2.2 大气受热过程和保温作用 课件 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

2.2 大气的受热过程 ——解开大气保温的奥秘 同学们好，今天我们来学习大气的受热过程。大家有没有想过，为什么月球白天温度高达127度，夜晚却降到零下183度，而地球的昼夜温差却小得多？这背后就是大气在起作用。让我们一起走进今天的课堂。 自主预习 1.运用大气的受热过程示意图，说出太阳辐射、地面辐射和大气辐射的波长类型以及大气受热的直接热源和根本热源。 2.运用大气的受热过程示意图，描述大气的削弱作用和保温作用。 请同学们结合下列学习目标，自主阅读课本P34-35，并进行圈画批注，限时5分钟： 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5500°C 地球固体表面 均温约22°C 太阳辐射 地面辐射 短波辐射 长波辐射 近地面大气 均温约15°C 大气辐射 长波辐射 太阳辐射光谱示意图 太阳辐射能量 最集中的部分 我们先复习太阳辐射的基础知识。 总结：大气对太阳辐射的削弱作用 大气对太阳辐射的削弱作用 削弱作用 参与的物质 作用特点 典例 反射 大气中的云层和较大颗粒的尘埃 云层愈厚，反射作用愈强(无选择性） 夏季天空多云时，白天的气温不会太高 散射 大气中的空气分子或微小尘埃 蓝、紫光最容易被散射(有选择性) 晴朗的天空呈蔚蓝色；日出前的黎明、日落后的黄昏,天空仍然明亮（晨昏蒙影）；朝霞晚霞 吸收 对流层大气中的水汽和二氧化碳； 平流层大气中的臭氧 水汽和二氧化碳吸收红外线； 臭氧吸收紫外线(有选择性） 平流层中的气温随高度的增加而上升；地面生物免遭过多紫外线的侵害 小组讨论：利用所学知识，解释以下现象 ③ 夏季多云时，白天的气温不会太高？ ① 太阳光没有直接照到的地方，仍然明亮 ② 为什么红绿灯不是其他颜色 ④ 为什么晴朗的正午天空呈蓝色？ 早晚呈红色？ ① 太阳光没有直接照到的地方，仍然明亮 晨昏蒙影 日出前后的一段时间，天空仍然明亮。这种现象叫做“晨昏蒙影”，是由大气散射引起的。 ② 为什么红绿灯不是其他颜色？ 红绿光波长较长，穿透力强，即使在雾天或远距离也容易被看到，同时红色在人类视觉中容易引起注意，象征危险和停止。 ③ 夏季多云时，白天的气温不会太高？ 浓密的低云将太阳可见光几乎全部反射 （云越多、越厚、越低反射作用越强） 大气对太阳辐射的反射没有选择性，因而反射光呈白色 ④ 为什么晴朗的正午天空呈蓝色？早晚呈红色？ 大气的散射作用 早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光。 正午太阳高度大，穿过大气路程短，仅蓝光被散射掉因而天空呈蓝色。 1. 通常太阳越接近地平线，朝霞、晚霞的颜色就越红 越接近地平线，水汽和尘埃越多，经过大气路径长，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看起来越明显。 2.大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色越红。解释“朝霞不出门，晚霞行千里”的谚语 朝霞说明早晨大气中水汽多，随着太阳升高，近地面温度升高，对流加强，容易造成阴雨天气而不便出行。相反，晚上由于日落，大气趋于稳定，对流减弱 ，云也易于消散，一般天气晴好。 拓展思考 不同性质地面的反射率 地面除了吸收太阳辐射外，也有反射作用，不同下垫面反射率不同，差异如下： 地面反射率： 浅色＞深色 陆地＞海洋 干燥土壤＞湿润土壤 平滑表面＞粗糙表面 影响的因素： 地面辐射的强弱主要取决于地面温度 影响地面温度的因素：一方面取决于太阳辐射；另一方面主要取决于地面热力性质 （热力性质：不同物质的比热容有差异） 白天海水辐射弱，所以海面表面气温低； 白天陆地辐射强，所以陆地表面气温高。 升温快，温度高 升温慢，温度低 地面辐射（长波辐射） “高处不胜寒”是如何形成的？ （1）越是靠近地面，接受到地面的热量辐射越多，所以温度越高。而越远离地面，接收到地面的热量辐射少。 （2）海拔越高，空气越稀薄，从而导致其储热能力也比较差，最终导致其温度也比较低 地面辐射（长波辐射） 正常情况下，海拔每升高100米，气温下降0.6℃。 13 辐射逆温的形成及消失过程图解 案例探究 大气逆辐射是否只发生在夜晚？ 大气的受热过程示意图 大气逆辐射是大气辐射的一部分，是始终存在的。 白天由于太阳辐射的影响，大气主要对太阳辐射起削弱作用； 晚上由于没有太阳辐射，近地面受大气逆辐射的影响显著。（保温作用） 为什么一天中的最高气温不是出现在十二点？ 地面长波辐射是近地面大气主要的直接热源， 所以十二点太阳辐射最强时先是地面温度升到最高，气温升高略微延后。 过程 具体过程 热量来源 太阳暖大地 太阳辐射到达地面，地面吸收后增温 太阳是近地面大气的根本热源 大地暖大气 地面增温后形成地面长波辐射，对流层大气吸收后增温 地面是对流层大气主要的直接热源 大气还大地 大气增温后形成大气辐射，其中方向向下的大气逆辐射将大部分热量返还给地面 通过大气逆辐射把热量返还给地面 总结：大气的受热过程 总结：大气的受热过程 太阳辐射（短波辐射）、大地辐射和大气逆辐射（均为长波辐射） 1.三种辐射： 2.三个过程： 3.两种热源： 4.两种作用： 太阳暖大地——大地暖大气——大气还大地 1.主要直接热源：地面辐射；2.根本热源：太阳辐射 1.大气对太阳辐射的削弱作用 2.大气对地面的保温作用 应用探究 晴天较阴天昼夜温差大的原因？ 晴天： ①白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，温度较阴天时高； ②夜晚大气逆辐射作用弱，大气保温作用差，温度较阴天时低；所以，晴天比阴天的昼夜温差大。 案例探究 青藏高原地区昼夜温差大的原因？ ①海拔高，空气稀薄 ②白天，大气对太阳辐射的削 弱作用弱，到达地面的太阳 辐射多 ③夜晚，大气逆辐射弱，保温 作用差 案例探究 藏袍 霜冻和雾为什么？多形成于晴朗的夜晚 晴朗夜晚，大气逆辐射弱，地面热量散失快，气温低，易出现霜冻及雾等天气现象。 解决措施：通过点火制造人造烟雾？ 案例探究 拓展思考：大气受热过程原理在农业生产中的运用 太阳辐射 地面辐射 塑料大棚 大气保温作用原理 塑料大棚就像是地球的大气层一样。 太阳短波辐射能够穿透大棚进入封闭空间，但地面长波辐射却无法穿透。 因而其能量几乎都被截留在大棚空间内，导致温度上升迅速，起到保温作用。 1.塑料大棚的作用原理 我国果树种植过程中，经常会覆盖一层砂石，分析其合理性？ ① 增加昼夜温差，利于糖分积累 ② 能减少土壤水分蒸发，保湿 ③ 反射太阳光，增强光合作用 地表覆砂的作用原理 活动一：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2.10所示。 1.观察图2.10，找出地球比月球多了哪些辐射途径。 2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。 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。 活动一：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2.10所示。 1.观察图2.10，找出地球比月球多了哪些辐射途径或环节。 白天： 大气对太阳辐射的反射、吸收等作用； 大气对地面辐射的吸收作用； 射向地面的大气逆辐射。 夜晚： 大气吸收地面辐射； 大气逆辐射 活动一：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2.10所示。 2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。 白天:地球大气削弱部分太阳辐射，使其不能全部到达地面，温度不致上升太高。 夜间:近地面大气吸收大部分地面辐射，又以大气逆辐射的方式还给地面，使地表降温速度减慢。 因此能够大幅度降低地球表面 的昼夜温差。 活动一：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。 月球表面没有大气。 白天，太阳辐射全部到达月面，使月球表面温度迅速升高。 夜晚，月球表面辐射强烈，没有大气的保温作用，温度下降速度很快。所以月球表面温度昼夜变化比地球表面剧烈得多。 （127℃—— -183℃） $