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大气受热过程
Atmospheric heating process
第三章第2节
地球上的大气
课程标准
学习目标。
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,掌握大气对地面的保温作用。
3.结合实例,用大气的受热过程原理解释相关地理现象。
运用示意图等,说明大气的受热过程,并解释相关现象。
01
大气对太阳辐射的削弱作用
吸收、散射、反射
波长/微米
3.0
2.0
1.5
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
辐射能力/[焦/(厘米2 分 微米)]
0
2
4
6
8
10
12
太阳辐射能量随波长的分布
可见光区
红外区
紫外区
太阳不停地以电磁波的形式向四周放射能量,即太阳辐射。
太阳辐射的能量主要集中于可见光区。
红
橙
黄
绿
青
蓝
紫
可见光谱
削弱作用——反射
大气上界
空气中的云层和较大颗粒的尘埃
参与成分
被削弱部分
各种波长的太阳辐射
云层越低、越厚,云量越多,反射越强
无选择性
削弱作用——散射
空气分子、微小尘埃
红
橙
黄
绿
青
蓝
紫
可见光中波长较短的蓝紫光更容易被散射
波长变长
波长越长,越不容易被散射
有选择性
为什么太阳越接近地平线,朝霞、晚霞的颜色就越红?
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。 大气中所含的水汽越多,朝霞、晚霞的颜色就越红。
削弱作用——吸收
臭氧层
水汽和二氧化碳等
吸收
紫外线
吸收
红外线
有选择性
作用 形式 作用 特点 参与作用的 大气成分 削弱的辐射 形成的自然
现象
反射 作用 无选 择性 云层和较大颗粒的尘埃 各种波长的太阳辐射 夏季多云的白天气温不太高
散射 作用 有选 择性 空气分子或微小尘埃 可见光中波长较短的蓝光、紫光 晴朗的天空呈现蔚蓝色
吸收 作用 有选 择性 水汽和二氧化碳等(对流层) 波长较长的红外线 —
臭氧(平流层) 波长较短的紫外线
总结
思考:影响地面获得太阳辐射的因素
(1)比较不同性质地面反射率,说说哪些种类地面反射率较高,哪些种类地面反射率较低。
一般来说:
①深色地面反射率比浅色地面小
②潮湿土壤反射率比干燥土壤小
③粗糙表面反射率比平滑表面小
④新雪面反射率最大,可达95%。
因素一:下垫面因素
思考:影响地面获得太阳辐射的因素
因素:纬度、地势、天气、大气透明度
50%
7%
43%
太阳辐射的能量主要集中在可见光区
太阳辐射是地球大气的根本来源
物体的温度越高,它辐射的能量最强的部分波长越短
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
二、大气对地面的保温作用
射向地面
(大气逆辐射)
大气上界
短波辐射
长波辐射
太阳辐射
太阳辐射
大气吸收
地面辐射
大气吸收
大气辐射
射向宇宙空间
①太阳暖大地
②大地暖大气
③大气还大地
互动探究
Interactive inquiry
大气对地面辐射的保温作用原理及应用
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。
请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”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。
学以致用
太
阳
辐
射
地
面
辐
射
玻璃温室(温室大棚)
太阳辐射是短波辐射
地面吸收热量变为长波辐射
①绝大部分太阳(短波)辐射透过玻璃进入温室使地面增温;
②玻璃(温室)阻挡大部分地面(长波)辐射散失到温室外,把大部分地面(长波)辐射保留在温室内。
短波辐射(畅通无阻)
长波辐射(出不去)
大气的受热过程
一、大气的削弱作用
二、大气的保温作用
吸收(有选择性)
反射(无选择性)
散射(有选择性)
太阳暖大地(太阳是地面的直接热源)
大地暖大气(地面是近地面大气的直接热源)
大气还大地(大气具有保温作用)