内容正文:
第2章 地球上的大气
第2节 大气受热过程和大气运动
全球气候变暖的来龙去脉
刚刚过去的2019年,全球平均温度较工业化前水平高出约1.1℃,全球气候系统变暖加速,物候期提前、冰川消融、海平面上升……多项历史纪录被刷新,气候极端性增强,是有完整气象观测记录以来第二暖的年份。仔细观看以下视频,回答下列问题:
全球气候变暖的原因是什么?影响有哪些?如何有效缓解全球气候变暖?
国家地理·全球气候变化宣传片
National Geographic · global climate change video
01 大气受热过程及保温作用
知识回顾
太阳辐射的波长分布
太阳辐射是地球大气最重要能量来源。
物体温度愈高,辐射中能量最大部分的波长愈短;
物体温度愈低,辐射中最大能量部分的波长愈长。
知识回顾
太阳辐射的波长分布
太阳辐射是地球大气最重要能量来源。
1.太阳辐射:太阳表面温度约为:6000K;
2.地面辐射:地球固体表面平均温度约为:220C;
3.大气辐射:地球表面平均气温约为:150C。
短波辐射
长波辐射
长波辐射
太阳辐射能量最集中的部分
大气受热过程
阅读课文,说一说:
(1)大气中能量的主要来源是什么?
(2)结合所学内容,绘制大气受热过程示意图。
大气能量转换的能量来源
大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源(非唯一)
太阳辐射
大气的受热过程(太阳暖大地)
太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面
短波辐射
长波辐射
地面
吸收
吸收
反射
散射
大气的受热过程(大地暖大气)
到达地球表面的太阳辐射,被地面吸收和反射;地面因吸收太阳辐射而增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气
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
地面辐射的长波辐射绝大部分( 75%-95%) 被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收;大气在吸收地面长波辐射后会增温
近地面大气的直接热源
地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,对流层大气的热量主要也是来源于此
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
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
大气的受热过程(大地暖大气)
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
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
大气的保温作用(大气还大地)
大气
吸收
(大气逆辐射)
逸出
75%-95%
说明地球大气的保温作用
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所示
月球上昼夜温差悬殊,白天高达130℃,晚上低至-173℃
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。
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。
说明地球大气的保温作用
活动
月球没有大气,白天太阳辐射全部到达月面,使月面迅速升温;夜晚没有大气的保温作用,温度迅速下降。
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。
大气逆辐射把热量传给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用
天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强
大气的保温作用(大气逆辐射)
课堂小结
太阳短波辐射
反射
散射
地面
大气上界
地面长波辐射
O3吸收
CO2、H2O
吸收
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
大气逆辐射
大气辐射
大气的保温作用
散失的地面辐射
【精准练习】
1.苏轼在《水调歌头·明月几时有》中写道:我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒。请你用所学知识解释“高处不胜寒”的原因。
答案:近地面大气的热量主要来自地面长波辐射,距离地面越远,大气吸收的地面辐射越少,气温越低。因此随海拔的增加,气温逐渐降低,即“高处不胜寒”。
【精准练习】
2.一般情况下,一天中正午太阳辐射最强,但是气温最高的时刻却出现在约午后2时,根据大气受热过程,分析其中的原因。
答案:正午太阳辐射最强,地面不断吸收太阳辐射增温,然后形成地面辐射。大气不断吸收地面辐射增温,到午后2时左右,大气吸收地面辐射最多,气温达到最高。
在寒冬,为什么人造烟雾能起到防御霜冻的作用?
由于人造烟幕相当于增加了二氧化碳的含量,能大量吸收地面辐射,从而增强了大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起了保温作用,能防御霜冻。
温室气体与全球变暖
人类活动使得
温室气体含量增多
大气
吸收
大气吸收地
面辐射增多
大气逆辐射增强
保温作用增强
大气
辐射
大气
辐射
地表气温升高
导致全球变暖
农业中常见的保温措施
地膜覆盖
你还能想到其他的保温措施吗?……
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
哈密瓜 又名雪瓜、贡瓜,是一类优良甜瓜品种,果型圆形或卵圆形,出产于新疆。味甜,果实大,以哈密所产最为著名,故称为哈密瓜。哈密瓜性喜充足的阳光和较大的昼夜温差,白天可以充分发挥光合作用,而夜晚的呼吸消耗较小,有利于糖分积累。
课后练习:结合大气的受热过程分析新疆哈密瓜香甜的原因?
①新疆哈密远离海洋(为温带大陆性气候),气候干旱,云雨天气少,多晴朗天气,大气透明度高,白天太阳辐射强烈,气温高;
②夜晚大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,因此昼夜温差大。
第2章 地球上的大气
第2节 大气受热过程和大气运动
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