3.2大气受热过程课件2024-2025学年高中地理湘教版（2019）必修一

2019 湘教版地理1 大气受热过程 地球上的大气 湘教版(2019) 第三章 • 第二节 学习目标 1 能够运用示意图说明大气受热过程以及大气保温作用的基本原理。(综合思维) 理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温效应。(综合思维) 2 运用大气受热过程解释相关地理现象。(地理实践力和人地协调观) 3 太阳辐射能量最集中的部分 太阳辐射光谱示意图 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 可见光(波长从长到短):红橙黄绿蓝靛紫 物体的温度越高,辐射的波长越短。 3 假如到达大气上界的太阳辐射是100%,而实际上最后穿过大气层被地球表面吸收的太阳辐射却只有47%,请思考,其他53%的太阳辐射到哪里去了? 一 大气对太阳辐射的削弱作用 参与的大气成分: 特点: 一、大气对太阳辐射的削弱作用 1.反射作用 云层、水汽以及颗粒较大的尘埃 无选择性 太 阳 光 云层、水汽以及颗粒较大的尘埃 云层越厚,云量越多,反射越强 思考:为什么白天多云,气温不会太高? 6 参与的大气成分: 特点: 一、大气对太阳辐射的削弱作用 2.散射作用 选择性 波长较短的蓝、紫色光最易被散射 思考:为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色? 空气分子 微小尘埃 空气分子、微小尘埃 7 一、大气对太阳辐射的削弱作用 读图思考: 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? 地 面 高层大气 平流层 对流层 O3大量吸收紫外线 CO2、水汽吸收红外线 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。 O原子吸收紫外线 3.吸收作用 大气上界 8 为什么青藏高原太阳辐射强? 四川盆地太阳辐射最弱? 返回目录 青藏高原海拔高,空气稀薄,云量小,大气洁净度高,大气对太阳辐射削弱作用弱,故太阳辐射强。四川盆地地形封闭,水汽不易扩散,多云雾,大气对太阳辐射的削弱作用(主要是反射)强。 一、大气对太阳辐射的削弱作用 类型 参与作用的大气成分 被削弱的太阳辐射 作用特点 吸收 反射 散射 归纳:大气对太阳辐射的削弱作用 臭氧(平流层) 紫外线 红外线 有选择性,大部分可见光能直接到达地面 云层、水汽、尘埃 各种波长的光都被反射 无选择性,反射光呈白色 空气分子、微小尘埃 蓝、紫色光最易被散射 向四面八方散射,有选择性 水汽、CO2(对流层) 知识小结 氧原子(高层大气) 10 日变化:正午>早晚 季节变化:夏季>冬季 纬向变化:低纬>高纬 一、大气对太阳辐射的削弱作用 4.影响地面获得太阳辐射的因素 大气上界 地平面 太阳高度越大 太阳辐射经过大气的路程越短 被大气削弱得越少 地面获得的太阳辐射就越多;反之就越少。 太阳高度越大 等量的太阳辐射能量分布在地表的面积就小 地表单位面积获得的太阳辐射就越多;反之就越少。 (1)太阳高度 思考:1、图中哪种太阳照射情况下,地面获得的太阳辐射多?为什么? 2、一天中什么时候地面获得的太阳辐射最多?一年中呢?不同纬度地区比较呢? 11 两小儿辩日 孔子东游,见两小儿辩斗,问其故。 一儿曰:"我以日始出时去人近,而日中时远也。" 一儿以日初出远,而日中时近也。 一儿曰:"日初出大如车盖,及日中则如盘盂,此不为远者小而近者大乎?" 一儿曰:"日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤,此不为近者热而远者凉乎?" 孔子不能决也。 两小儿笑曰:"孰为汝多知乎?" 一天,孔子向东游历,看到两个小孩在争辩,便问是什么原因。 一个小孩说:"我认为太阳刚刚升起时离人近一些,中午的时候离人远一些。" 另一个小孩认为太阳刚刚升起时离人远些,而中午时离人近些。 一个小孩说:"太阳刚出来时像车盖一样大,到了中午却像个盘子,这不是远时看起来小而近时看起来大吗?" 另一个小孩说:"太阳刚出来时有清凉的感觉,到了中午却像把手伸进热水里一样,这不是近时热而远时凉吗?" 孔子也无法判断谁是谁非 两个小孩笑着说:"谁说您十分有智慧呢?" 一、大气对太阳辐射的削弱作用 《两小儿辩日》里的一个小孩说因为早晨太阳冷,中午的热所以早上远中午近 另外一个说早上的太阳大,中午小,所以早上的近中午的远 而且事实的观察的确如此,那么如何解释?到底又是怎么回事? 初升的太阳看上去比中午的大,是因为早晨阳光进入大气层折射角比较大,我们看到的是被放大了的太阳的像,看上去比中午的太阳大很多。[原文:看起来早晨的太阳比中午时大些是因为眼睛的错觉。我们看白色图形比看同样大小的黑色图形要大些。这在物理学上叫“光渗作用”。当太阳初升时,四周天空是暗沉沉的,因而太阳显得明亮,而在中午时,四周天空都很明亮,相对之下,太阳与背衬的亮度差没有那样悬殊,这也是使我们看起来太阳在早晨比中午时大些的原因。]总之,在早晨和中午太阳离我们的距离是一样的,所以其大小也是相同的。 事实上由于中午的太阳辐射过于强烈,用肉眼直接观察太阳的大小是不现实的。这可能也是造成了在人们的印象中,中午的太阳只是一个明亮的点,而日出日落的太阳是可以观察到的一个圆形。 还有,中午比早晨时热,是不是因为中午时太阳离我们比早晨时离我们近呢?也不是。那又是因为什么呢? 中午时比早晨热,是因为中午时太阳光是直射在地面上,而早晨太阳光是斜射在地面上,可以看出太阳光直射时,地面和空气在相同的时间里、相等的面积内接受太阳的辐射热较早晨太阳光斜射时多,因而受热最强。所以中午比早晨时热。 而实际上,天气的冷热主要决定于空气温度的高低。影响空气温度的主要因素,是由太阳的辐射强度所决定的,但太阳光热并不是直接使气温升高的主要原因。因为空气直接吸收阳光的热能只是太阳辐射总热能的一小部分,其中大部分被地面吸收了。地面吸收了太阳辐射热后,再通过辐射、对流等传热方式向上传导给空气,这是使气温升高的主要原因。 总之,每天中午较热,早晨较冷,并非太阳离我们地面有远有近之故。 课堂活动 你知道下列现象的原因吗? 1.日出前的黎明、日落后的黄昏,以及阴天,天空为什么仍是明亮的? 2.为什么晴朗的天空正午呈蓝色、早晚呈红色? 大气对太阳辐射有散射作用 正午太阳高度大,穿过路程短,蓝光被散射,因而天空呈蓝色; 早晚阳光斜射,穿过大气路程长,短波各色光皆被散射,剩下波长较长的红色光投射到地面,阳光红似火,地平线附近的天空呈现红色霞光。 13 一、大气对太阳辐射的削弱作用 4.影响地面获得太阳辐射的因素 (2)海拔 思考:西藏拉萨为什么被称为“日光城”? 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。 14 一、大气对太阳辐射的削弱作用 4.影响地面获得太阳辐射的因素 (3)天气状况 思考:右图为某地连续两日的天气数据,白天气温为什么会有如此差异? 晴天气温高,阴雨天气温低,是因为:晴天云量少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,地面获得的太阳辐射多。地面再将热量传给大气,所以气温高。 阴雨天云量多,大气对太阳辐射的削弱强,地面获得的太阳辐射少。大气从地面获得热量少,所以气温低。 15 到达地面的太阳辐射就可以完全被地面吸收吗? 太阳 辐射 大气的反射和散射 大气吸收 地面吸收 地面反射 到达地面的太阳辐射示意 一、大气对太阳辐射的削弱作用 4.影响地面获得太阳辐射的因素 (4)地面反射率 教材P80活动:如图所示,投射到地面的太阳辐射,并不能全部被地面所吸收,其中又有一部分被地面反射回宇宙空间。地面对太阳辐射的反射率大小,取决于地面的性质,如颜色、干湿状况、粗糙程度等。不同性质的地面,反射率的差异较大。读图完成回答下列问题。 18 一、大气对太阳辐射的削弱作用 4.影响地面获得太阳辐射的因素 (4)地面反射率 1.比较不同性质地面的反射率,说一说哪些地面反射率较高, 哪些较低。 2.分析地面性质与反射率之间的关系。 3.地面反射与地面吸收之间的关系。 地面越光滑,反射率越高; 深色土壤的反射率比浅色土壤小; 潮湿土壤的反射率比干燥土壤小。 地面反射越多,地面吸收越少。 新雪、冰、城市水泥路面的反射率较高; 海洋,特别是赤道地区的海洋反射率低,其次还有深色土的反射率也低 19 (3)绿色植物对紫外线和可见光的吸收很强,反射很弱,而对近红外线的吸收很弱,反射很强。议一议,根据绿色植物的反射特征,如何利用遥感技术,实时准确地监测森林、草原面积的动态变化? 利用遥感传感器接受森林或草原的某一红外线波段数据,确定该时段森林或草原的面积范围。监测不同时间段该区域的红外线波段数据,即可判断森林或草原面积的动态变化情况。 影响地面吸收 的太阳辐射的因素 01 太阳高度 02 海拔 03 天气 04 反射率 类型 参与作用的大气成分 被削弱的太阳辐射 作用特点 吸收 反射 散射 归纳:大气对太阳辐射的削弱作用 臭氧(平流层) 紫外线 红外线 有选择性,大部分可见光能直接到达地面 云层、水汽、尘埃 各种波长的光都被反射 无选择性,反射光呈白色 空气分子、微小尘埃 蓝、紫色光最易被散射 向四面八方散射,有选择性 水汽、CO2(对流层) 课前回顾 氧原子(高层大气) 22 二 大气对地面的保温作用 太阳辐射 有选择性吸收 O3 H2O、CO2 O3吸收紫外线 平流层上层首先接触到紫外线,先吸收增温 H2O、CO2吸收红外线 海拔越高,温度越高 无选择性反射 散 射 太阳辐射 平流层 对流层 天空晴朗 天气多变 太阳暖大地 地面吸收太阳辐射后增温 地面辐射 海拔越高,温度越低 太阳辐射是 根本能量来源 大气吸收的热量主要是长波辐射,对短波辐射吸收很少,因此, 地面辐射是近地面大气主要、直接的热源 大气吸收 射向宇宙空间 大气升温后 大地暖大气 大 气 辐 射 大气 逆辐射 大气还大地 短波 长波 削弱作用 保温 作用 (温室效应) 11 大气中云量(或其他物质)越丰富,削弱作用和保温作用就越强 24 二、大气对地面的保温作用 “大地暖大气” “太阳暖大地” “大气还大地” 温室效应原理 25 温室气体与全球变暖 人类活动化石燃料燃烧 温室气体排放量增多 大气 吸收 大气吸收地 面辐射增多 大气逆辐射增强 保温作用增强 大气 辐射 大气 辐射 地表气温升高 导致全球变暖 二、大气对地面的保温作用 温室效应原理 27 学以致用 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,天空少云或无云,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。 学以致用: 北方农民燃烧秸秆预防霜冻 北方农民建设温室大棚种植蔬菜 大气保温作用原理在生产、生活中应用 人造烟幕能增强大气逆辐射,增强对地面起到保温作用,所以可防御霜冻。但容易造成污染。 太阳辐射是短波辐射,能从玻璃温室或塑料薄膜穿过,地面辐射是长波辐射,会受玻璃温室或塑料薄膜阻挡,使热量保留下来,温度升高,农作物可以提早成熟。 学以致用 请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱,围者火炉吃西瓜”现象 新疆地处内陆,气候干旱,晴天多,云量少。白天大气的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高,出现“午穿纱”的现象;晚上大气的保温作用弱,地面损失热量多,至清晨近地面气温达到最低,故有“早穿皮袄”的现象。 利用大气受热过程原理分析昼夜温差大小 (1)地势高低: (2)天气状况: (3)下垫面性质: 二、大气对地面的保温作用 地势高 大气稀薄 白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱 昼夜温差大。 晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱 昼夜温差大。 下垫面的比热容大 地面增温和降温速度都慢 昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小。 我国古代神话传说嫦娥奔月,嫦娥到月球之后她能够愉快的生活下去吗? 学以致用 为什么地球表面昼夜温差比月球表面小? 月球 夜间没有大气的保温作用,月面气温低 白天有大气对太阳辐射的削弱作用,气温不会太高 夜间大气逆辐射又把大部分热量还给地面,使气温不致降得过低 白天没有大气对太阳辐射的削弱作用,月面气温高 大气 上界 地球 二、大气对地面的保温作用 大气受热过程 小结: 三种辐射: 太阳辐射、地面辐射、大气辐射 课堂总结 大气受热过程 小结: 三个过程: 太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地 课堂总结 大气受热过程 小结: 两个作用: 大气对太阳辐射的削弱作用、大气对地面的保温作用。 课堂总结 E A B C D 知识小结 太阳 大气 地面 太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射 大气对地面的保温作用 大气对太阳辐射的削弱作用 请说出各箭头的含义 吸收 反射 散射 太阳高度 海拔 天气状况 地面反射率 大气吸收 大气逆辐射 38 三 生活中的地理 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传播距离比较远,不容易被散射,更容易被司机看到。 探究: 大气对太阳辐射的削弱作用 民用晨昏蒙影:天空明亮,可以进行户外作业 航海晨昏蒙影:此时周围景色模糊,星象陆续消失或陆续出现 白夜:夏至从纬度48 34′起 http://www.dili360.com/cng/article/p5546cb8a27eca78.htm 维纳斯带(英文:Belt of Venus或Venus's Girdle,又称金星带)是日出前和日落后出现的一种大气现象名称。这种现象与反曙暮光弧紧密相关,出现在太阳的对面,呈粉红色光辉。 维纳斯带多在日出前或日落后地平线上10 ~20 天空中水平延伸开来。其本身的玫瑰红(粉红)色是地平线下正在下沉或上升的阳光被大气反射和散射造成的,其下方接近地平线较黯淡的是由地球的影子造成的。维纳斯带最容易看到的是在大气晴朗无云但有许多尘埃的日落之后,黄昏后暮光投射至东方的天空后,被大气中的尘埃粒子反散射形成淡淡的粉红色光弧。它是由后向散射造成的, 5.但为什么一些地方遮挡黑色尼龙网? 黑色尼龙网对太阳辐射吸收能力强,可以有效的阻挡太阳辐射,即增加了大气对太阳辐射的削弱作用(减少树木的水分蒸腾,保持水分,利于成活。 ) Lavf57.83.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$