内容正文:
大气的垂直分层
大气垂直分层 高度范围 气温特点 气流运动 自然现象 人类活动
高层大气
平流层以上 自平流层顶部气温随高度先下降后升高 平流
对流 流星、极光 火箭、人造卫星、无线电通信
平流层
对流层顶部至50-55km高空 气温随高度的升高而升高 以平流运动为主 水汽杂质少,无云雨现象 适合航空飞行
对流层
低纬度17-18km,高纬度8-9km 气温随高度的升高而逐渐降低
对流运动显著
云雨雾雪等天气现象
人类生活在对流层的底部
第6题
第8题
第9题
第10题
3
第12题
第15题
第17题
第二章
地球上的大气
第二节 大气受热过程和大气运动
自然界的一切物体都以电磁波的形式不停地向外传递能量,这种传递能量的方式称为辐射。以辐射的方式向四周输送的能量称辐射能。
规律:物体的温度越高,辐射的波长越短
物体的温度越低,辐射的波长越长
太阳表面温度约5500°C
地球固体表面平均温度约22°C
近地面大气平均温度约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
一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,温度和辐射波长存在一定关系:
大气的受热过程
书34页,注释
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新课导入
北京市2022年10月18日后5天天气预报
白天气温比夜晚气温高。
多云天气温比晴天气温低。
多云天温差比晴天温差小。
对比北京市未来4天的气温变化,你能发现温度变化有什么规律?
为什么会有这三种自然现象呢?希望通过本节课的学习,大家能够解答这三个疑问。首先,白天气温高于夜晚气温。大家猜想原因,由于夜晚太阳落山。结合第一章课程,太阳为地球提供重要的光和热,同样的,太阳也是大气受热的重要能量来源。
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太阳辐射
太阳不停地以电磁波的形式向四周放射能量,即太阳辐射。太阳辐射是地球大气的根本热源。
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吸收作用的选择性
太阳辐射的波长范围
太阳辐射的能量主要集中在可见光区、红外区
紫 靛 蓝 绿 黄 橙 红
0.4 微米 0.76微米
吸收紫外线
O3
O3
O3
O3
O3
CO2
H2O
CO2
H2O
吸收红外线
太
阳
辐
射
但是吸收作用是有限的,因此对大气的升温作用不明显。而且看太阳辐射的波长范围,可见光区站的比重非常大50%,那可见光去哪了呢?
大气上界
地面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
地面增温
1.“太阳暖大地”
大气层
大气吸收
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的吸收或反射,称为大气的削弱作用。
大气的受热过程
平流层-
对流层中的co2和水汽吸收了红外线。
云层、尘埃会对太阳辐射进行无选择的反射
空气分子和微小尘埃会对太阳辐射可见光中的蓝紫光进行有选择散射,从而晴朗的天空呈现蔚蓝色。
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大气上界
地面
太
阳
辐
射
大气吸收
地面增温
1.“太阳暖大地”
大气层
地面辐射
大气吸收
射向宇宙空间
大气增温
2.“大地暖大气”
近地面大气的主要的、直接的热源是地面辐射。
大气的受热过程
地
面
吸
收
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“高处不胜寒”是如何形成的?
探究问题1:请用“大地暖大气”的原理来解释对流层的气温随高度的升高而降低的原因:
(1)越是靠近地面,接受到地面的热量辐射越多,所以温度越高。而越远离地面,接收到地面的热量辐射少。
(2)海拔越高,空气越稀薄,从而导致其储热能力也比较差,最终导致其温度也比较低
理解和解释自然现象
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实验过程
案例探究
实验过程
案例探究
甲
乙
甲 容器底部铺设沙子 乙 容器底部不铺设沙子
实验过程
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大气上界
地面
太
阳
辐
射
大气吸收
地面增温
1.“太阳暖大地”
大气层
地面辐射
大气吸收
大气增温
2.“大地暖大气”
大气逆辐射
大气辐射
射向宇宙空间
3.“大气还大地”
大气对地面的保温作用
大气逆辐射把热量传给地面,在一定那个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。
大气的保温作用
地
面
吸
收
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两个热源、三个过程、三个辐射、两个作用
1.两个热源:
(1)地球大气最重要的能量来源: 。
(2)近地面大气主要、直接的热源: 。
2.三个过程: , , 。
3.三个辐射: , , 。
4.两个作用: , 。
太阳辐射
地面辐射
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
削弱作用
保温作用
大气的受热过程
基本过程
作用
影响因素
举例
地面辐射的长波辐射绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳吸收,然后以大气逆辐射的形式返还给地面
减少地面热量的损失,使地球表面温度特别是夜间的温度不至于降得过低
与大气的透明度有关,如大气中的云量、尘埃、水汽等越多,作用越明显
阴天夜晚不太冷、春秋季节晴朗的夜晚易发生霜冻
大气对地面的保温作用-大气逆辐射
北京市2022年10月18日后5天天气预报
白天气温比夜晚气温高。
多云天气温比晴天气温低。
多云天温差比晴天温差小。
对比北京市未来4天的气温变化,你能发现温度变化有什么规律?
为什么会有这三种自然现象呢?希望通过本节课的学习,大家能够解答这三个疑问。首先,白天气温高于夜晚气温。大家猜想原因,由于夜晚太阳落山。结合第一章课程,太阳为地球提供重要的光和热,同样的,太阳也是大气受热的重要能量来源。
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为什么一天中最高温出现在午后1-2个小时,而不是正午阳光最强烈的时候?
正午太阳高度最大,阳光最强烈,但是地面吸收太阳短波辐射转化为地面长波辐射加热大气需要一定时间,因此午后1-2个小时是一天中气温最高的时候。
“活动探究—生活中的地理
请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。
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,全球气候变暖
地理思维探究:温室气体与全球变暖
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烟雾防冻
温室大棚
应用于农业生产实践,提高生产效益
地面长波辐射不易散失
利用温室大棚生产反季节蔬菜
增加大气中的CO2浓度,增加对地面长波辐射吸收,增强逆辐射
大气的保温作用(大气逆辐射)
应用
藏袍的设计便于藏族人民穿脱。为什么这样设计?青藏高原地区昼夜温差大的原因?
①海拔高,空气稀薄
②白天大气对太阳辐射的削弱作
用弱,到达地面的太阳辐射多
③夜晚大气逆辐射弱,保温作用差
“活动探究—生活中的地理
白天,由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,升温快,气温很高。
夜间由于没有大气的保温作用,月球表面温度骤降,气温很低
地球有大气,而月球没有大气。月球表面,白天在太阳直射的地方,温度可达 1270C,夜晚则降到-1830C。为什么月球表面昼夜温差比地球大得多?请用大气的受热过程解释。
活动探究
活动探究
观察图2.10,找出地球比月球多了哪些辐射途径。
月球表面
昼
夜
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
地球表面
昼
夜
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气辐射
吸收
反射
吸收
吸收
地面辐射
大气逆辐射
大气辐射
图2.10 地球和月球表面辐射过程示意
答:大气辐射、大气逆辐射。
课堂小结:
太阳
地面
大气
宇宙空间
太阳辐射
削弱作用(吸收、反射、散射)
地面辐射
大气逆辐射
少量
大气辐射
保温作用
少量的地面辐射
开启灯泡后……
实验过程
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关闭灯泡后……
实验过程
甲
乙
甲 容器加上盖子 乙 容器不加盖子
实验过程
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【扩展】地理思维探究:昼夜温差大小分析
①地势
②天气
③下垫面
地势高
大气稀薄
→
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
天气晴朗
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
阴天
相反
下垫面
比热容大
→
→
白天增温速度慢
夜晚降温速度慢
→
→
昼夜温差较小(如海洋)
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