大气的受热过程高中地理湘教版（2019）必修一+

2019新课标湘教版选择性必修一第二章第二节大气受热过程大气受热过程物体辐射原理辐射指的是由场源发出的电磁能量中一部分脱离场源向远处传播，而后不再返回场源的现象，能量以电磁波或粒子（如阿尔法粒子、贝塔粒子等）的形式向外扩散。自然界中的一切物体，只要温度在绝对温度零度（-273.15摄氏度）以上，都以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送热量，这种传送能量的方式被称为辐射。一切物体都会产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，且辐射中最强部分的波长越短。太阳辐射太阳不停地以电磁波的形式向四周放射能量，即太阳辐射。太阳辐射是地球大气的根本热源。太阳辐射能量最集中的部分物体的温度越高辐射中最强部分的波长越短太阳表面温度约6000°C

地球固体表面均温约22°C

近地面大气均温约15°C

太阳辐射

地面辐射大气辐射

短波辐射

长波辐射长波辐射

长短太阳辐射光谱示意图蓝紫光红光高度（km）大气密度气压水汽尘埃对流层平流层高层大气大高低小少多对流平流O3天气晴朗天气多变-80-60-40-20020406080温度（℃）臭氧层电离层01250提问：1、平流层和对流层的温度变化为什么不一致？2、为什么对流层主要的直接热源是地面？3、地面是对流层大气的主要直接热源，那地面的热源又是什么？地面吸收47%臭氧吸收紫外线水汽、二氧化碳吸收红外线大气上界云层、尘埃反射空气分子微小尘埃散射19%34%思考：太阳辐射经过大气层后为什么只有部分的能量被地面吸收？这些能量去了哪里？反射散射吸收削弱作用（反射无选择性，各波段都被反射）大气反射作用太阳辐射被反射的太阳辐射云层、较大颗粒的尘埃反射太阳辐射云层越厚、越低，云量越多，反射越强【思考】阴天白天气温不高的原因云层厚，大气对太阳辐射的反射作用强，到达地面的太阳辐射弱一、大气对太阳辐射的削弱作用→反射光呈白色大气散射大气分子、微小尘埃散射波长比自身直径短的光空气分子太阳辐射（散射具有选择性，波长短更容易被散射）大气对太阳辐射的削弱作用【思考】晴朗的天空呈现蔚蓝色蓝光与紫光波长较短，容易被散射，大气呈蓝色阴天的天空呈灰白色颗粒较多，散射较强，各种波长的光都被散射为什么信号灯是红灯和绿灯？红光、绿光的波长较长，不易被散射，穿透力强大气对太阳辐射的削弱作用晨昏蒙影，即在日出之前（黎明）和日出之后（黄昏）时，天空依然明亮日出前和日落后太阳虽然不能直接照射到地面，但由于高空大气的空气和尘埃对太阳光起散射作用，使一部分光散射到夜半球上，使天空处于半光明状态大气对太阳辐射的削弱作用【思考】为什么太阳越接近地平线，朝朝霞、晚霞的颜色就越红？①太阳越接近地平线，水汽和尘埃等越多，大气的散射作用越明显。②日出、日落前后，太阳高度角小，太阳光线经过大气的路径较长，蓝紫光波长较短，容易被散射殆尽；红光波长相对较长，不易被散射。散射掉的蓝光和紫光越多，保留下来的红光和橙光越多，因此霞的色彩就越红。f）

分析“朝霞不出门，晚霞行千里”的原理朝霞说明早晨天空有云彩存在，大气中已经有较多的水汽，及较大颗粒物，大气状态不十分稳定。随着太阳升高，热力作用增强，对流进一步发展，云也进一步发展变化，容易造成阴雨天气而不便出行。相反，晚上由于太阳下山，大气状况逐渐趋于稳定，对流减弱，云也易于消散，天气一般晴好，有利出行。高层大气平流层对流层臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线氧原子、离子几乎全部吸收了波长小于0.175微米的紫外线地面绝大部分可见光直接到达地面太阳辐射（短波辐射）大气上界大气吸收作用大气对太阳辐射的削弱作用吸收散射反射红外线紫外线短波蓝光云层大气的削弱作用作用形式参与作用的大气成分波长范围特点反射散射吸收云、较大颗粒尘埃大气分子、微小尘埃太阳辐射所有波段波长较短的可见光臭氧（平流层）水汽、CO2（对流层）紫外光波段红外光波段没有选择性反射光呈白色有选择性改变太阳辐射方向有选择性大部分可见光可穿透O、离子（高层大气）紫外光波段晨昏蒙影蔚蓝色天空阴雨天天空昏暗灰白色天空白天教室是明亮的雪后天晴阳光特别耀眼农民在白色塑料大棚上加一层可黑色尼龙网红色常用作警戒色（比如红灯停，绿灯行）多云的白天气温不会太高反射吸收散射思考：大规模的火山爆发之后可能造成地表温度下降还是上升，为什么?大规模的火山爆发会喷发出大量的火山灰，火山灰对太阳辐射的反射和散射作用很强，即对太阳辐射具有很强的削弱作用，从而使到达地面的太阳短波辐射减弱。影响地面吸收的太阳辐射的因素01太阳高度02海拔03天气04反射率01太阳高度为何一天之中早上和傍晚比中午冷？为何地球上两极地区比赤道地区冷？早上和傍晚太阳高度小。太阳斜射，到达地面的辐射能量分散。并且此时太阳光穿过大气层的路程长，又被大气削弱的多。所以到达地面的太阳辐射少，感觉更冷。思考：赤道和两极地区是否也是类似的原因呢？太阳高度角的范围0°≤θ≤90°大气削弱路径(L)S1>S2L1>L2地面大气上界太阳辐射能量集中度(E/S)低纬度地区，太阳高度角越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射越多且辐射能量更集中，单位面积获得的太阳辐射越多。【思考】为什么低纬度地区太阳辐射较高纬度地区丰富？02海拔为什么青藏高原到达地面的太阳辐射量大？其中一个重要原因就是空气稀薄，大气削弱得少03天气天空中的云量可以反射太阳辐射，所以天气也是影响到达地面的太阳辐射的重要原因。到达地面的太阳辐射就可以完全被地面吸收吗？（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。新雪、冰、城市水泥路面的反射率较高；海洋，特别是赤道地区的海洋反射率低，其次还有深色土的反射率也低79页活动04反射率（2）分析地面性质与反射率之间的关系。地面性质不同，反射率也不同。一般来说，深色土比浅色土的反射率低，草地比耕地高、潮湿土比干燥土壤小、粗糙表面比平滑表面小。比较4地太阳辐射强度：ABCD大气上界地球A＞C＞B＞D二大气对地面的保温作用二大气对地面的保温作用平流层对流层吸收反射太阳辐射散射短波辐射二：大气对地面的保温作用太阳辐射地面反射太阳暖大地吸收地面辐射大地暖大气地温↑长波辐射大气辐射大气逆辐射气温↑大气还大地地面是对流层大气的直接热源H2O、CO2

保温作用吸收大气逆辐射只发生在夜晚

太阳辐射(短波)、地面辐射和大气逆辐射(长波)①太阳暖大地→②大地暖大气→③大气还大地

①主要直接热源（地面长波辐射）②根本热源（太阳辐射）①大气对太阳辐射的削弱作用②大气对地面的保温作用三种辐射：三个过程：两个热源：两种作用：大气受热过程课本87页阅读大气热力作用的意义学以致用思考（1）学以致用思考（1）晴朗阴雨地面热地面不热地面冷地面不冷昼夜温差大昼夜温差小削弱作用强到达少，地温低到达多，地温高地面辐射强吸收升温多削弱作用弱大气逆辐射弱保温作用弱大气逆辐射强保温作用强地面辐射弱吸收升温少霜冻多出现在晚秋和寒冬晴朗的夜晚还是多云的夜晚？大气逆辐射又把热量归还给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。天空中有云，特别是有浓密的低云，或空气中湿度比较大时，大气逆辐射就会增强。冬半年时，前一晚的夜空多云，第二天往往早晨很暖和。而如果前一天夜空晴朗，第二天的早晨会很冷，地上往往会结霜。这是为何呢？思考（2）多云的夜晚常比晴朗的夜晚暖和大气逆辐射强云层厚保温作用强生活中大气现象学以致用：北方农民燃烧秸秆预防霜冻北方农民建设温室大棚种植蔬菜大气保温作用原理在生产、生活中应用人造烟幕能增强大气逆辐射，增强对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。但容易造成污染。太阳辐射是短波辐射，从玻璃温室或塑料薄膜穿过；地面辐射是长波辐射，受玻璃温室阻挡，热量保留下来，温度升高，农作物可以提早成熟。思考（3）我国古代神话传说嫦娥奔月，嫦娥到月球之后她能够愉快的生活下去吗？学以致用思考（4）月球老弟,你光着身子感觉怎么样？地球大哥,我难受啊，白天热到127℃，夜晚冷到-183℃。白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，升温快，气温很高。夜间由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低学以致用

月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达127℃，夜晚则降到-183℃。为什么月球表面昼夜温差比地球大得多？请用大气的受热过程解释。思考（4）没有大气的月球有大气的地球的情况大气上界学以致用请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱，围者火炉吃西瓜”现象

新疆地处内陆，气候干旱，晴天多，云量少。白天大气的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高，出现“午穿纱”的现象；

晚上大气的保温作用弱，地面损失热量多，至清晨近地面气温达到最低，故有“早穿皮袄”的现象。思考（5）大气受热过程Atmosphericheatingprocess课时作业2019版湘教版高中地理第一册自然地理2019HunanEducationEditionhighschoolgeographyVolume1naturalgeography课时作业读图,完成第1~3题。1.白天多云,气温偏低,与图中哪个数字代表的辐射被削弱有关?(

)A.① B.② C.③ D.④2.大气温度的变化主要与图中哪个数字代表的辐射直接相关?(

)A.① B.② C.③ D.④3.青藏高原地区夜间降温较快,与图中哪个数字代表的辐射有关?(

)A.① B.② C.③ D.④下图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图,箭头反映了辐射传递的方向及多少(粗细)。读图完成第4~6题。(注:大气透明度往往与大气密度、天气有关)4.①⑤两箭头传递的辐射方向及多少相同,说明甲、乙两地(

)A.纬度相当 B.海拔相当C.距海远近相当 D.大气透明度相当课时作业课时作业下图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图,箭头反映了辐射传递的方向及多少(粗细)。读图完成第4~6题。(注:大气透明度往往与大气密度、天气有关)5.近地面气温随高度增加而递减,其主要影响因素是 (

)A.①⑤ B.②⑦ C.③⑧ D.④⑥6.霜冻多出现在晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚,主要是因为此时(

)A.地面辐射弱 B.太阳辐射强C.大气反射强 D.大气逆辐射弱课时作业我国北方地区的农民为了避免所种庄稼遭受霜冻灾害,在深秋的夜晚往往在田间点燃柴草。结合大气受热过程示意图,完成第7~8题。

7.关于图中a、b、c所代表的内容,叙述正确的是(

)A.a代表近地面大气主要的直接热源B.a、b、c所代表的辐射波长的大小关系是a<b<cC.b代表的辐射主要被大气中的臭氧吸收D.c代表的辐射与天气状况无关8.燃烧柴草防御霜冻的做法,有利于(

)A.增强a辐射 B.增强b辐射C.增强c辐射 D.改变b的辐射方向课时作业9.结合图文材料,完成下列各题。材料一随着矿物能源的大量消耗,大气中二氧化碳不断增多,充分利用太阳能、降低二氧化碳排放量,是工农业持续发展的重要途径。材料二下图为我国北方地区的大棚。(1)二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多是如何加强“温室效应”的?