地理湘教版（2019）必修一3.2大气受热过程课件（共32张ppt）

(共32张PPT)
第三章 地球上的大气
第2节 大 气 受 热 过 程
学习目标
Learning goals
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。
理解太阳辐射和地面
辐射与大气受热过程的关
系。
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。
太阳辐射
是地球大气的最重要（根本）的热源。
太阳不停地以电磁波的形式向四周放射能量，即太阳辐射。
●原理：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。
太阳辐射——短波辐射
地面辐射——长波辐射
大气辐射——长波辐射
01
大气对太阳辐射的削弱作用
大气层
图例：
短波辐射
长波辐射
太阳辐射
大气吸收
大气层
地面吸收
图例：
短波辐射
长波辐射
大气削弱作用
散射
吸收
反射
最强
次之
最弱
散射
大气反射
地面反射
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
大气对太阳辐射的吸收
CO2/H2O
（吸收红外线）
O3
（吸收紫外线）
地表
对流层
平流层
具有选择性
大气对太阳辐射的反射
地表
对流层
云层、尘埃
（反射可见光）
不具选择性，与云量成正比
影响反射作用强弱的因素：
天气状况——阴晴、雨雪、雾霾、沙尘天气等，
云层薄厚、云量多少对反射作用尤为显著。
大气对太阳辐射的散射
地表
对流层
蓝紫光易被散射
（具有选择性）
空气分子、微小尘埃
较大颗粒尘埃
各种波长的太阳辐射
（不具选择性）
生活中的散射现象
室内无阳光照射也明亮
阴天时天空呈灰白色
晴朗的天空呈蔚蓝色
晨昏时天空出现霞光
学以致用：你能对下列现象作出合理的解释吗？
多云的天空气温较低
晴朗的天空呈蔚蓝色
晨昏蒙影
蜀犬吠日
朝霞不出门，晚霞行千里
学以致用：阅读P75
你能对晨昏蒙影现象作出合理的解释吗？
晨昏蒙影这种现象是由于大气散射引起的，日出前和日出后，太阳光虽然不能直接照射到地面，但可以射到地球的大气层，高层大气能够对太阳起散射作用，从而引起晨昏蒙影。
0
50
100
水泥路
沙土
黏土
浅色土
深色土
草地
耕地
新雪
冰
海洋
海洋
40-50
29-35
22-32
20
10-15
26
14
50
7（平均）
2（赤道）
84-95
太阳辐射
地表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；
地表不同性质地面的反射率
海洋、耕地、土壤反射率较低。
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。地面反射率的大小取决于地面的性质和状态。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%，水面反射率随太阳高度而变，太阳高度越小，反射率越大。
地表不同性质地面的反射率
3.如何利用遥感技术实时准确的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情况。
地表不同性质地面的反射率
大气对太阳辐射的削弱作用Atmospheric attenuation of solar radiation
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，大部分可见光可穿透
云层、尘埃
各种波长同样被反射
无选择性，云层越厚
反射能力越强
空气分子、微小尘埃
有选择性可见光中
波长较短的蓝紫光
晴朗的天空呈蔚蓝色
较大颗粒的尘埃等
无选择性各种
波长的太阳辐射
阴天的天空呈灰白色
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
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
下面是北京市某年10月21日-23日的天气情况统计表。
1、21-23日白天，气温的高低与天气状况有什么关系，为什么？
2、21-22日夜晚，气温有什么变化，为什么？
白天天气 情况 夜晚天气
情况
21日 21℃ 10℃
22日 19℃ 13℃
23日 18℃ 10℃
02
大气对地面的保温作用
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
地面是大气的直接热源
大气对太阳辐射的保温作用Atmospheric attenuation of solar radiation
三个过程 形成机制 热量来源
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
太阳辐射穿过厚厚的大气层，34%被大气和地面反射或散射，19%被大气吸收，47%被地面吸收
太阳辐射是地面的直接热源
地面吸收太阳辐射而增温，然后以长波辐射的形式向外传递能量，其中绝大部分能量（75%—95%）都被截留在对流层大气中，使大气增温
地面长波辐射是对流层大气主要的直接热源
大气增温后形成大气辐射，少部分能量射向宇宙空间，大部分向下射到地面。
射向地面的大气辐射称为大气逆辐射，它在一定程度上补偿了地面辐射损失的热
通过大气逆辐射，把热量还给地面
核心归纳：从大气的受热过程看，大气对太阳短波辐射吸收较少，太阳短波辐射能够透过大气到达地面；大气对地面长波辐射吸收较多，绝大部分地面长波辐射被大气截留
学以致用：
北方农民燃烧秸秆预防霜冻
北方农民建设温室大棚种植蔬菜
大气保温作用原理在生产、生活中应用
人造烟幕能增强大气逆辐射，增强对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。但容易造成污染。
太阳辐射是短波辐射，能从玻璃温室或塑料薄膜穿过，地面辐射是长波辐射，会受玻璃温室或塑料薄膜阻挡，使热量保留下来，温度升高，农作物可以提早成熟。
学以致用：
大气保温作用原理在生产、生活中应用
葡萄园铺设鹅卵石
增大昼夜温差，白天升温快，夜晚降温快。有利于水果糖分的积淀。
学以致用：
大气保温作用原理在生产、生活中应用
多云的夜晚常比晴朗的夜晚暖和
大气逆辐射强
云层厚
保温作用强
学以致用：
大气保温作用原理在生产、生活中应用
晴朗的夜晚，大气保温作用弱，地面辐射降温快。
霜冻，多出现在晴朗的夜晚
高处不胜寒
地面是对流层大气的直接热源，离地面越远温度越低。
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。
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。
大气受热过程
削弱作用
保温作用
降低白天温度
提高夜晚温度
减小昼夜温差
这种说法是错误的。正午12时太阳高度最大，此时到达地面的太阳辐射最强，但近地面空气的直接热源不是太阳辐射而是地面长波辐射，需要等地面温度升高通过长波辐射加热近地面空气，因此，近地面大气温度达到最高值的时间要滞后约2小时，故约14时气温达到日内最高。
判断
正午12时太阳高度最大，太阳辐射最强，气温最高
大气逆辐射只在夜间出现
这种说法是错误的。
这种说法是错误的。大气逆辐射在白天和夜晚都存在，而且白天比夜晚还要强烈，最强时为日地面大气温度最高时，即午后两小时(14时)左右。
逸出
(大气辐射)
返回地面
（大气逆辐射）
大气的受热过程：
太阳辐射
吸收
散射
大气反射
地面吸收
地面辐射
逸出
大气吸收
吸收
反射
散射
大气的削弱作用：
太阳短波辐射
地面
吸收
地面长波辐射
大气吸收
大气逆辐射
近地面大气主要直接热源：地面
大气最重要的能量来源：太阳辐射能
大气的保温作用：大气逆辐射
云层越厚云量越大，大气逆辐射越强
地面反射
小结