2.2.1大气受热过程和逆温课件（共48张PPT）

(共48张PPT)
01
大气的组成与垂直分层
02
气温与逆温
CONTENTS
目录
03
大气的受热过程
1．物体温度越高，辐射波长越____。温度越高，辐射越____。
短
强
太阳辐射光谱示意图
太阳表面温度
约5500℃
短波辐射
太阳辐射是地球上万物生长的能量来源
地面辐射
地球表面
均温约15℃
近地面大气
均温约22℃
太阳辐射
大气辐射
长波辐射
长波辐射
三、大气的受热过程
1．物体温度越高，辐射波长越____。温度越高，辐射越____。
短
强
2.大气对太阳辐射的削弱作用：
①吸收作用：具有选择性，水汽、CO2吸收 ，O3 吸 收 紫外线,
②反射作用：无选择性，云和较大的尘埃能把太阳辐射反射回宇宙空间，云反射最强。
③散射作用：具有选择性，空气分子或微小尘埃对波长较 的蓝、紫色光易被散射。
红外线
短
1. 两大热源 2. 两大作用 3.三大过程
三、大气的受热过程
大气上界
太阳辐射
地面
地面吸收
吸收（少量）
反射（少量）
射向宇宙空间
大气吸收（大量）
太阳暖大地
大地暖大气
三.大气的受热过程
散射（ 少量）
地面增温
大气增温
地面辐射
大气
逆辐射
大气还大地
射向宇宙空间
思考：
1、热量传递过程
2、一天中最高温、最低温出现的时间
太阳
地面
大气
最高温：约14时
最低温：日出前后
1.两大热源
(1)地面的直接热源： 。
(2)近地面大气主要的、直接的热源： 。
2.两大作用
(1)削弱作用：大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的 、 和散射作用。
(2)保温作用： 对地面辐射损失的热量有补偿作用。
3.三大过程：
太阳辐射
地面长波辐射
吸收
反射
大气逆辐射
对流层大气中的水汽和二氧化碳直接吸收地面辐射
太阳暖大地；大地暖大气；大气还大地
重点总结2：1. 两大热源 2. 两大作用 3.三大过程
地面
大气上界
①
②
③
A
B
C
D
E
F
G
H
说出下列示意图中各字母代表的含义。
1．倡导低碳生活，减少CO2排放可以使(　　)
A．①增强 B．②增强 C．③减弱 D．④减弱
太阳辐射
地面辐射
地面辐射
大气逆辐射
大气对太阳辐射的削弱作用
⑤
大气对地面的保温作用
⑥
大气辐射
C
活动
说明地球大气的保温作用
月球表面
昼
夜
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
地球表面
昼
夜
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气辐射
吸收
反射
吸收
吸收
地面辐射
大气逆辐射
大气辐射
地球和月球表面辐射过程示意图
1.观察图2.10，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。
活动
说明地球大气的保温作用
月球表面
昼
夜
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
地球表面
昼
夜
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气辐射
吸收
反射
吸收
吸收
地面辐射
大气逆辐射
大气辐射
1.观察图2.10，找出地球比月球多了哪些辐射途径。
白天：大气对太阳辐射的反射、吸收作用；大气吸收地面辐射；大气逆辐射；
夜晚：大气逆辐射；大气吸收地面辐射。
活动
说明地球大气的保温作用
月球表面
昼
夜
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
地球表面
昼
夜
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气辐射
吸收
反射
吸收
吸收
地面辐射
大气逆辐射
大气辐射
地球和月球表面辐射过程示意图
2.说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。
白天，由于大气对太阳辐射的削弱作用强，到达地球表面的太阳辐射不会过多，温度不会过高。
夜晚，由于大气的保温作用，地球表面温度不至于过低。因此，昼夜温差小。
活动
说明地球大气的保温作用
月球表面
昼
夜
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
地球表面
昼
夜
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
太阳辐射
大气辐射
吸收
反射
吸收
吸收
地面辐射
大气逆辐射
大气辐射
地球和月球表面辐射过程示意图
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。
月球没有大气，白天没有大气的削弱作用，太阳辐射强烈，月面迅速升温；夜晚没有大气的保温作用，温度迅速下降。
资料：青藏高原平均海拔在4000米以上，太阳辐射很强，是我国太阳能最丰富的地区，日照时数也是全国的高值中心。但同时也是我国最冷的地区，最热月平均最高气温只有10～15度左右，年平均气温只有7.1度。拉萨的年平均气温和最热月平均气温就比同纬度的重庆、上海低了10～15度。
1.青藏高原为什么能成为我国太阳能最丰富的地区？
2.青藏高原的太阳辐射很强，但气温却很低，两者之间有矛盾吗？为什么？
海拔高，空气稀薄，云量少，晴天多，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，太阳能丰富。
没有矛盾。虽然太阳辐射强,但是空气稀薄，云量少，大气的保温作用弱。
迁移运用
二、大气两种作用的实践应用：
(1)大气削弱作用原理的应用
①分析某地太阳辐射能分布的多寡：
高海拔地区(如青藏高原地区)
内陆地区(如我国西北地区)
湿润的内陆盆地(如四川盆地)
气候较为湿润
盆地地形
阴雨天气多，污染物不易扩散，空气密度大
大气的削弱作用强
太阳能贫乏
二、大气两种作用的实践应用：
(2)大气保温作用原理的应用
①解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响
②分析农业实践中的一些现象
a．深秋农民利用燃烧秸秆来制造烟雾以预防霜冻。
b．我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
c．华北地区早春时节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。
“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。此时放火作煴，少得烟气，则免于霜矣。”
——《齐民要术》
案例分析
以下案例体现了什么大气受热过程的什么原理？
大气的保温作用
突破
关键能力提升
太
阳
辐
射
地
面
辐
射
玻璃温室
大气作用
----保温作用
玻璃温室的特殊材料能让太阳短波辐射投射进来，而地面长波辐射却不能穿透玻璃散失，从而将热量保留在玻璃花房里。
突破
关键能力提升
突破
关键能力提升
（3）影响太阳辐射（削弱作用）的主要因素
①（纬度）太阳高度角
太阳高度越大的地区，太阳辐射经过的大气路程越 ，
被大气削弱得越 ，最后达到地面的太阳辐射越 ；
反之越 。这是太阳辐射由低纬向高结递减的原因之一。
② ：
③ ：
为何世界上年太阳辐射总量最丰富的地方并不是太阳高度最大的赤道地区而是出现在南北纬30 附近的沙漠地区？
④ ：
地势越高，空气越稀薄，对太阳辐射削弱作用越 ，到达地面的太阳辐射就越 。
短
少
多
少
日照时数
天气状况
赤道地区降水多，多阴雨天气，大气削弱作用较强，地表得到的太阳辐射少
沙漠地区降水少，大气削弱作用较弱，地表得到的太阳辐射多。
海拔
多
弱
太阳高度角越大，照射地面的面积越小，单位面积上获得太阳辐射多
2．现象解释：
①霜冻多出现在晴朗的夜晚，“十雾九晴”，人造烟幕防治霜冻
②青藏高原气温日较差大的原因
③昼夜温差晴天____阴天，青藏高原昼夜温差____
④对流层大气气温垂直变化及其原因。
晴朗夜晚云少，吸收地面辐射少，大气逆辐射弱，保温作用弱，气温低
晴朗夜晚大气逆辐射弱，保温作用弱，水汽遇冷凝结成雾。
人造烟幕能吸收地面辐射，增强大气逆辐射，起到保温作用。
青藏高原地势高大气稀薄，白天大气削弱的太阳辐射少，到达地面的太阳辐射多，增温快；夜晚大气逆辐射弱，地面损失的热量多。
大于
大
晴天云少，白天对太阳辐射削弱作用弱，到达地面太阳辐射多，气温高
晚上吸收地面辐射少，大气逆辐射弱，保温作用差，气温低，温差大。
随高度升高气温降低
原因：地面是对流层大气的直接热源
⑤全球变暖的原因：
⑥温室大棚的原理：
1、人类生产生活燃烧矿物燃料释放出大量二氧化碳等温室气体，吸收地面长波
辐射增多，增强大气逆辐射，保温作用增强
2、毁林特别是热带雨林的破坏
太阳辐射是短波辐射，易穿透玻璃进入温室，地面吸收太阳辐射增温
产生地面长波辐射，不易穿透玻璃，使热量在温室中积累增温。
⑦晴朗的天空呈蔚蓝色，原因是削弱作用中的_ ________作用
⑧朝霞，晚霞的成因？
散射
P78
太阳辐射可见光中，蓝光、紫光的波长较短，容易被空气分子散射，因此晴朗的天空呈现蓝色。
日出、日落时，太阳光经过大气的路程长，更多蓝光、紫光被散射掉，剩下主要包括红光、橙光。
P77
地膜在不同地区的主要功用
1. 在干旱缺水地区：以保水抗旱，提高低温为主；
2. 在无霜期短的低温寒冷地方：以提高地温，延长有效生育区为主 ；
3. 在多雨高温地区：以防涝和防止土壤养分淋溶流失为主。
思考：从大气受热过程分析昼夜温差
小结：影响昼夜温差的因素：地势，天气，下垫面
天气状况 晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大
地势高低 地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大
下垫面性质 下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地
01
大气的组成与垂直分层
02
气温与逆温
CONTENTS
目录
03
大气的受热过程
逆 温
一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”。
1. 逆温特征：逆温层温度随高度上升而增高，上____下____，结构______，垂直对流运动缓慢。
2. 逆温条件：多发生在无风，空气稳定， ______的夜晚，逆温最严重时往往是在____季晴朗的夜晚。
热
冷
稳定
晴朗
冬
3. 若由地面到高空 气温垂直递减率每100米下降的温度低于0.6 ℃，也属逆温现象
(1)逆温的类型与成因
类型 成因 特点
辐射逆温 地面辐射冷却，在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，离地面越近，降温越快 大陆上常年均可出现，尤以冬季最强
平流逆温 暖空气水平移动到冷的地面或水面上而发生的冷接触作用 愈近地表，降温愈快
锋面逆温 冷暖气团温度差异显著，暖气团位于锋面上部 出现于锋面附近
地形逆温 冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动 出现于山谷或盆地
逆 温
(2)逆温的形成及消失过程
(3)逆温的影响
①有利方面
a．逆温的出现阻碍了空气对流，因此可以抑制沙尘暴的发生。
b．逆温出现在高空，有利于飞机的飞行。
c．和其他天气现象一样，逆温可当成一种气候资源加以利用。例如，在我国新疆伊犁河谷，逆温出现在10月至次年3月，长达半年之久，有效地提高了冬季谷地的温度，多年生果树越冬可以免受冻害等。
②不利方面
a．逆温时大气结构比较稳定，容易加重大气污染。
b．对天气的影响：容易产生大雾等不利天气。
c．对交通的影响：能见度降低，地面湿滑。
逆 温
2：在一定条件下，对流层下部会出现气温随高度升高而增加的逆温现象。
①在图中标出逆温层的位置
②逆温现象对大气运动有何影响和污染物的扩散有何影响？
阻碍了空气对流运动，不利于污染物的扩散。
若由地面到高空 气温垂直递减率每100米下降的温度低于0.6 ℃，也属逆温现象
海拔
气温
海拔
气温
逆温的形成 Formation of temperature inversion
海拔
气温
海拔
气温
海拔
气温
海拔
气温
海拔
气温
【典型例题】（限时3分钟）
射向宇宙空间
大气吸收
大气吸收
地面吸收
地面增温
①
②
③
图1
a
b
c
d
图1表示的是大气的热力过程，分析回答1—4题。
1. ①、②、③分别代表
A. 大气辐射、太阳辐射、地面辐射
B. 地面辐射、大气辐射、太阳辐射
C. 太阳辐射、地面辐射、大气辐射
D. 太阳辐射、大气辐射、地面辐射
2. 以下箭头代表大气逆辐射的是
A. a B. b C. c D. d
3. 影响d过程的大气成分主要是
A. 臭氧和浮尘 B. 臭氧和水汽
C. 二氧化碳和水汽 D. 二氧化碳和浮尘
4. 与全球变暖问题密切相关的过程是
A. a和b B. a和c
C. b和c D. c和d
巩固练习
图示为大气垂直分层，读图回答1-2题。
1．图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 (　　)
A．① B．② C．③ D．④
2．对短波通信具有重要意义的电离层位于 (　　)
A．Ⅰ层顶部 B．Ⅱ层底部
C．Ⅱ层中部 D．Ⅲ层
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、增加光效和防除病虫草等几个方面。结合下图，完成小题。
3．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那个箭头密切相关（ ）
A．① B．② C．③ D．④
4．我国华北地区在春播时进行地膜覆盖，可以有效提高地温，
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 B．增强了③环节
C．增强了①环节 D．增强了④环节
11.读“大气的保温作用示意图”，完成下列问题。
⑴．右图中A表示　　　　辐射，
B表示　　　 辐射，C表示　　　　辐射。
⑵．由图可知，大气对地面之所以具有保
温作用，就是因为大气吸收　　　 　，
使大气增温，同时又以　　　 　的形
式把热量归还给地面的缘故。
⑶．太阳辐射和地面辐射相对而言，辐射波长
较长的是　　　　　　　　。
⑷．在寒冷的冬天，农民往往在麦田边燃烧大量的湿草来防御寒潮，试用所学知识解释其原理。
太 阳
地 面 大气逆
地面辐射
大气逆辐射
地面辐射
燃烧湿草可产生烟雾，烟雾中含有水汽、二氧化碳和尘埃，
能吸收地面辐射，增强了大气逆辐射，起保温作用。
下图示意北半球中纬度某地景观。据此完成1—3题。
1．此时天气最可能为
A.晴、无风 B.雨、大风 C.晴、大风 D.雨、大风
下图示意北半球中纬度某地景观。据此完成1—3题。
2．下列四图最可能正确表示此时图示区域气温垂直变化状况的是
B．
C．
D．
A．
下图示意北半球中纬度某地景观。据此完成1—3题。
2．图中所示大气现象
A.可能使近地面大气污染加剧 B.由近地面大气强烈上升引起
C.有利于地面大气污染的消散 D.由近地面大气强烈下沉引起
图2为“某地某曰气温实况图”，下列叙述正确的是
A．最高气温出现在14: 00，原因是太阳高度达到一天中最大
B．最低气温出现在6︰00，原因是地面温度达到最低值
C．1︰00 －2︰00降温幅度最大，原因是大气逆辐射最弱
D．9︰00 － 11: 00气温不断上升，原因是地面辐射不断增强
预习自测：
1.大型客机飞行时主要在大气的哪一层，原因是什么？
平流层
平流层水汽、杂质含量少，天气晴朗，能见度高；
大气以水平运动为主，气流平稳。
2.平流层被称为“地球生命的保护伞”，原因是什么？
平流层中的臭氧能够吸收太阳紫外线，使地球生物免受过量紫外线的伤害，少量紫外线能杀菌。