3.2大气的受热过程（共43张ppt）

(共43张PPT)
引课
探究：P73
1.太阳光呈现红橙色的原因。
2.朝霞不出门，晚霞行千里
第二节 大 气 受 热 过 程
学习目标：
1、 掌握大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用
2、运用图表理解太阳辐射、地面辐射、大气辐射和大气逆辐射的关系
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1.太阳辐射的波长范围在0.15~4微米，属于短波辐射；
2.分为可见光、红外光和紫外光三部分。
3.太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光波段，约占总量的50％。
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，且波长越短。
当太阳辐射通过大气层到达地面的过程中，由于大气对它有一定的吸收、散射和反射作用，使到达地面的总辐射有明显削弱，特别是波长短的辐射能削弱显著，这种现象称为大气削弱作用或衰减作用。
无选择性
云
太 阳 光
（1）反射作用
参与的大气成分：云层、较大颗粒的尘埃
特点：
云层越越厚，云量越多，反射越强
思考：为什么白天多云，温度不会太高？
厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射，所以气温低。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
作用特点
反射 作用
吸收 作用
散射
作用
形成的自然现象举例
参与作用的大气成分
被削弱的辐射
无选择性
云层、较大尘埃
各种波长的太阳辐射
夏季多云的白天，气温不太高
据课本73--75页填表
一、大气对太阳辐射的削弱作用
作用特点
反射 作用
吸收 作用
散射
作用
形成的自然现象举例
参与作用的大气成分
被削弱的辐射
无选择性
有选择性
云层、较大尘埃
大气分子、微小的尘埃
各种波长的太阳辐射
波长较短的蓝、紫光
夏季多云的白天，气温不太高
晴朗天空呈蔚蓝色
据课本73--75页填表
（2）散射作用
选择性
波长较短的蓝、紫色光被散射
空气分子和微小尘埃
参与的大气成分：
空气分子和微小尘埃
特点：
思考：为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？
波长较短的蓝紫光最容易被小的空气分子散射。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
作用特点
反射 作用
吸收 作用
散射
作用
形成的自然现象举例
参与作用的大气成分
被削弱的辐射
无选择性
有选择性
有选择性
云层、较大尘埃
大气分子、微小的尘埃
臭氧、水汽、二氧化碳
各种波长的太阳辐射
波长较短的蓝、紫光
紫外线（臭氧吸收）、红外线（水汽和CO2吸收）
夏季多云的白天，气温不太高
晴朗天空呈蔚蓝色
据课本73--75页填表
（3）吸收作用
地 面
高层大气
平流层
对流层
臭氧大量吸收紫外线
二氧化碳、水汽吸收红外线
选择性
探究探究
氧原子少量吸收紫外线
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。
重要结论：对于对流层的大气来说，太阳辐射不是大气增温的直接热源。
太阳辐射
大气反射
大气对太阳辐射的削弱作用
云层越低、越厚，云量越多,反射越强
散射
空气分子和微小尘埃的作用
有选择性,蓝紫光最易被散射
吸收
CO2和水汽吸收红外线
O3吸收紫外线
探究：P73
1.太阳光呈现红橙色的原因。
2.朝霞不出门，晚霞行千里
1、红色光线波长较长，难以被散射，穿透力强，以红灯作为停止信号更为醒目，在大气透明度较差时，或者多雾天气，红色光比其他颜色光更容易看见，更适合作为交通上的警示灯，引起车辆和行人的注意。
思考：1、你知道为什么红色常用作警戒色吗？（比如红灯停，绿灯行）
2、浙江绍兴的农民在白色塑料大棚上加一层可收放的黑色尼龙网，你能推测出农民盖上黑色尼龙网的时段吗？
2、黑色尼龙网的主要作用是削弱太阳辐射，若天气晴朗，农民盖上黑色尼龙网的时间段多在夏季午后，因为此时段太阳辐射最强，容易将作物晒伤。
为什么赤道地区不是太阳辐射最强的地区？
赤道地区空气对流旺盛，阴雨天多，大气的削弱作用强
思考3
思考4
海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小
青藏高原为什么是我国太阳辐射最丰富的地区？
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。
孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。
一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。”
一儿曰：“我以日初出远，而日中时近也。”
一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？”
一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？”
孔子不能决也。
两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？”
大气上界
太阳高度的变化
太阳高度：任一时间太阳光线与地平面的夹角叫太阳高度角，简称太阳高度。晨昏线上太阳高度等于零，夜半球小于零，昼半球大于零，直射点上等于90 。
正午太阳高度：一天当中最大的太阳高度(地方时12的太阳高度)。
孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。
一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。”
一儿曰：“我以日初出远，而日中时近也。”
一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？”
一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？”
孔子不能决也。
两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？”
(1)随纬度变化(图1):
纬度越低,太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,到达地面的太阳辐射越多;纬度越高,太阳辐射被大气削弱得越多,到达地面的太阳辐射越少。
(2)随时间变化(图2):
正午太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,辐射作用越强;反之,被大气削弱得越多,辐射作用越弱。
太阳高度角越大（纬度越低或正午），太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射越多
总结：影响大气对太阳辐射削弱的因素
1、太阳高度角。太阳高度角越大（纬度越低或正午），太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射越多
2、地形因素。海拔越高，大气越稀薄，对太阳辐射削弱作用越弱，太阳辐射量越大
3、气候因素。所在气候区降水越少，晴天越多，对太阳辐射削弱作用越弱，太阳辐射量越大
4、大气透明度因素。大气透明度越高，尘埃污染物越少，对太阳辐射削弱作用越弱，太阳辐射量越大
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。
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。
(2)分析地面性质与反射率之间的关系。
一般来说,深色土壤的反射率比浅色土壤小,潮湿土壤的反射率比干燥土壤小,粗糙表面的反射率比平滑表面小,陆地表面的反射率为10%～50%。新雪面反射率最大,可达95%。
月球表面昼夜的温差很大。白天,在阳光垂直照射的地方温度高达127摄氏度；夜晚，温度可降低到零下183摄氏度。
为什么月球昼夜温差比地球的大很多？
到达地面的太阳辐射
太阳
大气吸收19%
大气和地面反
射、散射34%
大气上界
地面吸收47%
思考：上节课已经学过大气对太阳辐射的削弱作用，知道了大气主要吸收的是红外光和紫外光，占了太阳辐射能量绝大部分的可见光没有被吸收，那么太阳辐射中的可见光部分去了哪里呢？
地面辐射
（1）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。
（2）太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。
二、地面辐射和大气辐射
1、地面辐射
大气上界
地面
地面
地面增温
射向宇宙空间（少部分）
大气吸收
太阳辐射
大气吸收
地面吸收
大气反射
散射
地面辐射
水汽、CO2
大气层中的二氧化碳和水汽强烈吸收红外线，所以地面放射的长波辐射经过大气时，几乎全部被吸收，从而提高了大气温度，所以说，
地面是对流层大气主要和直接的热量来源。
思考：
一天中气温最高值出现在什么时间？为什么？
中午12点是太阳辐射最强的时候，但这时的太阳辐射要先传给地面，地面再传给大气，大气吸收地面的热量后气温才升高，而这一过程需要将近2个小时的时间。
解析
一天中气温最高值出现在午后2点
大气上界
地 面
大气上界
地面
地面
地面增温
射向宇宙空间
大气吸收
大气辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气吸收
地面吸收
大气反射
散射
将热量还给地面，从而起到保温作用
地面辐射
2、大气辐射
2、大气辐射
（1）概念：大气中的水汽、吸收地面辐射增温，同时也向外辐射能量，即大气辐射。
射向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。
大气中云层越厚，水汽、二氧化碳、尘埃越多，大气逆辐射越强。
削弱作用与保温作用的意义：
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
月球表面昼夜的温差很大。白天,在阳光垂直照射的地方温度高达127摄氏度；夜晚，温度可降低到零下183摄氏度。
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，气温很高
夜间由于没有大气的保温效应，月面温度骤降，气温很低
为什么月球昼夜温差比地球的大很多？
大气上界
地面
地面增温
地
面
辐
射
射向宇宙空间
大气吸收
“太阳暖大地”
“大气还大地”
“大地暖大气”
大气辐射
太阳辐射
大气吸收、
散射、反射
地面吸收
大气逆辐射
为什么温室大棚会有保温作用？
活动:深秋至次年早春季节,霜冻为何多出现在晴朗的夜晚？
霜冻是指作物生长季节里因植株体温降低到0 ℃以下而受害的一种较为常见的农业气象灾害。
常发生在深秋至次年早春季节。在晴朗无风的夜晚,地面辐射散热,且大气逆辐射作用弱,大气保温能力差,气温下降,易造成霜冻。
为什么点火放烟能起到防御霜冻的作用？
人造烟幕能增强空气中的尘埃，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。
辐射名称 辐射类型 辐射方向 作用
________ 短波辐射 射向地面
的直接热源
地面辐射 ____辐射 射向_____和宇宙空间 _________的直接热源
大气辐射 ____辐射 射向宇宙空间 _________会使地面增温
大气逆辐射 射向______
太阳辐射
长波
长波
大气层
地面
对流层大气
大气逆辐射
地面
知识总结：大气对地面的保温作用
　　
大气的受热过程
三种辐射：
三个过程：
两种作用：
太阳辐射(短波)、地面辐射和大气逆辐射(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
太阳辐射
太 阳
地 面
大 气
宇 宙
空 间
直接热源
地面辐射
大气逆辐射
保温作用
削弱作用(吸收、反射、散射)
昼夜温差大小的分析:
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
下图中昼夜温差最小的是（ ）
A
B
C
D
D