内容正文:
大气受热过程
湘教版(2019)必修1
第三章 第二节
1
核心素养目标
课标要求:“运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象。”
1. 综合思维:通过多媒体图片,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。
2. 区域认知:能够在给定区域中(区域图),归纳出大气受热过程的时空分布特征,自主辨识给定区域大气受热状况的特征。
3. 地理实践力: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。
4. 人地协调观:结合资料,探究人类活动导致温室效应的原理机制,树立低碳生活的理念。
太阳辐射
是地球大气的根本热源。
单位:微米(μm)
0.2
0.4
0.75
1.5
4.0
400
可见光
红外线
紫外线
太阳辐射为短波辐射,能量主要集中在可见光部分。
太阳辐射波长范围
根据辐射波长的差异,将太阳辐射称为短波辐射,将地面辐射称为长波辐射。
由实验得知,物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之越长。
由于地面的温度比太阳低得多,因此地面辐射的波长比太阳辐射要长得多,其能量主要集中在红外线部分。
目录
01
大气对太阳辐射的削弱作用
02
大气对地面的保温作用
大气对太阳辐射的削弱作用
壹
一、大气对太阳辐射的削弱作用
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。
大气上界
地面吸收
云层反射
O3、CO2、水汽、雨滴、尘埃等的吸收
反射无选择性
云层、较大颗粒尘埃
云的反射作用最为显著
散射有选择性
空气分子、微小尘埃
晴天-蓝紫色光易被散射
吸收具有选择性
臭氧
紫外线
水汽、二氧化碳
红外线
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1. 反射
大气中的云层和较大颗粒的尘埃,能将太阳辐射的一部分反射回宇宙空间。
云的反射作用最为显著。云层越低、越厚,云量越多,反射越强。
大气对太阳辐射的反射没有选择性,因而反射光呈白色。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
2. 散射
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,
太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散。
在太阳辐射的可见光中,蓝光、紫光的波长较短,容易被空气分子散射,
因而晴朗的天空呈现蔚蓝色。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
3. 吸收
大气层 大气物质 对太阳辐射的吸收
平流层 臭氧 主要吸收波长较短的紫外线
对流层 水汽/二氧化碳 主要吸收波长较长的红外线
(大气层) / 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
大气对太阳辐射的吸收具有选择性。
低纬度地区的太阳高度大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多;两极地区的情况则相反
影响因素一:太阳高度(角)
大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
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。
影响因素二:海拔
西藏拉萨被称为“日光城”
影响因素三:天气
大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
# 探究
通常太阳越接近地平线,朝霞、晚霞的颜色就越红。观察这一自然现象,并思考其形成原因。
霞是太阳光线经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成。
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。
# 探究
大气中所含水汽越多,朝霞、晚霞的颜色就越红。朝霞、晚霞与天气有一定关系,如有“朝霞不出门,晚霞行千里”的谚语。观察这一自然现象,验证该谚语预报天气的可靠性,思考其中的道理。
大气中所含的水汽越多,朝霞、晚霞的颜色就越红。
朝霞说明早晨天空有云彩存在,有较多的水汽,大气状态不十分稳定。
# 活动
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;简析晨昏蒙影形成的原因。
# 活动
如图3-14所示,投射到地面的太阳辐射,并不能全部被地面所吸收,其中又有一部分被地面反射回宇宙空间。
地面对太阳辐射的反射率大小,取决于地面的性质,如颜色、干湿状况、粗糙程度等。
不同性质的地面,反射率的差异较大。读图,完成相关任务。
图3-14 不同性质地面的反射率
可见光航拍遥感影像
红外遥感影像
微波遥感影像
# 活动
大气对地面的
保温作用
贰
地面吸收
地面辐射
射向宇宙空间
大气吸收
太阳暖大地
大地暖大气
太阳辐射
大 气 辐 射
大气还大地
大气削弱
大气上界
短波辐射
长波辐射
太阳辐射
地面
吸收
吸收
反射
散射
地面辐射
大气
吸收
逸出
大气
辐射
(大气逆辐射)
逸出
75%-95%
-大气的受热过程示意图
# 活动
大气对地面的保温作用可分解为
“太阳暖大地”“大地暖大气”
“大气还地面”三个环节。
你认同经纬的观点吗?
你怎么理解大气对地面的保温作用的?
图3-15 大气的受热过程示意图
太阳辐射
太阳辐射
大气吸收
短波辐射
长波辐射
大气上界
大气
地面
辐射
大气
吸收
大气辐射
射向地面
(大气逆辐射)
射向宇宙空间
# 活动
绘示意图说明下列现象,并解释其成因。
月球基本上没有大气,赤道处中午高达127℃, 晚上最低达-183°C。 月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多
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。
大气热力作用的意义
地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,既降低了白天的最高气温,又提高了夜间的最低气温,从而减小了气温日较差,使得地面因昼夜交替而导致的温度波动趋于缓和。如果没有大气的保温作用,地球表面的平均气温将会下降到-18℃,那么地球上的绝大多数生态系统将不复存在。
正是大气的保温作用,才使得地球表面平均气温提高到15℃左右,形成适宜人类生存的温度环境。
大气热力作用的意义
# 活动
深秋至次年早春季节,霜冻多出现在晴朗的夜晚。解释其成因。
霜冻是指作物生长季节里因植株体温降低到0°C以下,而受害的一种较为常见的农业气象灾害,
常发生在深秋至次年早春季节。
在晴朗无风的夜晚,地面辐射散热,且大气逆辐射作用弱,气温下降,易造成霜冻。
人造烟幕能起到防御霜冻的作用
增强大气逆辐射
晚秋或寒冬,霜冻多出现在晴朗的夜晚
大气逆辐射弱
小结
图1为小明同学拍摄的扬州市郊某蔬菜大棚的照片。图2为大气受热过程示意图,①②③④表示各种辐射。读图,完成1~2题。
1.关于图2中各辐射的叙述,正确的是( )
A.①易受到人类活动影响
B.②表示大气逆辐射
C.③是近地面大气的直接热源
D.④表示地面辐射
2.该蔬菜大棚在夏季覆盖黑色尼龙网的目的是( )
A.增强① B.削弱② C.增强③ D.削弱④
随堂练习
B
C
随堂练习
大雾天气,能见度很低,给道路交通和市民出行带来不便。下图为江苏北部某城市交叉路口在浓雾中的景观图。读图,回答3~4题。
3.浓雾天气使能见度降低的原因之一是( )
A.浓雾吸收地面辐射,增强大气逆辐射
B.浓雾削弱了地面辐射
C.浓雾对太阳辐射有反射作用
D.浓雾改变了太阳辐射的波长
C
随堂练习
目前西藏军区海拔4500米以上哨所全部建成“阳光保暖房”(图2)。住上这种新式营房,官兵再不用“四季穿棉袄”了。图1为大气受热过程示意图。读图,完成4~5题。
4.以前官兵“四季穿棉袄”的原因是( )
A.海拔高,水汽少,①较弱
B.多晴朗天气,②作用较弱
C.纬度高,风力大,③损失多
D.海拔高,空气稀薄,④较弱
D
随堂练习
目前西藏军区海拔4500米以上哨所全部建成“阳光保暖房”(图2)。住上这种新式营房,官兵再不用“四季穿棉袄”了。图1为大气受热过程示意图。读图,完成4~5题。
5.下列地理现象与“阳光保暖房”
原理一致的是( )
A.夏季白天多云时不会太热
B.晴朗的天空常呈蔚蓝色
C.深秋多云的夜晚不易霜冻
D.日落后的天空仍然明亮
C
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