大气的受热过程备课ppt课件

第一节大气的热状况与大气运动,1,2.1.1大气的受热过程,思考：1、大气是在对太阳辐射起什么作用和地面起什么作用的同时使自身受热?2、大气对太阳辐射的吸收具有？3、蔚蓝色天空形成的原因？4、太阳辐射最终被地表吸收的占？5、如何解释“日出江花红胜火”？6、物体辐射的原理？7、大气存在对于生命的意义？,2,1、运用图示说明大气的受热过程。2、了解大气保温作用的基本原理。3、遵循传统的认知规律，以图片以及生活中的事例引入，提出问题，引导学生思考，与学生共同探索，最终得出结论。,3,4,课前实验：准备两支温度计（初始温度相同），其中一支放在透明的塑料袋中。将两支温度计同时放在阳光充足的地方，5分钟后记录两支温度计的读数。重复实验两次。,探究,5,为什么两只温度计的读数会不同？瓶内的温度计读数为什么会较高？,6,我们先回顾大气的组成,7,对流层,平流层,上冷下热高空对流,电离层,高层大气,大气的垂直分层,O3,8,说一说：这种大气现象叫什么？其能量来源来自哪里？,9,从生活常识知：离热源越近，热辐射越强，物体温度越高。假定推理:离太阳越近，受热越多，温度应该越高。,探究一：大气的受热过程,10,现象一：人们常说“高处不胜寒”，炎热的夏天人们为了避暑，通常喜欢到地势较高的地区去，因为地势高气温较低。,11,现象二:晴天的中午，站在水泥地面的操场上与站在足球场地草坪上，感觉有什么不同？,因为两地地面性质不同，造成他们气温的差异,12,现象三：,经测量知：近地面（对流层）大气的温度变化特征：随着离地面的高度的增加而递减,现象探讨：,思考：图中现象与常识相符吗？为什么会有这样的现象？,对流层,平流层,高层大气,14,物体辐射原理：物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之越长。太阳表面温度6000k（太阳辐射的能量主要集中在波长较短的可见光区：波长在0.4到0.76微米之间）太阳辐射:短波辐射。地球固体表面平均温度约为22（地面辐射其能量主要集中在波长较长的红外线部分）地面辐射:长波辐射。地球表面的平均气温约为15（大气辐射其能量主要集中在波长较长的红外线部分）大气辐射:长波辐射。,15,太阳辐射,地面吸收,大气吸收,地面辐射,大气吸收,射向宇宙空间,说一说：大气的受热过程,1.“太阳暖大地”,2.“大地传大气”,想一想：近地面大气主要、直接的热源是什么？根本来源是什么？,大气辐射,射向地面,3.“大气还大地”,大气逆辐射,16,太阳辐射穿过大气层。太阳辐射到达地表。(太阳暖大地)地面吸收太阳辐射增温的同时，再把热量传给大气。（大地暖大气）,大气的受热过程,17,太阳辐射,地面吸收,地面辐射,大气吸收,大气的受热过程,思考：近地面大气主要、直接的热源是什么？根本来源是什么？,18,地面,大气上界,减少了53%的太阳辐射能量哪去了？,只有47%的太阳辐射能量到达地表,19,探究任务1根据上面的动画演示，请同学们想一想，减少的53%的太阳辐射能量哪去了？要想找到答案，同学们需要了解哪些地球大气的知识？请搜集地球大气圈的相关知识。,20,（一）、削弱作用,太阳辐射通过哪些环节被削弱了？哪些环节的削弱作用具有选择性特征？到达地面的辐射能被地面全部吸收吗？,21,（一）大气对太阳辐射的削弱作用1、选择吸收：臭氧吸收紫外线；水汽和二氧化碳吸收红外线；大气直接吸收的太阳辐射能量很少。2、云的反射作用：云层越厚，云量越多，反射越强。夏天多云的白天气温不高3、散射作用：空气分子或微小尘埃的散射。波长较短的蓝光易被散射。4、太阳高度角：使太阳辐射经过的大气路径不同，是太阳辐射由低纬向极地递减的原因之一。,22,大气吸收,大气反射,大气上界,大气对太阳辐射的削弱作用,大气散射,(一）大气对太阳辐射的削弱作用,23,平流层中的臭氧,对流层中的水汽和二氧化碳,1、大气对太阳辐射的吸收具有选择性,想一想,是不是太阳辐射中的能量全被大气吸收了呢？,紫外线,红外线,24,1、大气对太阳辐射的吸收作用,臭氧大量吸收紫外线,二氧化碳、水汽吸收红外线,大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气到地面。,-具有选择性,25,2.大气对太阳辐射的反射作用,-没有选择性,云层越厚，云量越多，反射越强。,26,2、大气对太阳辐射的反射作用：,参与的大气成分：,特点：,3、大气对太阳辐射的散射作用：,参与的大气成分：,云层、尘埃,无选择性,空气分子和微小尘埃,特点：,具有选择性,27,空气分子、微小尘埃,3.大气对太阳辐射的散射作用,散射,散射,波长较短的蓝、紫色光,各种波长的光,颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴,-具有选择性,-没有选择性,28,4、大气削弱作用与纬度,纬度低太阳高度大经过的大气路程短大气削弱少,纬度高太阳高度小经过的大气路程长大气削弱多,大气上界,地球,29,大气对太阳辐射的散射作用,太阳高度角的影响,30,臭氧（平流层）水汽、二氧化碳（对流层）,紫外线,红外线,吸收强烈，有选择性，大部分可见光可穿透,云层、尘埃,各种波长同样被反射,无选择性，反射光呈白色,空气分子、微小尘埃,蓝色光最易被散射,向四面八方散射，有选择性,31,对流层大气中的二氧化碳和水汽吸收75%-95%的地面长波辐射，使大气增温，大气长波辐射大部分射向地面，叫大气逆辐射。,透明体,隔热层,32,没有大气的月球情况,有大气的地球的情况,大气上界,大气逆辐射的存在，对地球有什么作用？是如何作用的？,白天:月球表面温度高（172），地球表面气温低,夜,探究二、大气的保护作用（月球表面和地球表面受热过程比较）,夜晚:月球表面温度低（-183），地球表面气温高,33,（二）大气对地面的保温作用,白天:月球表面温度高（172），地球表面气温低,夜晚:月球表面温度低（-183），地球表面气温高,34,想一想:地球和月球昼夜温差为什么产生这么大的差异？,地球白天极端最高气温达58.8,昼夜温差一般在50左右,35,（二）大气的温室效应,、原理：物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之越长。、地面辐射和大气辐射是长波辐射。其能量主要集中在红外线部分。、地面是对流层大气主要的直接热源。、大气逆辐射：对流层大气中的二氧化碳和水汽吸收75%-95%的地面长波辐射，使大气增温，大气长波辐射大部分射向地面，叫大气逆辐射。、大气温室效应：（见下页图）,36,（二）、保温作用,?,37,作用：大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，降低了白天的最高气温和提高了夜间的最低气温，从而减小了气温日较差，使地球表面平均气温提高到15，维持地球上的生态系统。,38,现象探究一：,现实生活中，每天最高气温并不是出现在太阳高度最大的正午12点，而是出现在14点钟。请根据所学知识简要解释其主要原因？,39,现象探究二：,自然条件相同的情况下，晴朗的晚上与多云的晚上相比，气温有无不同，请说明原因。,40,在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？,现象探究三：,41,利用塑料大棚，发展反季节果蔬，又是利用了什么原理呢？,现象探究四：,42,现象探究四：塑料大棚和玻璃温室都能够改善农业生产条件。请简要说明原因。,43,地面,大气上界,减少了53%的太阳辐射能量哪去了？,只有47%的太阳辐射能量到达地表,44,高度(千米),0,12,50,对流层,平流层,高层大气,大气的垂直分层,水汽、二氧化碳,臭氧,大量离子、原子,45,实验得知：物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短。物体的温度越低，辐射中最强部分的波长越长。,太阳辐射、地面辐射、大气辐射主要电磁波谱波段分布示意图,短波辐射,长波辐射,46,活动要求1.每四人组成一个探究小组；2.各组选一位组长负责探究学习的进度和质量；选一位记录员记录本组探究的结果；选一名同学做本组发言人；3.小组探究讨论时间为5分钟；4.各小组之间可以相互讨论。,47,探究材料,48,49,反射,散射,吸收,50,大气上界,太阳辐射能量(100%),剩下47%的太阳辐射能量到达地面,大气层还吸收了19%的能量,大气反射、散射掉34%的太阳辐射能量,地面,讨论问题地面与大气之间的热量是怎样传递的？,51,探究任务2地面与大气之间的热量是怎样传递的？,大气上界,52,地面辐射,大气辐射,大气逆辐射,地面与大气之间的热量传递过程,大气上界,53,166,166,地面是低层大气的主要热源。大气对地面起到保温作用。,1.表中合计一栏内的数值应分别是多少?从中能得到什么结论？,3.从低层大气支出的能量比例中能得到什么结论？,2.从低层大气获得的能量比例中能得到什么结论？,54,太阳辐射,地面,大气,1,2,3,4,5,大气逆辐射,地面辐射,削弱作用,大气辐射,地面辐射,知识整理,55,讨论问题1为什么大气中的二氧化碳增多，能引起全球变暖？大气中的二氧化碳吸收地面长波辐射，增强了大气逆辐射，加强了大气对地面的保温作用。,56,请分别比较A与B、C与D近地面气温的差异。,讨论问题2,57,识图游戏：,太阳,地面,大气,宇宙,58,识图游戏,太阳,地面,大气,宇宙,太阳辐射,地面辐射,大气辐射,大气逆辐射,59,一、大气的受热过程,短波辐射（可见光）,大气几乎不吸收,长波辐射（红外线）,被大气中的水汽、CO2大量吸收,2.大气的受热过程,太阳辐射,大部分到地面,地面辐射,大气辐射,大气吸收很少,大气反射很少,大气逆辐射,结论：地面是大气直接的热源。,3.大气的保温作用：,大气大量吸收地面的长波辐射而增温,大气逆辐射补偿了部分地面损失的热量,地面温度升高,大气升温,60,资料：青藏高原平均海拔在4000米以上，太阳辐射很强，是我国太阳能最丰富的地区，日照时数也是全国的高值中心。但同时也是我国最冷的地区，最热月平均最高气温只有1015度左右，年平均气温只有7.1度。拉萨的年平均气温和最热月平均气温就比同纬度的重庆、上海低了1015度。,1.青藏高原为什么能成为我国太阳能最丰富的地区？,2.青藏高原的太阳辐射很强，但气温却很低，两者之间有矛盾吗？为什么？,海拔高,空气稀薄，云量少，晴天多，大气削弱作用少。,没有矛盾。因为:1.虽然太阳辐射强,但是海拔高,来自大地面的热量少；2.云量少保温作用也弱.(注:气温低出现在没有太阳的时候),61,(三)太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射之间的关系,直接热源,直接热源,62,大气的受热过程,大气上界,大气吸收,射向宇宙空间,射向宇宙空间,射向地面,“太阳暖大地”,“大地暖大气”,“大气还大地”,大气反射、散射,一部分被生物转化为化学能储存在生物体内,地面反射,平流层中的臭氧吸收紫外线、对流层中的水汽和二氧化碳吸收红外线,大气反射（主要是云层，反射太阳辐射中各种波长）大气散射（主要是空气分子和细小尘埃可见光中的波长较短的蓝紫光,63,大气的受热过程,大气上界,大气吸收,射向宇宙空间,射向宇宙空间,射向地面,“太阳暖大地”,“大地暖大气”,“大气还大地”,大气反射、散射,一部分被生物转化为化学能储存在生物体内,地面反射,64,大气的受热过程,能量来源：太阳辐射,吸收和反射等,基本过程：大气对太阳辐射的作用,最后结果：地面是大气的直接热源,大部分太阳辐射到达地面,65,太阳,地面,大气,宇宙,太阳辐射,地面辐射,大气辐射,大气对太阳辐射的削弱作用,大气对地面的保温作用,大气逆辐射,66,练习：,1.图中A、E、H所表示的辐射中属短波辐射的有，属长波辐射的有。,2.从辐射数量上看AD的原因是：。,3.对地面起保温作用的总要环节是：。,4.晴天与阴天的气温日较差哪个大?为什么？,5.露或霜为什么会出现在晴朗的夜晚？,A,E、H,因为D是太阳辐射进入大气层后受到大气的吸收和反射等作用.,F大气吸收地面辐射H大气逆辐射补充,晴天大,因为大气逆辐射少,保温弱,(答案同上),67,思考：这幅图可以解决多少问题？,1.四种辐射的关系和波长比较；2.大气如何保温（温室效应原理）；3.为什么一天中气温最高在午后14点？,68,1.读右图，回答下列问题。,69,（1）图中由A到B过程中总量约减少一半，主要原因是_。（2）图中B、C、D三种辐射波长由长到短的排列顺序为_，按发生的先后顺序排列为。（3）相对于太阳辐射来源来说，地面辐射为辐射；相对