3.2大气的受热过程课件（共45张ppt）

(共45张PPT)
__________
大气的受热过程
运用图表说明大气的受热过程。
课标要求
学习目标
1.了解大气的受热过程,大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用
2.理解太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系。
3.认识全球变暖是最紧迫的大气环境问题,树立解决环境问题的责任感。
回顾— 1.地球上的能量源泉是什么？
2.读“太阳辐射能量随波长的分布”上图回答：
图中A、B、C分别表示什么？各波段能量分别占太阳辐射能量的多少？各类光的波长范围大约是多少？
红
橙
黄
绿
青
蓝
紫
1.太阳辐射的组成
0
2
4
6
8
10
12
0.2
0.4
0.8
1
1.5
2
3
紫外区
可见光区
红外区
波长
（um）
辐射能力[J/（cm2·min·um）]
1.紫外区：波长<0.4
2.可见光区：
波长介于0.4-0.76
太阳辐射能量最集中部分
3.红外区：波长>0.76
长
短
太阳辐射光谱示意图
太阳辐射能量最集中的部分
实验得知，物体的温度越高，能量越大，辐射中最强部分的波长越短
太阳表面温度
约5500°C
地球表面
均温约15°C
近地面大气
均温约15°C
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
太阳辐射
大气上界
大气反射和散射
地面反射
大气吸收
地面吸收
大气
01
-大气对太阳辐射的削弱作用
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。
到达地面的太阳辐射不是均匀分布的，而是由低纬度向两极递减。
1.大气对太阳辐射的削弱作用——反射
平流层
对流层
高层大气
臭氧
水汽、二氧化碳等
太阳
辐射
参与的大气成分 削弱的太阳辐射 特点 形成的现象
云层、尘埃
各种波长的太阳辐射
无选择性
夏季多云的白天，气温不太高
1.大气对太阳辐射的削弱作用——散射
平流层
对流层
高层大气
臭氧
水汽、二氧化碳等
空气分子
太阳
辐射
参与的大气成分 削弱的太阳辐射 特点 形成的现象
空气分子、微小尘埃
可见光中波长较短的蓝紫光
有选择性
较大颗粒尘埃
各种波长的太阳辐射
无选择性
晴朗的天空呈蔚蓝色
污染/阴天的天空呈灰白色
参与的大气成分 削弱的太阳辐射 特点 形成的现象
臭氧（平流层）
紫外线
有选择性
1.大气对太阳辐射的削弱作用——吸收
水汽、二氧化碳(对流层)
红外线
有选择性
平流层
对流层
高层大气
臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线
水汽、二氧化碳等吸收红外线
太阳
辐射
可见光几乎没被削弱而到达地面
能量最强的可见光却收得很少
大部分可见光能够透过大气射到地面上来
小结——大气对太阳辐射的削弱作用
吸收
散射
反射
H2O、CO2——红外线
O3——紫外线
有选择性：短波蓝紫光
云层、尘埃
无选择性：阴天天空灰白色
作用特点：有选择性，大部分可见光可穿透
作用特点：向四面八方散射 ，有选择性
作用特点：无选择性，反射光呈白色
阴雨天天空昏暗
反射作用
晨昏蒙影
活动：判断下列现象是何种削弱作用形成的？
判一判——削弱作用
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
晨昏蒙影
阴雨天天空昏暗
反射作用
晨昏蒙影
散射
活动：判断下列现象是何种削弱作用形成的？
判一判——削弱作用
灰白色天空
无选择性散射
蔚蓝色天空
有选择性散射
朝霞、晚霞
长距离散射
白天关了灯明亮的教室
散射
活动：判断下列现象是何种削弱作用形成的？
大气对太阳辐射的削弱作用
吸收
反射
散射
最强
次之
最弱
大气直接吸收太阳辐射而增温并不显著，约一半的太阳辐射能透过大气层直接到达地面
低纬度地区、正午，太阳高度大，经过大气路程短，削弱少，太阳辐射强；高纬度地区、早晚，太阳高度小，经过大气路程长，削弱多，太阳辐射弱。
影响因素一：太阳高度
大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
大气
地平线
直射很亮：光热集中
斜射较暗：光热分散
影响地面辐射的主要因素
大气上界
A
B
太
阳
高
度
与
辐
射
强
度
1、纬度因素——太阳高度大小
低纬——太阳高度大——路程短—大气削弱少——地面获热多
高纬——太阳高度小——路程长——大气削弱多——地面获热少
低纬——太阳高度大——光热集中——单位面积地面获热多
高纬——太阳高度小——光热分散——单位面积地面获热少
海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多。
影响因素二：海拔
大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
西藏拉萨被称为“日光城”
大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
晴天温度高，阴天温度低。
晴天云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温高。
阴天云量多，大气对太阳辐射的削弱强，气温低。
影响因素三：天气
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大的地区？
02
Thermal insulation effect of atmosphere on the ground
大气对地面的保温作用
太阳辐射
有选择性吸收
O3
H2O、C2O
O3吸收紫外线
平流层上层首先接触到紫外线，先吸收增温
H2O、C2O吸收红外线
海拔越高，温度越高
无选择性反射
散
射
太阳辐射
平流层
→ →
对流层
↑↓ ↑↓
天空晴朗
天气多变
太阳暖大地
地面吸收太阳辐射后增温
地面辐射
海拔越高，温度越低
太阳辐射是
根本能量来源
大气吸收的热量主要是长波辐射，对短波辐射吸收很少，因此，
地面辐射是近地面大气主要、直接的热源
大气吸收
大 气 辐 射
大气升温后
大地暖大气
大 气 辐 射
大气
逆辐射
大气还大地
短波
长波
削弱作用
保温
作用
(温室效应)
太阳辐射经过大气的削弱作用后到达地表
一部分被地面反射
一部分被地面吸收
吸收部分再次转化为地面辐射，波长较长
1.地面辐射
地面辐射
太阳辐射
反射
吸收
如图所示，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。
活动-不同性质地面的反射率
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、城市水泥路面、冰反射率较高；
海洋、耕地、土壤反射率较低。
下雪不冷化雪冷？
活动-不同性质地面的反射率
2.分析地面性质与反射率之间的关系
地面越光滑，反射率越高。
3.分析地面反射与地面吸收之间的关系
地面反射越多，地面吸收越少。
其一,就是到达地面的太阳辐射被冰雪大量反射回宇宙空间,导致地面吸收的太阳辐射更少。
活动-不同性质地面的反射率
为什么南极是地球上最冷的区域
大气上界
A
B
太
阳
高
度
与
辐
射
强
度
思考：
A，B两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？
1、纬度因素——太阳高度大小
2、下垫面因素——反射率高低
3、气象因素——
日照时数长短,天气状况等
地面越光滑，反射率越高。
地面反射越多，地面吸收(地面辐射)越少。
影响地面辐射的主要因素
2.大气对地面的保温作用
大气逆辐射
太阳辐射
水汽、二氧化碳等
吸收
地面吸收太阳辐射后增温，产生地面辐射波长较长
地面是近地面大气的直接热源。地面辐射绝大部分（75%-95%）被对流层中的水汽、二氧化碳吸收。
小部分射入宇宙空间外
大气增温，产生大气辐射，一部分射向宇宙空间，一部分返还给地面，对地面起保温作用
大气逆辐射
判一判——保温作用
燃烧秸秆增加烟雾，二氧化碳等，增强大气逆辐射，提高温度。
燃烧秸秆
地面是对流层大气的直接热源，离地面越远温度越低。
高处不胜寒
判一判——保温作用
太阳短波辐射可以穿过玻璃，进入温室内;地面吸收转化为地面长波辐射，无法穿过玻璃，大气逆辐射增强。
晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱（大气保温作用弱），地面辐射降温快。
玻璃温室
霜冻，多出现在晴朗的夜晚（深秋至次年早春季节）
小结——大气受热过程：三个辐射，两个作用
吸收
散射
反射
太阳辐射
（短波）
地面升温
大气的削弱作用
地面吸收
地面辐射
（长波）
宇宙
大气吸收
大气升温
大气辐射
（长波）
宇宙
地面
CO2、H2O
云层、尘埃
空气分子、微小尘埃
较大颗粒尘埃
CO2、H2O
O3
大气的保温作用
逆
太阳
辐射
太阳
辐射
大气削弱
地面
辐射
地面反射
大气
逆辐射
大气
辐射
大气上界
短波辐射
长波辐射
小结——大气的保温作用
两种作用 大气对太阳辐射的削弱作用，大气对地面的保温作用
三个过程 太阳暖大地，大地暖大气，大气还大地
“大地暖大气”
“太阳暖大地”
“大气还大地”
月球基本上没有大气，赤道处中午高达127℃， 晚上最低达-183°C。 月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多。
活动-大气的保温作用的意义
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
月球没有大气
夜
夜晚温度降至-183°C
白天温度可达127°C
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
昼夜温差大
短波
长波
大气逆辐射的应用
保 温 作 用 / 温 室 效 应
农田烟熏防霜冻
冬夜晴无风，早起必有霜
高处不胜寒
月球昼夜温差大
塑料大棚/玻璃温室育苗
大气上界
太阳辐射
太阳辐射
反
射
吸
收
地面辐射
吸
收
散
射
大
气
逆
辐
射
大
气
辐
射
地面辐射
吸
收
大
气
逆
辐
射
大
气
辐
射
削弱作用
保温作用
大气逆辐射每时每刻都存在，最强时为大气温度最高时，即午后2时（14点）左右
短波
长波
分析昼夜温差大小
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
比热容大
→
→
白天增温速度慢
夜晚降温速度慢
→
→
昼夜温差较小（如海洋）
解释全球气候变暖（温室效应）
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（H O）、二氧化碳（CO ）、氧化亚氮（N O）、氟利昂、甲烷（CH ）等
全球变暖也称大气保温效应，以大气保温气体吸收长波辐射为主。
温室大棚，温室的保温作用，主要不是它阻截或吸收长波辐射，而是玻璃或岩壁阻止室内外的冷暖空气对流或湍流方式的热交换。阻滞空气在室内外热空气交换作用，比大气保温气体吸收长波辐射致暖作用大3~4倍。
全球变暖原理与温室大棚原理区别
②分析农业实践中的一些现象
a.我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
b.深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。
c.华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
d.干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石，不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。
地膜覆盖是一种现代农业生产技术，进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果，其效应表现在增温、保温、保水、保持养分等方面。结合大气受热过程图(甲)及华北某地地膜覆盖景观图(乙)，回答问题。
1．华北平原的早春时节有时会出现霜冻，对越冬农作物造成危害。霜冻的出现与图甲中的哪个箭头密切相关(　　)
A．① B．② C．③ D．④
2．我国华北地区在春播时进行地膜覆盖，可有效地提高地温，保障了农作物的正常发芽生长，其主要原理是(　　)
A.减弱了②环节的散失 B.增强了③环节 C.增强了①环节 D.增强了④环节
C
A
课时作业
地膜覆盖是一种现代农业生产技术，采用该技术可以提高农产品的产量和品质。图a示意西北地区春播地膜覆盖景观，图b示意西北地区秋季果园地膜覆盖景观。据此完成3～4题。
3.图a中地膜覆盖的首要目的是（ ）
A.保温保湿 B.增强光照 C.防风固土 D.抑制杂草
4.图b果园中地膜的主要作用是（ ）
A.阻滞地面辐射——提高地温
B.阻滞太阳辐射——降低地温
C.提高地面反射率——苹果着色
D.提高地面反射率——阻吓飞鸟
A
C
课时作业
5．盛夏季节，浙江农民给大棚覆盖黑色尼龙网（如下图），这样做的目的是（ ）
A．增加大气逆辐射，提高夜间温度
B．阻止地面辐射，防止夜间温度过低
C．增强地面辐射，提高农作物存活率
D．削弱太阳辐射，降低白天温度
D
课时作业
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：
6．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
7．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
A
B
课时作业
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，完成问题。
8．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aC．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
9．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
B
C
课时作业
课时作业
9.结合图文材料,完成下列各题。
材料一　随着矿物能源的大量消耗,大气中二氧化碳不断增多,充分利用太阳能、降低二氧化碳排放量,是工农业持续发展的重要途径。
材料二　下图为我国北方地区的大棚。
(1)二氧化碳是一种温室气体。
二氧化碳增多是如何加强“温室效应”的
(2)利用“温室效应”原理,
解释我国北方地区冬季可以采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物的原因。
(1)二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多是如何加强“温室效应”的
(2)利用“温室效应”原理,
解释我国北方地区冬季可以采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物的原因。
(1)二氧化碳吸收了地面长波辐射,提高了大气温度;增强了大气逆辐射,补偿了地面损失的热量。
(2)大棚使冬季的太阳光照得以充分利用;提高了大棚内的温度,使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害,提高农业生产抗灾能力);可以保持、调节大棚内空气和土壤的水分。
课时作业