内容正文:
2.2 大气的受热过程
读书:P34-35
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《中国机长》电影中四川航空3U8633航班从重庆飞往拉萨途中,驾驶舱风挡玻璃破碎,显示高度是9800米,此时重庆气温约25℃,而9800米之上的高空气温只有-40℃……
高处不胜寒
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观看《闯关东》视频片段,思考以下问题:
1.此时是什么季节?
2.农民在田里点火放烟来防止农作物冻害你能解释其原理吗?
3.点火放烟有哪些不利影响,还有哪些替代措施可以产生类似效果?
理解太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的热量来源、传递方向及相互关系。
理解大气削弱和保温作用的基本原理及其应用。
理解人类活动与大气受热过程的关系。
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学习目标:
知识拓展:辐射原理
1.太阳辐射:太阳表面温度约为:6000K;
2.地面辐射:地球固体表面平均温度约为:220C;
3.大气辐射:地球表面平均气温约为:150C。
物体温度愈高,辐射中能量最大部分的波长愈短;
物体温度愈低,辐射中最大能量部分的波长愈长。
短波辐射
长波辐射
长波辐射
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
9%
地面吸收67%
24%
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
思考:为什么晴天白天温度高?
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
9%
地面吸收67%
24%
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
思考:①为什么在对流层,为什么海拔越高气温越低?
②正午时分太阳辐射最强,但气温最高出现在午后2:00,理由?
太阳辐射被地面吸收,形成地面辐射,地面辐射被大气吸收,大气增温。从太阳辐射最强到气温最高存在时间差。
散失的地面辐射
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
散失的地面辐射
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。 根本热源:太阳
思考:为什么晴天夜晚温度低?
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,云层较薄,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?
浓烟可以吸收更多的地面长波辐射,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。
大气对太阳辐射的削弱作用
利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉
高海拔地区 地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
内陆地区
(如我国西北) 气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
沿海地区
(如英国) 气候湿润→阴雨天气多→大气的削弱作用强→太阳能不丰富
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大气对地面的保温作用
在农业生产中的应用
措施 原理
采用塑料大棚、玻璃等温室育苗、生产反季蔬菜等 塑料薄膜、玻璃能让太阳短波辐射透射进入,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。
干旱、半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石 不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等
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提示:塑料大棚的覆盖材料对太阳短波辐射透明,但是对地面长波辐射不透明
1.在深秋和第二年的早春,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?
2.秋冬季节,我国北方农民用人造烟幕来防御霜冻,有何作用?
能增强大气逆辐射,加强对地面的保温作用。
运用所学原理,解释视频《闯关东》中的地理现象:
晴朗的夜晚大气逆辐射弱,地面热量散失多。
太阳辐射
大气
吸收、散射
大气反射
地面吸收
地面辐射
逸出
逸出
(大气辐射)
返回地面
(大气逆辐射)
大气吸收
大气的受热过程:
吸收
反射
散射
大气的削弱作用:
太阳短波辐射
地面
吸收
地面长波辐射
大气吸收
大气
逆辐射
近地面大气主要、直接的热源:地面
地球大气最重要的能量来源:太阳辐射能
大气的保温作用:大气逆辐射
意义:影响着大气的热状况、温度分布和变化;制约着大气的运动状态
延伸:请用本节课内容解释CO2导致全球气候变暖的原因?
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