内容正文:
高中地理必修一《大气受热过程和大气运动》第一课时
大气受热过程
夏季车内高温现象探究
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
学习导航
01
生活案例导入:夏季车内高温现象
02
核心原理探究:大气受热过程
03
案例深度分析:车内高温的成因
04
05
知识拓展:生活中的大气受热现象
课堂总结与反馈
导入:为什么夏天车内比室外热得多?
生活现象:夏季晴天,室外35°C时,密闭轿车15分
钟内温度可达
65°C
,30分钟超
70°C
(安徽滁州
消防实验)
思考问题:同样的阳光照射,为什么车内温度远
高于室外?这与大气的受热过程有什么关系?
数据实证:车内与室外温度对比
室外35°C:15分钟65°C,30分钟70°C,1小时
75°C
室外40°C:30分钟70°C,极端情况达90°C
不同内饰对比: 黑色内饰比浅色内饰温度高8-
12°C
这些数据反映了什么地理原理?
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?
大气的受热过程
01
(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
大气受热过程(一):太阳暖大地
问题:太阳辐射如何到达地面?大气对太阳辐射有什么影响?
原理:太阳辐射(短波辐射,能量集中于可见光)穿过大气层,大
部分到达地面。
吸收:臭氧吸收紫外线,水汽/CO2吸收红外线(对可见光吸收
少)
反射:云层、尘埃反射太阳辐射(阴天白天气温低)
散射:空气分子散射蓝紫光(晴朗天空呈蓝色)
(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
大气受热过程(二):大地暖大气
问题:地面吸收太阳辐射后如何影响大气温度?
原理
地面吸收太阳辐射后增温,以地面辐射(长波
辐射)形式向大气传递热量。
关键
大气中的水汽、CO2等强烈吸收地面长波辐
射,使大气增温。
案例
地面温度越高,地面辐射越强。例如夏季地面
烫脚时,近地面空气温度也很高。
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。
大气受热过程(三):大气还大地
问题:为什么有大气的地球昼夜温差比月球小?
原理:大气增温后释放大气辐射(长波辐射),其中
射向地面的部分称为“大气逆辐射”,补偿地面热量
损失,实现保温作用。
对比:月球无大气→白天无削弱(温度高),夜
晚无保温(温度低),昼夜温差达
310°C
;地
球昼夜温差约
10-15°C
。
大气受热过程与夏季车内高温现象探究
大气受热过程完整示意图
图,说说夏季
1
太阳暖大地:太阳辐射 → 大气削
弱 → 地面吸收
2
大地暖大气:地面辐射 → 大气吸
收
3
大气还大地:大气逆辐射 → 地面
保温
思考问题
结合示意图,说说夏季车内高温与大气受
热过程的异同点?
案例分析:车内高温的“微型温室效应”
问题:车玻璃在高温形成中起到什么作用?
短波辐射进入:阳光(短波)透过玻璃进入车
内,被座椅、内饰吸收。
长波辐射滞留:内饰释放地面辐射(长波),玻
璃对长波辐射吸收能力强,热量无法散发。
封闭空间:车厢密闭,空气对流弱,热量持续积
聚。
数据印证:玻璃阻挡90%以上长波辐射,使车内温度比
室外高30-50°C。
车内高温的危害
问题:车内高温可能带来哪些安全隐患?
物品风险
打火机爆炸(丁烷70°C以上易爆)、碳酸饮料膨胀爆裂、塑料内
饰释放有害物质
人体危害
儿童体温上升速度是成人3-5倍,20分钟可引发热射病(40°C以
上危及生命)
车辆损伤
仪表台70°C+加速电路老化,轮胎胎压升高易爆胎
大气对地面的保温作用
02
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
(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。
23
原理应用:生活中的大气受热现象
问题:这些现象如何用大气受热原理解释?
农业生产
地膜覆盖:增强保温作用,减少土壤热量散失。
烟熏防霜冻:产生烟雾增强大气逆辐射,保护作物。
建筑设计
玻璃幕墙建筑:夏季室内高温,原理类似车内“微型温室效
应”,短波进入,长波难以逸出。
全球环境
全球变暖:温室气体(CO2等)增多,大气逆辐射增强,导致
全球平均气温上升。
知识梳理与思维导图
大气受热过程三环节
太阳暖大地 → 大地暖大气 → 大气还大地
核心应用
温室效应(车内高温、大棚种植、全球变暖)
关键区别
短波辐射(太阳)vs长波辐射(地面/大气)
思维导图大气受热
干旱半干旱地区果园铺设沙或鹅卵石的作用是什么?
1. 减少土壤水分蒸发,保持土壤水分;
2.表面粗糙,利于减弱大风和流水对土壤的侵蚀,起到保土保肥的作用;
3.有利于增大昼夜温差,利于糖分积累。
4. 可以抑制杂草生长;
读“大气对地面的保温作用图”,分析回答下列问题。
(2)从数量上看,A>D的原因是__________________。图中I的作用是_______________________。
(3)比较晴天与阴天气温日较差的大小:__________________,其原因是什么?
(1)图中字母代表的箭头含义分别是:
A__________;B_______________;C_____________________________;
D_____________________________;
G_____________________________;
I________________。
太阳辐射
大气吸收太阳辐射
反射、散射的太阳辐射
大气的削弱作用
大气吸收的地面辐射
大气逆辐射
到达地面的太阳辐射
补偿地面损失的热量,对地面起保温作用
晴天大,阴天小
晴天:白天大气的削弱作用弱,气温高;夜晚大气逆辐射弱,气温低,温差大。
阴天:白天大气的削弱作用强,气温低;晚上大气逆辐射强,气温高,故温差较小。
为了实现对农作物的保温和防晒,浙江绍兴部分农民使用了附带可收放黑色尼龙网的塑料大棚(如图)。据此完成下面小题。
4.图中透明塑料薄膜和黑色尼龙网主要影响的辐射分别是( )
A.地面辐射、到达地面的太阳辐射 B.到达地面的太阳辐射、地面辐射
C.大气逆辐射、到达地面的太阳辐射 D.地面辐射、大气逆辐射
5.晴朗的天气,农民盖上黑色尼龙网的时段多在( )
A.春季晚上 B.夏季午后 C.秋季早晨 D.冬季傍晚
A B
黑色尼龙网可削弱太阳辐射,减少大棚内水分的蒸发
6.我国华北地区的农民在春播时进行膜覆盖,可有
效提高地温,保障农作物的正常发芽、生长,其主要
原理是 ( )
A. 减弱了地面辐射 B. 增强了大气逆辐射
C. 增加了太阳辐射总量 D.增强了对太阳辐射的吸收
7.山东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜,其主要
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
地膜覆盖是一种现代农业生产技术,采取地膜覆盖的方式栽培农作物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、保持养分、增加光效和预防病虫害等方面。结合下图,完成9~10题。
A C
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