内容正文:
1、运用示意图,说明大气受热过程。
2、运用示意图,说明大气保温作用的基本原理。
3、运用大气受热过程原理,解释生活中的相关地理现象。
1
紫 蓝 青 绿 黄 橙 赤
0.4 微米 0.76微米
1、太阳的能量以何种方式传到地面?
2、太阳辐射包括哪几类电磁波?
3、太阳辐射的能量主要在哪个光区?
电磁波形式
紫外线、可见光和红外线
集中在可见光部分
【基础知识点】—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。
物体辐射的波长取决于?
比较太阳辐射、地面辐射、大气辐射的波长?
太阳辐射<地面辐射<大气辐射
【基础知识点】—辐射类型
作用形式 参与作用的大气成分 削弱的辐射或色光
吸收作用
反射作用
散射作用
臭氧、氧原子
水汽、二氧化碳
紫外线
红外线
云层、尘埃
各种波长
空气分子、微小尘埃
较大尘埃
蓝紫色光最易被散射
各种波长
影响反射强弱的因素:
天气的阴晴状况\雾霾\沙尘天气等
思考:
当太阳辐射穿过厚厚的大气层后,太阳辐射会发生怎样的变化?
大气对太阳辐射有削弱作用
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
散射
蔚蓝色天空
散射
朝霞、晚霞
散射
黑色尼龙网
吸收
散射
地 面
高层大气
平流层
对流层
臭氧大量吸收紫外线
二氧化碳、水汽吸收红外线
为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的?
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
氧原子吸收紫外线
思考:到达地面的太阳辐射是否全部被地面吸收?
思考:地面对太阳辐射的反射率与地面的性质和状态有关,试判断下列不同地面性质和状态反射太阳辐射多少?
深色土壤
浅色土壤
粗糙地面
光滑地面
少
少
多
多
否,有一部分被地面反射
新雪反射率最高,能达到90%以上
海洋吸收作用强,反射率较低
1.太阳的能量以电磁波形式的方式传到地面,太阳辐射包括紫外线、可见光和红外线,能量主要在可见光部分。
2.一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,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。
3.波长:太阳辐射<地面辐射<大气辐射。太阳辐射(约5500°C)为短波辐射(可见光辐射 ),地面辐射(约22°C)为长波辐射(红外线辐射),大气辐射(约15°C )为长波辐射(红外线辐射)。
4.当太阳辐射穿过厚厚的
大气层后,大气对太阳辐
射有削弱作用。削弱作用
包括吸收、反射、散射作
用(详细见右表)。
5. 大气削弱作用的类型:阴雨天天空昏暗(反射),晨昏蒙影(散射),蔚蓝色天空(散射),灰白色天空(散射),朝霞、晚霞(散射),黑色尼龙网(吸收)。
6.大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的原因: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。
7.到达地面的太阳辐射有一部分被地面反射,浅色色土壤比深色土壤反射多,光滑地面比粗糙地面反射多;新雪反射率最高,能达到90%以上;海洋反射率较低(吸收作用强)。
作用形式 参与作用的大气成分 削弱的辐射或色光
吸收作用 臭氧、氧原子 紫外线
水汽、二氧化碳 红外线
反射作用 云层、尘埃 各种波长
散射作用 空气分子、微小尘埃 蓝紫色光最易被散射
较大尘埃 各种波长
月球表面温度区间为
127℃
(朝向太阳一侧)
-183℃
(背向太阳一侧)
地球目前年平均温度为
15℃左右
地球昼夜温差适宜,中高纬度地区或高原地区,昼夜温差通常较大,甚至有极端记录超过
40℃
大气上界
地面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
射向宇宙空间
地面反射
地面增温
大气的受热过程示意图
短波辐射
长波辐射
①太阳暖大地
射向宇宙空间
散射
反射
大气吸收
活动探究一:
结合右图和课本P34“大气的受热过程”内容,思考:
1.简述“太阳暖大地”的过程?
2.大气的削弱作用主要发生在白天还是夜晚?
3.西藏拉萨被称为日光城原因?
1.①太阳辐射在大气传播过程中,少部分被大气吸收和反射(削弱);
②大部分到达地表的太阳辐射被地面吸收和反射,地面因吸收太阳辐射而增温;
2.白天。夜晚没有太阳辐射。
3.海拔高,空气稀薄,大气削弱作用弱,到达地表的太阳辐射强。
地面辐射
大气上界
地面
被近地面CO2 、 水汽吸收
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
射向宇宙空间
大气吸收
地面反射
地面增温
大气升温
大气的受热过程示意图
短波辐射
长波辐射
①太阳暖大地 → ②大地暖大气
射向宇宙空间
散射
反射
大气吸收
1.①地面因吸收太阳辐射而增温,同时辐射地面长波辐射;②地面长波辐射极少部分穿过大气射向宇宙空间,绝大部分被大气中的水汽、二氧化碳等吸收,大气增温。
2.太阳辐射主要为短波辐射,而大气成分主要吸收长波辐射。
3.大气热量根本来源:太阳辐射;直接来源:地面辐射。
4.地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。“高处”离地面较远,接收到的地面长波辐射较少。
活动探究二:
结合右图和课本P35“大气对地面的保温作用”第一段文字思考:
1.说出“大地暖大气”的过程?
2.太阳辐射为什么没有直接加热大气?
3.总结大气热量的直接来源?根本来源?
4.请解释“高处不胜寒”?
地面辐射
大气上界
地面
射向宇宙空间
大
气
辐
射
大气
逆辐射
被近地面CO2 、 水汽吸收
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
射向宇宙空间
大气吸收
地面反射
地面增温
地面保温
大气升温
大气的受热过程示意图
短波辐射
长波辐射
①太阳暖大地 → ②大地暖大气 → ③大气还大地
射向宇宙空间
散射
反射
大气吸收
活动探究三:
结合右图和P35“大气对地面的保温作用”第二段文字内容,思考:
1.说出“大气还大地”的过程?
2.对地面起保温作用的是什么辐射?保温作用的强弱取决于大气中的什么成分?
3.大气逆辐射白天和夜晚都存在吗?
1.①大气在增温的同时也向外辐射长波辐射,除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,称为大气逆辐射;②大气逆辐射把热量传给地面,一定程度补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
2.大气逆辐射;大气中的水汽、二氧化碳等。
3.都存在。且白天比夜间更强。但晚上没有了太阳辐射,大气通过逆辐射对地面的保温作用显得更重要。
太阳辐射
太 阳
地 面
大 气
宇 宙
空 间
地面长波辐射
大气逆辐射
保温作用
削弱作用(吸收、反射、散射)
大气辐射
地面辐射
课堂小结
太阳暖大地:①太阳辐射在大气在传播过程中,少部分被大气吸收和反射(削弱);
②大部分到达地表的太阳辐射被地面吸收,地面增温;
大地暖大气:①地面因吸收太阳辐射而增温,同时辐射地面长波辐射;②地面长波辐射极少部分穿过大气射向宇宙空间,绝大部分被大气中的水汽、二氧化碳等吸收,大气增温。
大气还大地:①大气在增温的同时也向外辐射长波辐射,除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,称为大气逆辐射;②大气逆辐射把热量传给地面,一定程度补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
四种辐射(实线): 太阳辐射 地面辐射 大气辐射 大气逆辐射
两种作用(虚线): 大气对太阳辐射的削弱作用;大气对地面的保温作用
三个过程:
月球表面温度区间为
127℃
(朝向太阳一侧)
-183℃
(背向太阳一侧)
地球目前年平均温度为
15℃左右
地球昼夜温差适宜,中高纬度地区或高原地区,昼夜温差通常较大,甚至有极端记录超过
40℃
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。
①月球没有大气,白天没有大气对太阳辐射的削弱作用,温度很高;
②夜间由于没有大气逆辐射(保温作用),月面温度骤降,气温很低;
③所以昼夜温差大。
2.大气削弱作用主要发生在白天。夜晚没有太阳辐射,无法体现大气削弱作用。
3.拉萨被称为日光城:海拔高,空气稀薄,大气削弱作用弱,到达地表的太阳辐射强。
4.近地面大气吸收地面长波辐射以后,又以对流、传导等方式层层向上传递能量。
5.太阳辐射未直接加热大气原因:太阳辐射主要为短波辐射,大气成分主要吸收长波辐射。
6.大气热量的根本来源:太阳辐射;主要的直接来源:地面辐射。
7.“高处不胜寒”:地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。“高处”离地面较远,接收到的地面长波辐射较少。
8.对地面起保温作用的是大气逆辐射,保温作用强弱取决于大气中的水汽、二氧化碳等。
9.大气逆辐射白天和夜晚都存在。且白天比夜间更强。但晚上没有了太阳辐射,大气通过逆辐射对地面的保温作用显得更重要。
1.大气受热过程和保温作用原理:
“太阳暖大地”:①太阳辐射在大气在传播过程中,少部分被大气削弱,大部分到达地表的太阳辐射被地面吸收,地面增温,同时辐射地面长波辐射;“大地暖大气”:地面长波辐射极少部分穿过大气射向宇宙空间,绝大部分被大气中的水汽、二氧化碳等吸收,大气增温;“大气还大地”:大气在增温的同时也向外辐射长波辐射,除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,称为大气逆辐射;大气逆辐射把热量传给地面,一定程度补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用。
地面辐射
大气
上界
地面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大
气
辐
射
大气
逆辐射
被近地面CO2 、 水汽吸收
射向宇宙空间
大气
吸收
地面反射
地面增温
地面保温
大气
升温
短波辐射
长波辐射
①太阳暖大地 → ②大地暖大气 → ③大气还大地
散射
反射
大气吸收
地面辐射
大气上界
地面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大
气
辐
射
大气
逆辐射
被近地面CO2 、 水汽吸收
射向宇宙空间
大气吸收
地面反射
地面增温
地面保温
大气升温
大气的受热过程示意图
短波辐射
长波辐射
小结
①太阳暖大地 → ②大地暖大气 → ③大气还大地
散射
反射
大气吸收
大气的受热过程原理应用
1.读沭阳天气变化图,回答:
比较该地晴朗与阴天昼夜温差的差异?分析其形成原因?
差异:
晴朗天气昼夜温差大于阴天
原因:
①晴朗白天,少云,大气削弱作用弱,白天气温高;
②晴朗夜晚,少云,大气逆辐射弱,对地面的保温作用弱,气温低;
新疆:
早穿棉袄午穿纱,
围着火炉吃西瓜。
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
下垫面
比热容小
→
→
白天增温速度慢
夜晚降温速度慢
→
→
昼夜温差较大
总结昼夜温差大可能的原因:
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
少云
→
2.青藏高原太阳辐射强,气温却较低,其原因是什么?
太阳辐射强:
青藏高原海拔较高,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。
气温低:空气稀薄,大气吸收的地面辐射少,所以气温低。(地面是大气主要直接热源)
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。
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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再加热大气需要一定时间。所以气温最高时间在下午14:00。
3.一天中太阳辐射最强在什么时候?地面辐射最强在什么时候?说明原因?最高温出现在什么时候?
14:00左右
12:00左右
13:00左右
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。
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4.大气中二氧化碳等温室气体增多,为什么会导致全球变暖 ?
温室气体大量排放
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
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。
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大气的保温作用原理的应用
5.温室用来栽培植物的设施,生活中常见的温室大棚的覆盖材料通常是透明塑料薄膜或玻璃,说一说玻璃温室(薄膜)保温原理是什么?
①大部分太阳辐射能够透过玻璃(塑料)照射到地面,地面吸热增温,产生长波辐射,
②透明覆盖材料阻挡地面长波辐射,大气吸收地面辐射多,将热量保留在室内。
③封闭空间隔绝室内外热量交换,加强保温效果。
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。
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地膜覆盖是一种现代农业生产技术。进行地膜覆盖栽培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、增加光效和防除病虫害等。
1.地膜覆盖可有效提高地温,其主要原理?
2.山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖银色地膜,其主要作用?
阻挡了地面辐射的散失
反射太阳辐射,增加光效
6.地膜
10.晴朗天气昼夜温差大于阴天原因:①晴朗白天,少云,大气削弱作用弱,白天气温高;②晴朗夜晚,少云,大气逆辐射弱,对地面的保温作用弱,气温低;③晴天昼夜温差大。
11.青藏高原太阳辐射强太阳辐射强原因:青藏高原海拔较高,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;气温低原因:空气稀薄,大气吸收的地面辐射少,所以气温低。(地面是大气主要直接热源)
12.正午太阳高度最大,阳光最强烈,但地面吸收太阳短波辐射转化为地面长波辐射再加热大气需要一定时间。所以气温最高时间在下午14:00。
13.二氧化碳增多导致全球变暖原因:温室气体大量排放,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。
14.玻璃温室(薄膜)保温原理:①大部分太阳辐射能够透过玻璃(塑料)照射到地面,地面吸热增温,产生长波辐射;②透明覆盖材料阻挡地面长波辐射,大气吸收地面辐射多,将热量保留在室内;③封闭空间隔绝室内外热量交换,加强保温效果。
15.总结昼夜温差大可能的原因:
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
→
→
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
下垫面
比热容小
→
→
白天增温速度快
夜晚降温速度快
→
→
昼夜温差较大
少云
→
16.地膜覆盖可阻挡地面辐射的散失,有效提高地温。农作物下覆盖银色地膜可反射太阳辐射,增加光效,着色更好。
地面
短波辐射
长波辐射
四种辐射: 太阳辐射 地面辐射 大气辐射 大气逆辐射
两种作用: 削弱作用,保温作用
三个过程:太阳暖大地,大地暖大气,大气还大地
画图
大气上界
地面辐射
大气上界
地面
太
阳
辐
射
地
面
吸
收
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大
气
辐
射
大气
逆辐射
被近地面CO2 、 水汽吸收
射向宇宙空间
大气吸收
地面反射
地面增温
地面保温
大气升温
大气的受热过程示意图
短波辐射
长波辐射
小结
①太阳暖大地 → ②大地暖大气 → ③大气还大地
散射
反射
大气吸收
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