3.2 大气受热过程 课件 2026-2027学年高一上学期地理湘教版必修一

2019 湘教版地理1 大气受热过程 地球上的大气 湘教版（2019） 第二章 • 第二节 课程标准和学习目标 课程标准 运用示意图等，说明大气受热过程原理，并解释相关现象。 1. 掌握大气的受热过程，并分析形成原因。 2. 能够运用大气受热原理解释相关自然现象。 学习目标 2 我国古代神话传说嫦娥奔月，嫦娥到月球之后她能够愉快的生活下去吗？ 学以致用 阅读课文 完成[ 自主学习] 先学后教 ① ② 大气受热过程 气温指的是大气的温度，大气需要吸收一定的热量才会具有一定的温度，大气热量的直接来源是什么呢？ ①太阳短波辐射，使地面升温 ②地面长波辐射，使大气升温 太阳暖大地 大地暖大气 根本热源 直接热源 物体辐射原理 一切物体都会产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，且辐射中最强部分的波长越短。 自然界中的一切物体，只要温度在绝对温度零度（-273.15摄氏度）以上，都以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送热量，这种传送能量的方式被称为辐射。 太阳辐射 红外线 可见光 紫外线 太阳表面温度约6000K 地球固体表面平均温度约22°C 近地面大气平均温度15°C 短波辐射 长波辐射 长波辐射 太阳辐射 地面辐射 大气辐射 01 大气对太阳辐射的削弱作用 地面吸收47% 臭氧吸收紫外线 水汽、二氧化碳吸收红外线 大气上界 云层、尘埃反射 空气分子 微小尘埃散射 19% 34% 　　（１）过程：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。 　　（２）表现： 　　①反射作用； 　　②散射作用； 　　③吸收作用。 1、大气对太阳辐射的削弱作用（画图示意） 9 9 ①大气对太阳辐射的反射作用： 参与的大气成分：云层(最显著）、较大颗粒的尘埃（近地面） 云层（量） 越厚 越多 越低 反射越强 举例：晴朗的白天，气温高；多云的白天，气温不会太高。 特点：无选择性（反射光呈白色） 影响反射作用强弱的因素： 天气状况——阴晴、雨雪、雾霾、沙尘天气等 ②大气对太阳辐射的散射作用： 参与的大气成分：大气分子和微小尘埃； 举例： ①晴朗的天空呈现蔚蓝色； ②朝霞和晚霞绚丽多彩； ③交通信号灯用红灯表示停止。 弥散 晴朗的天空为什么呈现蔚蓝色? 特点：具有选择性，波长较短的蓝、紫色光较易被散射 可见光中,波长较长的红光和橙光不容易被大气散射,而波长较短的蓝光和紫光容易被大气散射。太阳越接近地平线,水汽和尘埃等越多,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,剩下的主要包括红光和橙光，因此霞的色彩就越红。 阴面的教室或树荫下没有太阳光直接照射，为什么仍然是明亮的？ 教室 散射改变了太阳辐射的路径，也可以进入阴面教室和树荫下。 探究： P79活动： 1. 在日出之前(黎明)和日没以后(黄昏)的一段时间,天空仍然明亮,处于半光明状态。这段时间,既不是真正的白昼,也不是真正的黑夜,是昼夜交替的过渡时期。天文学称之为晨昏蒙影。简析晨昏蒙影形成的原因。 日出前和日落后的一段时间内,太阳光虽然不能直接照射到地面,但可以照射到地球的大气层中,由于高空大气里的质点和尘埃能够对太阳辐射起散射作用,从而引起“晨昏蒙影”现象。 P77探究（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大气对太阳辐射的吸收作用： 参与的大气成分：平流层的臭氧强烈吸收紫外线；对流层的水汽和二氧化碳主要吸收红外线。 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达地面。（可见光占了太阳辐射能量的一半） 因此，大气直接吸收太阳辐射能量是很少的，吸收对太阳辐射的削弱作用不是很显著（19%） （太阳不是大气直接热源的原因） 特点：具有选择性 地面 地面吸收（占太阳辐射总量47％） ①大气反射（34%） 太阳辐射100％ ③O3吸收紫外线 CO2、水汽吸收红外线 （19%） ②散射（蓝光最容易被散射红光最不易被散射） 宇宙空间 大气上界 大气对太阳辐射的削弱作用→白天地球温度不至于过高 为什么： 低纬度地区气温比高纬度地区高？ 夏季气温比冬季高？ 中午气温比早晨或傍晚高？ 太阳高度角：指某地太阳光线与通过该地与地心相连的地表切面（地平面）的夹角。当太阳高度角为90°时（直射），太阳辐射强度最大；太阳斜射地面程度越大（即太阳高度角越小），太阳辐射强度就越小。 直射（夹角90°） 太阳高度角 地平线 到达地面的太阳辐射分布不均，由低纬度地区向高纬度地区递减。 1、低纬度地区太阳高度角较大，太阳辐射强度大（单位面积上获得的太阳辐射能量多） 2、太阳辐射到达低纬度地区经过的大气路径短，被削弱的少，地表吸收的太阳辐射能量多。 2. 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。读图,完成相关任务。 (1)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。 新雪的反射率最高,冰面其次,城市水泥路面也较高，沙土、草地、浅色土、黏土、深色土、海洋、耕地的反射率较低，赤道海洋最低。（南极冷的原因？） 归纳影响太阳辐射的因素有哪些？ ①纬度： 太阳高度越大，单位面积获得的太阳辐射越多，太阳辐射通过的大气路程就越短，到达地面的太阳辐射就越多。 ②海拔：海拔越高，大气越稀薄，被大气削弱的太阳辐射越少。 ③天气状况： ④日照长短： ⑤下垫面反射率： 02 大气对地面的保温作用 影片中，主人公朱开山在夜晚带领家人及长工们在田间地头点燃柴草，这样做的目的是什么？蕴含着哪些地理知识？还有哪些方法可以达到相同的目的？ 大气对地面辐射的保温作用 地面辐射：地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外（主要是向大气层）释放辐射能量，形成地面辐射。 　 对流层大气中的水汽和二氧化碳等，可强烈地吸收地面辐射。 地面辐射释放的能量，除极少一部分透过大气返回宇宙空间外，绝大部分（75%~95%）都被截留在对流层大气中，使大气增温。所以说， 地面是对流层大气主要的直接热源。 地面增温 太阳 辐射 地面 大气上界 到达地面的太阳辐射 散射作用 反射作用 吸收作用 地面辐射 射向宇宙 大气增温 75-95%被CO2 H2O等气体吸收 “高处不胜寒”是如何形成的？ 地面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 思考： 一天中，为什么太阳辐射最强的是正午十二时，而气温最高出现在午后两点左右？ 大气辐射：大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量。大气的温度比地面还低，所以大气辐射也是长波辐射。 [思维拓展]大气辐射的一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射到地面。 大气逆辐射：射向地面的大气辐射，其方向与地面辐射相反，故称为大气逆辐射。 作用：大气逆辐射又把热量归还给地面，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。 [思维拓展]　 天空中有云，特别是有浓密的低云，或空气中湿度比较大时，大气逆辐射就会增强。(闷热） 提问：大气逆辐射作用发生在白天还是晚上？ 大气逆 辐射 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 ①“太阳暖大地” ③“大气还大地” ②“大地暖大气” 被CO2 H2O等气体吸收 地面辐射 大气吸收 、反射、散射等削弱作用 射向宇宙空间 大气对地面辐射的保温作用 必记 大气的受热过程 四种辐射： 三个过程： 两种作用： 一个意义： 太阳辐射(短波)、地面辐射、大气辐射和大气逆辐射(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 有利于生物 生存和发展 削弱作用： 了 白天的最高气温 保温作用: 了 夜间的最低气温 降低 提高 昼夜温差 小 03 大气受热过程原理的应用 大气受热过程是理解天气变化、气候变化的基础。掌握了这个原理，你就能解释身边的许多地理现象，真正做到“学以致用”。 运用所学知识，解释全球气候变暖的原因 温室气体 （CO2、CH4等） 排放 增多 → → → 吸收地面辐射增多 大气逆辐射 (保温作用增强) → → 气温 变高 全球变暖 → 备注：主要的温室气体有水汽（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、氧化亚氮（N₂O）、氟利昂、甲烷（CH₄）等。 学以致用1 在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？ 因为晴朗的夜晚，天空云量少，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻。（怎么预防？） 学以致用2 北方农民燃烧秸秆预防霜冻 北方农民建设温室大棚种植蔬菜 大气保温作用原理在生产、生活中应用 燃烧秸秆、湿草产生人造烟幕，增加了大气中的尘埃、水汽和二氧化碳。这些物质能强烈吸收地面辐射，增强大气逆辐射，把更多热量返还给地面，对地面起到了保温作用，所以可防御霜冻。但容易造成污染。 太阳辐射是短波辐射，能从玻璃温室或塑料薄膜穿过，地面辐射是长波辐射，会受玻璃温室或塑料薄膜阻挡，使热量保留下来，从而起到保温作用，农作物可以提早成熟。 学以致用3 秋冬季节街道两侧树木用涂白剂（主要成分是生石灰和硫黄等）将树干涂成白色，一般刷涂至距地面1.1-1.5米的高度。 试用所学原理解释树木涂白防冻裂原因？这样做还有哪些好处？ 保温：白天反射太阳辐射，晚上保温，减弱树干昼夜温差，减少树皮开裂 其他作用： 杀菌、防止病菌感染； 杀虫、防虫卵滋生，减少来年病虫害发生；+？ 学以致用4 学以致用 请运用大气的热力作用原理解释新疆地区“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”现象 新疆地处内陆，气候干旱，晴天多，云量少。白天大气的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高，出现“午穿纱”的现象； 晚上大气的保温作用弱，地面损失热量多，至清晨近地面气温达到最低，故有“早穿皮袄”现象。（瓜果甜？） 学以致用5 用大气对太阳辐射的削弱作用解释低纬地区太阳辐射强烈 拓展：分析昼夜温差大小的影响因素 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 比热容小 → → 白天增温速度快 夜晚降温速度快 → → 昼夜温差较大（如陆地） 为什么青藏高原太阳辐射最强但气温日较差较大，四川盆地则情况相反？ （提示：地势高低、天气状况） 返回目录 合作探究： 月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达 127℃，夜晚则降到-183℃。为什么月球表面昼夜温差比地球大得多？请用大气的受热过程解释（绘制示意图）。 白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，升温快，气温很高。 夜晚，由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低。 嫦娥奔月之后的生活。。。。。。 美好的愿望 残酷的现实 冷死或热死 或。。。 42 读下图大气热量交换过程图，完成下面小题。 1．二氧化碳的浓度增加会导致大气热量交换环节强弱变化,下列叙述正确的是（ ） A．①变大，②变大 B．②变小，③变小 C．③变大，④变大 D．⑤变小，④变大 2．西北地区昼夜温差大的主要原因是（ ） A．①强,②强 B．②强,③弱 C．⑤强,④强 D．②强,④弱 C D 3.图中，昼夜温差最大的是( ) A 2022年1月15日，南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山喷发。此次火山喷发形成的蘑菇云高达28km，其扩散速度之快，迅速遮蔽了汤加全境，导致当地气温一度下降。下图为大气受热过程示意图。据此完成下面小题。 4．图中各箭头中，表示大气保温作用的是（   ） A．① B．② C．③ D．④ D 5．火山喷发后，汤加气温下降的主要原因是大量火山灰导致（   ） A．①增强 B．②增强 C．③增强 D．④减弱 B 6．下列现象中，与汤加气温下降原理相似的是（   ） A．夏季阴雨天气温较低 B．深秋农田熏烟防霜冻 C．晴朗夜晚降温速度快 D．山顶气温比山脚更低 A 7.“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄”（唐•刘禹锡）。如图为大气受热过程示意图。“夜来霜”的形成原因是（　　） A. ①增强 B. ②增强 C. ③减弱 D. ④减弱 C 8. 一些果农为让苹果上色更加均匀，夏季在苹果树下覆盖浅色地膜的主要作用是（　　） A. 减弱①，降低气温 B. 反射②，增加光效 C. 减弱③，保持水分 D. 吸收④，保持地温 B 9.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 电视剧《闯关东》中的场景：“主人公朱开山为了避免所种的庄稼遭受霜冻危害，在深秋的夜晚带领全家及长工们在田间地头点燃了柴草……”。结合大气受热过程示意图，完成。 10．关于图中a、b、c所代表的内容，叙述正确的是（ ） A．a代表大气的直接热源 B．a、b、c所代表的辐射波长的长短关系是a<b<c C．b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收 D．c代表的辐射与天气状况无关 11．朱开山一家燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于（ ） A．增强a辐射 B．增强b辐射 C．增强c辐射 D．改变b的辐射方向 a b c 大气上界 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： 12．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 13．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 支架 支架 玻璃箱 土层 乙 甲 Lavf57.58.101 $