐射能量很少?
具有选择性
太阳辐射的能量主要集中在可见光部分,大气对可见光吸收得很少,所以大部分可见光能够透过大气到达地面。
读图思考
大气吸收
臭氧吸收紫外线
co2、Ho2吸收红外线
参与的大气成分:
特点:
案例:
臭氧、二氧化碳、水汽等
有选择性,可见光部分吸收得很少
对于对流层大气来说,太阳辐射不是主要的直接热源。
吸 收 作 用
地 面
高层大气
平流层
对流层
臭氧大量吸收紫外线
CO2、水汽吸收红外线
O原子少量吸收紫外线
8
参与的大气成分:
特点:
案例:
云层、较大颗粒尘埃
无选择性,反射光呈白色。
阴天白天厚厚的云层反射减少了到达地面的太阳辐射,所以气温相对较低。
反 射 作 用
云
9
思考:为什么白天多云,温度不会太高?
厚厚的云层反射减少了到达地面的太阳辐射,所以气温低。
参与的大气成分:
特点:
有选择性,波长较短的蓝光、紫光容易被散射。
散 射 作 用
空气分子或微小尘埃
将太阳辐射向四面八方弥散;
●
●
●
●
●
●
●
●
●
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波长越短,越容易被散射。蓝光、紫光的波长较短,容易被散射,紫光容易被眼睛忽略,因而晴朗的天空呈现蔚蓝色;
散 射 作 用·案 例
为什么晴朗的天空呈蓝色?
通常太阳越接近地平线,朝霞、晚霞的颜色就越红。
思考其形成的原因?
太阳越接近地平线(阳光斜射,穿过路径长),水汽和尘埃越多,大气对太阳光的散射作用越明显,散射掉的蓝紫光越多,保留下来的红、橙光越多,因此色彩越红。
探究:
散 射 作 用·案 例
你知道街角的红绿灯为什么用红黄绿这三个颜色吗?
红绿灯
红黄绿三个颜色的光波长较长,不容易被散射,更容易被司机看到。
探究:
散 射 作 用·案 例
阴面的教室或树荫下没有太阳光直接照射,为什么仍然是明亮的?
教室
散射改变了太阳辐射的路径,也可以进入阴面教室和树荫下,
探究:
散 射 作 用·案 例
在日出前(黎明)和日落后的一段时间,天空仍然明亮,处于半光明状态。天文学称之为晨昏蒙影,简析晨昏蒙影形成的原因?
晨昏蒙影
日出前和日落后太阳光虽然不能直接照射到地面,但可以射到地球的大气层。高空大气里的质点和尘埃能够对太阳起散射作用,从而引起晨昏蒙影。
探究:
散 射 作 用·案 例
大气削弱作用
吸收
反射
散射
臭氧(平流层)吸收紫外线、CO2和水汽(对流层)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、天气相关
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
结论:
(1)太阳辐射不是对流层大气的直接热源
(2)纬度越低削弱作用较弱,到达地面的太阳辐射多
02
大气对地面的保温作用
大气
地面
地面吸收增温
射向宇宙空间
大气吸收
太阳辐射
大气吸收
大气反射
散射
短波辐射,其余均为长波辐射
地面辐射
CO2、H2O吸收长波辐射
地面辐射
对流层大气中的水汽和二氧化碳等,强烈地吸收地面辐射,地面辐射极少一部分透过大气返回宇宙空间,绝大部分都被对流层大气吸收,使大气增温。
所以说,地面是对流层大气的主要的直接热源。
大气上界
大气
太阳辐射
地面吸收
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。
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。
案 例 分 析
地面是对流层大气的直接热源,离地面越远温度越低。
高处不胜寒
温室效应
温室气体排放增多,大气吸收地面辐射增多,大气逆辐射增强,保温作用增强,气温升高,全球变暖。
21
案 例 分 析
太阳辐射12时左右达到最大
地面辐射午后1时(13时)左右达到最大
大气辐射午后2时(14时)左右达到最大。
日出前后,地面辐射放出的能量达到最大
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大气
地面
地面吸收,增温
射向宇宙空间
大气吸收
大气辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气吸收
大气反射
散射
短波辐射,其余均为长波辐射
地面辐射
将热量还给地面,从而起到保温作用
保 温 作 用
大气逆辐射又把热量归还给地面,对地面起到了保温作用。
天空中有云,特别是有浓密的低云,
或空气湿度较大时,大气逆辐射就会增强。
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案 例 分 析
为什么月球表面昼夜温差比地球大得多?。
白天:没有大气的削弱作用,升温快,气温很高。
夜间:没有大气的保温作用,月球表面温度骤降,气温很低
。
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案 例 分 析
分析青藏高原和新疆地区昼夜温差大的原因?
青藏高原:海拔高大气稀薄。白天大气对太阳辐射削弱作用小,透过大气到达地面的太阳辐射量多,因此白天气温高;夜晚,大气稀薄,大气逆辐射弱,保温差地面散热快,因此夜间气温低。
新疆地区:大陆性气候,降水少晴天多,大气透明度高。后面同理
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案 例 分 析
利用地膜、塑料大棚种植农作物
太阳短波辐射大部分可穿透玻璃或塑料薄膜到达温室内地表,
而地面长波辐射则不能穿透玻璃或塑料薄膜,
使大量的热量集聚在温室内,使温室内部气温升高。
太
阳
辐
射
地
面
辐
射
27
案 例 分 析
白地膜透光率高,利于增温,易生杂草
黑地膜透光率低,抑制杂草生长
反光地膜,反光率高,增加光效,有利于果实着色
指出不同颜色地膜覆盖的不同作用?
透明地膜
反光地膜
黑色地膜
28
案 例 分 析
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,天空云量少,大气逆辐射弱,地面辐射的热量
散失多,所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低,容易出现霜冻。
29
案 例 分 析
果园中铺沙或鹅卵石
果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,减少风力侵蚀作用;
还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
30
案 例 分 析
农民燃烧秸秆预防霜冻
人造烟幕能增强大气逆辐射,增强对地面的保温作用,所以可防御霜冻。但容易造成污染。
果园智能烟雾发生器防霜冻
31
大气
地面
地面吸收,增温
射向宇宙空间
大气吸收
大气辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气吸收
大气反射
散射
将热量还给地面,从而起到保温作用
短波辐射,其余均为长波辐射
地面辐射
大气受热过程示意
太阳短波辐射
地面大气长波辐射
太阳辐射
地
面
吸
收
大气吸收
大气和地面的
反射、散射
射向宇宙空间
射向地面
大气辐射
射向宇宙空间
地
面
辐
射
大气吸收
地 面
大气
33
知识结构
大气的
受热过程
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对地面的保温作用
吸收
反射
地面辐射
大气辐射
大气逆辐射
散射
归纳总结
1.两个来源
(1) 大气能量最根本的来源:
(2) 近地面大气热量的主要、直接来源:
2.三个过程
①“太阳暖大地”——地面吸收太阳辐射而增温;
②“大地暖大气”——对流层大气吸收地面长波辐射而增温;
③“大气还大地”——大气逆辐射将一部分长波辐射能返还给地面
3.两大作用
(1)大气对太阳辐射的削弱作用;
(2)大气对地面的保温作用;
太阳辐射
地面辐射
1.地面是近地面大气主要、直接的热源。( )
2.大气对太阳辐射的吸收具有选择性。( )
3.白天没有大气逆辐射。( )
4.太阳辐射为短波辐射,地面辐射为长波辐射。( )
答案
x
习题巩固
习题巩固
下图为“大气受热过程示意图”。据此完成下面小题。
1.在夏季,广东省湛江市的园林工人一般会给新栽大树覆盖黑色尼龙网(如图)。这样做的目的是( )A.增强大气逆辐射,提高夜间温度 B.阻止地面辐射,防止夜间温度过低C.增强地面辐射,提高树木存活率 D.削弱太阳辐射,减少树木水分蒸腾2.拉萨郊区农民在冬季给蔬菜大棚覆盖黑色尼龙网主要目的是对应左图中( )A.增强A,提高农作物存活率 B.阻止B,防止夜间温度过低C.削弱C,提高夜间的温度 D.增强D,增强作物水分蒸腾
√
√
下图为大气对地面的保温作用示意图。据此完成下面小题。
6.图中表示太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数码依次是( )A.①②③④ B.③④②①
C.④③②① D.②③④①
7.大气受热过程若按热量传递顺序排列,正确的是( )A.太阳辐射→地面吸收→地面辐射→大气吸收
B.大气吸收→地面辐射→太阳辐射→地面吸收C.太阳辐射→地面辐射→地面吸收→大气吸收
D.地面辐射→地面吸收→大气辐射→太阳辐射
√
√
习题巩固
地膜覆盖是一种现代农业生产技术,进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果,其效应表现在增温、保温、保水、保持养分、增加光效和防除病虫害等几个方面。
8.我国华北地区在春播时进行地膜覆盖(左图),可有效地提高地温,保障了农作物的正常发芽生长,其主要原理是( )A.削弱了地面辐射 B.增强了大气逆辐射C.增强了太阳辐射的总量 D.增强了对太阳辐射的吸收9.山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜(右图),其主要的作用是( )A.减弱地面辐射,保持地温 B.反射太阳辐射,降低地温C.反射太阳辐射,增加光效 D.吸收太阳辐射,增加地温
√
√
习题巩固
每年十月通常秋高气爽的北京,今年深陷重重雾霾污染中。28日开始的雾霾严重污染北京并将延续到29日,能见度很低,给道路交通和市民出行带来不便。如图为城区立交在浓雾中若隐若现.回答下列问题。
10.深秋初冬时节也是该地大雾多发期,这其中的道理是( )A.昼夜温差减小,水汽易凝结,但风力微弱,水汽不易扩散B.昼夜温差减小,水汽不易凝结,直接悬浮于大气中C.昼夜温差较大,水汽不易凝结,直接附着在地面上D.昼夜温差较大,水汽易凝结,且该季节晴好天气多,有利于扬尘的产生
11.读图可以发现此时虽然为浓雾天气,能见度不是很好,但是红绿色的交通信号灯却是很醒目。运用地理原理分析大雾期间红、绿色光仍然很醒目的原因( )A.红、绿色光不容易被散射 B.红、绿色光最容易被散射C.红、绿色光不容易被遮挡D.红、绿色光不容易被吸收
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习题巩固
OVER
湘教版2019必修第一册
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