内容正文:
2.1.2
大气圈与大气运动
鲁教版(2019)必修一
大气受热过程
“天雨新晴,北风寒彻,是夜必霜。此时,放火作煴,少得烟气,免于霜矣”
—《齐民要术》
新课导入
2
运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。
1.结合示意图,说明大气的受热过程,解释相关现象。
2.结合生产、生活实例,理解大气保温作用的基本原理的应用。
【课程标准】
【学习目标】
【重难点】
重点:大气受热过程。 难点:解释相关现象
导学:
0.4微米
0.76微米
(一)两个热源
1.地球表层最主要的能量来源是 。
太阳辐射的能量主要集中在可见光 部分。
2.低层大气的主要热源来源是 。
太阳辐射
地面辐射
(二)大气受热过程的相关概念
1.地面辐射:
2.大气逆辐射:
3.物体温度越______,辐射中能量最强部分的波长越______,反之越长。
地面吸收太阳辐射而增温,同时向外辐射热量。
大气在增温的同时,向外放出长波辐射,其射向地面的部分。
高
短
思:
1、地面辐射、大气辐射和大气逆辐射属于什么波 ?
2、大气受热过程中的两种作用分别是什么?
3.削弱作用主要表现为哪三种形式?
4.近地面大气的直接热源是什么?
5.地球表层最主要的能量来源是什么?
地面辐射
大气辐射
长波辐射
长波辐射
物体辐射原理是:
物体温度愈高,辐射波长愈短;物体温度愈低,辐射波长愈长。
展:
短波辐射
太阳辐射
臭氧
水汽、二氧化碳
参与的大气成分 削弱的太
阳辐射 特点
臭氧
紫外线
水汽
二氧化碳
红外线
有选择性
一、大气对太阳辐射的削弱作用
47%
太阳辐射
注:大气对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收得很少,大部分可见光能够透过大气射到地面上来。
(1)吸收作用
展:
1/5
参与的大气成分 削弱的太阳辐射 特点
云层、
较大颗粒的尘埃
太阳辐射各波段
(2)反射作用
太阳辐射
无选择性
例:夏季天空多云时,白天的气温不会太高。
云层越低、越厚,云量越多,反射越强
一、大气对太阳辐射的削弱作用
展:
边讲解边画图;云层越低、越厚,云量越多,反射越强;
太阳辐射
空气分子
微小尘埃
参的大气成分 削弱的太阳辐射 特点
空气分子微小尘埃
可见光中波长较短的蓝紫光
有选择性
(3)散射作用
一、大气对太阳辐射的削弱作用
展:
1/2
波长较短的蓝紫色光最容易被空气分子散射,紫色波长最短,容易被空气分子吸收,因此散射光就只剩下蓝色,人们看到的天空就是蔚蓝色的了
作用
形式 参与作用的大气成分 被削弱的光线 作用特点
吸收
反射
散射
臭氧(平流层)
水汽、二氧化碳(对流层)
紫外线
红外线
吸收强烈,
有选择性
云层、尘埃
各种波长同样被反射
无选择性
空气分子、微小尘埃
较大颗粒的尘埃等
有选择性可见光中
波长较短的蓝紫光
无选择性各种
波长的太阳辐射
阴天的天空
呈灰白色
晴朗的天空
呈蔚蓝色
云层越厚
反射能力越强
大气对太阳辐射的削弱作用
知识归纳
运用大气削弱作用原理,解释下列现象的成因。
波长较短的蓝紫光容易被散射到天空
太阳越接近地平线,太阳辐射穿过大气路径较长,大气对太阳光散射越明显,蓝紫光在进入我们的视野前被散射掉了,剩余波长较长不易被散射的橙红色光。
议:
大气折射和散射太阳辐射
(日出前和日落后的一段时间内天空呈现出微弱的光亮,这种现象叫作“晨昏蒙影”。)
阴天时云层厚,各种波长的太阳辐射被云层散射,阴沉的天空呈现灰白色
运用大气削弱作用原理,解释下列现象的成因。
议:
晨昏蒙影。什么叫晨昏蒙影?你看这图是清晨还是黄昏?看不到太阳,但是能看得到光。日出前/日落后地平面附近的半光明状态就叫晨昏蒙影。晴朗天空为什么是蓝色?运用大气对太阳辐射的削弱作用原理,解释任务2提出的问题。四个问题都要分析,至少要解答一个问题。
晨昏蒙影,散射。其他同学有没有疑问?
光是如何传播的?直线。我们画个示意图,这是地平线。日出日落前,太阳在哪里?反射把太阳光反射到哪里?宇宙空间。散射可以改变光的传播方向。
晴朗天空是蓝色的?说明从天空中来到我们眼睛里的光是蓝色的。天空怎么会遍布蓝光呢?散射。蓝紫光被散射。
太阳辐射
太阳辐射
大气吸收
反射
散射
大气削弱作用
地面升温
大气吸收
射向宇宙空间
地面辐射
地面辐射
展
射向宇宙空间
大气逆辐射
大气保温作用
太阳辐射
太阳辐射
大气吸收
反射
散射
大气削弱作用
大气吸收
射向宇宙空间
地面辐射
地面辐射
展
太阳辐射
有选择性吸收
O3
H2O、CO2
O3吸收紫外线
H2O、CO2吸收红外线
无选择性反射
散
射
太阳辐射
平流层
→ →
对流层
↑↓ ↑↓
天空晴朗
天气多变
太阳暖大地
地面吸收太阳辐射后增温
地面辐射
太阳辐射是
根本能量来源
大气吸收的热量主要是长波辐射,对短波辐射吸收很少,因此,地面辐射是近地面大气主要、直接的热源
大气吸收
大 气 辐 射
大气升温后
大地暖大气
大 气 辐 射
大气
逆辐射
大气还大地
短波
长波
削弱作用
保温
作用
(温室效应)
对流层大气的受热过程
考向破译
知能解码
N
15
大气上界
地
面
辐
射
射向宇宙空间
大气(水汽和CO2)吸收
“太阳暖大地”
“大气还大地”
“大地暖大气”
太阳辐射
地
面
吸
收
大气逆辐射
大气散射
射向宇宙空间
大气吸收
大气反射
大气辐射
大气增温
短波辐射
长波辐射
地
面
大气对地面的保温作用(大气的受热过程)
课堂小结
太阳
地面
大气
短波辐射
长波辐射
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
大气逆辐射
削弱作用:反射(无选择)、散射(有选择)、吸收(有选择)
保温作用(温室效应)
近地面大气的直接热源 ——地面辐射
地球表层最主要的能量来源——太阳辐射
评
1.应用于农业生产实践,提高生产效益
评
(1)“不时不食”,讲的是吃东西要应时令、按季节。然而,到了如今,冬天吃西瓜、夏天吃萝卜,反季节蔬菜大行其道,这又是为何呢?试用解释温室大棚的保温原理?
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。
(2)深秋农民利用秸秆燃烧制造烟雾以预防霜冻;
人造烟雾能增强大气逆辐射,减少地面热量的散失
(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,则太阳短波辐射可以穿越薄膜,使地面增温,而地面长波辐射和大气辐射却很少能穿越薄膜,就相当于阻止了热对流,起到保温作用
评
1.应用于农业生产实践,提高生产效益
黑色地膜在阳光照射下,本身增温快、湿度高,但传给土壤的热量较少,故增温作用不如透明膜,白天还有降温作用。由于它不透光,因而除草效果显著。透明膜:可透光、短波辐射可透入长波辐射不透出、不透水;可用于保温保墒、缓解盐渍化、减少水土流失、提高土壤微生物活性等。
黑色膜:白天降温、膜下光合作用差、可用于抑制杂草、增湿保墒和瓜菜的软化栽培。
反光膜:透光率低、反光率高、不透水,可用于抑制杂草、降温、果实着色等。
1.应用于农业生产实践,提高生产效益
果园铺鹅卵石
评
请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱,围者火炉吃西瓜”
新疆地处内陆,气候干旱,晴天多,云量少。白天大气的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高,出现“午穿纱”的现象;晚上大气的保温作用弱,地面损失热量多,至清晨近地面气温达到最低,故有“早穿皮袄”的现象。
2、解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
评
在晚秋和寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?
评
地势高
大气稀薄
白天大气削弱作用弱,夜晚大气保温作用弱
昼夜温差大
3.昼夜温差大小原理分析
晴天
云层薄
白天大气削弱作用弱,夜晚大气保温作用弱
昼夜温差大
阴天相反
(如海洋的昼夜温差一般小于陆地)
下垫面的比热容大
增温和降温速度都慢
昼夜温差小
评
23
读图,回答1~3题。
1.图中A、B、C三个箭头所表示的辐射依次是( )A.大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射B.太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射C.地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射D.太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射2.低层大气的主要直接热源是( )A.地面辐射 B.太阳辐射C.大气辐射 D.大气逆辐射3.大气对地面的保温作用与它们在图中对应字母的组合,正确的是( )A.到达地面的太阳辐射——AB.大气的反射作用——DC.大气的吸收作用——BD.大气的逆辐射作用——C
B
A
D
检:
读大气受热过程示意图,完成4~5题。
4.图示丙、丁分别代表的是( )A.地面辐射、太阳辐射B.大气逆辐射、地面辐射C.地面辐射、大气逆辐射D.大气逆辐射、大气辐射
5.沙漠地区昼夜温差大的原因有( )①白天大气对甲的削弱作用强②白天大气对乙的削弱作用弱③夜晚丙的辐射作用强④夜晚丁的保温作用弱A.①③ B.②④C.②③ D.①④
C
B
检:
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