教学内容
第二章第二节
大气的受热过程和大气运动
教学目标
区域认知:将大气圈和地球表面作为一个整体,来认知大气受热过程。
综合思维:构建思维链:冷热不均引起大气运动,大气运动最简单的形式为热力环流;大气水平运动就是风。
地理实践力:绘制海陆间大气环流模式图;会画近地面的风向。
人地协调观:了解并遵循相关地理原理,为生活服务或指导生产实践。
教学重点
说明大气受热过程和大气热力环流原理。
教学难点
能够用事实解释自然界和生活中的热力环流。
说明风的形成和风向规律。
教学准备
课件制作、相关资料查阅
课时安排
2课时
第一课时
课时目标
认识大气的受热过程和保温作用。
教学过程
导入:清代黄叔撒在《台海使搓录》(图2.8)中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:
“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风……四时皆然。”这里的“内地”指福建,
“台地”指台湾。为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?这里的风是怎样形成的?
一、大气的受热过程
提问:地球的能量来自于哪里?为什么太阳能使我们感受到温暖?
大气的受热过程既简单又复杂。简单而言,太阳的短波辐射使地面增温,地面长波辐射使大气增温。由这可以得出大气受热的根本能量来源是太阳辐射,直接热源是地面辐射。但是这其中还有很多问题没有解决,为什么不是太阳直接使大气受热呢?为什么地面能使大气受热呢?
接下来吗,我们一起来解决这些问题。
1、太阳辐射
当太阳辐射到达大气层时,有部分会被大气层反射到宇宙空间;有部分会被大气吸收、散射;剩下的大部分会到达地球表面,被地面吸收。
一般物体的温度越高,扶着中最强部分的波长越短;反之,波长越长。太阳辐射能量主要集中在可见光区,太阳表面温度为6000K,因此太阳辐射是短波辐射。
大气中的臭氧能吸收太阳辐射的紫外线,二氧化碳和水汽能吸收红外线,而能量最多的可见光,大气并不能很好的吸收。大气中的云层和尘埃会反射太阳辐射。大气中的空气分子和尘埃、雾粒、小水滴会向四面八方散射太阳辐射。如,天空常呈现蓝色,是因为空气分子散射具有选择性,波长越短越容易被散射,蓝紫光最容易被散射,红黄光最不容易被散射。阴天天空灰蒙蒙的,是因为尘埃、雾粒、小水滴没有选择性,各种波长都可以被散射。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,地平面附近的天空呈红色霞光。
地面辐射
可见光到达地面后,使地面增温,然后地面把能量传递给大气,因为地面的温度远低于太阳,传递的是长波辐射。对流层中的水汽、二氧化碳,可以吸收绝大部分的地面长波辐射,甚至达到90%以上。这使得大气的温度升高,地面是近地面大气的直接热源。
提问:为什么说“高处不胜寒”?
地面是近地面大气主要、直接的热源,“高处”离地面较远,接收到的地面辐射较少。正常情况下,海拔每升高100m气温下降0.6℃。
大气对地面的保温作用
大气也会发出辐射波吗?由问题进行引入。
大气升也会发出自己的辐射波,而且也是以长波辐射为主。其中逸出大气层的少部分我们称之为大气辐射,返回地面的部分我们称之为大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,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。
活动:说明地球大气的保温作用
展示地球和月球表面辐射过程示意图,完成下列问题:
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。
分组讨论后,小组代表回答问题,教师总结:
大气辐射、大气逆辐射。
2、使地球昼夜温差不至于过大,有利于地球生命的生存与发展。
3、月球没有大气,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;夜间由于没有大气的保温作用,月球表面辐射强烈,月面温度骤降,气温很低,所以昼夜温度变化大。地球有大气存在,减少了气温的日较差。
提问:为什么温室气体会加速全球变暖?
学生回答后,教师总结:温室气体排放增多后,吸收地面辐射增多,大气逆辐射也会增强,使得气温升高,全球变暖。
思考:想一想下列自然现象的原因
1、为什么天空多云时,白天气温不会太高;多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些?
2、为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?
学生回答后,教师总结:
1、白天多云,对太阳辐射的削弱作用强;夜晚多云,大气逆辐射作用强。
2、因为晴朗的夜晚,天空少云或无云,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。
讨论:下列行为分别利用了大气受热过程的哪些环节?
1、在低温的夜晚,为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用?
2、农业上的塑料膜分别改变大气受热过程的哪个环节?
分组讨论后,小组代表回答,教师总结:
人造烟幕能增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻。
不同的薄膜有不同的作用:反光膜可以增加地面反射,使果树受到更多的太阳辐射,增加水果的甜度;地膜可以减少地面辐射,具有保温作用,还可以减少水分的蒸发和杂草的生长;塑料大棚可以增加大气逆辐射,维持大棚内的温度。
安全提示
上下楼梯不打闹,放学路上要慢行!
练习设计
课后达标训练
板书设计(共33张PPT)
第二节
大气受热过程和大气运动
区域认知:将大气圈和地球表面作为一个整体,来认知大气受热过程。
综合思维:构建思维链:冷热不均引起大气运动,大气运动最简单的形式为热力环流;大气水平运动就是风。
地理实践力:绘制海陆间大气环流模式图;会画近地面的风向。
人地协调观:了解并遵循相关地理原理,为生活服务或指导生产实践。
学习目标
大气的受热过程和保温作用
第一课时
清代黄叔撒在《台海使搓录》(图2.8)中,记述了台湾海峡两岸的风向差异:
“内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风……四时皆然。”这里的“内地”指福建,
“台地”指台湾。
为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?这里的风是怎样形成的?
导入
大气的温度来自于哪里?
大气受热过程
能量来源:太阳辐射
近地面大气主要的、直接的热源:地面辐射
太阳辐射
大气
吸收、散射
大气反射
地面吸收
“太阳暖大地”
大气的削弱作用:反射、散射、吸收
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
太阳辐射
(1)吸收作用
太阳辐射能量主要集中在可见光区,太阳表面温度为6000K,因此太阳辐射是短波辐射
物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;
反之,波长越长
太阳辐射
参与的大气成分:臭氧吸收紫外线;二氧化碳、水汽吸收红外线
特点:吸收强烈,有选择性,大部分可见光可穿透
(1)吸收作用
对流层
平流层
CO2和水汽
O3
高层大气
紫外线
红外线
(2)反射作用
参与成分:云层、尘埃
特点:无选择性,与云量成正相关
(3)散射作用
参与成分:空气分子和尘埃、雾粒、小水滴
特点:向四面八方散射
,有选择性,蓝、紫光易被散射。
(3)散射作用
空气分子具有选择性,波长越短越容易被散射蓝紫光最容易被散射,红黄光最不容易被散射
晴天的天空呈现蔚蓝色
(3)散射作用
尘埃、雾粒、小水滴没有选择性,各种波长都可以被散射
阴天的天气灰蒙蒙
为什么早晚云霞又呈现红色?
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。
地面辐射是能被大气吸收吗?
太阳辐射
大气
吸收、散射
大气反射
地面吸收
地面辐射
逸出
大气吸收
“大地暖大气”
近地面大气主要、直接的热源:地面
地面辐射
对流层中的水汽、二氧化碳,可吸收绝大部分的地面长波辐射。(甚至到达90%以上)
太阳短波辐射
地面吸收
地面长波辐射
大气吸收
为什么说“高处不胜寒”?
地面是近地面大气主要、直接的热源,“高处”离地面较远,接收到的地面辐射较少。
正常情况下,海拔每升高100m气温下降0.6℃
大气升温后也会发出辐射波吗?
太阳辐射
大气
吸收、散射
大气反射
地面吸收
地面辐射
逸出
逸出
(大气辐射)
返回地面
(大气逆辐射)
大气吸收
“大气还大地”
大气的保温作用:大气逆辐射
大气逆辐射(大气对地面的保温作用)
大气辐射大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,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。
太阳短波辐射
地面吸收
地面长波辐射
大气吸收
大气逆辐射
活动探究
说明地球大气的保温作用
月球表面
昼
夜
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
地球表面
昼
夜
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气辐射
吸收
反射
吸收
吸收
地面辐射
大气逆辐射
大气辐射
图2.10
地球和月球表面辐射过程示意
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。
答:大气辐射、大气逆辐射。
答:使地球昼夜温差不至于过大,有利于地球生命的生存与发展。
答:月球没有大气,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;夜间由于没有大气的保温作用,月球表面辐射强烈,月面温度骤降,气温很低,所以昼夜温度变化大。地球有大气存在,减少了气温的日较差。
活动探究
说明地球大气的保温作用
全球变暖
为什么温室气体会加速全球变暖?
1、为什么天空多云时,白天气温不会太高;多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些?
2、为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?
思考:想一想下列自然现象的原因
云对气温的影响
白天多云,对太阳辐射的削弱作用强。
夜晚多云,大气逆辐射作用(保温作用)强。
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,天空少云或无云,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。
1、在低温的夜晚,为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用?
2、农业上的塑料膜分别改变大气受热过程的哪个环节?
讨论:下列行为分别利用了大气受热过程的哪些环节?
为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用?
人造烟幕能增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻。
不同薄膜有不同的作用
地膜
反光膜
塑料大棚
增加地面反射
减少地面辐射
增加大气逆辐射
课堂小结
谢谢聆听
谢谢
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大气的受热过程和大气运动
第一课时
同步练习
知识点梳理:
一、大气的受热过程
1、地球大气最重要的能量来源:_____________。
2、大气的受热过程:投射到地球上的_____________,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。到达地球表面的太阳辐射,被地面______________。地面因吸收太阳辐射而_____________,同时又以__________________的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后,又以_________________等方式层层向上传递能量。
3、近地面大气主要的、直接的热源:______________。
二、大气对地面的保温作用
1、大气逆辐射过程:大气在吸收地面长波辐射后会增温。大气在增温的同时,也向外辐射_______________。大气辐射除一小部分向上射向______________外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向_____________。
2、作用: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____________。
课堂练习:
第一课时
就整个地球大气来说,受热能量的根本来源是太阳辐射,太阳辐射能被大气接收和转化的过程十分复杂,其加热大气的过程大致可以用下图表示。读图,完成1~3题。
1.下列条件下,②最强的是( )
A.高原地区的晴天
B.高原地区的阴天
C.平原地区的晴天
D.平原地区的阴天
2.与人们通常所称大气“温室效应”相关的主要过程有( )
A.①和②
B.②和③
C.③和④
D.②和④
3.多云的天气昼夜温差较小,主要是因为( )
A.②增强,③减弱
B.②减弱,③增强
C.③增强,④减弱
D.②减弱,④增强
下图为成都与拉萨某季节一天中气温变化曲线图。读图,回答4~5题。
4.拉萨和成都比较,一天中的气温日较差差异明显,原因是( )
A.纬度差异
B.经度差异
C.地形差异
D.人类活动差异
5.下列现象与气温日较差关联较大的是( )
A.早穿皮袄午穿纱
B.外出戴太阳帽
C.吃火锅除湿热
D.带雪地镜防阳光反射
深秋、初冬时节是大雾多发期。读图,回答6~8题。
6.(综合思维)深秋、初冬时节是大雾多发期,这其中的道理是( )
A.昼夜温差较小,水汽易凝结
B.昼夜温差较小,水汽不易凝结
C.昼夜温差较大,水汽不易凝结
D.昼夜温差较大,水汽易凝结
7.(综合思维)白天的大雾天气使空气能见度降低的主要原因是( )
A.大雾削弱了地面辐射
B.大雾对太阳辐射具有反射作用
C.大雾改变了太阳辐射的波长
D.大雾增强了大气逆辐射
8.(地理实践力)出现浓雾天气时,大气能见度较差,但红绿色的交通信号灯却很醒目,原因是( )
A.红、绿色光不容易被散射
B.红、绿色光最容易被散射
C.红、绿色光不容易被遮挡
D.红、绿色光不容易被吸收
9.读大气热力作用关联示意图,回答下列问题。
(1)图中①②③各表示什么辐射:
①________辐射;②________辐射;③________辐射。(6分)
(2)图中④表示大气对太阳辐射的________作用,包括⑤________、⑥________、⑦________三种形式。(8分)
(3)大气通过________对地面起到________作用。(4分)
(4)影响图中①的强度的最主要因素是________,其原因是什么?(8分)
(5)地面增温主要来自图中的________,大气受热主要来自图中的________。(填代号)(4分)
答案
知识点梳理:
一、1、太阳短波辐射
太阳辐射
吸收和反射
增温
长波辐射
对流、传导
地面长波辐射
二、1、长波辐射
宇宙空间
相反
保温作用
课堂练习:
1、A
2、C
3、D
4、D
5、A
6、D
7、B
8、A
9、(1)太阳 地面 大气逆
(2)削弱 吸收 反射 散射
(3)大气逆辐射 保温
(4)太阳高度 太阳高度越大,单位面积地面获得的热量越多;太阳高度越大,太阳辐射经过大气层的路程越短,被削弱得越少。
(5)① ②