3.2大气受热过程(共37张PPT)

(共37张PPT)
第三章 地球上的大气
第2节 大 气 受 热 过 程
课堂导入
观看视频，思考以下问题：
1.此时是什么季节？
2.为什么要在田里点燃柴草？
3.点火放烟有哪些不利影响，还有哪些替代措施可以产生类似效果？
物体辐射原理
辐射指的是由场源发出的电磁能量中一部分脱离场源向远处传播，而后不再返回场源的现象，能量以电磁波或粒子（如阿尔法粒子、贝塔粒子等）的形式向外扩散。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。
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。
逸出
(大气辐射)
吸收
反射
散射
大气的削弱作用：
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
近地面大气主要直接热源：地面
大气最重要的能量来源：太阳辐射能
太阳辐射能随波长分布示意
太阳辐射能量最集中的部分是可见光区，因此说太阳辐射属于短波辐射
三种辐射及其性质
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
01
大气对太阳辐射的削弱作用
太阳辐射
太阳不停地以电磁波的形式向四周放射能量，即太阳辐射。太阳辐射是地球大气的根本热源。
太阳辐射
大气层
图例：
短波辐射
长波辐射
太阳辐射
大气吸收
大气层
地面吸收
图例：
短波辐射
长波辐射
大气的吸收作用
选择性
臭氧大量吸收紫外线
二氧化碳、水汽吸收红外线
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地面。
削弱作用
太阳辐射
散射
大气反射
大气吸收
大气层
地面吸收
地面反射
图例：
短波辐射
长波辐射
大地
暖大气
大气的反射
参与的大气成分：水汽、云（最显著）和浮尘
特点：无选择性
白天多云，厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射温度不会太高
削弱作用
大气的散射作用
参与的大气成分：空气分子和微小尘埃
特征：有选择性
波长较短的蓝、紫色光较易被散射
削弱作用
吸收
反射
散射
臭氧吸收紫外线、二氧化碳和水汽吸收红外线
有选择性
云层、尘埃具有反射作用
无选择性，与云量呈正相关
空气分子和微小尘埃的作用
有选择性，波长越短越容易被散射
蓝紫光最容易被散射，红黄光最不易被散射
江南美女
藏族姑娘
都是妙龄少女, 皮肤差距咋就那么大嘞…..
削弱作用的应用
太阳辐射的分布规律：由低纬度向两极递减。
原因：太阳辐射经过大气的路程短，被大气削弱得少，到达地面的太阳辐射多；两极地区的情况则相反。
合作探究：到达地面的太阳辐射受哪些因素影响？
02
大气对地面的保温作用
地面辐射和大气辐射
概念：
地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又对外（主要是向大气层）释放辐射能量。地面辐射为长波辐射，太阳辐射为短波辐射。
作用：
对流层能够直接吸收部分的地面辐射，地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源。
地面辐射
大气辐射
概念：
大气吸收地面辐射增温，同时也向外辐射能量，即大气辐射。大气辐射为长波辐射。
影响因素：
大气中含有水汽、二氧化碳越多，吸收的地面辐射越多，大气辐射越强。
太阳辐射
散射
大气反射
大气吸收
大气层
地面吸收
地面反射
地面辐射
大气辐射
大气吸收
大气逆辐射
大气辐射
图例：
短波辐射
长波辐射
太阳
暖大地
大地
暖大气
大气
还大地
详解教材：大气受热过程的影响因素
　　 (1)大气成分
　　①大气中的云层、较大颗粒的尘埃对太阳辐射具有反射作用，云量大，尘埃多，反射作用强。
　　②大气中的二氧化碳、水汽等对地面辐射具有吸收作用。大气中的二氧化碳、水汽含量大，对地面辐射的吸收作用大。
　　③大气中的二氧化碳、水汽、云量等也会影响大气逆辐射。
　　(2)地面状况：地面是近地面大气的直接热源，地面状况的差异影响大气受热过程，进而影响气温状况。一般规律：颜色越浅的物体，其反射作用就越强(反射太阳辐射越多)，吸收就越弱，地面辐射越弱；颜色越深的物体，其反射作用就越弱(反射太阳辐射越少)，吸收就越强，地面辐射越强。例如，对太阳辐射的反射率：新雪＞冰＞沙土＞草地。
太阳辐射
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
大气的受热过程：
吸收
反射
散射
大气的削弱作用：
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
近地面大气主要直接热源：地面
大气最重要的能量来源：太阳辐射能
大气的保温作用：大气逆辐射
云层越厚云量越大，大气逆辐射越强
地面反射
小结
多云的夜晚常比晴朗的夜晚暖和
大气逆辐射强
云层厚
保温作用强
生活中大气现象
《齐民要术》中有这样一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。此时放火作煴，少得烟气，则免于霜矣。
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。
生活中大气现象
学以致用
运用大气受热过程原理分析昼夜温差大小
(1)地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。
(3)下垫面性质：下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
学以致用
请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱，围者火炉吃西瓜”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”的现象。
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
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。
夜间由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低
学以致用
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。
学以致用
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。
太阳辐射
地
面
辐
射
白天塑料薄膜、玻璃等材料能够透过太阳光，照射到地面，地面产生长波辐射，而透明覆盖材料能够阻挡长波辐射，从而通过土壤、墙体蓄积更多的热量；
到了夜间，由于透明覆盖材料的保温作用，使得室内环境温度不至于过低。
学以致用
秋冬季节街道两侧树木涂白现象。树木涂白是指用涂白剂（主要成分是生石灰和硫黄等）将树干涂成白色，一般涮涂至距地面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？其他作用？
保温：反射太阳辐射，减弱树干昼夜温差，减少树皮开裂
其他作用：
杀菌：杀菌、防止病菌感染；
杀虫、防虫，减少下半年病虫害发生
学以致用
学以致用
为什么法国葡萄种植园地面要铺鹅卵石？
鹅卵石铺在葡萄树下的作用：a、鹅卵石的铺就利于地表水的下渗和防止土壤水分蒸发，有利于保持土壤的水分；b、鹅卵石白天受日照时增温快，晚上传热快利于降温，这样使得葡萄园昼夜温差增大，利于葡萄的糖分积累。
大规模的火山爆发可能造成地表温度下降，为什么？
大规模的火山爆发会喷发出大量的火山灰，火山灰对太阳辐射的反射和散射作用很强，即对太阳辐射具有很强的削弱作用，从而使到达地面的太阳短波辐射减弱。
学以致用
1、交通灯为什么用红黄绿？
2、“白夜” 现象
3、晴朗的天空呈现蔚蓝色。
4、为什么在月球上白天看太阳只是一个明亮的圆盘，而四周背景却是黑暗的？
5、阴天的天空呈现灰白色。
三种光波长较长，不易被散射，
穿透能力强。
高纬地区黄昏还没过去就呈现黎明
没有大气散射作用
阴天空气中尘粒、水滴数量多, 各种波长光被散射,天空呈灰白色。
学以致用
5、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？
大气对太阳辐射的散射作用
6、交通信号“红灯停，绿灯行”。
7、古诗句中有“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红”“日出江花红胜火”，夕阳和旭日都呈橘红色。
红色光线不易被散射，穿透能力强。
大气对太阳辐射的散射作用，其中对红光散射最弱。
现象2 ：清晨，阳光未照进教室，教室却是明亮的。
现象1 ：严重的雾霾时，能见度低。
现象3 ：交通信号灯“红灯停”
现象4 ：谚语“霜重见晴天”
小试牛刀
某学校地理兴趣小组开展了如下实验：做两个相同规格的玻璃箱,两箱中都放入相同量的土。甲玻璃箱开口无盖，乙玻璃箱有密封盖子。中午同时把两个玻璃箱放在日光下，3小时后，同时测甲乙玻璃箱里的气温。
小题1:测量结果：玻璃箱 _____（填“甲”或“乙”）内的温度高。这个实验模拟的是___ _____原理
小题2:实验显示：对流层大气直接的主要热源是地面，地面通过 _____（的形式将热量传给大气，而大气又通过 ___ _ _（补偿了地面损失的热量。该原理应用于农业生产的实践是建设 _____
小题3:这一实验还反映了
人类活动对环境的负面作
用是导致 _____，这些
“人类活动”主要是指_____
和 _____
乙
温室效应
地面辐射
大气逆辐射
塑料大棚（或大棚农业、玻璃温室）
全球变暖
燃烧矿物燃料；砍伐森林（或毁林）。
学以致用
图11表示某一时刻地面（a线）和大气上界（b线）的太阳辐射强度与波长关系，
1.形成图中a、b两线太阳辐射强度差异的原因主要是（ B ）
A.正午太阳高度 B.大气状况
C.地面状况 D.人类活动
2.人类大量燃烧煤炭，会使（ C ）
A.①部分增大 B.②部分缩小
C.③部分增大 D.③部分缩小
下图中甲、乙两地的纬度相同，读图回答(1)、(2)题
(1)a处气温比近地面气温低的
主要原因是( )
A.地面是大气的主要、直接的
热源
B.太阳辐射是大气的主要直接热源
C. a处大气的散射作用比近地面强
D. a处的太阳辐射比近地面弱
2)b处气温比同纬度平原地区低的主要原因是( )
①到达b处的太阳辐射少 ②b处的地面辐射弱
③b处大气吸收的地面辐射少 ④b处大气的保温效应差
A.①② B.③④ C.①④ D.②④
A
B