3.2大气的受热过程（教学课件）地理湘教版2019必修第一册

湘教版必修一——第三章 地球上的大气 第二节 大气的受热过程 1 学习目标 课程标准 运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象。 学习目标 1.运用示意图,了解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温效应，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，理解大气的保温作用，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生产活动的积极意义，关注全球变暖问题，增强环保意识，树立人地协调观。 重点难点 教学重点：大气主要成分及作用；对流层、平流层大气的特点和自然现象；人类活动与各大气层之间的关系 教学难点：对流层、平流层大气的特征与自然现象、人类活动之间的因果关系。 课堂导入 为什么我们的天空有时是蔚蓝色的，有时是红色的，有时又是灰白色的……这些都和大气的散射作用有关 目 录 大气对太阳辐射的削弱作用 01 大气对地面的保温作用 02 大气受热过程的应用 03 4 大气对太阳辐射的削弱作用 01 5 一、大气对太阳辐射的削弱作用 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 0 2 4 6 8 10 12 0.2 0.4 0.8 1 1.5 2 3 紫外区 可见光区 红外区 波长 （um） 辐射能力[J/（cm2·min·um）] 太阳表面温度约6000K 地球固体表面平均温度约22℃ 近地面大气平均温度15℃ 短波辐射 长波辐射 长波辐射 太阳辐射 地面辐射 大气辐射 温度越高，波长越短 太阳辐射为短波辐射 1.紫外区：波长<0.4 2.可见光区： 波长介于0.4-0.76 太阳辐射能量最集中部分 3.红外区：波长>0.76 6 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 （1）过程：太阳辐射要穿过厚厚的大气，才能到达地表。由于大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用，投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地表。 （2）表现 反射作用 散射作用 吸收作用 7 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 （2）表现 ①反射作用 参与的大气成分：云层（最显著）和颗粒较大的尘埃 特点：云层越低、越厚，云量越多，反射越强 反射光无选择性——所以云朵呈白色 例：夏季天空多云时，白天的气温相对来说不会太高 太阳 辐射 平流层 对流层 高层大气 反射回 宇宙空间 8 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 （2）表现 ②散射作用 参与的大气成分：空气分子和微小尘埃 特点：改变了太阳辐射方向，使一部分太阳辐射不能到达地面 反射光有选择性：蓝光、紫光容易被散射（波长越短越容易被散射） 例：晴朗的天空呈现蓝色 太阳 辐射 平流层 对流层 高层大气 反射回 宇宙空间 9 一、大气对太阳辐射的削弱作用 1.削弱作用 （2）表现 ②吸收作用 参与的大气成分：臭氧、水汽和二氧化碳 特点：大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来； 吸收有选择性：紫外线、红外线 太阳 辐射 平流层 对流层 高层大气 反射回 宇宙空间 O3吸收紫外线 H2O、CO2吸收红外线 10 一、大气对太阳辐射的削弱作用 2.大气对太阳辐射的削弱作用的影响因素 大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用，削弱了到达地面的太阳辐射。到达地面的太阳辐射是不均匀分布的。 （1）太阳高度 低纬度地区，太阳高度大，经过大气路程短，削弱少，太阳辐射强；两级地区相反。 正午，太阳高度大，经过大气路程短，削弱少，太阳辐射强；清晨夜晚相反。 11 一、大气对太阳辐射的削弱作用 2.大气对太阳辐射的削弱作用的影响因素 大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用，削弱了到达地面的太阳辐射。到达地面的太阳辐射是不均匀分布的。 （2）海拔高度 海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多。 （3）天气状况 天气晴朗云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温高；阴天相反 12 一、大气对太阳辐射的削弱作用 3.大气对太阳辐射的削弱作用的应用 夏季天空多云时，白天的气温相对来说不会太高 晴朗的天空呈现蔚蓝色 阴面教室有光 云的反射减少了到达地面的太阳辐射 可见光中波长较短的蓝光容易被散射 散射作用 13 探究：晨昏蒙影 思考：晨昏蒙影的形成原因是什么？ 在日出之前（黎明）和日没以后（黄昏）的一段时间，天空仍然明亮，处于半光明状态。这段时间，既不是真正的白昼，也不是真正的黑夜，是昼夜交替的过渡时期。天文学称之为晨昏蒙影，也可叫曙暮光。 大气的散射作用 日出前和日落后太阳光虽然不能直接照射到地面，但可以照射到地球的大气层中。大气能够对太阳起散射作用，从而引起“晨昏蒙影”现象。 探究：霞 思考1：霞的形成原因是什么？ 思考2：通常太阳越接近地平线，朝霞、晚霞的颜色就越红，其形成原因是什么？ 霞是日出、日落前后天空或云层上出现的彩光，由接近地平线的太阳光经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成。日出、日落时分，太阳光经过大气的路程比正午时分长，更多的蓝光、紫光在进入我们的视野前被散射掉了，剩下主要包括红光、橙光的太阳光。 大气的散射作用 太阳越接近地平线，水汽和尘埃等越多，大气对太阳光的散射作用越明显，散射掉的蓝光和紫光越多，保留下来的红光和橙光越多，因此霞的色彩就越红。 削弱形式 参与作用的大气成分 波长范围 作用特点 实际应用 吸收 臭氧 紫外线 有选择性 水汽、CO2 红外线 有选择性 反射 云层、较大颗粒的尘埃 可见光 无选择性 阴天天空昏暗； 夏季多云时白天气温低 散射 空气分子、微小尘埃 可见光中波长较短的蓝紫光 有选择性 晴朗天空蔚蓝色 朝霞晚霞天空呈红色 红灯用红光 较大颗粒尘埃 各种波长的太阳辐射 无选择性 阴天灰白色天空 晨昏蒙影 阴面教室、树荫下依然明亮 一、大气对太阳辐射的削弱作用 大气对地面的保温作用 02 17 探究：地表不同性质地面的反射率 思考1：投射到地面的太阳辐射，能不能全部被地面吸收？ 思考2：比较不同性质地面的反射率，说一说哪些种类地面的反射率较高，哪些种类地面的反射率较低。 思考3：分析地面性质与反射率之间的关系 思考4：分析地面反射与地面吸收之间的关系 1.不能，其中又有一部份被地面反射回宇宙空间。 2.新雪、冰、城市水泥路面反射率较高； 海洋、耕地、土壤反射率较低。 3.地面越光滑，颜色浅，反射率越高。 4.地面反射越多，地面吸收越少。 二、大气对地面的保温作用 1.大气受热过程 太 阳 辐 射 大气削弱 地 面 辐 射 地面反射 大气逆辐射 大气上界 短波辐射 长波辐射 地面吸收 太 阳 辐 射 大气吸收 射向宇宙 大 气 辐 射 射向宇宙 射向地面 对地面起到保温作用 地 面 太阳暖大地 大部分太阳辐射到达地面，地面吸收后增温 大地暖大气 地面增温后形成地面辐射，大部分地面辐射被大气中的水汽、二氧化碳吸收，大气增温 大气还大地 大气增温后形成大气辐射，其中射向地面的部分称为大气逆辐射，它把大部分热量返还给地面 水汽、 二氧化碳 地面是对流层大气的直接热源 19 二、大气对地面的保温作用 2.大气对地面的保温作用——大气逆辐射 大气逆辐射 短波辐射 长波辐射 大 气 辐 射 射向宇宙 射向地面 地 面 大气吸收地面辐射增温 向外释放能量 大气辐射一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射到地面。射向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。 大气逆辐射又把热量归还给地面，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。 20 探究：大气对地面的保温作用 思考：在什么样的天气，大气逆辐射会比较强？ 天空中有云，特别是有浓密的低云，或空气湿度比较大时，大气逆辐射就会增强。 大气受热过程的应用 03 22 探究：削弱作用应用 思考：运用大气的受热过程原理解释湿润地区如四川盆地太阳能贫乏的原因，高海拔地区如青藏高原太阳能丰富的原因？ 三、大气受热过程的应用 1.削弱作用原理——（1）分析某地区太阳能的多少 太 阳 辐 射 大气削弱 地面反射 大气上界 地面吸收 太 阳 辐 射 地 面 ②内陆地区(如我国西北地区) ③湿润内陆盆地(如四川盆地) ①高海拔地区(如青藏高原地区) 24 三、大气受热过程的应用 1.削弱作用原理——（2）到达地面太阳辐射多少的影响因素 大气削弱的太阳辐射多，到达地面的太阳辐射就少。 天气状况（云量多少） 纬度位置（正午太阳高度） 地形地势（海拔高低） 日照时长 地表反射率（下垫面状况） 太 阳 辐 射 大气削弱 地面反射 大气上界 地面吸收 太 阳 辐 射 地 面 25 三、大气受热过程的应用 2.保温作用原理——（1）温室气体对全球变暖的影响 H2O、CO2等吸收地面辐射大气升温 大气放出大气辐射，其中的大气逆辐射被地面吸收，使地面实现“保温”。 备注：主要的温室气体：二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、氟利昂、甲烷(CH4)等 26 探究：大气保温作用应用 思考：用大气保温作用原理解释我国北方地区利用温室大棚生产反季蔬菜？ 三、大气受热过程的应用 3.综合应用原理——（1）农业生产 ①玻璃温室、温室大棚 太阳短波辐射可以穿过玻璃，进入温室内; 地面吸收转化为地面长波辐射，无法穿过玻璃， 增强大气逆辐射,提高棚内温度。 晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，大气对地面保温作用弱，地面辐射降温快。 ②霜冻，多出现在晴朗的夜晚 28 三、大气受热过程的应用 3.综合应用原理——（1）农业生产 ④烟雾防冻 增加烟雾，二氧化碳浓度， 增强大气逆辐射，增强了大气对地面保温作用， 提高温度。 a.鹅卵石表面光滑，反射率高，有利于增加光效 b.减轻蒸发，有利于保持土壤水分 c.改变了下垫面性质，鹅卵石比热容比较小，白天鹅卵石增温快，夜晚鹅卵石降温快，加大了昼夜温差，利于糖分积累，提高葡萄质量。 ③果园铺沙 29 三、大气受热过程的应用 3.综合应用原理——（1）农业生产 黑色地膜：土温日变化幅度小，增温慢；抑制杂草生长 原理同玻璃温室、温室大棚 银色地膜：增加光效 30 探究：昼夜温差 月球基本上没有大气，赤道处中午高达 127 ℃，晚上最低达 -183 ℃。月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多 思考：月球昼夜温差较大的原因？ 白天太阳直射月球时，缺少大气对太阳辐射的削弱作用，故白天气温较高； 夜间月球缺少大气对地面的保温作用，地面白天辐射的热量全部射向宇宙空间，故夜晚气温极低。 三、大气受热过程的应用 3.综合应用原理——（2）昼夜温差 温差大：白天热(削弱作用弱)+夜晚冷(保温作用弱) 温差小：白天凉(削弱作用强)+夜晚暖(保温作用强) 32 课堂小结 课堂练习 1．图左为某地居民的特色服饰，该服饰腰襟肥大、袖子宽长，便于穿脱。图右为“大气受热过程示意图”。读图，完成下面小题。 根据大气受热原理，当地服饰设计成便于穿脱，是因为（   ） A．白天①弱，夜晚④强，昼夜温差小 B．白天②强，夜晚③弱，昼夜温差大 C．白天④弱，夜晚③强，昼夜温差小 D．白天①强，夜晚④弱，昼夜温差大 B 课堂练习 读图“大气受热过程示意图”，完成下面小题。 2．近地面大气的主要直接热源是（   ） A．① B．② C．③ D．④ 3．倡导低碳生活，减少CO2排放可以使（ ） A．③增强 B．①增强 C．⑤增强 D．④减弱 C D 课堂练习 下面甲为山东寿光一个蔬菜大棚的照片；乙为地球大气受热过程示意图，图中数字代表某种辐射。据此完成下面小题。 4．乙图中（   ） A．①能量大部分被大气所吸收 B．②是近地面大气的根本热源 C．③只出现在夜晚起保温作用 D．④表示散失的少量长波辐射 5．冬季温室大棚的主要作用是（   ） A．大棚能够阻挡太阳辐射 B．增强了进入棚内的太阳辐射 C．降低作物生长环境的湿度 D．减少大棚内地面热量的散失 D D 课堂练习 下图表示大气对太阳辐射的某种削弱作用。读图完成下面小题。 6．这种作用是（   ） A．吸收 B．反射 C．散射 D．保温 7．下列现象不属于这种作用造成的是（   ） A．晴朗的天空多呈蔚蓝色 B．日落后天空仍然很明亮 C．没有阳光直接照射的房内仍有亮光 D．夏天，多云的白天气温不会太高 C D 课堂练习 2022年1月15日，汤加王国阿哈阿帕伊岛发生海底火山喷发，大量的火山喷发形成的蘑菇状云雾在空中飘散。下图示意大气受热过程，据此完成问题。 8．火山喷发后白天温度降低是因为（   ） A．太阳辐射减弱 B．大气削弱作用增强 C．大气辐射增强 D．对流层的厚度变厚 9．科学家预言，汤加火山喷发后晚上大气温度比正常情况偏高，主要是因为（   ） A．①增强 B．②减弱 C．③增强 D．④减弱 B C 课堂练习 10．与南方不同，我国华北地区在春播时通过进行地膜覆盖提高地温，其主要原理是（   ） A．增强了太阳辐射的反射 B．减少了大气逆辐射 C．减少了地面辐射的散失 D．增强了对太阳辐射的吸收 11．白色地膜透光率较高，而草莓地垄多用黑色地膜覆盖，其优势在于（   ） A．减少水分蒸发 B．减轻病虫危害 C．增加土壤肥力 D．抑制杂草生长 C 图甲为我国南方某地大棚草莓景观，图乙为我国华北地区覆盖的地膜景观。据此完成下面小题 D 课后作业 预习：想一想，载人热气球能平稳升空的原因是什么？ THANKS 谢谢聆听 41 $$