高中地理人教版必修一（2019） 2.2 大气的受热过程和大气运动第一课时课件（34张）

(共34张PPT)
第二章　第二节　课时1
运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。
课程标准
结合相关知识，区分大气热量的根本来源和直接来源。(综合思维)
运用示意图，说明大气的受热过程和大气的保温作用原理。(综合思维)
学习目标
1
2
运用大气的受热过程和大气的保温作用原理，解释相关生产和生活中的现象。(地理实践力)
3
大气的受热过程
一
短波辐射
长波辐射
图例：
太阳辐射
大气的最重要的能量来源
短波辐射
长波辐射
图例：
太阳辐射
吸收
散射
大气
反射
大气对太阳辐射的削弱作用
雷雨天气天空昏暗
浓密的低云将太阳可见光几乎全部反射
蔚蓝色天空（选择性散射）
灰白色天空（无选择性散射）
大气对太阳辐射的散射作用
大气散射现象
天空呈现蔚蓝色
夕阳红
晨昏蒙影
教室里白天不需要开灯却能看书
霞是日出、日落前后天空或云层上出现的彩光，由接近地平线的太阳光经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成。日出、日落时分，太阳光经过大气的路程比正午时分长，更多的蓝光、紫光在进入我们的视野前被散射掉了，剩下主要包括红光、橙光的太阳光。
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。
越接近地平线，水汽和尘埃越多，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看起来越明显。
2. 大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。朝霞、晚霞与天气有一定关系，如有“朝霞不出门，晚霞行千里”的谚语。观察这一自然现象，验证该谚语预报天气的可靠性，并思考其中的道理。
朝霞说明早晨大气中水汽多，随着太阳升高，近地面温度升高，对流加强，容易造成阴雨天气而不便出行。相反，晚上由于日落，大气趋于稳定，对流减弱，云也易于消散，一般天气晴好。
在日出之前（黎明）和日落以后（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。
这种现象是由于大气散射引起的，在日出前和日落后阳光虽然不能直接照射到地面上，但可以照射到地面上空的大气上，产生以空气分子或尘埃为中心的散射作用，使一部分光线到达地面。从而产生晨昏蒙影。
图 3-13　太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系示意
由低纬度向两极递减。
低纬度地区的太阳高度大，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。
地面太阳辐射的分布规律
太阳光线与地平面的夹角
图 3-13　太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系示意
太阳光线与地平面的夹角
大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
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
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。
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”
影响因素二：海拔
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。
大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异
影响因素三：天气
散射
有选择性，波长越短越容易被散射
无选择性，较大颗粒的尘埃可散射可见光所有波段
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
日出前、日落后，天空是明亮的
未开灯的教室，却能看见东西
晴朗的天空呈现蔚蓝色，夕阳红
大气对太阳辐射的削弱作用
蓝紫光最易被散射，红黄光最不易被散射
小 结
短波辐射
长波辐射
图例：
太阳辐射
地面吸收
吸收
散射
地面
反射
大气
反射
地面对太阳辐射的吸收与反射
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。
（2）分析地面性质与反射率之间的关系。
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。
（2）分析地面性质与反射率之间的关系。
新雪最大
浅色大于深色
干燥大于湿润
平滑大于粗糙
短波辐射
长波辐射
图例：
地面辐射
逸出
大气吸收
太阳辐射
大气
反射
地面吸收
吸收
散射
地面
反射
地面辐射与大气增温
75%-95%
红
橙
黄
绿
青
蓝
紫
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）]
一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，通过实验可知：
物体的温度越高，辐射的波长越短
物体的温度越低，辐射的波长越长
太阳表面温度约6000°C
太阳辐射
短波辐射
地球固体表面平均温度约15°C
地面辐射
长波辐射
近地面大气平均温度约15°C
大气辐射
长波辐射
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％。
太阳短波辐射与地面长波辐射
短波辐射
长波辐射
图例：
地面辐射
逸出
大气吸收
太阳辐射
大气
反射
地面吸收
吸收
散射
地面
反射
地面辐射与大气增温
75%~95%
地面辐射
是对流层大气的
主要直接热源
在对流层，海拔越高，离太阳越近， 反而越寒冷，简析其原因。
地面是近地面大气主要、直接的热源。海拔越高、离地面越远的地方，接收到的地面辐射越少，所以温度越低。
合作探究
正常情况下，海拔每升高100m气温下降0.6℃
假设山麓海拔1000m处气温为12℃，计算该山上山顶雪线的高度是多少？
1000m
12℃
2000m
6℃
3000m
0℃
合作探究
大气对地面
的保温作用
二
短波辐射
长波辐射
图例：
逸出
太阳辐射
大气
反射
地面吸收
吸收
散射
地面
反射
大气辐射与大气逆辐射
地面辐射
逸出(大气辐射)
返回地面(大气逆辐射)
大气的保温作用
大气吸收
A
B
D
I
H
G
E
C
F
K
分别说明箭头A～K所代表的含义
知识巩固
大气上界
地面
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”保温效应”
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
“大气还大地”
被近地面CO2 水汽吸收
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
大气吸收
地面保温
地面反射
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源
小 结
1.深秋至第二年早春季节，霜冻多出现在晴朗的夜晚。
晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，保温作用弱，地面辐射降温快，地面温度低，近地面水汽容易凝结成冰晶附着在地面物体上，形成霜。
合作探究
秋冬季节，我国北方农民常用人造烟雾的办法，使地里的蔬菜免遭冻害。
合作探究
2.运用大气的热力作用原理解释新疆地区“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。
合作探究
3.请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。
大气逆辐射增强，保温作用增强
温室气体排放增多
大气吸收地面辐射增多
气温升高，全球气候变暖
合作探究
地球有大气，而月球没有大气。地球和月球表面的辐射过程如下图所示
1.找出地球比月球多了哪些辐射途径。
2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。
3.说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。
没有大气的月球
有大气的地球
大气上界
教材活动
课堂小结