内容正文:
—— 第二章 第二节 ——
大气的受热过程和大气的运动
(第一课时)
1
运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流的原理,并解释相关现象。
1.通过示意图,知道太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射来源及传递方向。
2. 从时空综合的角度理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用。
3. 通过生活中典型的案例,理解大气的受热过程和大气的保温作用原理。
2
问题导入
一座高山,山底和山顶的气温差异较明显。正常情况下,海拔每上升100米,气温下降0.6℃。
那么是什么原因导致海拔越高气温越低呢?
电影《流浪地球》讲述了在2075年,太阳即将毁灭,已经不适合人类生存,而面对绝境,人类将开启“流浪地球”计划,试图带着地球一起逃离太阳系,寻找人类新家园的故事。
3
大气的受热过程
01
大气的受热过程
课前自主学习
阅读课本第34、35页的有关内容,完成下列问题
1.常见的辐射类型哪几种?比较长波辐射与短波辐射的差异?
3.简述近地面大气是怎样受热的?
4.大气层对太阳辐射和地面分别有什么作用?
2.近地面大气的根本热源和直接热源的来源是一样吗?
(一)辐射类型
太阳辐射(约5500°C):短波辐射(可见光辐射 )
地面辐射(约22°C):长波辐射(红外线辐射)
大气辐射(约15°C ):长波辐射(红外线辐射)
物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之则波长越长。
一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,辐射的波长与温度有什么关系呢?
太阳辐射
太阳辐射
一小部分被反射、散射
吸收
到地面的太阳辐射要穿过厚厚的大气才能到达地面,太阳辐射在传播过程中小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。
太阳暖大地
(二)大气的受热过程
1.大气对太阳辐射的削弱作用
指的是光线在传播过程中遇到介质的不均匀性时,光线向四周散射的现象。
散射
吸收
O3吸收紫外线、CO2和水汽吸收红外线
有选择性
O3
CO2/H2O
地表
反射
云层、尘埃具有反射作用
无选择性,与云量呈正相关
地表
日出前、日落后,天空是明亮的
有选择性,波长越短的光越容易被散射
② 无选择性,较大颗粒的尘埃可散射可见光所有波段
蓝紫光最易被散射,晴朗的天空呈蔚蓝色
阴天的天空呈灰白色
阴雨天天空昏暗
反射
晨昏蒙影
判断下列现象是哪种大气削弱形式而成的?
灰白色天空
无选择性散射
蔚蓝色天空
有选择性散射
朝霞、晚霞
有选择性散射
黑色尼龙网
吸收
(二)大气的受热过程
无选择性散射
太阳辐射
太阳辐射
地面辐射
射向宇宙空间
大气吸收
地面被加热,并以长波辐射的形式向大气传递热量。
大地暖大气
导入回顾
一座高山,山底和山顶的气温差异较明显。正常情况下,海拔每上升100米,气温下降0.6℃。
那么是什么原因导致海拔越高气温越低呢?
地面是近地面大气主要、直接的热源,
“高处”离地面较远,接收到的地面辐射较少
电影《流浪地球》讲述了在2075年,太阳即将毁灭,已经不适合人类生存,而面对绝境,人类将开启“流浪地球”计划,试图带着地球一起逃离太阳系,寻找人类新家园的故事。
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太阳辐射
地面辐射
射向宇宙空间
大气吸收
散逸到宇宙空间
大气逆辐射
太阳辐射
大气还大地
大气增温后,大部分热量以长波辐射的形式向下射向地面。
(二)大气的受热过程
地面辐射
大气上界
地面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大
气
辐
射
大气
逆辐射
被近地面CO2 、 水汽吸收
大气吸收 、反射、散射等
射向宇宙空间
大气吸收
地面反射
地面增温
地面保温
大气升温
大气的受热过程示意图
短波辐射
长波辐射
大气逆辐射的存在,对地面有什么作用?
小结
①太阳暖大地 → ②大地暖大气 → ③大气还大地
02
大气对地面的保温作用
(一)大气对地面的保温作用
CO2,水汽
大气逆辐射
说一说大气对地面的保温原理?
①对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。地面的长波辐射极少部分穿过大气,绝大部分被吸收。
②大气辐射大部分向下射向地面,称为大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,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。
活动探究:说明地球大气的保温作用
1.观察图2.10,找出地球比月球多了哪些辐射途径。
白天:大气对太阳辐射的反射、吸收作用;大气逆辐射;
夜晚:大气吸收地面辐射;大气逆辐射。
活动探究:说明地球大气的保温作用
2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。
3、说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。
使地球昼夜温差不至于过大,有利于地球生命的生存与发展。
①月球没有大气白天由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,月面温度升得很高;
②夜间由于没有大气的保温作用,月球表面辐射强烈,月面温度骤降,气温很低,所以昼夜温度变化大。地球有大气存在,减少了气温的日较差。
知识拓展
大气的保温作用原理的应用
1.大气中二氧化碳等温室气体增多,为什么会导致全球变暖 ?
温室气体大量排放
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
2.在晚秋和寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?
晴朗的夜晚,天空少云或无云,大气逆辐射弱,对地面的保温作用差,所以温度低出现霜冻
电影《流浪地球》讲述了在2075年,太阳即将毁灭,已经不适合人类生存,而面对绝境,人类将开启“流浪地球”计划,试图带着地球一起逃离太阳系,寻找人类新家园的故事。
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知识拓展
大气的保温作用原理的应用
3.温室用来栽培植物的设施,生活中常见的温室大棚的覆盖材料通常是透明塑料薄膜或玻璃,说一说玻璃温室(薄膜)保温原理是什么?
白天塑料薄膜、玻璃等材料能够透过太阳光,照射到地面,地面产生长波辐射,而透明覆盖材料能够阻挡长波辐射,从而通过土壤、墙体蓄积更多的热量;
到了夜间,由于透明覆盖材料的保温作用,使得室内环境温度不至于过低。
电影《流浪地球》讲述了在2075年,太阳即将毁灭,已经不适合人类生存,而面对绝境,人类将开启“流浪地球”计划,试图带着地球一起逃离太阳系,寻找人类新家园的故事。
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知识拓展
大气的保温作用原理的应用
(4)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?
浓烟可以增大空气的密度,吸收更多地面长波辐射,从而增加大气逆辐射,起到保温作用,防止霜冻。
塑料薄膜能让太阳短波辐射透入,而地面长波辐射不能穿透所料薄膜,热量被保留在塑料薄膜内。
(5)华北地区早春时节农民利用地膜覆盖进行农作物种植的原理。
电影《流浪地球》讲述了在2075年,太阳即将毁灭,已经不适合人类生存,而面对绝境,人类将开启“流浪地球”计划,试图带着地球一起逃离太阳系,寻找人类新家园的故事。
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课堂总结
四种辐射:
三个过程:
两个热源:
两种作用:
太阳辐射(短波)、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射(长波)
①太阳暖大地→②大地暖大气→③大气还大地
①主要直接热源(地面长波辐射)②根本热源(太阳辐射)
① 大气对太阳辐射的削弱作用
② 大气对地面的保温作用
太阳辐射
太 阳
地 面
大 气
宇 宙
空 间
地面长波辐射
大气逆辐射
保温作用
削弱作用(吸收、反射、散射)
大气辐射
1.使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是( )
A.①—②—③ B.③—④—①
C.①—④—② D.②—③—④
2.青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强主要
是由于( )
A.大气吸收①辐射少
B.大气吸收②辐射多
C.地面吸收③辐射多
D.地面吸收④辐射少
读“大气受热过程示意图”,据此完成下面小题。
C
课堂检测
A
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。据此完成下面小题。
3.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.抑制膜内外的热对流
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
课堂检测
A
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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。据此完成下面小题。
4.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
课堂检测
C
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南极某科考站附近出现了“西瓜雪”现象。科学家表示,这是因为雪中含有一种叫极地雪藻的微生物,它们适合在寒冷气候中生存,并在低温下保持“休眠”状态,升温时会迅速生长并呈现粉红色。下图为大气受热过程示意图。据此完成下面小题。
5.相比普通的雪,“西瓜雪”的出现会使图中( )
A.①增强 B.②减弱 C.③增强 D.④减弱
6.如果“西瓜雪”现象在南极地区大面积频繁
发生将( )
A.引发降雪增多 B.导致土壤酸化
C.利于生态平衡 D.加剧气候变暖
课堂检测
C
D
25
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