内容正文:
假如嫦娥成功奔向了月球,她之后的生活如何?
憋死
砸死
热死
……
冻死
美好的愿望
残酷的现实
为什么大气层被称为地球“防弹衣”“遮阳伞”和“保温被”?
地球表面平均温度15°C,昼夜温差10°C左右
第一课时
第二章 地球上的大气
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。
3
学习任务
1.阅读文字材料,区分太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的热量来源、传递方向及其相互关系。
2.绘制大气受热过程示意图,并阐述各过程的具体环节。
3.运用相关资料,说出大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用原理,理解其在人类生产生活中的应用。
一、大气的受热过程
物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短
太阳表面温度约6000k—太阳辐射为短波辐射
地球固体表面均温约22°C—地面辐射为长波辐射
近地面大气均温约15°C—大气辐射为长波辐射
概念解析:长波辐射VS短波辐射
太阳辐射的波长范围为0.15-4μm
紫外区(0.15-0.4%)
可见光(0.4-0.76%)
红外区(0.76-4.43%)
太阳短波辐射
削弱(反射、散射、吸收)
一、大气的受热过程
投射到地球上的太阳辐射,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或者反射、散射。大部分到达地表。
大气上界
地面
太阳暖大地
38%被大气层反射回宇宙,12%被大气吸收,50%被地面吸收。
1.大气对太阳辐射的削弱作用
1.1吸收
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
思考: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?
选择性
大气对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
云层、尘埃具有反射作用。
无选择性,与云量呈正相关。
云的反射作用最为显著
Atmosphere
1.大气对太阳辐射的削弱作用
1.2.反射
云层:云层越低、越厚,反射越强。
较大颗粒的尘埃:空气中较大颗粒越多,反射越强。
特点:大气对太阳辐射的反射没有选择性,削弱了到达地面的太阳辐射,使白天气温相对较低。
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时
太阳辐射的部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散, 这种现象称为大气的散射。
空气分子、微小尘埃散射蓝紫光,波长越短越容易被散射。蓝紫光最易被散射,红黄光最不易被散射。
1.大气对太阳辐射的削弱作用
1.3散射
表现
常见的散射现象
大气的受热过程
吸收
反射
散射
地面
吸收
太阳短波
辐射
地面以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。
近地面大气吸收地面辐射后,又以对流传到等方式层层向上传递能量
大气吸收地面长波辐射后会增温
地面长波辐射
大气
吸收
逸出
太阳暖大地
大地暖大气
大气的受热过程
观 察
在大气的受热过程中,大气吸收太阳短波辐射和地面长波辐射有何差异?
大气对太阳短波辐射吸收较少,太阳短波辐射能够透过大气到达地面。
对地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐射被大气截留。
太阳辐射:38%被大气层反射回宇宙,12%被大气吸收,50%被地面吸收。所以,地面长波辐射是近地面大气直接的热源。
第二节 大气受热过程和大气运动
二、大气对地面的保温作用
太阳短波辐射
削弱(反射、散射、吸收)
二、大气对地面的保温作用
太阳暖大地
大气上界
地面
逸出
地面长波辐射
大地暖大气
大气吸收
逸出
大气逆辐射
大气还大地
地面长波辐射绝大部分(75%-95%)被对流层中的H2O、CO2吸收,大气增温。大气在增温同时,也向外辐射长波辐射;大气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,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。
大气逆辐射对地面起到保温作用。
1.观察图2.10,找出地球比月球多了哪些辐射途径。
说明地球大气的保温作用
活动
地球有大气,而月球没有大气。地球和月球表面的辐射过程如图2.10所示。
白天:大气对太阳辐射的反射、吸收作用;大气逆辐射;
夜晚:大气吸收地面辐射;大气逆辐射。
2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。
说明地球大气的保温作用
活动
白天:大气对太阳辐射反射、吸收和散射减弱了到达地面的太阳辐射;
夜晚:大气吸收了地面辐射的同时,又以大气逆辐射的方式将一部分热量返还地面。
使得地表温度变化较为和缓。
地球有大气,而月球没有大气。地球和月球表面的辐射过程如图2.10所示。
白天,由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,月面温度升得很高,气温很高。
夜间,由于没有大气的保温效应,月球表面辐射强烈,月面温度骤降,气温很低。
思考:说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因
答:晴天昼夜温差大。因为晴天云量少,白天云层对太阳辐射的削弱作用比较弱,到达地面的太阳辐射量多,地面温度高;晚上由于云层稀薄,所以对地面的保温作用较弱,地面降温迅速,导致昼夜温差大。
判断并分析:某地晴天和阴雨天,哪个昼夜温差大?为什么?
温室大棚
烟雾防冻
农业中的应用
太阳辐射(短波辐射)可以穿过塑料膜(玻璃)到达地面,使地面增温;但地面的长波辐射无法穿过塑料膜(玻璃),因此被截留在大棚里,导致大棚里的气温升高,对地面起到保温作用。
深秋季节的晴天,可以利用人造烟雾,增加云量,从而增加大气对地面长波辐射的吸收,进一步增加大气逆辐射,对地面起到保温作用,防止农作物遭受冻害。
解释全球气候变暖
人类活动化石燃料燃烧
温室气体排放量增多
大气吸收地面辐射增多
大气逆辐射增强(保温作用增强)
地表气温升高导致全球气候变暖
2022年9月17日
小组合作探究
读图1,找到气温最高的时间。结合教材内容,小组讨论为什么气温最高的时间不是出现在太阳辐射最强的正午?(从太阳、地面、大气辐射之间的受热关系分析)
图1
1.气温最高的时间出现在下午14时。
2.大气只吸收小部分的太阳辐射,因此气温最高的时间不是出现在太阳辐射最强的正午。而是地面吸收了太阳辐射后增温,以长波形式向外辐射,大气中的水汽和二氧化碳吸收地面长波辐射增温,这需要一定的过程时间。因此,气温最高的时间出现在午后两点。
“高处不胜寒” 是如何形成的?
地面长波辐射是近地面大气的主要、直接的热源,
“高处”离地面较远,接收到的地面辐射较少。
大气上界
地 面
太
阳
辐
射
地面
吸收
地面增温
射向宇宙空间
射向宇宙空间
大
气
辐
射
大气逆辐射
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
“大气还大地”
被CO2 H2O气体吸收
地面辐射
大气吸收 、反射、散射等削弱作用
大气的受热过程示意图
大气的组成(低层大气)
随堂练习
1.下图为大气受热过程示意图。读图,回答下列问题。
(1)①表示________辐射,③表示________辐射,④表示__________辐射。
(2)北京市郊区利用温室大棚种植香蕉、木瓜等南方水果。在温室大棚内,大气可以吸收更多的____(填图中数字),大气温度升高,同时____(填图中数字)增强,_______作用增强,满足南方水果生长的热量条件。
(4)暑假去西藏旅游,需准备防晒霜、厚衣服等物品。这是由于青藏高原海拔高,空气稀薄,白天大气对太阳辐射的_______作用弱,太阳辐射强;夜晚大气对地面的______作用弱,气温____。
太阳
地面
大气逆
③
④
保温
削弱
保温
低
课时作业
读图,完成第1~3题。
1.白天多云,气温偏低,
与图中哪个数字代表的辐射被削弱有关?( )
A.① B.② C.③ D.④
2.大气温度的变化主要
与图中哪个数字代表的辐射直接相关?( )
A.① B.② C.③ D.④
3.青藏高原地区夜间降温较快,与图中哪个数字代表的辐射有关?( )
A.① B.② C.③ D.④
课时作业
(1)二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多是如何加强“温室效应”的?
(2)利用“温室效应”原理,
解释我国北方地区冬季可以采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物的原因。
(1)二氧化碳吸收了地面长波辐射,提高了大气温度;增强了大气逆辐射,补偿了地面损失的热量。
(2)大棚使冬季的太阳光照得以充分利用;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);可以保持、调节大棚内空气和土壤的水分。
小 结
(遮阳伞)
(保温被)
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$