资源简介

(共42张PPT)
大气受热过程
目 录
CONTENTS
选择题
解答题
当堂检测
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
大气逆辐射
大气对地面的
保温作用
反射
散射
吸收
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用
01
朝 霞
新课导入
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。
2.大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。试着解释“朝霞不出门， 晚霞行千里”的道理。
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过大气中尘埃、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。
太阳辐射
大气上界
大气反射和散射
地面反射
大气吸收
地面吸收
大气层
削弱作用表现形式
反 射
含义：大气中的云层和较大颗粒的尘埃，能将投射在其上的太阳辐射的一部分，又反射回宇宙空间。
特点：云的反射作用最为显著。云层越低、越厚，云量越多，反射越强。案例：夏季天空多云时，白天的气温相 对来说不会太高，就是因为云的反射减少了到达地面的太阳辐射。 大气对太阳辐射的反射没有选择性，因而反射光呈白色。
散 射
含义：当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的 一部分便以这些质点为中心，向四面八方弥散，这种现象称为大气的散射。
特点：散射改变了太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。
案例：在太阳辐射的可见光中，蓝光、紫光的波长较短，容易被空 气分子散射，因而晴朗的天空呈现蔚蓝色。
吸 收
含义：大气对太阳辐射的吸收具有选择性。平流层大气中的臭氧，主 要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。对流层大气中的水汽和二氧 化碳等，主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。
特点：大气对太阳辐射 中能量最强的可见光却吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射 到地面上来。也就是说，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。
影响太阳辐射的因素
大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用，削弱了到达地面 的太阳辐射。到达地面的太阳辐射不是均匀分布的，而是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。
太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系示意图
地平线
大气
太阳辐射
大气上界
课堂活动
阅读下列材料，完成相关任务。
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。
不同性质地面的反射率图
课堂活动
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？
海拔高度
日照时间
太阳高度角
天气状况
影响太阳辐射的因素
影响太阳辐射的因素
太阳高度越大，太阳辐射通过的大气路程就越短，被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射就越多。
影响太阳辐射的因素
地势越高，大气越稀薄，被大气削弱的太阳辐射越少。
影响太阳辐射的因素
云层越厚，云量越大，对太阳辐射的削弱越多，太阳辐射强度越少。
影响太阳辐射的因素
日照时间越长，地面接受的太阳辐射就越多；
日照时间越短，则反之。
课堂小结
削弱作用 参与的物质 主要作用 典例
吸收 对流层大气中的水汽和二氧化碳；平流层大气中的臭氧 水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线 平流层中的气温随高度的增加而上升；地面生物免遭过多紫外线的伤害
散射 空气分子或微小尘埃 使一部分太阳辐射改变方向，从而不能到达地面 蓝、紫色光最容易被散射，故晴朗的天空呈蔚蓝色；日出前的黎明、日落后的黄昏，天空仍然明亮
反射 大气中的云层和较大颗粒的尘埃 大气中的云层和尘埃将投射到其上的太阳辐射的一部分反射回宇宙空间 夏季天空多云时，白天的气温不会太高
大气对地面的
保温作用
02
长波辐射与短波辐射
原理：
地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外（主要是向大气层）释放辐射能量，形成地面辐射。
依据：
由实验得知，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之越长。由于地面的温 度比太阳低得多，因此地面辐射的波长比太阳辐射要长得多，其能量主要集中在红外线部分。
划分：
通常根据辐射波长的差异，将太阳辐射 称为短波辐射，而将地面辐射称为长波辐射。
大气对地面的保温作用
对流层大气中的水汽和二氧化碳等，可强烈地吸收地面辐射。
地面辐射释放的能量，除极少一部分透过大气返回宇宙空间外，
绝大部（75%~95%）都被截留在对流层大气中，使大气增温。
所以说，地面是对流层大气主要的直接热源。
大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续，大气通过对地面长波辐射的吸收，实现了大气的受热过程。大气受热之后，又通过大气逆辐射 的形式弥补了地面辐射的损失，实现对地面的保温作用。
具体图示分析如下：
太阳辐射
大气吸收
太阳辐射
短波辐射
长波辐射
射向宇宙空间
大气辐射
大气吸收
地面辐射
射向宇宙空间
大气上界
大气
地面辐射
太阳辐射
大气辐射
大气逆辐射
辐射类型
辐射比较
辐射名称 辐射类型 辐射方向 作用
太阳辐射 短波辐射 射向地面 地面的直
接热源
地面辐射 长波 辐射 射向大气 和宇宙空间 对流层大气的直接热源
大气辐射 长波辐射 射向宇 宙空间 大气逆辐射
会使地面增温
大气逆辐射 射向地面 课堂活动
大气具有允许太阳短波辐射透入大气低层，并阻止地面和大气长波辐射逸出大 气层的作用。因可使大气温度保持较高的水平，故称大气保温效应。20 世纪初期前， 人们曾误认为玻璃温室（不经人工加热的花房）保温机制与大气保温机制相同，因 而将大气保温效应称为“温室效应”。1909 年，美国物理学家伍德（1868—1955）分 别用岩盐（对长短波辐射都透过，不会截留长波辐射）和玻璃（有透过短波辐射而 截留长波辐射的能力）做成温室（花房）实验，结果两个温室内的温度一样高。这 表明温室的保温作用，主要不是它阻截或吸收长波辐射，而是玻璃或岩盐壁阻止室 内（暖）外（冷）空气以对流或湍流（又称乱流或紊流，指流体的不规则运动）方 式的热交换。据研究，这种阻止空气在室内外热交换作用，比大气保温气体吸收长 波辐射致暖作用大 3~4 倍。
议一议，大气保温效应与温室效应的原理相同吗？
结合材料和所学知识，比较两者的异同。
玻璃温室效应
温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。
大棚农业
课堂阅读
大气热力作用的意义
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℃，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℃左右，形成适宜人类生存的温度环境。
月球昼夜温差
2.说明下列现象，并解释其成因。
月球基本上没有大气，赤道处中午高达127℃，晚上最低达-183℃。月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多。
课堂活动
深秋至次年早春季节，霜冻多出现在晴朗的夜晚。尝试解释其成因。
晨昏蒙影
课堂活动
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。
晨昏蒙影是由大气反射和折射引起的，是晨光始和昏影终的总称，按不同的需要，晨昏蒙影分为三级，它们是民用晨昏蒙影、航海晨昏蒙影和天文晨昏蒙影，其晨光始（发生在早晨就是晨光始）和昏影终（发生在晚上就是昏影终）的太阳中心分别在地平以下6°、12°、18°。
①太阳中心在地平下6°时称为民用晨光始或民用昏影终，从民用晨光始到日出或从日没到民用昏影终的一段时间称为民用晨昏蒙影，这时天空明亮，可以进行户外作业；
②太阳中心在地平下12°时称航海晨光始或航海昏影终，从航海晨光始到民用晨光始或从民用昏影终到航海昏影终的一段时间称为航海晨昏蒙影，此时周围景色模糊，星象陆续消失或陆续出现；
③太阳中心在地平下18°时称为天文晨光始或天文昏影终，这时天空背景上开始显示或不再显示日光影响，即将脱离或呈现黑夜的景象。
晨昏蒙影分类
当堂检测
02
当堂检测
某校地理学习小组在一次活动中发现：某地区某日最高气温并没有出现在午后2：00(地方时)，而是出现在12：00(地方时)前后。他们猜想：该现象的出现与大气的热力作用有关。请结合大气的热力作用示意图，回答下题。
1.图中，表示大气对地面保温作用的箭头是(　　)
A．①　　 B．②　　
C．③　　 D．④
2.箭头①②③④中，可能导致该地最高气温
时间提前的是(　　)
A．①　　 B．②　　
C．③　　 D．④
当堂检测
3．大气的保温效应主要是由于(　　)
A．大气中的水汽和CO2吸收太阳辐射中的红外线、臭氧吸收
太阳辐射中的紫外线而增温
B．大气逆辐射对地面辐射损失热量的补偿
C．大气中的云层和尘埃对地面辐射的反射作用
D．大气热容量大，容易降温
当堂检测
下图是“大气对地面的保温作用示意图”。读图，回答下题。
4．图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数字代号按顺序依次是(　　)
A．①②③④　 B．③④②①
C．④③②① D．②③④①
5．青藏高原比长江中下游平原气温日较差大的
原因是(　　)
①离太阳近　②青藏高原比长江中下游平原太阳
高度角小　③云层厚而且夜晚长　④地势高，
空气稀薄　⑤白天太阳辐射强　⑥夜晚大气逆辐射弱
A．①②③ B．④⑤⑥ C．②⑤⑥ D．①⑤⑥
当堂检测
6.下图为某市某日不同时间气温垂直变化图，如果只考虑温度的影响，雾霾最严重的时间为(　　)
A．5时 　 B．8时
C．15时 　 D．20时
(1)图中①、②、③各表示什么辐射：
①________辐射；②________辐射；
③________辐射。
(2)图中④表示大气对太阳辐射的________作用。
(3)影响图中①强度的最主要因素是________，这是因为____________________________。
(4)地面增温主要来自图中的________，大气受热主要来自图中的________。(填代号)
当堂检测
纬度越高太阳高度角越小
7．根据下图所给内容，完成下列要求。
削弱
纬度
太阳 大气
大气逆
①
③
谢谢！

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