内容正文:
课标要求 学习目标
运用示意图表等,说明大气受热过程,并解释相关现象
1.掌握大气的受热过程,理解大气的削弱作用和对地面的保温作用的基本原理。
2.运用大气削弱作用和保温作用解释常见的生活现象
第三章第二节 大气受热过程
思考:
你知道为什么红色常用作警戒色吗?(比如红灯停,绿灯行)
一、大气对太阳辐射的削弱作用
紫 蓝 青 绿 黄 橙 红
太阳辐射
可见光
2、大气对太阳辐射的削弱作用,主要表现为哪几种形式?
吸收、散射、反射
思考:1、太阳辐射能量主要集中在哪个波段?
温度越高,波长越短
太阳辐射为短波辐射
基础认知---阅读课本73-76页大气对太阳辐射的削弱作用
什么是削弱作用?
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,这就是削弱作用。
谁在削弱?
削弱了谁?
为谁削弱?
大气在削弱。
大气削弱了太阳辐射。
大气为地面削弱了太阳辐射。
太阳辐射
大气上界
大气反射和散射
地面反射
大气吸收
地面吸收
大气
到达地面的太阳辐射示意图
怎么削弱?
大气对太阳辐射的吸收、反射和散射作用削弱了到达地面的太阳辐射。
1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用,可知大气吸收具有什么特性?
2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的?
①、吸收作用
地 面
高层大气
平流层
对流层
臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线
二氧化碳、水汽吸收红外线
选择性
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到地面
探究
吸收波长小于0.175微米的紫外线
②、散射作用:
特点:
具有选择性
空气分子和微小尘埃
参与的大气成分:
波长越短越容易被散射
思考:为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色?
波长较短的蓝色、紫色光最容易被小的空气分子散射。
③、反射作用
无选择性
特点:
参与的大气成分:
云层和颗粒较大的尘埃
思考:为什么白天多云,温度不会太高?
厚厚的云层削弱了到达地面的太阳辐射,地面辐射弱,所以气温低。
削弱作用的表现形式
太阳辐射
大气上界
大气反射和散射
地面反射
大气吸收
地面吸收
大气
到达地面的太阳辐射示意图
作用形式 参与作用的大气成分 光区(波长)范围 作用特点
1、大气对太阳辐射的削弱作用的类型
反射作用
吸收作用
散射作用
云层、尘埃
各种波长都被反射
无选择性,反射光呈白色。云越厚、越低,反射能力越强
臭氧(平流层)
紫外线
红外线
水汽、二氧化碳
有选择性
空气分子、微小尘埃
蓝、紫色光易被散射
向四面八方散射 ,有一定的选择性
太阳辐射能量集中在可见光部分,很少会被削弱
反射最强、吸收较弱、
①你知道为什么红色常用作警戒色吗?(比如红灯停,绿灯行)
答:红色光线波长较长,难以被散射,穿透力强,以红灯作为停止信号更为醒目,在大气透明度较差时,或者多雾天气,红色光比其他颜色光更容易看见,更适合作为交通上的警示灯,引起车辆和行人的注意。
2、大气削弱作用的应用
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。
1. 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。
提示:日出日落前后,太阳高度角小,阳光斜射,太阳光经过大气路径长,大气对太阳辐射散射作用强,波长较短的蓝紫光被散射,波长较长的红橙光透射下来。
2. 大气中所含的水汽越多,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,并思考其中的道理。
提示: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。随着太阳升高,热力作用增强,对流进一步发展,云也会进一步发展变化,容易造成阴雨天气而不便出行。相反,晚上由于太阳下山,大气状况逐渐趋于稳定,对流减弱,云也易于消散,天气一般晴好,有利出行。
③生活大揭秘
(1)树荫下、房间中,无阳光处仍然明亮---
(2) 红灯停、绿灯行---
(3) 日出之前天已亮,日落之后天不黑---
(4) 朝霞和晚霞、旭日和夕阳为橘红色---
(5) 晴朗的天空呈蔚蓝色---
(6) 菲律宾皮纳图博火山喷发时,临近的马尼拉
城,白天宛如黑夜,出门打手电---
(7) 阴雨白天气温不太高---
散射作用
散射作用
散射作用
散射作用
散射作用
反射作用
反射作用
2、大气削弱作用的应用
合作探究三:削弱作用对太阳辐射多寡的影响
影响太阳辐射的因素是什么?
请同学们总结太阳辐射在全球分布的总体特征。
由低纬向高纬递减。
太阳高度
大气对太阳辐射的削弱作用
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;
高纬度地区:太阳高度小,经过大气路程长,削弱多,太阳辐射弱。
大气上界
A
B
天气、气候状况:
阴雨天气多,大气对太阳辐射的削弱作用(云层反射)强。
标记地区地处赤道,为什么会出现太阳辐射的低值区?
该地气候为热带雨林气候,阴雨天气多。阴雨天云量大,大气对太阳辐射的削弱强。
影响太阳辐射的因素是什么?
标记地区地处撒哈拉地区,为什么会出现太阳辐射的高值区?
该地气候为热带沙漠气候,晴天多。云量少,大气对太阳辐射的削弱弱。
合作探究三:削弱作用对太阳辐射多寡的影响
影响太阳辐射的因素是什么?
太阳辐射在青藏高原出现了高值区,在四川盆地出现了低值区,请同学们解释这一现象。
青藏高原海拔高,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。
合作探究三:削弱作用对太阳辐射多寡的影响
太阳辐射强弱的影响因素分析
影响因素
影响因素
纬度
因素
一般太阳辐射强度从低纬向高纬递减
纬度低正午太阳高度大
获得太阳辐射越多
昼长
因素
一般昼长越长
太阳辐射越多
白昼越长
日照时数越长
地势
因素
一般地势越高
太阳辐射越强
地势越高大气越薄
透明度越高日照时数越长
天气
因素
晴天,太阳辐射强
大气削弱作用弱
日照时数长
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
地面反射
地面对太阳辐射的反射率大小,取决于下垫面的性质,如颜色、干湿状况、粗糙程度等。
大气对太阳辐射的削弱作用
三、影响地面辐射的主要因素——下垫面性质
地面反射率
高
地面吸收的太阳辐射少
地面辐射越弱
一般规律:颜色越浅的物体,其反射就越强、吸收就越弱;颜色越深的物体,其反射就越弱、吸收就越强。陆地表面的反射率高于海洋。
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。
反射率/%
地面性质
城市水泥路面
沙土
黏土
浅色土
深色土
草地
耕地
新雪
冰
海
40-50
29-35
20
22-32
10-15
26
14
84-95
50
7(平均)
2(赤道)
不同性质地面的反射率图
洋
⑴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。新雪最高 冰面比较高
海洋、深色土和耕地较低
⑵分析地面性质与反射率之间的关系。
深色土壤比浅色土壤小;潮湿土壤比干燥土壤小;粗糙表面比平滑表面小;新雪反射率最大;
合作探究四:影响地面吸收太阳辐射的因素
——下垫面性质因素
⑶绿色植物对紫外线和可见光的吸收很强,反射很弱,而对近红外线的吸收很弱,反射很强。议一议,根据绿色植物的反射特征,如何利用遥感技术,实时准确地监测森林、草原面积的动态变化?
利用遥感传感器接收森林或草原的某一红外线波段数据,确定该时段森林或草原的面积范围。监测不同时间段该区域的红外线波段数据,即可判断森林或草原面积的动态变化。
探究活动
太阳辐射经过大气的削弱作用后到达地表
一部分被地面反射,一部分被地面吸收,地面吸收后増温
吸收部分再次转化为地面辐射(长波辐射)
太阳暖大地
地面辐射
太阳辐射
地面吸收,地面增温
大气上界
大气吸收
大地暖大气
地面吸收太阳辐射而被加热,并以长波辐射的形式向大气传递热量,对流层大气中的水汽和二氧化碳等可强烈吸收地面辐射
绝大部分(75%-95%)地面辐射的热量被大气吸收,使大气增温
地面是对流层大气主要的直接热源
大气吸收
地面辐射
射向宇宙空间
大气上界
大气
大气还大地
大气增温,产生大气辐射
一部分射向宇宙空间
一部分返还给地面(大气逆辐射)对地面起保温作用
大气逆辐射
射向宇宙空间
大气辐射
大气吸收
地面辐射
射向宇宙空间
大气上界
大气
(大气逆辐射)
太阳辐射
太阳辐射
太阳辐射
大气逆辐射
大气辐射
大气吸收
地面辐射
大气
地面
大气上界
射向宇宙空间
射向宇宙空间
反射
大气吸收
地面吸收
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
“大气还大地”
大气的受热过程
三种辐射:
三个过程:
两种作用:
太阳辐射(短波)、地面辐射和大气逆辐射(长波)
①太阳暖大地→②大地暖大气→③大气还大地
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对地面的保温作用
①主要直接热源(地面长波辐射)②根本热源(太阳辐射)
4.两个热源:
太阳辐射
太 阳
地 面
大 气
宇 宙
空 间
直接热源
地面辐射
大气逆辐射
保温作用
削弱作用(吸收、反射、散射)
总结:地球上的根本能量来源是____________;近地面大气的直接热量来源是___________;地面辐射的主要能量来源是_____________;对地面直接起保温作用的是_______
太阳辐射
地面辐射
太阳辐射
大气逆辐射
大气对地面的保温作用
原理:
① 因对流层的水汽和二氧化碳能强烈地吸收地面长波辐射,从而使地面辐射放出的热量绝大部分(75-95%)都被截留在对流层大气中,使大气增温。
②大气逆辐射把热量还给地面,这在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量。
为什么一天中最高温出现在午后1-2个小时,而不是正午阳光最强烈的时候?
正午太阳高度最大,阳光最强烈,但是地面吸收太阳短波辐射转化为地面长波辐射加热大气需要一定时间,因此午后1-2个小时是一天中气温最高的时候。
案例探究
总 结
水汽、二氧化碳的作用
大气对太阳辐射的削弱作用
吸收
反射
散射
大气对地面的保温作用
大气逆辐射
大气的受热过程
28
解释温室气体大量排放对全球变暖的影响:
温室气体排放增多,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
月球表面昼夜温差很大,白天阳光垂直照射的地方温度高达127 ℃;夜晚温度可降到-183 ℃。月球上的温度变化为什么会如此剧烈呢?
白天,由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,升温快,温度很高。夜间由于没有大气的保温作用,月球表面温度骤降,温度很低。
2.“高处不胜寒”,为什么海拔越高的地方气温越低?
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
案例探究
3.为什么青藏高原光照强(充足),但气温低?
青藏高原海拔高,大气稀薄,对太阳辐射的削弱作用弱,光照充足。但大气稀薄,吸收的地面辐射少,大气逆辐射弱,保温作用也弱,气温低。
案例探究
温室大棚:
看图说出原理:
利用“温室效应”原理,我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。
光照:使冬季的太阳光照得以充分利用。
热量:提高了大棚内的温度,使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害,提高农业生产抗灾能力)。
水分:有利于保持调节大棚内空气和土壤的水分。
果树下覆膜增加反光,提高水果的着色度。
地膜覆盖主要减少地面辐射,吸收的热量保留
在土壤中。
昼夜温差大小分析思路
①地势
②天气
③下垫面
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
天气晴朗
→
→
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
下垫面
比热容大
→
→
白天增温速度慢
夜晚降温速度慢
→
→
昼夜温差较小(如海洋)
思维建模
(8)月球昼夜温差高达300°C---
(9) 十雾九晴?(为什么晚秋或者寒冬晴朗的夜晚易产生雾或者霜冻?)---
(10) 秋冬季节华北农民会在田间地头制造人造烟幕防御霜冻。---
(11) 沿海地区比同纬度内陆地区气温日较差小。---
质量体积小,没有大气层,没有削弱和保温作用
这些季节,晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,水汽凝结。
人造烟幕主要成分是二氧化碳,能强烈吸收地面辐射,增强大气逆辐射,保温作用强。
海水的比热大,吸热慢,放热也慢,沿海地区受海洋影响大,同时云量大,白天削弱作用强,夜间保温作用强,昼夜温差小。
(12)多云的天气昼夜温差比晴天小---
(13)发生霾天气时,昼夜温差大小---
(14)藏族同胞的藏袍反映了青藏高原的昼夜温差大小---
多云的天气云量大,白天云的反射能力强,到达地面太阳辐射少,温度不会太高,夜间云能吸收地面辐射,增强大气逆辐射,保温作用明显,从而夜间温度不太低。晴天刚好相反。
海拔高,大气稀薄,且晴天多云量少,削弱作用弱,到达地面太阳辐射多,白天温度高,夜间又因为大气稀薄和云量少,保温作用弱而温差大。藏袍的穿脱方便,很适应冷热变化。
霾发生时,空气中颗粒多,白天反射太阳辐射多,白天温度不太高,夜间大气逆辐射比较强,温度不太低,因此温差小。
(15)燃烧化石燃料,为什么能造成全球变暖---
(16)大棚技术的为什么能起到保温作用---
(17)地膜技术的保温原理---
化石燃料煤炭石油天然气燃烧后产生大量二氧化碳,二氧化碳能强烈吸收地面辐射而使大气增温,增强大气逆辐射,从而增强保温作用,使地球变暖。
地膜同样能透光,但是却能阻碍地面辐射热量的丧失,提高了地表的温度。
塑料或者玻璃是太阳短波辐射的透明体,太阳光可以透射到地面,但是又能阻碍地面长波辐射热量损失,从而大棚内温度比外界高,而能种植反季节蔬菜。
(18)夏季山东苹果树下铺地膜的作用---
(19)吐鲁番葡萄园铺设了鹅卵石的作用---
(20)地面覆盖麦草的保温作用和减少杂草的原理---
地膜反射率高,增强了地面反射太阳光的能力,把阳光反射到苹果树上,增强光效,使得光合作用增强,有利于苹果糖分增加。
地表覆盖麦草像人多穿了件外衣就可以减少地面辐射的热量损失,起到保温作用。也减少了光照到达土壤,不利于杂草光合作用,从而减少杂草的生长。
石头比热小,吸热快,放热也快,受其影响,近地面气温日较差大,白天温度高,光合作用强,夜间温度低,呼吸作用弱,消耗糖分少,糖分积累多,所生产葡萄品质更优良。
(21)一天中气温最高的时候不是12点,而是14点(下午2点)---
太阳辐射12:00最强,到达地面太阳辐射使得地面增温,地面13时温度最高,地面辐射13点最强,地面辐射使得大气增温,具有滞后性,14点温度最高。
淅川县2021年11月19日天气预报
1.下列图示的四种情况,昼夜温差最小的是
陆地
海洋
陆地
海洋
A
B
C
D
2.主要由大气反射作用产生的自然现象是
A.夏季天空多云时,白天气温不会太高
B.冬季多云的夜晚常比晴朗的夜晚温暖
C.晴朗的天空多呈蔚蓝色
D.日落后的黄昏,天空仍是明亮的
A
B
五、【课堂训练】
熏烟驱霜是指霜冻来临前点火生烟,以减轻霜冻冻害(如下图)。读大气受热过程示意图完成3--5题。
3.熏烟能够减轻霜冻的原因是( )
A.削弱大气逆辐射 B.削弱太阳辐射
C.增强大气逆辐射 D.增强地面辐射
4.右图中反映近地面大气温度升高的热量传递过程是( )
A.①-②-③ B.①-④-②
C.②-③-④ D.③-④-②
5.多云的天气昼夜温差较小,主要是因为( )
A、②增强,③减弱 B、②减弱,③增强
C、③增强,④减弱 D、②减弱,④增强
C
B
C
6.由于大气的热力作用( )
①霜冻多出现在晚秋多云的夜晚 ②夏季多云的夜晚,气温比晴天低
③产生的温室效应,影响人类的 生存 ④“高处不胜寒”
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
7.气象谚语有:“露重见晴天”的说法,就此观察,下列叙述正确的是:
A.天空云量少,大气保温作用强 B.地面辐射强,地表降温慢
C.空气中水汽少,地表降温慢D.大气逆辐射弱,地表降温快
D
D
某学校地理兴趣小组做了如下实验:做两个相同规格的玻璃箱(如图),甲底部放一层土,中午同时把两个玻璃箱放在日光下,十五分钟后,同时测玻璃箱里的气温,结果发现底部放土的比没有放土的足足高了3℃。据此完成:
8.该实验主要目的是测试 ( )
A大气主要的直接热源 B大气的热力运动
C一天中最高气温出现的时刻 D大气的温室效应
9.甲箱温度比乙箱温度高的原因是( )
A.太阳辐射强弱差异B.地面辐射强弱差异
C.大气吸热强弱差异 D.大气辐射强弱差异
A
B
图中甲为南昌附近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。
10.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
D
树木涂白是指用涂白剂(主要成分是生石灰和硫磺)将树干部分涂成白色,是绿化植物养护管理的一项重要内容,主要目的是确保绿化植物安全越冬。近日,某城市绿化部门对城区的树木进行了统一涂白,行道树树千刷白高度统一拉制在离地面15米处,视觉上达到整齐划一的效果(如下图所示)。
11.绿化部门对城区行道树涂白的目的是( )
①防冻害和日灼,避免早春霜害
②杀菌、防虫,减少下一年病虫害的发生
③起到一定美化作用 ④降低交通噪声
A.①②③ B.②③④
C.①②③④ D.①②④
A
12.关于树木涂白的热力作用原理,下列说法正确的是( )
A.反射地面辐射,使地面增温,保暖树
B.反射太阳辐射,减弱昼夜温差,防止树皮开裂
C.吸收地面辐射,储存热量,提早发芽、开花
D.吸收太阳辐射,增强昼夜温差,储存更多养分
B
霜是近地面空气中水汽达到饱和且地面温度低于0°C时,在物体上直接凝华而成的白色冰晶,如下图。霜冻是指作物生长季节里因土壤表面或植株体温降低到0°C以下时,引起作物受害的一种农业气象灾害。霜冻灾害时并不一定会出现霜,水汽含量少而未结霜被称为“黑霜”,如果有足够水汽,凝结出霜就被称为“白霜”。
13.以下哪种天气条件有利于霜的形成( )
A.微风晴朗的秋冬夜晚 B.微风阴雨的冬春清晨
C.大风晴朗的冬春夜晚 D.大风阴雨的秋冬清晨
14.与黑霜相比,白霜对农作物的危害更小,以下解释正确的是( )
①黑霜看不见,人们疏于防范,对农作物的危害明显
②白霜在水汽凝华之前,空气中水汽含量大于黑霜
③白霜水汽凝华时释放出的潜热多,能减缓气温下降的速度
④黑霜在消融时要吸收大量的热量,减缓了气温回升的速度
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
A
A
15.与成都相比,拉萨( )
A.白天大气辐射强
B.夜晚大气逆辐射强
C.白天太阳辐射强
D.夜晚地面辐射强
C
成都和拉萨某时段气温变化曲线图,完成1-2题
16.成都和拉萨气温日较差差异较大的根本原因是两地( )
A.纬度差异较大 B.经度差异较大
C.地面状况不同 D.人类活动的差异
C
学习需要加点料
学习需要加点料
地膜妙用:
1、作用及原理:
1、保温----太阳辐射照进来, 地面辐射出不去。
2、保水----减少土壤水分蒸发。
3、保肥、保土----减轻风(水)蚀对土壤的侵蚀。
4、抑草----抑制杂草叶绿素的形成。
因时(季节) 因地(区域)而异
$