内容正文:
3.2大气受热过程 学案
【学习目标】
1.运用示意图,掌握大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,从整体的角度,动态、系统地分析和认识大气的受热过程,形成综合思维。
2.通过观察和实验,能说出大气的保温作用,并能运用这一原理解释相关地理现象,提升地理实践力。
3.根据所学知识和原理,了解温室效应对人类活动的积极意义,关注全球变暖问题,增强环保意识,树立人地协调观。
【知能突破】
一、大气的受热过程概况
1.能量来源:太阳辐射能
2.直接热源:地面是近地面大气主要、直接的热源
二、大气的削弱作用
大气对太阳辐射削弱作用的三种方式
削弱作用
参与的物质
作用特点
典例
反射
大气中的云层和较大颗粒的尘埃
云层愈厚,反射作用愈强(无选择性)
夏季天空多云时,白天的气温不会太高
散射
大气中的空气分子或微小尘埃
蓝、紫光最容易被散射(有选择性)
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
吸收
对流层大气中的水汽和二氧化碳;平流层大气中的臭氧
水汽和二氧化碳吸收红外线,臭氧吸收紫外线(有选择性)
平流层中的气温随高度的增加而上升;地面生物免遭过多紫外线的侵害
三、大气保温作用
全解:地面辐射是对流层大气能量的直接来源,太阳辐射是根本来源,大气的受热过程具体图解如下
大气对地面的保温作用简化认识
“太阳暖大地 大地暖大气 大气还大地”
四、受热具体过程
受热过程
具体说明
地理意义
环节1:“太阳暖大地”
绝大部分太阳辐射透过大气射到地面,地面因吸收太阳辐射能而增温
地面增温 太阳是地面的直接热源
环节2:“大地暖大气”
地面被加热,并以地面辐射的形式向大气传递热量,除少数透过大气射向宇宙空间外,绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳等吸收
大气增温 地面是近地面大气的直接热源
环节3:“大气还大地”
大气在增温的同时也向外辐射热量,其中大部分射向地面,称为大气逆辐射,将大部分热量返还给地面
热量返还地面 实现大气对地面的保温作用
五、大气受热过程原理在现实中的应用
(一)分析昼夜温差的大小
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。
1.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
2.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。
3.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。
(二)解释自然现象
1.大气削弱作用原理的应用
(1)高海拔地区(如青藏高原地区)
(2)内陆地区(如我国西北地区):
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地):
大气的削弱作用弱
太阳能缺乏
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
(4)天气状况(如阴晴天)
晴朗天空呈蔚蓝色
晴天时,太阳光中的蓝、紫色光易被散射
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
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
2.大气保温作用原理的应用
(1)解释全球气候变暖
(2)解释雾、露、霜等的形成:
十雾九晴
深秋、冬季和初春的时候,早晨出现大雾,多数是晴天
原因在于,低温条件下才会形成雾。晴天的夜晚,大气的保温作用弱,近地面辐射降温,气温较低,故易形成雾。翌日,日出后,气温上升,过饱和状态逐渐结束,雾也就逐渐消散,天气晴好。所以有“十雾九晴”之说。
露重见晴天
露的形成类似于雾,气温低才会形成露。说明当地夜间天气晴朗,大气的保温作用弱,寒冷,大气稳定,降温强烈。
霜重见晴天
即指霜冻多出现在晴朗的夜晚,原因是晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,大气的保温作用弱,气温降低,地表水汽凝结为霜。
(三)在农业生产中的应用
1、深秋利用焚烧秸秆产生烟雾防霜冻一一原理:燃烧农业废物会在低层大气中形成烟雾,烟雾中的微小颗粒会增加空气中的凝结核,使水汽凝结,增加大气中的云量。空气中的二氧化碳也会增加,二氧化碳是“绝佳”的温室气体,一方面对来自太阳的短波辐射有很好的通透性,另一方面对来自地面的长波辐射有很好的阻挡性或反射性,增加大气逆辐射,妥妥地锁住了热量。进而,热量得到保留,霜冻就没那么容易形成了。
2、干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石一一原理:减少土壤水分蒸发,增加昼夜温差,有利于水果糖分的积累等。
3.冬天树木涂白-原理,冬天,夜里温度很低,到了白天,受到阳光的照射,气温升高,而树干是黑褐色的,易于吸收热量,树干温度也上升很快。这样一冷一热。使树干容易冻裂。尤其是大树,树干粗,颜色深,而且组织韧性又比较差,更容易裂开。涂了石灰水后,由于石灰是白色的,能够使40%-70%的阳光被反射掉,因此树干在白天和夜间的温度相差不大,就不易裂开。
4.玻璃温室、塑料大棚保温一一原理:塑料薄膜与玻璃对太阳短波辐射几乎是透明的,太阳辐射可以大部分进入。却能阻隔内部暖空气与外部冷空气的交换进而减少了内部能量的散失。起到保温的效果。
5.园林工人、果农一般会给新栽大树和水果覆盖黑色尼龙网——削弱太阳辐射,减少树木水分蒸腾。防止被晒伤。
【知识小结】
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