2.3.1大氣的受熱過程

1、復習提問,課前知識回顧：1、雅丹地貌和丹霞地貌是怎樣形成的？2、V形谷和U形谷各是怎樣形成的？3、黃土高原的黃土堆積與黃土高原千溝萬壑地貌的形成有何不同？4、戈壁、瀑布、沙丘、沖積扇各是怎樣形成的？5、峽灣、五大湖各是怎樣形成的？,第三節(jié) 大氣環(huán)境（第一課時）,學習目標 ： 1、了解大氣的垂直分層； 2、理解大氣對太陽輻射的削弱作用和對地面的保溫作用； 3、了解影

2、響地面輻射的主要因素。,大氣的組成成分及其主要作用,干潔空氣 氮 ：生物體的基本成分。 氧：維持人類及一切生物的生命活動。 二氧化碳：光合作應的原料；保溫作用 臭氧：吸收紫外線，保護地球生物。 水汽 ：成云致雨的必要條件 固體雜質：形成降水的凝結核 ；影響大氣質量。,,1、地球大氣共分哪幾層?依據(jù)什么？ 2、隨高度

3、而變化，對流層和平流層的氣溫分別如何變化?為什么? 3、對流層和平流層的大氣運動分別有何特點？為什么? 4、在不同緯度、不同季節(jié)，對流層高度是否一樣?為什么? 5、對流層和平流層大氣與人類有何關系?,探究,對流層,平流層,,高層大氣,,,注意問題：1、對流層的高度取決于近地面溫度的高低：低緯：17—18千米中緯：10—12千米高緯： 8— 9千米,2、臭氧層位置：位于平流層中22—27千米高度處,3、

4、電離層（80-500千米）位于高層大氣中，有利于無線電短波通訊的傳播,,80千米,500千米,2、各大氣層的基本特征：,隨高度增加而遞減,隨高度的增加而增加,地面是對流層大氣直接熱源,臭氧吸收太陽紫外線增溫,對流運動顯著,平流運動為主，大氣穩(wěn)定,復雜多變,天氣晴朗,與人類關系最密切,人類免受紫外線傷害；利于高空飛行。,有電離層，能反射無線電波，利于無線電短波通信,無,,,隨高度增加先降低后升高,一架飛機沿10km高空從南極

5、飛到北極，依次穿過了哪幾層？,平流層——對流層——平流層,想一想,,8． 圖8－5是“大氣的垂直分層圖”，讀圖回答下列問題：,（1）A層是　　__層，B層是　　　層，C層是　　　 層。(2)A層氣溫隨高度　 ，因為　 ；B層氣溫隨高度變化規(guī)律是　 ，原因是 。(3)對流運動強烈的是　　　層，有利于飛機飛行的是　

6、　　層，對無線電短波通訊有影響的是　　層，發(fā)射的人造衛(wèi)星在　　層中運行。在　 　層中可發(fā)現(xiàn)極光(填代號)。(4)某波音飛機起飛時，機場風雨交加，飛機起飛后，迅速做爬升運動，結合所學知識，解釋這么做的原因。,對流,平流,高層大氣,升高而遞減,地面是對流層大氣的主要的直接熱源，離地面越高，氣溫越低,隨高度增加而上升,臭氧吸收大量太陽紫外線而增溫,A,B,C,C,C,平流層水汽和固體雜質少，天氣晴朗，能見度好；大氣平穩(wěn)，有利于高空

7、飛行，飛機升至平流層比較安全,逆溫,1.逆溫現(xiàn)象：對流層中隨高度增加而氣溫上升的現(xiàn)象2.輻射逆溫：地面輻射冷卻，在晴朗無云或少云的夜晚，地面輻射冷卻快，離地面越近，降溫越快，大陸上常年均可出現(xiàn)，尤以冬季最強3.影響利：抑制沙塵暴的發(fā)生；利于高空飛行(減少顛簸、提高能見度)；弊：阻礙垂直對流運動，不利污染物擴散；會出現(xiàn)多霧天氣降低能見度,拓展補充,（3）輻射逆溫的生消過程,圖a為正常氣溫垂直分布情形；在晴朗無云的夜間，地面輻射冷卻

8、很快，貼近地面的氣層也隨之降溫。離地面愈近，降溫愈快，離地面愈遠，降溫愈慢，因而形成了自地面開始的逆溫(圖b)；隨著地面輻射冷卻的加劇，逆溫逐漸向上擴展，黎明時達最強(圖c)；日出后，太陽輻射逐漸增強，地面很快增溫，逆溫便逐漸自下而上地消失(圖d、e)。輻射逆溫厚度從數(shù)十米到數(shù)百米，在大陸上常年都可出現(xiàn)，以冬季最強。冬季夜長，逆溫層較厚，消失較慢。,典例鞏固,氣溫隨高度變化會影響大氣的穩(wěn)定性，從而影響大氣污染 物的聚集和擴

9、散。下圖所示氣溫與高度關系的四種情況中，最容易導致大氣污染物聚集的是,解析：當對流層大氣出現(xiàn)上熱下冷時，大氣對流運動受到抑制，風力較小，污染物難以稀釋。在四個選項中，A選項隨著海拔的升高氣溫也升高，是明顯的“逆溫”現(xiàn)象，也最容易導致大氣污染物的聚集。答案：A,太陽輻射是地球上最主要的能量來源！,可為什么又說地面是近地面大氣主要的直接熱源呢？,,太陽輻射光譜示意圖,二、大氣的受熱過程,太陽輻射中各種能量的波長并不相同，主要有γ射線、Χ射

10、線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波等。,太陽輻射中能量最強的部分是可見光部分。,二、對流層大氣的受熱過程,太陽表面溫度約6000K,地球固體表面平均溫度約22°C,近地面大氣平均溫度15 °C,,短波輻射,長波輻射,長波輻射,,,,1、從臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大氣吸收具有什么特性？,2、為什么大氣直接吸收的太陽輻射能量是很少的？,,大氣對太陽輻射的削弱作用---吸收,臭氧大量吸收波長小于0.175微米

11、的紫外線,二氧化碳、水汽吸收紅外線,選擇性,大氣對太陽輻射中能量最強的可見光吸收得很少，大部分 可見光能夠透過大氣到地面,探究,氧原子吸收波長小于0.175微米的紫外線,大氣對太陽輻射的削弱作用：--反射,,參與的大氣成分：,特點：,,大氣對太陽輻射的削弱作用：---散射,參與的大氣成分：,云層、塵埃,無選擇性,空氣分子和微小塵埃,特點：,具有選擇性 ，波長短的藍紫光易被散射,改變太陽輻射方向,反射的削弱作用最強,二、對流層大氣的受熱過

12、程,1.大氣對太陽輻射的削弱作用《世紀金榜》35、36,（1）吸收作用（選擇性）,,O3 吸收紫外線,CO2 、H2O 汽吸收紅外線,（2）散射作用 （選擇性） 微小的塵埃 、空氣分子能散射部分太陽輻射 塵埃、空氣分子直徑越大，散射能力越強波長越短越容易被散射（藍紫光易被散射）,（3）反射 （無選擇性）削弱作用最強 顆粒較大的塵埃和云,下列現(xiàn)象對應的是哪種削弱作用：,1、晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍色；2、平流層氣溫隨高度的增

13、加而增加3、陰天的天空是灰白色的；4、夏天多云的天氣，白天氣溫不會太高5、日出前的黎明、日落后的黃昏、陰天時天空仍然是明亮的；6、朝霞、晚霞、夕陽、旭日是桔紅色的；7、交通路口實行“紅燈停”⑤中高緯度夏季的“白夜”現(xiàn)象。,,太陽輻射,地面吸收,大氣吸收,地面輻射,大氣吸收,射向宇宙空間,射向宇宙空間,大氣輻射,射向地面,“太陽暖大地”,“大地暖大氣”,“大氣還大地”,,反射和散射,1.大氣的受熱過程

14、:,熱力作用的發(fā)生順序應為太陽輻射→地面吸收 →地面輻射 →大氣吸收 →大氣輻射 → 大氣逆輻射,正午最強,,13時地溫最高,,14時氣溫最高,大氣的受熱過程及大氣對地面的保溫作用,大氣在增溫的同時，也向外放出紅外輻射，其中大部分朝向地面，因輻射方向與地面輻射相反，被稱為大氣逆輻射。,大氣逆輻射把熱量還給地面，在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用。,,大氣輻射,對流層大氣增溫的直接能量來源________

15、 解釋現(xiàn)象：“同一經(jīng)緯度高處不勝寒”,（1）________是地球上的根本能量來源,地面輻射的主要能量來源：_______,對地面直接起保溫作用的是：,大氣逆輻射,總結,太陽輻射,太陽輻射,地面輻射,一、選擇題：,1、對地面起保溫作用的輻射形式是……（ ） A.大氣逆輻射 B.大氣輻射 C.地面輻射 D.太陽輻射,A,選擇題2,3、對流層大氣的熱量主要直接來自………（ ） A.太陽輻射

16、 B.地面輻射 C.地面反射 D.大氣逆輻射4、下列輻射按波長由長到短的排列順序正確的是…………………………………………（ ） A.太陽輻射、地面輻射、大氣輻射 B.地面輻射、大氣輻射、太陽輻射 C.地面輻射、太陽輻射、大氣輻射 D.大氣輻射、地面輻射、太陽輻射,D,B,一、讀圖題,,,,,,,,,B,C,1、讀“大氣對地面的保溫作用圖”，回答下列問題 ⑴圖中字母A表示 輻射

17、，a表示 ，其能量主要是 。 ⑵字母B表示 ，C表示 。 ⑶白天多云時，由于云層對A的 作用增強，到達地面 的減少，所以地面溫度比晴天 。 ⑷夜間多云時，由于云層 地面長波輻射，并使大氣的 作用增強，補償了地面損失的熱量，所以地面溫度比晴天時

18、 。,A,a,,,,,,,,,,,大氣上界,太陽,到達地面的太陽輻射,可見光,大氣逆輻射,大氣吸收地面輻射,削弱,太陽輻射,,低,吸收,逆輻射,高,讀圖題2：,1、讀“各種輻射的波長范圍”圖，回答下列問題 ⑴A為 光區(qū)，B為 光區(qū)，C為 光區(qū)，太陽輻射能集中在 光區(qū)。 ⑵對流層中的水汽和二氧化碳主要吸收 ，平流層中的臭氧主要吸收 ，大氣對 部分吸收很少（填代號）,A

19、,B,C,,,,,,,,可見,紅外線,可見,C,A,B,紫外線,深秋至第二年早春季節(jié)，霜凍為什么多出現(xiàn)在晴朗的夜里？,天氣晴朗(無云或少云 ),,白天太陽輻射強,,氣溫較高,,空氣中水汽較多,夜晚大氣逆輻射弱,,氣溫降低快,,空氣中能容納的水汽少,深秋至第二年早春季節(jié),,夜晚氣溫較低,,如夜晚氣溫降至0 以下,,,出現(xiàn)霜凍,課后思考,深秋至第二年早春季節(jié)，霜凍為什么多出現(xiàn)在晴朗的夜里？,3、“早穿皮襖午穿紗，懷抱火爐吃西瓜”；

20、 青藏高原氣溫日較差較大；,1、白天陰天氣溫低; 青藏高原是我國太陽能輻射最豐富的地區(qū)； 四川盆地是我國太陽能輻射最少的地區(qū)（蜀犬吠日）,2、陰天的夜晚氣溫高；“十霧九晴”； 霜凍多出現(xiàn)在春末秋初晴朗的夜晚； 預防霜凍的方法（人造煙霧）,運用大氣的削弱與保溫作用解釋下列現(xiàn)象：,大氣的削弱作用,,大氣的保溫作用：“大氣逆輻射”,,大氣的削弱作用與保溫作用,,大氣的熱力作用對地球生態(tài)系統(tǒng)的重要性：,1、

21、大氣的熱力作用，減少了氣溫日較差2、大氣的保溫效應，形成了適宜生命的溫度條件,僅從大氣的熱力作用，說明為什么地球表面溫度的晝夜變化不像月球那樣明顯？,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,練習：,1、同一經(jīng)緯度“高處不勝寒”的原因A、氣壓低 B、空氣稀薄 C、到達的太陽輻射少 D、到達的地面輻射少少,,2、下列現(xiàn)象能體現(xiàn)大氣對地面保溫作用的是A、白天多云時的氣溫比晴天低 B、深秋至第二年早春季節(jié)，霜

22、凍多出現(xiàn)在多云的夜晚 C、城市比郊區(qū)氣溫低D、多云的夜晚通常比晴朗的夜晚溫暖些,,探究,1.不同太陽高度對地面輻射有何影響？為什么？,2.不同地面對地面輻射又有何影響？,3.除了上述原因，哪個因素也會對地面輻射產(chǎn)生影響？請例舉說明。,太陽高度角不同→①等量太陽輻射在地面的散布面積不同；②經(jīng)過大氣的路程長短不同，被削弱程度不同→地面得到的太陽輻射不同→地面輻射也就不同。,下墊面反射的越多，地面得到的越少，地面輻射的越少

23、，大氣得到的就越少。,氣象因素等。白天多云較晴天氣溫較低。,影響地面輻射的主要因素,大氣削弱作用與緯度,緯度低——太陽高度大——經(jīng)過的大氣路程短—大氣削弱少——地面獲熱多,緯度高——太陽高度小——經(jīng)過的大氣路程長——大氣削弱多——地面獲熱少,大 氣 上 界,地 球,影響太陽輻射最主要的因素：太陽高度角,L1,L2,緯度低——太陽高度大——光熱集中——單位面積地面獲熱多,緯度低——太陽高度小——光熱分散——單位面積地面