大氣的受熱過程 高中地理人教版（2019）必修一

第二章第二節(jié)課時1運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環(huán)流原理，并解釋相關(guān)現(xiàn)象。課程標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合相關(guān)知識，區(qū)分大氣熱量的根本來源和直接來源。(綜合思維)運用示意圖，說明大氣的受熱過程和大氣的保溫作用原理。(綜合思維)學(xué)習(xí)目標(biāo)12運用大氣的受熱過程和大氣的保溫作用原理，解釋相關(guān)生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象。(地理實踐力)3大氣的受熱過程一短波輻射長波輻射圖例：太陽輻射大氣的最重要的能量來源短波輻射長波輻射圖例：太陽輻射吸收散射大氣反射大氣對太陽輻射的削弱作用雷雨天氣天空昏暗濃密的低云將太陽可見光幾乎全部反射蔚藍(lán)色天空（選擇性散射）灰白色天空（無選擇性散射）大氣對太陽輻射的散射作用大氣散射現(xiàn)象天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色夕陽紅晨昏蒙影教室里白天不需要開燈卻能看書霞是日出、日落前后天空或云層上出現(xiàn)的彩光，由接近地平線的太陽光經(jīng)大氣中塵埃、水汽和空氣分子散射后的剩余色光形成。日出、日落時分，太陽光經(jīng)過大氣的路程比正午時分長，更多的藍(lán)光、紫光在進入我們的視野前被散射掉了，剩下主要包括紅光、橙光的太陽光。1.通常太陽越接近地平線，朝霞、晚霞的顏色就越紅。觀察這一自然現(xiàn)象，并思考其形成原因。越接近地平線，水汽和塵埃越多，大氣對太陽光的散射作用越明顯，散射掉的藍(lán)光和紫光越多，保留下來的紅光和橙光看起來越明顯。2.大氣中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的顏色就越紅。朝霞、晚霞與天氣有一定關(guān)系，如有“朝霞不出門，晚霞行千里”的諺語。觀察這一自然現(xiàn)象，驗證該諺語預(yù)報天氣的可靠性，并思考其中的道理。

朝霞說明早晨大氣中水汽多，隨著太陽升高，近地面溫度升高，對流加強，容易造成陰雨天氣而不便出行。相反，晚上由于日落，大氣趨于穩(wěn)定，對流減弱，云也易于消散，一般天氣晴好。在日出之前（黎明）和日落以后（黃昏）的一段時間，天空仍然明亮，處于半光明狀態(tài)。這段時間，既不是真正的白晝，也不是真正的黑夜，是晝夜交替的過渡時期。天文學(xué)稱之為晨昏蒙影。簡析晨昏蒙影形成的原因。這種現(xiàn)象是由于大氣散射引起的，在日出前和日落后陽光雖然不能直接照射到地面上，但可以照射到地面上空的大氣上，產(chǎn)生以空氣分子或塵埃為中心的散射作用，使一部分光線到達(dá)地面。從而產(chǎn)生晨昏蒙影。圖3-13太陽高度與太陽輻射經(jīng)過大氣路程長短的關(guān)系示意由低緯度向兩極遞減。低緯度地區(qū)的太陽高度大，太陽輻射經(jīng)過大氣的路程短，被大氣削弱得少，

到達(dá)地面的太陽輻射多。兩極地區(qū)的情況則相反。地面太陽輻射的分布規(guī)律太陽光線與地平面的夾角圖3-13太陽高度與太陽輻射經(jīng)過大氣路程長短的關(guān)系示意太陽光線與地平面的夾角大氣對太陽輻射的削弱作用存在時空差異低緯度地區(qū)、正午、太陽高度大，經(jīng)過大氣路程短，削弱少，太陽輻射強；高緯度地區(qū)、早晚、太陽高度小，經(jīng)過大氣路程長，削弱多，太陽輻射弱。影響因素一：太陽高度海拔高，空氣稀薄，對太陽輻射的削弱作用弱，到達(dá)地面的太陽輻射多。大氣對太陽輻射的削弱作用存在時空差異西藏拉薩被稱為“日光城”影響因素二：海拔晴天云量少，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，氣溫高。陰天云量多，大氣對太陽輻射的削弱強，氣溫低。大氣對太陽輻射的削弱作用存在時空差異影響因素三：天氣散射有選擇性，波長越短越容易被散射無選擇性，較大顆粒的塵埃可散射可見光所有波段吸收O3吸收紫外線、CO2和水汽吸收紅外線有選擇性O(shè)3CO2/H2O地表反射云層、塵埃具有反射作用無選擇性，與云量呈正相關(guān)地表日出前、日落后，天空是明亮的未開燈的教室，卻能看見東西晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色，夕陽紅大氣對太陽輻射的削弱作用藍(lán)紫光最易被散射，紅黃光最不易被散射小結(jié)短波輻射長波輻射圖例：太陽輻射地面吸收吸收散射地面反射大氣反射地面對太陽輻射的吸收與反射如圖3-14所示，投射到地面的太陽輻射，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。地面對太陽輻射的反射率大小，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，說一說哪些種類地面的反射率較高，哪些種類地面的反射率較低。（2）分析地面性質(zhì)與反射率之間的關(guān)系。如圖3-14所示，投射到地面的太陽輻射，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。地面對太陽輻射的反射率大小，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，說一說哪些種類地面的反射率較高，哪些種類地面的反射率較低。（2）分析地面性質(zhì)與反射率之間的關(guān)系。新雪最大淺色大于深色干燥大于濕潤平滑大于粗糙短波輻射長波輻射圖例：地面輻射逸出大氣吸收太陽輻射大氣反射地面吸收吸收散射地面反射地面輻射與大氣增溫75%-95%紅橙黃綠青藍(lán)紫0246810120.20.40.811.523紫外區(qū)可見光區(qū)紅外區(qū)波長（um）輻射能力[J/（cm2·min·um）]一切溫度高于絕對零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，通過實驗可知：物體的溫度越高，輻射的波長越短物體的溫度越低，輻射的波長越長太陽表面溫度約6000°C

太陽輻射

短波輻射

地球固體表面平均溫度約15°C

地面輻射長波輻射

近地面大氣平均溫度約15°C

大氣輻射

長波輻射

太陽輻射能主要集中在波長較短的可見光波段，約占總量的50％。太陽短波輻射與地面長波輻射短波輻射長波輻射圖例：地面輻射逸出大氣吸收太陽輻射大氣反射地面吸收吸收散射地面反射地面輻射與大氣增溫

75%~95%地面輻射是對流層大氣的主要直接熱源在對流層，海拔越高，離太陽越近，反而越寒冷，簡析其原因。地面是近地面大氣主要、直接的熱源。海拔越高、離地面越遠(yuǎn)的地方，接收到的地面輻射越少，所以溫度越低。合作探究正常情況下，海拔每升高100m氣溫下降0.6℃假設(shè)山麓海拔1000m處氣溫為12℃，計算該山上山頂雪線的高度是多少？1000m12℃2000m6℃3000m0℃合作探究大氣對地面的保溫作用二短波輻射長波輻射圖例：逸出太陽輻射大氣反射地面吸收吸收散射地面反射大氣輻射與大氣逆輻射地面輻射逸出(大氣輻射)返回地面(大氣逆輻射)

大氣的保溫作用大氣吸收ABDIHGECFK分別說明箭頭A～K所代表的含義知識鞏固大氣上界地面太陽輻射地面吸收地面增溫射向宇宙空間射向宇宙空間大氣輻射大氣逆輻射大氣的”保溫效應(yīng)”“太陽暖大地”“大地暖大氣”“大氣還大地”被近地面CO2水汽吸收地面輻射大氣吸收、反射、散射等削弱作用射向宇宙空間地面輻射是近地面大氣主要、直接的熱源大氣吸收地面保溫地面反射太陽輻射是地球大氣最重要的能量來源小結(jié)1.深秋至第二年早春季節(jié)，霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚。晴朗的夜晚，大氣逆輻射弱，保溫作用弱，地面輻射降溫快，地面溫度低，近地面水汽容易凝結(jié)成冰晶附著在地面物體上，形成霜。合作探究秋冬季節(jié)，我國北方農(nóng)民常用人造煙霧的辦法，使地里的蔬菜免遭凍害。合作探究

2.運用大氣的熱力作用原理解釋新疆地區(qū)“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”現(xiàn)象。新疆地處內(nèi)陸，氣候干旱，晴天多，云量少。白天大氣的削弱作用弱，到達(dá)地面的太陽輻射多，氣溫高，出現(xiàn)“午穿紗”的現(xiàn)象；晚上大氣的保溫作用弱，地面損失熱量多，至清晨近地面氣溫達(dá)到最低，故有“早穿皮襖”的現(xiàn)象。合作探究3.請嘗試用大氣受熱過程的原理解釋全球變暖的原因。大氣