内容正文:
二、大气对地面的保温作用
大气对地面的保温作用关键
在于 的作用。
(大气逆辐射)
大气逆辐射
地 面
射向宇宙空间
水汽、
二氧化碳
大气逆辐射
大气辐射
大气吸收地面辐射增温
向外释放能量
(1)定义:大气辐射一部分向上射向宇宙空间,大部分向下射到地面。射向地面的大气辐射,称为大气逆辐射。
(2)作用:大气逆辐射又把热量归还给地面,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。
思考7:地面温度相近的晴天和阴天相比,哪个的大气逆辐射比较强?
(3)影响因素:大气(云层)的厚薄、地面辐射的强弱(地面温度的高低)。
思考8:多云的白天和多云的夜晚相比,哪种情况大气逆辐射较强?
判断
2、大气逆辐射仅发生在晚上。( )
3、地面辐射晚上最强,大气逆辐射晚上最强。( )
答:大气逆辐射不仅发生在白天,晚上也存在,主要看云层厚薄。云层厚,大气逆辐射就强;反之,就弱。
答:地面辐射取决于太阳辐射,因此白天强;大气逆辐射取决于地面辐射,因此也是白天强。
×
×
1、大气逆辐射是由于与大气辐射方向相反,所以叫大气逆辐射。( )
×
答:地面辐射是近地面大气的直接热源,而指向地面的大气辐射与地面辐射相反,所以才称大气逆辐射。
大气逆辐射是大气辐射的一部分,白天和晚上都存在,并且白天辐射更强。白天,太阳辐射较强,大气逆辐射影响较小,分析大气热力作用时主要侧重于大气对太阳辐射的削弱作用;夜晚,没有太阳辐射,近地面气温受大气逆辐射的影响较大。
特别提醒
太阳辐射
太 阳
地 面
大 气
宇 宙
空 间
直接热源
地面辐射
大气逆辐射
保温作用
削弱作用(吸收、反射、散射)
一、大气的受热过程
三种辐射:
三个过程:
两种作用:
太阳辐射(短波)、地面辐射和大气逆辐射(长波)
①太阳暖大地→②大地暖大气→③大气还大地
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对地面的保温作用
大气的热力作用
课堂小结
生活中的地理
思考:为何“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”?
地面辐射是近地面大气的直接热源,海拔越高,气温越低,桃花盛开得越晚。
问题导学
导入:太阳辐射能是地球上的能量源泉。投射到地球上的太阳辐射能,要穿过厚厚的大气,才能到达地球表面。
地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上。
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生活中的地理
思考:
“世界屋脊”青藏高原上太阳辐射强,
但气温低的原因是什么?
青藏高原上空气稀薄,大气中的水汽、固体杂质含量较少,云量少,大气透明度好,使得大气对太阳辐射的折射、散射和吸收作用大大减弱,从而使太阳辐射增强;同时,大气逆辐射少,大气的保温作用差,不能很好地保存地面辐射的热量,造成气温较低。
问题导学
导入:太阳辐射能是地球上的能量源泉。投射到地球上的太阳辐射能,要穿过厚厚的大气,才能到达地球表面。
地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上。
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活动探究 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。
活动探究 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。
3、说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。
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。
①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;
②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。
大气的热力作用的意义就在于它缩小了昼夜温差。
1.白天多云,气温比晴天低;夜间多云,气温又比晴天高,为什么?
白天多云时,云层反射作用强,到达地面的太阳辐射减少。
夜晚多云时,大气逆辐射强,地面热量散失少。
2. 以下四图中昼夜温差最大的是 ( )
C
晴天的气温日较差(昼夜温差)大,阴天昼夜温差小。
3.下列各图中,昼夜温差最小的是( )
A B C D
A
气温日较差(昼夜温差)大小的影响因素
地势高低: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。
天气状况: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。
下垫面性质:下垫面的比热容大→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于陆地。
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析
干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石来增产增收,分析原理。
防止土壤水分蒸发;增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累;反射太阳辐射,增强光合作用。
三、大气受热过程与农业生产实践
霜冻是指作物生长季节里因植株体温降低到0℃以下而受害的一种较为常见的农业气象灾害,常发生在深秋至次年早春季节。
思考:深秋至次年早春季节,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,大气对地面保温弱,地面热量散失多,所以晚秋晴朗的夜晚地面气温很低,容易出现霜冻。
(一)大气受热过程与农业生产实践
1、深秋利用烟雾防霜冻
新疆哈密地区冬天最低气温常降至零下,正处发芽期的葡萄、枣树和棉花受霜冻影响。当地农民正采用点火造烟的方法抗霜冻。其主要原因是?
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。
(一)应用于农业生产实践,提高生产效益
思考:地膜覆盖有什么好处,其原理是什么?
保温,保水,保土,保肥,抑制杂草生长,减轻病虫害。
(保温原理:通过减少地面辐射热量散失来实现增温效果。)
2、地膜覆盖
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
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农业覆盖技术
覆沙、覆膜、覆草
共同点:保温,保水,保土,保肥,抑制杂草生长,减轻病虫害。(覆膜、覆沙增温,覆草冬季保温夏季降温)
不同点:
覆膜:黑膜抑制杂草生长,遮光降温;白膜反光,增加作物底部光照。
覆沙:增加昼夜温差,促进有机质积累
覆草:增加有机质、抑制杂草生长;(杂草腐熟放热)易发病虫害
(一)应用于农业生产实践,提高生产效益
温室大棚
果园铺沙
太
阳
辐
射
玻璃温室
大气保温作用
地
面
辐
射
3、玻璃温室的保温原理
玻璃(或塑料薄膜)能让太阳短波辐射进入,但很少让地面长波辐射透过,因而阻止室内外的空气对流和热量交换,截留了热量,提高了棚内温度。
温室的玻璃顶和玻璃窗,能让太阳短波辐射透射进来,使室内地面温度增高;地面放出的长波辐射却很少能穿透玻璃,从而把热量保留在温室中。人们把玻璃温室的这种作用,称为温室效应。
温室效应与温室气体的发现
法国科学家约瑟夫·傅里叶
要想说清这件事儿,不妨让我们从近200年前的一件事情说起了。
傅里叶认识到,大气层拦截住从地表发出的部分红外辐射,防止它们散发到太空中去。这被比喻成“温室效应”。
英国科学家约翰·丁达尔
发现二氧化碳气体也是不可穿透的——这是一种我们现在所称的“温室气体”。
斯德哥尔摩的科学家苏万特·阿列纽斯
计算发现如果把空气中的二氧化碳含量增加一倍,地球温度将大约升高5℃,后来,他又把这一结果调整为4℃。
1896年,烧煤释放的二氧化碳只能使二氧化碳水平上升千分之一。根据阿列纽斯的计算,要花费几千年的时间才能把空气中的二氧化碳含量增加一倍。当然,他没有想到,后来工业化的进程会发展得那么快。
三、大气受热过程原理的应用
思考9:大气中的二氧化碳含量增加是如何使得全球平均温度升高的?
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
(二)全球变暖的原理:
为了缓解全球变暖,英国科学家提出将足球场大小的氦气球升到约19千米的高空,并用软管相连,向大气中输送大量微粒,以降低地球的温度。据此并结合下图(数码代表各种辐射),完成下面小题。
5.关于图中数码代表的辐射,叙述正确的是( )
A.①中能量最强的是紫外线
B.②是对流层大气的直接热源
C.③一般只出现在夜晚
D.④主要是波长较长的紫外线
6.输送到空中的微粒可以缓解全球气候变暖主要是因为这些微粒会使( )
A.到达地面的①减弱
B.被大气吸收的②减弱
C.到达地面的③减弱
D.射向宇宙空间的④增强
B
A
三、大气受热过程原理的应用
思考10:有了温室大棚后,我们在超市里就可以买到各种新鲜蔬菜,它们个头大,卖相好。但人们渐渐发现大棚蔬菜的口感(品质)还是比露天种植的要差一些。更有人说:“霜打的青菜格外甜。”试分析其原因何在?
及时巩固
读下图所示信息,回答下列小题
1.大棚中生产出来的蔬菜质量略逊于自然
状态下生长的蔬菜,原因是大棚中( )
A.光照太强 B.热量不足
C.日温差较小 D.年温差较小
2.在冬季为了保温,菜农一般在傍晚往大棚内洒水,其原理是( )
A.增强地面辐射
B.增强大气对地面辐射的反射
C.增强大气对地面辐射的吸收
D.增强地面保温
C
C
案例分析
俗话说“冬天麦盖三层被,来年枕着馒头睡”,据我国北方一些冬小麦地区测定,冬季,积雪5厘米深的地温一般比无积雪的高2-3℃。冬季,积雪覆盖的麦苗不易被冻伤,尝试分析原因。
积雪覆盖在麦苗上,可以阻止地面长波辐射的散失,有阳光时积雪吸收热量,热量传递给麦苗;又可以阻挡寒冷的空气;并且可以给麦苗提供水分。
思考:“瑞雪兆丰年”背后的原理?
1.保温
2.减少病虫害
3.保肥:雪中含有很多氮化物。据观测,如果1升雨水中能含1.5毫克的氮化物,那么1升雪中所含的氮化物能达 7.5 毫克。在融雪时,这些氮化物被融雪水带到土壤中,成为最好的肥料。
4.缓解春旱
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读“大气对地面的保温作用图”,回答下列问题。
(1) 图中字母代表的箭头含义分别是:
A_______;B________________;C______________________;
D_________________;G_____________________;
I___________。
(2) 从数量上看,A>D的原因是___________________。图中 I 的
作用是_____________________。
太阳辐射
大气吸收的太阳辐射
大气反射、散射的太阳辐射
到达地面的太阳辐射
大气吸收的地面长波辐射
大气逆辐射
大气对太阳辐射的削弱
补偿地面辐射损失的热量
当堂检测
读大气受热过程图,回答2~3题。
2. 使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是 ( )
A. ①-②-③ B. ①-④-②
C. ②-③-④ D. ③-④-②
3. 近地面大气温度随高度升高而递减,其影响因素是箭头 ( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
B
B
4.下图为“地球大气受热过程示意图”。读图,回答下题。
大气中( )
A.臭氧层遭到破坏,会导致①增加 B.二氧化碳浓度降低,会使②减少
C.可吸入颗粒物增加,会使③增加 D.出现雾霾,会导致④在夜间减少
B
对点训练
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典例1:读到达地球太阳辐射量的分布图,图中曲线分别表示地表吸收太阳辐射量、地表反射太阳辐射量、大气上界太阳辐射量、云层反射太阳辐射量。回答下面问题。
5.图中曲线中( )
A.①表示大气上界的太阳辐射量
B.②表示云层反射的太阳辐射量
C.③表示地表反射的太阳辐射量
D.④表示地表吸收的太阳辐射量
6.④曲线表示的太阳辐射量在南极地区比
北极地区大的原因主要是南极地区( )
A. 地势较高 B. 冰川面积大
C. 空气稀薄 D. 气候干燥
7.影响①、②曲线变化的主要因素为( )
A.太阳高度 B.地势高低
C.云量厚度 D.植被状况
A
B
A
随堂练习
下图中曲线分别表示大气上界太阳辐射量、云层反射太阳辐射量、地表吸收太阳辐射量、地表反射太阳辐射量。读图,回答下列各题。
8.近50年来,④曲线在高纬度的数值有
减少的趋势,其主要的原因( )
A.云量增加 B.气候变暖
C.环境污染 D.人口增加
9.对近地面气温高低影响最直接的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
B
B
思考10:如果两个地方到达地面的太阳辐射一样,它们的地面温度一定相同吗?还需要考虑什么因素的影响?
下垫面性质
大气上界
到达地球大气
上界的太阳辐射
地 面
射向宇宙空间
地面反射
到达地球表面的太阳辐射
不同性质地面的反射率
下垫面指地球表面的特征,如海陆分布、地形起伏和地表粗糙度、植被、土壤湿度、雪被面积等等,它对气候的影响十分显著。
(影响比热容,反射率)
地面吸收
思考11:地面吸收的太阳辐射直接关系到地面温度的高低,那么地面温度受哪些因素的影响?气温呢?
地面温度直接取决于
到达地面的太阳辐射(总量):
地面(下垫面)性质(吸收):
太阳高度(纬度)、云量多少(地形(海拔)、天气气候)
反射率(损失)、比热容(吸收)——因下垫面类型而异
大气温度
地面辐射
大气
海陆分布、地形起伏和地表粗糙度、植被、土壤湿度、雪被面积
吸收
影响
影响
地温与气温的影响因素
空间尺度
中国1月平均气温分布图
中国7月平均气温分布图
时间尺度
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