内容正文:
第三章 地球上的大气
第二节 大气的受热过程导学案
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1.大气对太阳辐射的削弱作用主要形式?各有什么特点?具体实例?
作用
形式
作用特点
参与作用的
大气成分
示意图
自然现象
(示例)
反射
__无选择性
影响因素:云层越低、越厚,云量越多,反射越强
云层和较大颗
粒的尘埃
夏季多云的白天,气温不会太高。
散射
_有_选择性
波长较短的蓝、紫光最容易被散射
空气分子、微小尘埃
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;
旭日和夕阳、朝霞和晚霞呈红色。
吸收
_有_选择性
①水汽和二氧化碳吸收红外线;②臭氧吸收紫外线;③大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少。
平流层中臭氧
使地球上生物免受过多紫外线伤害;
平流层中的气温随高度的增加而上升;
农民在白色塑料大棚上加一层可收放的黑色尼龙网;
对流层中水汽和二氧化碳
2、意义:大气对太阳辐射的削弱作用减少了到达地面的太阳辐射,使地球表面的白天气温不会过高。
3、关键能力:利用大气削弱作用解释生活现象
现象
原因
晴朗天空呈蔚蓝色
晴天时,太阳光中的蓝、紫光易被散射
阴沉天空呈灰白色
阴天时,云层厚,各种波长的太阳辐射被散射
日出前、日落后天空明亮
大气的散射作用改变了太阳光的方向
白天多云时气温比晴天低
多云时,云层反射作用强,到达地面的太阳辐射减少
2.影响到达地面的太阳辐射的因素有哪些?
主要因素
具体影响
纬度
太阳辐射从低纬向两极递减。因为纬度低,正午太阳高度角大,等量的太阳辐射在地表分布的面积小,单位面积接受的太阳辐射强;同时,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射强。
海拔
海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射强。
气象
晴朗的天气,云层少且薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射强。
下垫面
地面物质组成不同,反射率不同。地面反射率越低,吸收太阳辐射越多。
一般规律:颜色越浅的物体,其反射作用就越强(反射太阳辐射越多),吸收就越弱,地面辐射越弱;颜色越深的物体,其反射作用就越弱(反射太阳辐射越少),吸收就越强,地面辐射越强。例如,对太阳辐射的反射率:新雪>冰>沙土>草地。
关键能力3.大气的受热过程。
特别提醒:
由实验得知,物体温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之越长。因此太阳辐射为短波辐射,地面辐射、大气辐射为长波辐射。
三个过程
形成机制
热量来源
过程Ⅰ
_太阳暖大地________
太阳辐射穿过厚厚的大气层,34%被大气和地面反射或散射,19%被大气吸收,47%被地面吸收,使地面增温。
太阳辐射 是地面的直接热源。
过程Ⅱ
____大地暖大气____
地面增温后,以长波辐射的形式向外传递能量,其中绝大部分能量(75~95%)被大气吸收,使大气增温。
地面辐射是对流层大气主要的直接热源。
过程Ⅲ
_大气还大地________
大气增温后形成大气辐射,少部分能量射向宇宙空间,大部分向下射向地面。射向地面的大气辐射被称为大气逆辐射,它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。
大气通过 大气逆辐射把热量还给地面。
大气的保温作用过程
(1)大部分太阳辐射透过大气射向地面,被地面吸收,使地面增温;⇒地面增温后,并以长波辐射的形式射向大气,大气能强烈吸收地面长波辐射,使大气增温;⇒大气增温后,也以长波辐射的形式向外辐射能量,形成大气辐射。
(2)大气辐射中的大气逆辐射把热量还给地面,对地面起到保温作用。
大气逆辐射的影响因素:云层越厚,大气中的水汽、尘埃、气体物质越多,吸收越强,大气逆辐射越强;
关键能力4.保温作用在生活中的体现及应用
现象
原因
夜晚多云时气温比晴天高
夜晚多云时,大气逆辐射强,地面散失热量少
晚秋或寒冬,霜冻多出现在晴朗的夜晚
晴朗夜晚,大气逆辐射弱,热量散失多,地面气温低,易出现霜冻现象
青藏高原光照强但气温低
海拔高,空气稀薄,大气削弱作用弱,保温作用弱
利用烟雾防霜冻
烟雾能增强大气逆辐射,减少地面热量的散失
果园中铺沙或鹅卵石
防止土壤水分蒸发的同时也能增加昼夜温差,有利于水果糖分积累等
巩固练习:
受大气对太阳辐射削弱作用的影响,到达地面的太阳辐射比大气上界要少。据此回答1~3题。
1.下列关于大气对太阳辐射吸收作用的叙述,正确的是( )
A.对流层中的臭氧能吸收太阳紫外线辐射
B.平流层中的水汽能吸收太阳红外线辐射
C.大气中的二氧化碳吸收太阳红外线辐射
D.大气通过大量吸收太阳辐射而明显增温
答案:C解析:平流层中的臭氧能吸收太阳紫外线辐射;对流层中的水汽能吸收太阳红外线辐射;大气中的二氧化碳吸收太阳红外线辐射;近地面大气通过大量吸收地面辐射而明显增温。
2.下列关于大气对太阳辐射削弱作用的说法,正确的是( )
A.反射、散射和吸收作用都具有选择性
B.反射、散射和吸收作用都无选择性
C.吸收和反射无选择性,散射有选择性
D.吸收和散射有选择性,反射无选择性
答案:D解析:大气对太阳辐射的吸收和散射有选择性,反射无选择性,D项正确。
3.对大气反射作用影响最大的是( )
A.空气分子 B.云层
C.微小尘埃 D.较大尘埃
答案:B解析:对大气反射作用影响最大的是云层。
地球上很多现象都与大气对太阳辐射的削弱作用有关。据此回答4~5题。
4.多云、阴雨的白天,气温较低,主要是因为大气的( )
A.吸收作用强 B.反射作用强
C.散射作用弱 D.保温作用弱
答案:B解析:多云、阴雨的白天,大气对太阳辐射的反射作用强,因此到达地面的太阳辐射少,气温低。
5.晴朗的天空呈蔚蓝色主要是因为( )
A.大气吸收作用 B.大气反射作用
C.大气散射作用 D.大气折射作用
答案:C解析:天气晴朗,大气洁净,太阳光中蓝光容易被散射,因此天空呈蔚蓝色。
4、分析农业实践中的一些现象:
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。原因:太阳辐射能大部分透过温室,照射地面,产生地面辐射,地面辐射很少能穿过温室,被温室所截留,导致温室增温;温室密封,不易散热。
②深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。 原因:增加云量,增强了大气逆辐射,增强了保温效果。
③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。地膜覆盖有利于保温,还可以防止水分蒸发,保持土壤水分,缓解墒情(春旱)
④干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石,不但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。
5、CO2能引起全球变暖的原理:CO2能大量吸收地面辐射,增强了大气逆辐射,对地面的保温作用强
6、应对全球变暖的措施:①大力开发新能源和清洁能源 ②推广节能技术,减少碳排放
③禁止乱砍滥伐,积极植树造林 ④控制人口数量 ⑤加强国际合作。
7、昼夜温差大小的分析
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
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
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
①阴天比晴天日温差小的原因:
阴天多云,白天云层削弱太阳辐射多,到达地面的太阳辐射减少,气温不会太高;夜晚云层能增强大气逆辐射,保温作用强,气温不会太低。
②塔里木盆地昼夜温差大的原因:
塔里木盆地晴天多。白天大气削弱太阳辐射少,到达地面的太阳辐射多,气温高夜晚,大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,故昼夜温差大
③青藏高原日温差大的原因:
海拔高,空气稀薄,白天削弱太阳辐射少,到达地面的太阳辐射多,气温高;夜晚,大气逆辐射弱,保温作用差,气温低。
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