2.3 大气受热过程课件2024-2025学年高中地理中图版（2019）必修一

日落时红色的天空 阴天时灰白色的天空 【课堂导入】 晴朗时蔚蓝色的天空 问题：结合自身生活经历，你见过什么颜色的天空？ 思考：这些彩色的天空是怎么形成的呢？ 1 第二章 自然地理要素及现象 第三节 大气的受热过程与热力环流 第一课时 大气受热过程 运用示意图，从太阳辐射、地面辐射、大气辐射相互转化过程，理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用。（综合思维） 结合实例，运用大气受热过程原理，解释生产生活中的地理现象。（地理实践力） 运用大气受热过程原理，解释玻璃温室等农业措施的原理机制，并理解其对农业生产的积极影响（人地协调观） 核心素养目标 运用示意图等，说明大气受热过程原理，并解释相关现象。 课程标准 大 气 层 太阳辐射 吸收 太阳辐射 反射散射 就整个地球大气而言，热量的根本来源是太阳辐射。 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？ 4 01 一、大气对太阳辐射的削弱作用 吸 收 作 用 对流层 平流层 高层大气 吸 收 作 用 太阳辐射 水汽、CO2 臭氧吸收紫外线 水汽和二氧化碳吸收红外线 O3 参与的大气成分： 特点： 有选择性 臭氧、二氧化碳、水汽等 太阳辐射大气主要的直接热源 吸 收 作 用 吸收作用主要是紫外和红外部分，大气对太阳辐射中能量最强的可见光部分吸收很少，绝大部分的太阳辐射能量能够到达地面。大气直接吸收的太阳辐射的能量很少 太阳辐射不是大气主要的直接热源 吸 收 作 用 对流层 平流层 高层大气 反 射 作 用 太阳辐射 云层和较大颗粒的尘埃能将太阳辐射部分反射回宇宙空间 参与的大气成分： 特点： 无选择性 云和较大的尘埃 云层越厚，云量越多，反射越强 思考：晴朗和多云的白天哪一个温度低？原因是什么？ 散 射 作 用 空气分子和较小尘埃 特点： 有选择性，波长较短的蓝光、紫光容易被散射。 较大尘埃、雾粒、小水滴 特点： 选择性不强，各种波长均被散射 空气分子 细小尘埃 空气分子、微小尘埃散射波长比自身直径短的光 削弱方式 特点 参与的大气成分 反射 吸收 散射 无选择性 云层、较大尘埃 有选择性 臭氧吸收紫外线 水汽和二氧化碳吸收红外线 有选择性 空气分子和微小尘埃 （波长较短的蓝、紫色光较易被散射） 无选择性 较大的尘埃和小水滴 （散射所有波长的光） 一、大气对太阳辐射的削弱作用 晴朗的天空为何呈现蔚蓝色？ 阴天时天空为何呈灰白色？ 日出、日落时天红呈红色？ 为何青藏高原的人们肤色偏黑？ 案例探究：大气削弱作用与生活中的地理现象 11 案例探究：大气削弱作用与生活中的地理现象 晴朗的天空为何呈现蔚蓝色? 波长较短的蓝色光最容易被大气分子散射。 01 日出、日落时天红呈红色？ 日出、日落时分，太阳光经过大气的路程比正午时分长，蓝光、紫光在进入我们的视野前被散射掉了，波长较长的红色光最不容易被散射，透射下来，天空呈红色 02 总之，天空的颜色可以告诉我们大气中大粒子和小粒子的数量。较多的小粒子产生红色的落日，大粒子则使天空灰白。所以，天空越蓝说明空气污染越少或空气越干燥。 案例探究：大气削弱作用与生活中的地理现象 阴天时天空为何呈灰白色？ 阴天时空气中尘埃、水滴较多，各种波长的光都会被散射。 03 为何青藏高原的人们肤色偏黑？ 高原地区，空气稀薄，大气层对紫外线的吸收少，紫外线强 04 总之，天空的颜色可以告诉我们大气中大粒子和小粒子的数量。较多的小粒子产生红色的落日，大粒子则使天空灰白。所以，天空越蓝说明空气污染越少或空气越干燥。 案例探究：大气削弱作用与生活中的地理现象 1.交通信号灯为何是红灯？ 红色光的波长较长，不易被散射，穿透力强。即使是雨雾天也能很远地看见以确保交通安全。 在日出之前（黎明）和日没以后（黄昏）的一段时间，天空仍然明亮的，这段时间，既不是真正的白昼，也不是真正的黑夜，是昼夜交替的过渡时期。天文学称之为晨昏蒙影 散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方，所以在黎明和黄昏虽然看不见太阳，但天空仍很明亮。 2.日出前的黎明和日落后的黄昏，天空为何是亮的； 02 二、大气对地面的保温作用 地 面 辐 射 射向宇宙空 间 “太阳暖大地” “大气还大地” “大地暖大气” 大气辐射 大 气 逆 辐 射 太阳辐射 大气吸收 太阳辐射 射向宇宙空 间 反射 散射 地面反射 地面吸收，增温 削弱作用 保温作用 绝大部分被CO2 H2O吸收 大气上界 地 面 大气吸收，增温 太阳辐射经过大气的削弱作用之后，大部分能量到达地面，被地面吸收，使得地面升温。 地面增温之后，形成地面辐射，地面辐射经过大气时，绝大部分被大气中水汽和二氧化碳吸收，使大气增温 大气增温后形成大气辐射，小部分射向宇宙空间，大部分会射向地面，把热量返还给地面，补偿了地面辐射损失的热量，对地面有保温作用。 思考1 太阳辐射、地面辐射、大气辐射这三种辐射有什么区别？ 物体温度愈高，辐射中最强部分波长愈短； 物体温度愈低，辐射中最强部分波长愈长。 太阳辐射：短波辐射（能量集中在波长较短的可见光区） 地面辐射、大气辐射：长波辐射（能量集中在波长较长的红外线） 太阳辐射的波长分布 近地面大气受热的根本热源和直接热源分别是？ 近地面大气的根本热源: 太阳辐射 近地面大气的主要、直接热源: 地面辐射 思考2 18 削弱作用和保温作用主要发生在什么时候？ 思考3 削弱作用主要是白天。白天云层越厚、水汽和杂质越多，削弱作用越强； 保温作用白天和晚上都存在。白天，太阳辐射较强，大气逆辐射影响较小；夜晚，没有太阳辐射，保温作用在晚上尤为重要。夜晚云层厚，空气湿度较大时，大气吸收地面长波辐射增温就越多，大气逆辐射就会增强，保温作用就越强 合作探究：大气受热过程与生活中的地理现象 恩施 拉萨 问题：1、比较恩施市10月21日与10月22日的昼夜温差大小并分析成因？ 2、结合材料一，分析拉萨昼夜温差更大的原因？ 3、与恩施相比，拉萨太阳辐射丰富但是气温低，试分析原因？ 材料一：下图是恩施与拉萨2024年10月21日—10月25日连续五天的天气预报图。 合作探究：大气受热过程与生活中的地理现象 材料二：神仙湾哨所，海拔5380米，这里年平均气温低于零度，昼夜最大温差30多度，冬季长达6个多月。过去边防战士的饮食以青稞和肉类为主，缺少蔬菜水果来补充维生素。为解决高原边防部队“吃新鲜蔬菜难”的问题，边防战士在哨所建立起温室大棚，种出了西瓜、茄子、黄瓜等果蔬。在青藏地区，随着农业技术的发展和国家的支持，温室技术被普遍应用，高原人民的饮食结构页发生了改变。 问题：4、利用大气受热过程原理，解释温室大棚如何实现保温的？ 合作探究：大气受热过程与生活中的地理现象 恩施 拉萨 问题：1、比较恩施市10月21日与10月22日的昼夜温大小并分析成因？ 2、结合材料一，分析拉萨昼夜温差更大的原因？ 3、与恩施相比，拉萨太阳辐射丰富但是气温低，试分析原因？ 材料一：下图是恩施与拉萨2024年10月21日—10月25日连续五天的天气预报图。 10月22日比10月21日昼夜温差大 10月22日为晴天，云少，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温较高；夜晚保温作用弱，气温较低，昼夜温差大； 拉萨海拔高，大气稀薄，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温较高；夜晚保温作用弱，气温较低，昼夜温差大； 高原上，空气稀薄，大气吸收的地面辐射少及大气保温作用弱，气温低 合作探究：大气受热过程与生活中的地理现象 材料二：神仙湾哨所，海拔5380米，这里年平均气温低于零度，昼夜最大温差30多度，冬季长达6个多月。过去边防战士的饮食以青稞和肉类为主，缺少蔬菜水果来补充维生素。为解决高原边防部队“吃新鲜蔬菜难”的问题，边防战士在哨所建立起温室大棚，种出了西瓜、茄子、黄瓜等果蔬。在青藏地区，随着农业技术的发展和国家的支持，温室技术被普遍应用，高原人民的饮食结构页发生了改变。 问题：4、利用大气受热过程原理，解释温室大棚如何实现保温的？ 白天，太阳短波辐射穿透塑料薄膜进入室内，地面吸收后增温产生地面辐射，薄膜对地面辐射的阻挡作用显著，大部分地面辐射被阻挡在温室内室内（太阳辐射能进来，地面辐射不能出去，减少地面辐射损失的热量，起保温作用） 材料：霜冻，是一种较为常见的农业气象灾害，是指空气温度突然下降，地表温度骤降到0℃以下，使农作物受到损害，甚至死亡。霜冻通常出现在秋、冬、春三季。 案例探究：大气受热过程与生活中地理现象 （1）为什么秋冬季节霜冻多出现在晴朗的夜晚？ 晴朗的夜晚，大气中的云层较少，大气逆辐射减弱，保温作用减弱，导致地面温度下降速度加快，温度低，容易形成霜冻‌。 （2）晚秋或初冬，农民为了保护农作物不受霜冻伤害，常常燃烧秸秆制造烟幕，这么做的原理是什么？ 人造烟幕增加了二氧化碳的含量，能大量吸收地面辐射,从而增强了大气逆辐射，地面起了保温作用,能防御霜冻。 案例探究：大气受热过程与生活中地理现象 （3）大气中二氧化碳增多，导致全球变暖的原因？ 温室气体大量排放，大气吸收地面辐射增多，从而增强了大气逆辐射，保温作用增强，气温升高，全球变暖。 案例探究：大气受热过程与生活中地理现象 （4）解释我国南方夏季农民给温室大棚覆盖黑色尼龙网的主要目的？ 夏季光照强，黑色尼龙网可削弱国强的太阳辐射，避免棚内温度过高，同时减少水分蒸发 案例探究：大气受热过程与生活中地理现象 案例探究：大气受热过程与生活中地理现象 山体效应是陆表山地隆起或抬升后造成山体同海拔气温内部高于外部的现象.下图为山体效应模型图(T1、T2分别表示海拔相同的山体内部及外部的气温） 运用大气受热过程原理，分析山体效应形成的机制。 山体效应：（同海拔高度山体内部气温高于山体外部T1＞T2） ①地面是对流层大气主要的直接的热源； ②山体内部海拔高，空气较稀薄，面接收的太阳辐射较山体外部多，地面辐射强，且山体内部大气距地面近，大气吸收地面辐射多，山体内部气温高； ③山体外部，同海拔距离地面远，大气接受的地面辐射少，气温低 太阳辐射最强: 地面温度最高： 气温最高： 气温最低： 任何物体温度最高时，其辐射最强 12点时 13点时（地面辐射最强） 14点时左右 大气辐射（包括大气逆辐射）最强。 案例探究：大气受热过程与生活中地理现象 日出前后 气温 太阳短波辐射 地面长波辐射 日出 日落 案例论证 利用大气受热过程原理分析昼夜温差 地势：地势越高，大气稀薄，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温较高；夜晚保温作用弱，气温较低，昼夜温差大； 天气：晴天云少，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温较高；夜晚保温作用弱，气温较低，昼夜温差大； 下垫面：比热容大，增温和降温速度慢，昼夜温差小，例如海洋昼夜温差小于陆地 30 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 两个热源： 主要直接热源（地面辐射） 根本热源（太阳辐射） 三个过程： 太阳暖大地 大地暖大气 大气还大地 四种辐射： 太阳辐射（短波）、地面辐射、大气辐射和大气逆辐射（长波） “阳伞效应”是指人类的生产生活、战争、森林草原火灾、火山爆发等人文与自然的活动，向大气排入大量的烟尘，这些弥漫于大气中的烟尘犹如地球的一把“遮阳伞”。据此完成1~2题。 1. “阳伞效应”形成的根本原因是(　　) A. 大气的散射作用增强 B. 大气的保温作用增强 C. 大气的反射作用增强 D. 大气的吸收作用增强 2. “阳伞效应”可能会造成(　　) ①减少太阳紫外线伤害　 ②降低地面温度　 ③降低夜间气温　 ④减小昼夜温差 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④ 课堂练习 【即时训练】 读“大气受热过程”，完成3~4题。 3. 近百年来，全球气温的变化趋势与图中下列因素有关的是(　　) A. ①增强　 B. ②减弱　 C. ③增强　　D. ④减弱 4. 科学家发现， 随着大气层中的浮质和其它微粒增加，近几十年以来，到达地球的阳光量减少了10%，地球正在“变暗”。图中与“地球变暗”有关的大气热力作用是(　　) A. ① B. ② C. ③ D. ④ 课堂练习 【即时训练】 我国北方地区的农民为了避免所种庄稼遭受霜冻灾害，在深秋的夜晚往往在田间点燃柴草。结合大气受热过程示意图，完成第5~6题。 5. 关于图中a、b、c所代表的内容，叙述正确的是(　　) A. a代表近地面大气主要的直接热源 B. a、b、c所代表的辐射波长的大小关系是a<b<c C. b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收 D. c代表的辐射与天气状况无关 6. 燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于(　　) A.增强a辐射 B.增强b辐射 C.增强c辐射 D.改变b的辐射方向 【即时训练】 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、保水等几个方面。完成7~8题。 7.如图a，我国华北地区在春播时进行地膜覆盖，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．减弱地面辐射损失的热量 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 8．如图b，山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜， 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 【即时训练】 $$