高中地理湘教版（2023）必修一3.2大氣受熱過(guò)程課件（共49張ppt）

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一束太陽(yáng)光，它的能量在進(jìn)入大氣層后，究竟經(jīng)歷了怎樣的過(guò)程，才溫暖了大氣？

第三章地球上的大氣

第2節(jié)大氣受熱過(guò)程

運(yùn)用圖表說(shuō)明大氣的受熱過(guò)程。

課標(biāo)要求

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解大氣的受熱過(guò)程,大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用和對(duì)地面的保溫作用

2.理解太陽(yáng)輻射和地面輻射與大氣受熱過(guò)程的關(guān)系。

3.認(rèn)識(shí)全球變暖是最緊迫的大氣環(huán)境問(wèn)題,樹(shù)立解決環(huán)境問(wèn)題的責(zé)任感。

CONTENTS

目錄

一

大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用

二

大氣對(duì)地面的保溫作用

補(bǔ)充知識(shí)學(xué)習(xí)：

所有實(shí)際的物體每時(shí)每刻都在發(fā)射熱輻射。波長(zhǎng)短于3μm的電磁輻射為短波輻射。

太陽(yáng)輻射集中于短波波段，

故將太陽(yáng)輻射稱為短波輻射。

補(bǔ)充知識(shí)學(xué)習(xí)：

任何物體都具有輻射，那么，輻射的波長(zhǎng)同溫度有什么關(guān)系？

由實(shí)驗(yàn)得知，物體的溫度越高，輻射的波長(zhǎng)越短；

物體的溫度越低，輻射的波長(zhǎng)越長(zhǎng)

太陽(yáng)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(zhǎng)波輻射

長(zhǎng)波輻射

太陽(yáng)輻射

地面輻射

大氣輻射

大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用

紅外光

可見(jiàn)光

紫外線

CO2

H2O

反射

散射

O3

大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用

吸收

吸收

2、主要形式——吸收

高層大氣

平流層

對(duì)流層

臭氧吸收大量紫外線

二氧化碳、水汽吸收

紅外線

地面

大氣吸收：指太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣時(shí)受到多種大氣成分的吸收，從而導(dǎo)致太陽(yáng)輻射能量的衰減。

臭氧、二氧化碳、水汽是最主要的吸收太陽(yáng)輻射能量的大氣成分。

特點(diǎn)：選擇性

大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的

反射作用

大氣中的云層和較大顆粒的塵埃，能將投射在其上的太陽(yáng)輻射的一部分，又反射回宇宙空間。

其中云的反射作用最為顯著，云層越低、越厚，云量越多，反射越強(qiáng)。

大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的反射沒(méi)有選擇性，因此反射光呈白色。

為什么夏季天空多云的時(shí)候，溫度不會(huì)太高？

云能夠反射太陽(yáng)輻射，云層越低、越厚，云量越多，反射越強(qiáng)，夏季天空多云，反射強(qiáng)烈，使得到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射減少，所以氣溫不高。

大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的

散射作用

當(dāng)太陽(yáng)輻射在大氣中遇到空氣分子或微小塵埃時(shí)，太陽(yáng)輻射的一部分便以這些質(zhì)點(diǎn)為中心，向四面八方彌散，這種現(xiàn)象被稱為大氣的散射。

（具有選擇性）

空氣分子、微小塵埃——波長(zhǎng)較短的藍(lán)、紫色光

顆粒較大的塵埃、霧粒、小水滴——各種波長(zhǎng)的光

散射

散射

晴朗正午的天空為什么是藍(lán)色的？

奇妙的天空：

晨昏蒙影

傍晚的天空為什么是紅色的？

陰天的天空為什么是灰白色的？

由于藍(lán)光、紫光波長(zhǎng)較短，當(dāng)太陽(yáng)光受到大氣分子散射時(shí),藍(lán)光、紫光被散射得多一些，由于天空中布滿了被散射的藍(lán)光,地面上的人就看到天空呈現(xiàn)出蔚藍(lán)色。

早晚陽(yáng)光斜射，穿過(guò)路程長(zhǎng)，短波各色光皆被散射，剩下紅光投射地面陽(yáng)光紅似火，地平線附近的天空呈紅色霞光

陰天或污染嚴(yán)重的時(shí)，云層或粉塵多，太陽(yáng)光線穿過(guò)大氣層時(shí)主要發(fā)生的是較大塵埃引起的散射，這種情況下各種波長(zhǎng)的光都會(huì)被散射因而天空呈灰白色

日出前和日落后太陽(yáng)光雖然不能直接射到地面，但可以射到地球的大氣層，由于高空大氣層里的質(zhì)點(diǎn)和塵埃對(duì)太陽(yáng)輻射起散射作用，從而形成晨昏蒙影的現(xiàn)象。

作用形式參與作用的大氣成分作用特點(diǎn)

吸收作用

反射作用

散射作用

臭氧、水汽、二氧化碳

云層、塵埃

空氣分子、微小塵埃、云滴

有選擇性

無(wú)選擇性

有選擇性

一、大氣的削弱作用

大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的

吸收作用

平流層中的臭氧，主要吸收太陽(yáng)輻射中波長(zhǎng)較短的紫外線

對(duì)流層大氣中的水汽和二氧化碳等，主要吸收太陽(yáng)輻射中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線

太陽(yáng)輻射的能量主要集中在可見(jiàn)光區(qū)，但是大氣對(duì)于可見(jiàn)光的吸收缺極少，大部分的可見(jiàn)光可以穿過(guò)大氣層照射到地面來(lái)。所以，大氣直接吸收的太陽(yáng)輻射只占一小部分，特別是對(duì)流層大氣，太陽(yáng)輻射并不是主要的直接熱源。

3、影響到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射的因素

緯度位置

地形地勢(shì)

晝夜長(zhǎng)短

天氣狀況

“兩小兒辯日”中，一個(gè)小孩子說(shuō)：太陽(yáng)早晨和傍晚離我們近，因?yàn)榭雌饋?lái)大，另一個(gè)小孩子說(shuō)中午離我們更近，因?yàn)橹形绺鼰帷?/p>

真相到底如何呢

太陽(yáng)光在什么時(shí)候穿過(guò)的大氣最厚，什么時(shí)候最薄呢

這反映出太陽(yáng)輻射穿過(guò)的大氣厚度與太陽(yáng)高度之間是什么關(guān)系？

為何一天之中早上和傍晚比中午冷？

早上和傍晚太陽(yáng)高度小。

太陽(yáng)斜射，到達(dá)地面的輻射能量分散。

并且此時(shí)太陽(yáng)光穿過(guò)大氣層的路程長(zhǎng)，又被大氣削弱的多。

所以到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射少，感覺(jué)更冷。

思考：

赤道和兩極地區(qū)是否也是類似的原因呢？

低緯度地區(qū)，太陽(yáng)高度大，經(jīng)過(guò)大氣路程短，削弱少，到達(dá)地面太陽(yáng)輻射強(qiáng)；

高緯度地區(qū)、太陽(yáng)高度小，經(jīng)過(guò)大氣路程長(zhǎng)，削弱多，到達(dá)地面太陽(yáng)輻射弱。

影響因素一：太陽(yáng)高度

大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用存在時(shí)空差異

3、影響地面輻射的主要因素

（2）地形地勢(shì)

想一想；為什么同緯度的青藏高原地區(qū)和四川盆地地區(qū)得到的太陽(yáng)輻射量不同？

青藏高原海拔高、空氣稀薄，太陽(yáng)輻射強(qiáng)；而四川地區(qū)多陰雨天氣，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用強(qiáng)。

3、影響地面輻射的主要因素

（3）天氣

晴天溫度高，陰天溫度低。

晴天云量少，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱

陰天云量多，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用強(qiáng)

到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射量就可以完全被地面吸收嗎？

0

50

100

水泥路

沙土

黏土

淺色土

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

太陽(yáng)輻射

2.如圖3-14所示，投射到地面的太陽(yáng)輻射,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間。地面對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率大小,取決于地面的性質(zhì),如顏色、干濕狀況、粗糙程度等。不同性質(zhì)的地面,反射率的差異較大。讀圖,完成相關(guān)任務(wù)。

1.比較不同性質(zhì)地面的反射率，說(shuō)一說(shuō)哪些種類地面的反射率較高，哪些種類地面的反射率較低。

新雪、城市水泥路面、冰反射率較高；

地表不同性質(zhì)地面的反射率

海洋、耕地、土壤反射率較低。

2.分析地面性質(zhì)與反射率之間的關(guān)系

地表不同性質(zhì)地面的反射率

一般來(lái)說(shuō),深色土壤的反射率比淺色土壤小,潮濕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,陸地表面的反射率為10%～50%。新雪面反射率最大,可達(dá)95%。水面反射率隨太陽(yáng)高度角而變,太陽(yáng)高度角愈小反射率愈大。

影響地面吸收

的太陽(yáng)輻射量的因素

01

太陽(yáng)高度

02

海拔

03

天氣

04

地面反

射率

大氣對(duì)地面的保溫作用

目錄

CONTENTS

01.

太陽(yáng)暖大地

02.

大地暖大氣

03.

大氣還大地

太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣的削弱作用后到達(dá)地表

一部分被地面反射

一部分被地面吸收

吸收部分再次轉(zhuǎn)化為地面輻射

地面輻射

太陽(yáng)輻射

反射

吸收

太陽(yáng)暖大地

大地暖大氣

對(duì)流層大氣中的水汽和二氧化碳等，可強(qiáng)烈地吸收地面輻射。

地面輻射釋放的能量，除極少部分透過(guò)大氣返回宇宙空間外，絕大部分(75%~95%)都被截留在對(duì)流層大氣中，使大氣增溫。所以說(shuō)，地面是對(duì)流層大氣主要的直接熱源。

水汽

水汽

水汽

水汽

CO2

水汽

CO2

水汽

CO2

CO2

大氣吸收地面輻射增溫的同時(shí)，也向外輻射能量。大氣的溫度比地面還低，所以大氣輻射也是長(zhǎng)波輻射。

大氣輻射的一部分向上射向宇宙空間，大部分向下射到地面。射向地面的大氣輻射，方向與地面輻射相反，故稱為大氣逆輻射。

大氣還大地

太陽(yáng)輻射

地面增溫

地面吸收

射向宇宙

地面輻射

大氣吸收

大氣逆輻射

大氣吸收

大氣逆輻射

地面輻射是對(duì)流層大氣增溫的直接能量來(lái)源

大氣上界

太陽(yáng)暖大地

大氣還大地

大地暖大氣

對(duì)流層大氣的受熱過(guò)程

短波輻射

長(zhǎng)波輻射

大氣輻射

反射

散射

大氣逆輻射，白天跟晚上都會(huì)發(fā)生

注意

白天多云，對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用強(qiáng),氣溫不會(huì)太高。

夜晚多云，大氣逆輻射作用（保溫作用）強(qiáng)，氣溫不會(huì)太低。

1、大氣對(duì)地面的保溫作用主要是由于（）

A.大氣吸收太陽(yáng)輻射而增溫

B.大氣逆輻射對(duì)地面輻射損失熱量的補(bǔ)償

C.大氣對(duì)地面輻射的反射作用

D.大氣熱容量大，不易降溫

2、同一經(jīng)緯度“高處不勝寒”的原因是（）

A.氣壓低B.空氣稀薄

C.到達(dá)的太陽(yáng)輻射少D.到達(dá)的地面輻射少

(1)圖中箭頭，表示“大氣保溫作用”的是()

A．①B．②

C．③D．④

(2)使近地面大氣溫度升高的熱量傳遞過(guò)程主要是()

A．①→②→③

B．①→④→②

C．②→③→④

D．③→②→④

解該類題應(yīng)從以下三點(diǎn)入手:

(1)讀圖要注意兩個(gè)“面”即“大氣上界面”和“地面”。

(2)依據(jù)兩個(gè)“面”確定四個(gè)輻射的方向。

(3)依據(jù)輻射方向確定“輻射源”,確定輻射名稱和熱量傳播空間。

判一判——保溫作用

燃燒秸稈增加煙霧，二氧化碳等，增強(qiáng)大氣逆輻射，提高溫度。

燃燒秸稈

地面是對(duì)流層大氣的直接熱源，離地面越遠(yuǎn)溫度越低。

高處不勝寒

判一判——保溫作用

太陽(yáng)短波輻射能從玻璃溫室或塑料薄膜穿過(guò)，地面長(zhǎng)波輻射會(huì)受玻璃溫室塑料薄膜阻擋，使熱量保留下來(lái)，溫度升高，農(nóng)作物可以提早成熟

晴朗的夜晚，大氣保溫作用弱，地面輻射降溫快

玻璃溫室

霜凍，多出現(xiàn)在晴朗的夜晚

全球變暖

溫室氣體排放增多

大氣吸收地面輻射增多

大氣逆輻射增強(qiáng)

氣溫升高全球變暖

南極雪地變紅？

2023年2月9日，巴西科學(xué)家在南極北端西摩島測(cè)得20.75°C的新高溫記錄，這是1880年有氣象記錄以來(lái)，南極首次突破20°C

小結(jié)：大氣對(duì)地面的保溫作用

太陽(yáng)

地面

大氣

短波輻射

長(zhǎng)波輻射

大氣逆輻射

太陽(yáng)暖大地

大地暖大氣

大氣還大地

保溫作用

兩種作用大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用，大氣對(duì)地面的保溫作用

三個(gè)過(guò)程太陽(yáng)暖大地，大地暖大氣，大氣還大地

大氣受熱過(guò)程的意義

1.提高地表平均溫度

溫室效應(yīng)

陰天夜晚，沒(méi)有太陽(yáng)輻射，地面的溫度也不會(huì)太低

2.減小了氣溫日較差

大氣的熱力作用

大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用

大氣對(duì)地面的保溫作用

太陽(yáng)輻射

大氣

吸收作用

反射作用

散射作用

削弱作用

地面

大氣逆輻射

地面輻射

保溫效應(yīng)

直接

熱源

直接

熱源

宇

宙

空

間

總結(jié)

電視劇《闖關(guān)東》中的場(chǎng)景：“主人公朱開(kāi)山為了避免所種的莊稼遭受霜凍危害，在深秋的夜晚帶領(lǐng)全家及長(zhǎng)工們?cè)谔镩g地頭點(diǎn)燃了柴草……”。結(jié)合大氣受熱過(guò)程示意圖，完成。

3．關(guān)于圖中a、b、c所代表的內(nèi)容，敘述正確的是（）

A．a(chǎn)代表大氣的直接熱源

B．a(chǎn)、b、c所代表的輻射波長(zhǎng)的長(zhǎng)短關(guān)系是a<b<c

C．b代表的輻射主要被大氣中的臭氧吸收

D．c代表的輻射與天氣狀況無(wú)關(guān)

4．朱開(kāi)山一家燃燒柴草防御霜凍的做法，有利于（）

A．增強(qiáng)a輻射B．增強(qiáng)b輻射

C．增強(qiáng)c輻射D．改變b的輻射方向

a

b

c

大氣上界

某學(xué)校地理興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)：做兩個(gè)相同規(guī)格的玻璃箱(如圖)，甲底部放一層土，中午同時(shí)把兩個(gè)玻璃箱放在日光下，十五分鐘后，同時(shí)測(cè)玻璃箱里的氣溫，結(jié)果發(fā)現(xiàn)底部放土的比沒(méi)有放土的足足高了3℃。據(jù)此完成：

5．該實(shí)驗(yàn)主要目的是測(cè)試（）

A．大氣主要的直接熱源B．大氣的熱力運(yùn)動(dòng)

C．一天中最高氣溫出現(xiàn)的時(shí)刻D．大氣的溫室效應(yīng)

6．甲箱溫度比乙箱溫度高的原因是（）

A.太陽(yáng)輻射強(qiáng)弱差異B.地面輻射強(qiáng)弱差異

C.大氣吸熱強(qiáng)弱差異D.大氣輻射強(qiáng)弱差異

支架

支架

玻璃箱

土層

乙

甲

地球的晝夜溫差約為10℃,月球表面的晝夜溫差可達(dá)310℃，請(qǐng)你繪制地球表面和月球表面受熱過(guò)程示意圖，并解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因

作業(yè)

月球

太陽(yáng)輻