3.2 大气受热过程 课件（42张）

(共42张PPT)
你见过什么颜色的天空？
天空为什么有这么多颜色？
3.2 大气的受热过程
太阳辐射能量最集中的部分
物体的温度越高
向外辐射的波长越短
长
短
太阳辐射光谱示意图
太阳表面温度
约5500°C
地球固体表面
均温约22°C
近地面大气
均温约22°C
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
一、
大气对太阳
辐射的
削弱作用
1、大气对太阳辐射的削弱作用主要有哪些表现？
2、不同削弱作用各有什么特点？
自主学习任务单
红外光
可见光
紫外线
CO2
H2O
反射
散射
O3
吸收
吸收
一、大气对太阳辐射的削弱作用
对流层
平流层
高层大气
（反射无选择性）
太阳辐射
被反射的太阳辐射
云层、较大颗粒的尘埃反射太阳辐射
云层越厚、越低，云量越多，反射越强
【思考】阴天白天气温不高的原因
云层厚，大气对太阳辐射的反射作用强，到达地面的太阳辐射弱
→反射光呈白色
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1、大气的反射作用
2、大气的散射作用
空气分子、微小尘埃散射波长比自身直径短的光
（散射有选择性）
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
空气分子
太阳辐射
一、大气对太阳辐射的削弱作用
结合前面所学知识，思考以下问题：
1、为什么晴朗的天空是蓝色的？
2、为什么阴雨天，天空看起来灰蒙蒙的？
3、为什么太阳越接近地平线，朝霞、晚霞的颜色就越红？
4、有“朝霞不出门，晚霞行千里”的谚语。观察这一自然现象，验证该谚语的可靠性。并思考其中的道理。
5、你知道街角的红绿灯为什么用红黄绿这三个颜色吗？
6、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。
探究活动一
晴朗天空是蓝色的
跟大气的散射作用是何关系？
蓝光、紫光波长较短，容易被散射，晴朗天空呈蓝色
①阴天时空气中尘埃、水滴较多，各种波长的光都会被散射。
②云层厚，云量多，反射作用强（无选择性），因此呈灰蒙蒙的。
为什么阴雨天灰蒙蒙的？
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，太阳高度角越小，太阳光经过大气的路程越长，经过的水汽、杂质更多，波长较短的蓝、紫光等被散射得就更多，波长较长的红、橙光更多的保留下来，因此朝霞、晚霞的颜色就越红。
P77
有“朝霞不出门，晚霞行千里”的谚语。观察这一自然现象，验证该谚语的可靠性。并思考其中的道理。
朝霞说明早晨天空有云，有较多的水汽，随着太阳升高，热力作用增强，对流进一步发展，易造成云雨天气，所以不利于出行。
相反 ，晚霞出现时，太阳即将远离地平线，热力作用减弱，对流运动减弱，大气趋于稳定，原来形成的云也会消散，所以当晚天气状况会比较好。
P77
你知道街角的红绿灯为什么用红黄绿这三个颜色吗？
红黄绿三个颜色的光传播距离比较远，不容易被散射，更容易被司机看到。
红
橙
黄
绿
青
蓝
紫
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
活动-晨昏蒙影
日出前和日落后太阳虽然不能直接照射到地面，但由于高空大气的空气和尘埃对太阳光起散射作用，使一部分光散射到夜半球上，使天空处于半光明状态
P79
高层大气
平流层
对流层
臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线
二氧化碳、水汽吸收红外线
氧原子、离子几乎全部吸收了波长小于0.175微米的紫外线
地面
绝大部分可见光直接到达地面
太阳辐射（短波辐射）
大气
上界
3、大气的吸收作用
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（吸收有选择性）
作用形式 参与作用的大气成分 作用的波长范围 特点
反射
散射
吸收
云层
较大颗粒的尘埃
空气分子
微小尘埃
太阳辐射全部波段
波长较短的可见光
臭氧（平流层）
水汽、CO2（对流层）
紫外线
红外线
没有选择性
反射光呈白色
具有选择性
改变太阳辐射方向
有选择性
大部分可见光可穿透
总结：大气对太阳辐射的削弱作用
太阳
辐射
大气的反射和散射
大气吸收
地面吸收
地面反射
到达地面的太阳辐射示意
大气直接吸收的太阳辐射只占一小部分
特别是对于对流层大气来说
太阳辐射不是主要的直接热源
影响到达地面的太阳辐射量的因素
01
太阳高度
02
海拔
03
天气
01
太阳高度
为何一天之中早上和傍晚比中午冷？
为何地球上两极地区比赤道地区冷？
早上和傍晚太阳高度小
①太阳斜射，到达地面的辐射能量分散。
②并且此时太阳光穿过大气层的路程长，被大气削弱的多。
所以到达地面的太阳辐射少，感觉更冷。
思考：
赤道和两极地区是否也是类似的原因呢？
02
海拔
为什么青藏高原到达地面的太阳辐射量大？
其中一个重要原因就是
空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱少，到达地面的太阳辐射强。
03
天气
天空中的云层可以反射、散射和吸收太阳辐射，
所以天气也是影响到达地面的太阳辐射的重要原因。
二、大气对地面的保温作用
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
1、地面辐射
地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外释放辐射能量，形成地面辐射。
二、大气对地面的保温作用
到达地面的太阳辐射就可以完全被地面吸收吗？
地面反射率越大，吸收的辐射越少
活动-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。
新雪反射率最大
海洋反射率最小
陆地反射率比海洋大
陆地上水泥路面反射率大；植被覆盖的地面反射率小
P79-80
①新雪、冰、城市水泥路面反射率较高
②海洋、深色土、耕地反射率较小
浅色
深色
干燥
湿润
粗糙
平滑
＞
＞
＞
2、分析地面性质与反射率之间的关系。
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。
P80
3、绿色植物对紫外线和可见光的吸收很强，反射很弱，而对近红外线的吸收很弱，反射很强。
议一议，根据绿色植物的反射特征，如何利用遥感技术，实时准确地监测森林、草原面积的动态变化
答案：①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。②监测不同时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。
活动-不同性质地面的反射率
P80
大气辐射：大气吸收地面辐射的同时，也向外辐射能量，称为大气辐射。
大气逆辐射：大气辐射一部分射向宇宙空间，大部分向下返回地面，返回地面的部分称为大气逆辐射。
大气逆辐射把热量又返回地面，对地面起保温作用。
天空中有云，特别是有浓密的低云时，或空气中湿度比较大时，大气逆辐射就会增强。
受人类活动影响，大气中的二氧化碳含量增多，全球气温升高，产生温室效应，运用大气受热过程原理解释其原因。
二氧化碳对地面长波辐射的吸收能力强，大气中的二氧化碳含量升高使得大气增温，大气逆辐射增强，大气对地面的保温作用增强，温室效应增强。
二、大气对地面的保温作用
地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，既降低了白天的最高气温，又提高了夜间的最低气温，从而减小了气温日较差，使得地面因昼夜交替而导致的温度波动趋于缓和。
如果没有大气的保温作用，地球表面的平均气温将会下降到-18°C，那么地球上的绝大多数生态系统将不复存在。
正是大气的保温作用，才使得地球表面平均气温提高到15°C左右，形成适宜人类生存的温度环境。
阅读-大气热力作用的意义
P81
太阳辐射
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度变化比地球剧烈得多？请用大气的受热过程解释。
大气上界
太阳辐射
反
射
吸
收
散
射
削弱作用
太阳辐射
地面辐射
吸
收
大
气
辐
射
大
气
逆
辐
射
保温作用
地面辐射
吸
收
大
气
辐
射
大
气
逆
辐
射
月球大气稀薄
太阳辐射
月球表面辐射
白天，由于大气对太阳辐射的削弱作用很弱，升温快，气温很高
白天温度可达127°C
月球表面辐射
夜间，由于大气对地面的保温作用很弱，月球表面温度骤降，气温很低
夜晚温度降至-183°C
昼夜温差大
影响昼夜温差大小的因素
海拔/ 天气/下垫面
①海拔
②天气
③下垫面
海拔高
大气稀薄
→
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
天气晴朗
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
阴天
相反
下垫面
比热容大
→
→
白天增温速度慢
夜晚降温速度慢
→
→
昼夜温差较小（如海洋）
小组讨论，谈谈上述现象的原理。
你还能找出哪些在日常生活中利用大气保温效果的例子？
霜冻通常发生
在晴朗的夜晚
冬季可以在大
棚里种植果蔬
在田里燃烧秸
秆以抵御霜冻
活动探究
说明地球大气的保温作用实际运用
早穿皮袄午穿纱，
围着火炉吃西瓜
因为晴朗的夜晚天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面散失的热量多
人造烟幕能增强大气逆辐射，增强对地面起到保温作用，所以可抵御霜冻。但容易造成污染。
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；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
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。
合作探究：解释为什么一天之中最高气温出现在14时左右？最低气温出现在日出前后？
地面辐射是对流层大气增温的直接热源。
一天中正午太阳辐射最强，地面获得的太阳辐射最多。地面吸收太阳辐射增温，再以地面辐射的形式把热量传给大气，大气中的二氧化碳和水汽吸收地面辐射增温。这一系列能量转化的过程需要一定时间，所以日最高温出现在14时左右。
日落后，没有太阳辐射补充能量，气温逐渐降低，直到日出后重新获得太阳辐射，气温逐渐回升，所以日最低气温出现在日出前后。
大气辐射
大气上界
地面吸收
地面辐射
太阳辐射
吸收
反射散射
短波辐射
长波辐射
地面反射
大气
逆辐射
两个作用：
削弱作用和保温作用
三个过程：
太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地
四种辐射：
太阳辐射、地面辐射、
大气辐射、大气逆辐射
太阳暖大地
大地暖大气
大气还大地
大气吸收
射向宇宙空间
总结：大气的受热过程
读图，完成第1~3题。
1、白天多云，气温偏低，与图中哪个数字代表的辐射被削弱有关 (　　)
A.① B.② C.③ D.④
2、对流层大气温度的变化主要与图中哪个数字代表的辐射直接相关 (　　)
A.① B.② C.③ D.④
3、青藏高原地区夜间降温较快，与图中哪个数字代表的辐射有关 (　　)
A.① B.② C.③ D.④
即时训练
D
B
C
下图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图，箭头反映了辐射传递的方向及多少(粗细)。读图完成第4~6题。(注:大气透明度往往与大气密度、天气有关)
4、①⑤两箭头传递的辐射方向及多少相同，说明甲、乙两地(　　)
A.纬度相当 B.海拔相当
C.距海远近相当 D.大气透明度相当
即时训练
A
我国北方地区的农民为了避免所种庄稼遭受霜冻灾害，在深秋的夜晚往往在田间点燃柴草。结合大气受热过程示意图，完成第7~8题。
7、关于图中a、b、c所代表的内容，叙述正确的是(　　)
A.a代表近地面大气主要的直接热源
B.a、b、c所代表的辐射波长的大小关系是aC.b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收
D.c代表的辐射与天气状况无关
8、燃烧柴草防御霜冻的做法，有利于(　　)
A.增强a辐射 B.增强b辐射
C.增强c辐射 D.改变b的辐射方向
即时训练
B
C
1、图中箭头④比箭头①细的主要原因是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.大气的吸收作用
B.大气的反射作用
C.大气的削弱作用
D.大气的散射作用
2、青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强，
主要是(　　)
A.大气削弱①辐射少
B.大气削弱②辐射少
C.地面削弱③辐射少
D.地面削弱④辐射少
读大气受热过程图，回答1~2题。
C
A
《导学案》P72
1、“克莱因蓝”天气出现时(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.大气反射增强 B.大气吸收增强
C.地面辐射减弱 D.大气逆辐射减弱
2、有助于增加成都市“克莱因蓝”天气次数
的有效举措是(　　)
A.保护臭氧层
B.调整能源消费结构
C.加强热岛效应
D.扩大地面硬化面积
20世纪50年代,法国艺术家伊夫·克莱因在米兰画展上展出了八幅涂满近似群青色颜料的画板,“克莱因蓝”正式亮相于世人眼前。2022年5月，成都地区频现“克莱因蓝”好天气(下图)。据此回答1~2题。
D
B
《导学案》P75
下图为地球大气受热过程示意图，图中字母代表某种辐射或作用。读图，回答3~4题。
3、下列关于图中字母表达的含义，
正确的是(　　)
A.b——大气辐射
B.c——大气反射
C.g——地面辐射
D.f——大气吸收
4、霜冻多出现在晴朗的夜晚是因为(　　)
A.a较强 B.b较弱
C.e较强 D.d较弱
D
D
《导学案》P75-76