3.2大气的受热过程 课件（54张）

(共54张PPT)
第2节 大气的受热过程
第三章 地球上的大气
1.结合示意图，理解大气对太阳辐射的削弱作用。
2.结合示意图或具体案例，理解大气对地面的保温效应。
3.结合图片，从时空综合角度理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用。
4.结合实例，用大气的受热过程原理解释相关地理现象。
课标要求
运用示意图等，说明大气的受热过程，并解释相关现象。
学习目标
新课导入
同学们知道朝霞和晚霞是如何产生的吗？日出前、日落后天空为何仍然是明亮的？
探究活动
1.通常太阳越接近地平线，朝霞、晚霞的颜色就越红。观察这一自然现象，并思考其形成原因。
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，保留下来的红光和橙光越多，因此霞的色彩就越红。
探究活动
2.大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。试着解释“朝霞不出门，晚霞行千里”的道理。
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。
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。
大气的受热过程
50%
7%
43%
太阳辐射的能量主要集中在可见光区
太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源
物体的温度越高，它辐射的能量最强的部分波长越短
太阳表面温度
约5700°C
太阳辐射
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。
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的
反射作用、
散射作用、
吸收作用。
削弱作用的表现形式
到达地面的太阳辐射示意图
散射
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
蓝紫光最易被散射，红黄光最不易被散射
吸收
O3吸收紫外线、CO2和水汽吸收红外线
有选择性
O3
CO2/H2O
地表
反射
云层、尘埃具有反射作用
无选择性，与云量呈正相关
地表
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用
夏季天空多云时，白天的气温相对来说不会太高。
大气对太阳辐射的削弱作用
晴朗的天空呈现蔚蓝色
大气对太阳辐射的削弱作用
日出前、日落后天空仍然是明亮的
作用 形式 参与作用的大气成分 被削弱的光线 作用特点
吸收
反射
散射
臭氧（平流层）
水汽、二氧化碳（对流层）
紫外线
红外线
吸收强烈，
有选择性
云层、尘埃
各种波长同样被反射
无选择性
空气分子、微小尘埃
较大颗粒的尘埃等
有选择性可见光中
波长较短的蓝紫光
无选择性各种
波长的太阳辐射
阴天的天空
呈灰白色
晴朗的天空
呈蔚蓝色
云层越厚
反射能力越强
小结：大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来。
影响太阳辐射的因素
地平线
大气
太阳辐射
大气上界
太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系示意
思考：影响太阳辐射的因素主要有哪些？
影响太阳辐射的因素
地平线
大气
太阳辐射
大气上界
太阳高度越大，太阳辐射通过的大气路程就越短，被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射就越多。
1、影响因素：太阳高度角
影响太阳辐射的因素
地势越高，大气越稀薄，被大气削弱的太阳辐射越少。
2、影响因素：地势高低
影响太阳辐射的因素
云层越厚，云量越大，对太阳辐射的削弱越多，太阳辐射强度越少。
3、影响因素：天气状况
影响太阳辐射的因素
4、影响因素：地面反射率
反射率取决于地面性质和状态：浅色土壤反射率高，干燥土壤反射率高。
探究活动
（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。
（2）分析地面性质与反射率之间的关系。
新雪最高
冰面比较高
海洋、深色土和耕地较低
深色土壤比浅色土壤小；潮湿土壤比干燥土壤小；粗糙表面比平滑表面小；新雪反射率最大；水面反射率随太阳高度角而变，太阳高度角愈小反射率愈大。
探究活动
⑶ 绿色植物对紫外线和可见光的吸收很强，反射很弱，而对红外线的吸收很弱，反射很强。议一议，根据绿色植物的反射特征，如何利用遥感技术，实时准确地监测森林、草原面积的动态变化？
利用遥感传感器接收森林或草原的某一红外线波段数据，确定该时段森林或草原的面积范围。监测不同时间段该区域的红外线波段数据，即可判断森林或草原面积的动态变化。
02
大气对地面的保温作用
太阳辐射
太阳辐射(太阳暖大地)
-02
投射到地球上的太阳辐射，要穿过厚厚的大气才能到达地球表面
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
地面辐射(大地暖大气)
-02
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
-02
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
地面辐射(大地暖大气)
-01
对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强，因此，地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间之外
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
地面辐射(大地暖大气)
-01
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
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
地面辐射(大地暖大气)
75%-95%
-02
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
大气逆辐射 (大气还大地)
大气
吸收
(大气逆辐射)
逸出
75%-95%
大气逆辐射
地面辐射是大气主要的直接
热源，太阳辐射则是形成地面
辐射和大气辐射的根本热源。
大气逆辐射将一部分热量归还地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。
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
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
大气上界
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
大气逆辐射
大气的温室效应
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
“大气还大地”
被CO2 H2O气体吸收
大气对地面的保温作用
地面辐射
大气吸收 、反射、散射等削弱作用
射向宇宙空间
地面辐射是近地面大气主要、直接的热源
探究活动
1.大气对地面的保温作用可分解为“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还大地”三个环节。读图，你是怎么理解大气对地面的保温作用的？用自己的话说一说。
太阳辐射
大气吸收
太阳辐射
短波辐射
长波辐射
射向宇宙空间
大气辐射
大气吸收
地面辐射
射向宇宙空间
大气上界
大气
“太阳暖大地”——地面吸收太阳辐射而增温；
“大地暖大气”——对流层大气吸收地面长波辐射而增温；
“大气还大地”——大气逆辐射将一部分长波辐射能返还给地面
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？
案例分析
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
案例分析
月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达 1270C，夜晚则降到-1830C。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。
案例分析
没有大气的月球
有大气的地球的情况
大气
上界
（地球上有大气而月球上没有，这说明大气既能削弱太阳辐射，又能对地面起保温作用）
案例分析
大气的受热过程
探究活动：请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。我们还能为延缓全球变暖做些什么？
温室气体排放增多 大气吸收地面辐射增多
大气逆辐射增强，保温作用增强 气温升高，全球气候变暖
案例分析
“不时不食”，讲的是吃东西要应时令、按季节。然而，到了如今，冬天吃西瓜、夏天吃萝卜，反季节蔬菜大行其道，这又是为何呢？试用解释温室大棚的保温原理？
太阳辐射
地
面
辐
射
白天，塑料薄膜、玻璃等材料能够让太阳光透过，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，从而在大棚内部蓄积更多的热量
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。
案例分析
案例分析
在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？
案例分析
为什么晴朗的正午天空呈蓝色？早晚呈红色？
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。
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。
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。
2、在寒冬，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，对地面的农作物起到保温作用
案例拓展
1、为什么白天多云，气温比晴天低；夜间多云，气温又比晴天高？
大气对太阳辐射的削弱作用（云层的反射）；
大气逆辐射
3.为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最的地区？
赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的削弱作用强
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？
没有大气的散射作用
案例拓展
太阳
地面
大气
宇宙
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对地面的保温作用
大气逆辐射
大气的受热过程
知识结构
大气的
受热过程
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对地面
的保温作用
吸收
反射
地面辐射
大气辐射
大气逆辐射
散射
课堂检测
读“大气受热过程示意图”，回答1～2题。
1.图中表示被大气削弱后的太阳辐射的序号是
A.① B.② C.③ D.④
B
2.图中表示近地面大气主要的直接热源的序号是
A.① B.② C.③ D.④
C
读右面“大气受热过程示意图”，回答3～4题。
3.使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是
A.①—②—③ B.③—④—①
C.①—④—② D.②—③—④
C
4.青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强，主要是由于
A.大气吸收①辐射少 B.大气吸收②辐射多
C.地面吸收③辐射多 D.地面吸收④辐射少
A
课堂检测
课堂检测
燃煤污染对雾霾天气的形成产生巨大的影响，为了改善空气质量，2018年北京在450个村庄实施了“煤改电”工程。右图为“大气的保温作用示意图”。读图回答5～6题。
5.对地面起保温作用的是
A.甲 B.乙 C. 丙 D.丁
C
6.北京煤改电后，将导致
A.甲减弱 B. 乙增强
C.丙无变化 D.丁减弱
B
课堂检测
7．与成都相比，拉萨(　　)
A.白天大气辐射强 B.夜晚大气逆辐射强
C.白天太阳辐射强 D.夜晚地面辐射强
C
成都和拉萨某时段气温变化曲线图，完成7—8题。
课堂检测
8．成都和拉萨气温日较差差异较大的根本原因是两地(　　)
A．纬度差异较大 B．经度差异较大
C． 地面状况不同 D．人类活动的差异
C