内容正文:
课程标准:
运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象
第三章 大气的运动
第二讲 大气的受热过程
一、大气的受热过程
太阳辐射
反射、散射
大气吸收
地面吸收太阳辐射
地面反射太阳辐射
射向宇宙空间的地面辐射
地面辐射
大气吸收地面辐射
大气逆辐射
射向宇宙空间的大气辐射
长波辐射
短波辐射
第一步:太阳暖大地
第二步:大地暖大气
第三步:大气还大地
大气最重要
根本的能量来源
近地面大气最主要
直接能量来源
削弱作用
保温作用
1、大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温,少部分被大气反射、散射、吸收(削弱作用)
2、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
3、大气增温后,以大气逆辐射方式,将大部分热量还给地面,补偿了部分近地面大气损失的热量,
对地面起到了保温的作用。
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①削弱作用:大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用
100%
吸收 19%
反射
地面吸收
47%
散射
34%
无选择性
和云层与尘埃有关
地面反射与下垫面性质有关
有选择性
O3吸收紫外线;
CO2和水汽吸收一部分红外线
有选择性
蓝紫光易被散射
反射各种波长的太阳辐射,削弱太阳辐射;云层越低、越厚,云量越多,尘埃越多,反射越强;夏季天空多云时,白天的气温不会太高;阴雨天天空昏暗;雪后天晴阳光特别耀眼;
散射波长较短的蓝、紫色光,削弱太阳辐射;尘埃越多,作用越强
晴朗的天空呈蔚蓝色;日出前的黎明、日落后的黄昏,天空仍然明亮(晨昏蒙影);
朝霞晚霞;红色常用作警戒色;
吸收:平流层的臭氧吸收紫外线;对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收红外线,削弱太阳辐射,增强大气逆辐射;
农民在白色塑料大棚上加一层可收放的黑色尼龙网
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下垫面反射率低,地面吸收多,升温幅度大
反射率大(冰雪(新雪)>裸地>草地>林地>湿地、水域)
比热容大,升温慢,白天气温低(水域>砾石)等
(2022年浙江1月)大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城市大气散射辐射日变化图。完成下面小题。
1. 有关该城市大气散射辐射强弱的叙述,正确的是( )
①夏季大于冬季 ②郊区大于城区
③冬季大于夏季 ④城区大于郊区
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
太阳高度
大气散射辐射的强弱
大气透明度
北京时间12-14时,正午太阳高度角大,大气散射辐射强(正比)
夏季和冬季相比,夏季太阳直射点在北半球,离我国个城市较近,正午太阳高度角较大,所以夏季大于冬季,故①正确;
阴天云层厚,大气透明度低,大气散射辐射强,说明大气散射辐射与大气透明度反相关
城区比郊区污染较严重,大气透明度低,大气散射辐射城区大于郊区,故④正确;
B
典型例题
蓝本P35
2. 下列现象与大气散射作用密切相关的是( )
①晴天天空多呈蔚蓝色 ②朝霞和晚霞往往呈红色③深秋晴天夜里多霜冻 ④雪后天晴阳光特别耀眼
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
A
(2022年浙江1月)大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城市大气散射辐射日变化图。完成下面小题。
典型例题
①在太阳辐射的可见光中,波长较短的蓝色光最容易被散射,所以晴朗的天空呈现蔚蓝色,①正确
②日出和日落的时候,太阳光要穿过较厚的大气层才能到达地面,波长较短的蓝光、青光、紫光大部分已被上层大气散射掉了,到达近地面大气时主要只有波长较长的红光、橙光、黄光了,故朝霞和晚霞往往呈红色,②正确;
③秋冬季节出现霜冻,与晴朗的夜晚云量少、大气逆辐射弱有关,与大气散射无关,③错误;
雪后天晴阳光特别耀眼是因为云层少,大气透明度高,大气对太阳辐射的反射、散射、吸收作用少,不只是散射作用,④错误。
①②正确,B、C、D错误,A正确
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天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射(保温作用)更强;
②保温作用:
大气对地面长波辐射吸收能力强,以大气逆辐射的形式对近地面大气进行热量补偿,使得近地面气温不会过低;
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大气
逆辐射
大气的削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用
近地面大气主要的、直接热源:地面长波辐射
大气最重要(根本)的能量来源:太阳辐射能
保温作用:大气逆辐射对地面辐射损失热量有补偿作用【云量、尘埃、水汽、温室气体越多越厚,大气逆辐射(保温作用)和大气削弱作用越强】
1.三个过程
大气反射
太阳
地面
大气
短波辐射
长波辐射
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
大气逆辐射——大气保温作用
大气对太阳辐射的削弱作用
2.两个热源
3.两个作用
【小结】一、大气的受热过程
二、大气的受热过程的应用
Q1:从大气受热过程角度分析,为什么阴天昼夜温差比晴天小呢?
晴天
无云天气
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
白天气温升温快,气温较高
夜晚气温降温慢,气温较低
昼夜温差较大
多云的天气
白天大气削弱作用强
白天气温升温慢,气温相对降低
夜晚大气保温作用强
夜晚气温降温慢,气温相对提高
阴天昼夜温差较小
晴天无云天气
多云的天气
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
Q2:解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响
Q3:应用大气受热过程原理,解释下列农业生产措施的作用。
温室大棚
烟雾防冻
果园铺砂石
太阳辐射
①保温:人造烟雾增强大气逆辐射,减少冻害。水的比热容大,可减小地表温度下降的速度和变化幅度,减轻冻害。
②保湿:浇水可以增加空气湿度,增强大气逆辐射;
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。
砂石间隙大,减少水分蒸发,下渗作用强,增湿。
地
面
辐
射
透明地膜
黑色地膜
反光地膜
减少土壤与外界的热交换
调节地温;冬季保温;黑膜夏季隔热,降低地温,防热害
促进农作物提前上市
反光地膜使近地面反射光增加
增加光效,提高果品着色度;
黑膜压草
抑制杂草生长和病虫害
Q3:应用大气受热过程原理,解释下列农业生产措施的作用。
Q4:从大气受热过程角度分析,分析某地太阳能多寡
①
②
①高海拔地区(如我国青藏地区):
气候较湿润
盆地地形
阴雨天气多,污染物不易扩散,空气密度大
大气削弱作用强
太阳能缺乏
③
③湿润内陆盆地(如四川盆地):
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
地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
②内陆地区(如我国西北地区):
(2024年安徽卷)如图为我国某地面观测站(47°06'N,87°58'E),海拔561m)某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。据此完成下面小题。
1. 图中甲、乙、丙三条曲线依次表示( )
A. 地面长波辐射、地面反射太阳辐射、大气逆辐射
B. 地面长波辐射、大气逆辐射、地面反射太阳辐射
C. 大气逆辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射
D. 大气逆辐射、地面长波辐射、地面反射太阳辐射
我国新疆地区
地面反射太阳辐射需要太阳辐射
地面反射太阳辐射与太阳辐射同步起落,白天有,夜晚无,正相关性
丙线
为地面反射太阳辐射,AC排除
地面长波辐射≈大气逆辐射+射向宇宙空间的地面辐射
大气逆辐射小于地面长波辐射
甲大于乙
甲为地面长波辐射,乙为大气逆辐射
A
典型例题
第一天出现大气逆辐射
有云层出现,不是晴朗无云,故①错误
第2天是四天中太阳辐射最弱一天
地面吸收的太阳辐射量小,故②错误
第3天太阳辐射小于第4天
第3天云层更厚,大气对太阳辐射的削弱作用更强,大气透明度更低,③正确
第2、3两天太阳能辐射弱
大气削弱作用强,云层较厚,可能为阴雨天气
可能经历降水过程,故④正确
(2024年安徽卷)如图为我国某地面观测站(47°06'N,87°58'E),海拔561m)某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。据此完成下面小题。
2. 观测期间该地( )
①第1天晴朗无云 ②第2天地面吸收的太阳辐射量最大
③第3天比第4天大气透明度低 ④可能经历了降水过程
A. ①② B. ②③ C . ①④ D.③④
D
典型例题
今日作业:
1、结合 必修一教材+蓝本 巩固《地球的大气》相关知识
2、 完成 练习册P13-14《第二讲 大气受热过程与大气运动》提升训练(1)
下节课学习内容:
《3.2 大气受热过程-2:气温》
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