2.2.1大气的受热过程与运动（第一课时）课件中图中华地图版高一地理必修一

第2单元

大气环境主题五

大气的受热过程与运动第1课时

大气受热过程学习目标能够阐述大气的受热过程，明晰太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间的能量传递关系；准确说出大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用的具体表现；学习重难点重点大气的削弱作用；大气的保温作用；难点大气的受热过程课堂导入：走马灯走马灯又称跑马灯，是我国著名的非物质文化遗产。据记载，在公元1000年左右，我国就创造了走马灯。南宋文学家周密曾写道：“若沙戏影灯，马骑人物，旋转如飞。”可见走马灯不似寻常灯，它是一盏可以旋转的灯。有人用“走马灯，灯走马，灯熄马停步”来形象地描述走马灯的运行状况。在过去，走马灯一般在春节等喜庆的日子里才表演，寓意喜庆、五谷丰登。为什么会有“走马灯，灯走马，灯熄马停步”的现象?壹Partone太阳辐射概况太阳辐射的波长地球上的能量来源太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量太阳辐射是地球上各种现象和过程的最主要的能量来源。太阳常数太阳常数指在日地平均距离条件下，大气上界垂直于太阳光线的单位面积每分钟接收的太阳辐射量。太阳辐射的波长太阳辐射为短波辐射。50%的能量集中在波长0.4～0.76微米之间的可见光区。7%的能量集中于波长小于0.4微米的紫外线区。43%的能量集中于波长大于0.76微米的红外线区。人们用肉眼无法看见紫外线和红外线。太阳辐射能量最集中的部分思考结合所学知识，想一想大气上界和地球表面每分钟获得的太阳辐射量有何差异?大气上界获得的太阳辐射量大于地球表面每分钟获得的太阳辐射量太阳辐射穿过厚厚的大气层到达地面的过程中，会受到大气对太阳辐射的削弱作用，因而到达地面的太阳辐射量会减少，只有约一半的太阳辐射能够到达地面。贰Parttwo大气削弱作用散射、反射、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主要包括大气的反射、吸收和散射。反射吸收散射大气对太阳辐射的吸收特点：大气对太阳辐射的吸收具有选择性参与的大气成分：臭氧（平流层）：吸收紫外线；水汽和二氧化碳（对流层）：吸收红外线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到达地面。大气对太阳辐射的反射大气的反射：照射在云层和较大尘埃上的一部分太阳辐射又被反射回宇宙空间参与的大气成分：大气中的云层和较大尘埃特点：大气反射没有选择性形成的现象：反射光呈白色晴天的云呈现白色大气对太阳辐射的散射大气的散射：太阳辐射的一部分能量以空气分子或微小尘埃为中心向四周散射参与的大气成分：空气分子或微小尘埃特点：大气散射具有选择性削弱的辐射：太阳辐射中波长较短的蓝光和紫光形成的现象：晴朗的天空呈蔚蓝色；雾霾天天空呈灰白色晴朗的天空呈蔚蓝色雾霾天天空呈现灰白色大气的散射示意图大气对太阳辐射的散射早晨和黄昏，太阳光斜射穿过大气层，低层大气中水滴、灰尘等颗粒较大，红、橙光散射较多，出现“霞光”。太阳辐射的分布规律到达地面的太阳辐射是分布不匀不同纬度地区获得的太阳辐射量由低纬度地区向高纬度地区递减纬度越高的地区，太阳辐射经过大气的路径越长，太阳辐射经过大气层后被大气削弱得越多，到达地面的太阳辐射就越少太阳光线与地平面的夹角课堂活动：紫外线指数与防晒品选择夏天去户外游玩，你的皮肤有没有被晒红晒黑?在没有防晒措施的情况下长时间曝晒，我们的皮肤很容易受到紫外线的伤害。

查询有关防晒产品的标签，结合表2-2，在紫外线指数7～9的天气条件下为下列活动选择合适的防晒产品。叁Partthree大气对地面的保温作用大气的受热过程、大气的保温作用大气的受热过程太阳辐射太阳辐射地面增温反射、散射吸收地面反射地面辐射返回宇宙空间大气吸收大气逆辐射大气辐射大气增温短波辐射长波辐射宇宙空间地球大气层太阳暖大地大地暖大气大气还大地大气的能量来源太阳辐射是近地面大气的根本热源；地面辐射是近地面大气热量的直接来源。大气的保温作用大气逆辐射在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起保温作用。大气对地面的保温作用使夜晚的气温不会太低，地表昼夜温差不会太大。运用大气受热过程的知识，说一说为什么在我国北方晚秋和初冬晴朗的夜晚常出现霜冻现象在晴朗的夜晚，空中云量较少，大气逆辐射弱，保温作用差，没有了太阳这一热源，地面辐射散热又较强，在冬春季寒潮的降温作用下，霜冻就出现了。课堂链接：温室大棚运用大气保温作用说明温室大棚种植蔬菜的原理。对于太阳辐射（短波辐射）来说，塑料大棚和玻璃几乎是“透明”的，太阳辐射可以大部分进入。但对于地面长波辐射来说，塑料大棚和玻璃却是不“透明”的，长波辐射很少能透过。温室和大棚就使得外界的太阳能量能不断进入室内，而室内的热量却很少散失出去，从而起到调节温度的作用。影响太阳辐射的因素①纬度：到达地面的太阳辐射由低纬度地区向高纬度地区递减的②海拔：地势越高，空气越稀薄，大气削弱作用和保温作用越差，到达地面的太阳辐射量越少③日照时间：天气晴朗，日照时间长，到达地面的太阳辐射量大④季节：夏季，地面获得的太阳辐射多；冬季，地面获得的太阳辐射少。影响太阳辐射的因素⑤地面反射率：地面反射率越大，到达地面的太阳辐射越少；地面反射率越小，到达地面的太阳辐射越大地面反射率的大小取决于地面的性质和状态。反射率越大，地面吸收的太阳辐射量越少。实验：验证二氧化碳是温室气体实验器材计时器，二氧化碳气体，1000毫升锥形瓶，温度计，带孔瓶塞。实验步骤1.取三只锥形瓶并分别标识为A,B、C。2.取三支温度计分别插入带孔瓶塞。3.将A锥形瓶塞上带温度计的瓶塞。4.在B锥形瓶内铺一层细沙，充入足量的二氧化碳气体并塞上带温度计的瓶塞。5.在C锥形瓶内装入少量水，充入足量的二氧化碳气体并塞上带温度计的瓶塞。6.将实验器材放置在有阳光照射的台面上。7.持续观测15分钟，记录温度计的数值并完成实验表格。8.通过表格数据说明实验验证的地理原理。知识总结三种辐射三个过程两种作用两个来源太阳辐射(短波)地面辐射(长波)大气逆辐射(长波)①太阳暖大地②大地暖大气③大气还大地大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用太阳辐射(最根本、重要)地面辐射(最主要、直接)课堂练习1.下图为地球大气受热过程示意图。据此完成下列要求。(1)图中数字①表示_______，②表示_______，③表示________________，④表示___________。雾霾，是雾和霾的统称，二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成。(2)雾霾天气发生会使_______增强，_______减弱，因此白天变暗，称之为“暗岛效应”。而夜间雾霾天气会使当地_______增强。（填数字）(3)请用地理原理解释“高处不胜寒”。(4)冬半年的霜冻多发生在晴朗的清晨，请解释原因。反射地面辐射大气逆辐射到达地面的太阳辐射①④③课堂练习1.答案：(1)反射；地面辐射；大气逆辐射；到达地面的太阳辐射(2)①；④；③(3)近地面大气的主要、直接的热量来源是地面辐射；海拔高，空气稀薄，获得的地面辐射少，气温低。(4)晴朗的清晨少云，大气逆辐射较弱，大气对地面的保温作用弱，气温下降快。解析：(1)结合所学可知，①表示大气对太阳辐射的反射作用，②由地面指向大气，表示地面辐射，③由大气指向地面，表示大气逆辐射，④表示达到地面的太阳辐射。(2)雾霾天气发生会使白天变暗，是因为雾霾增加了对太阳辐射的反射作用①增强，到达地面的太阳辐射④减弱。夜间出现雾霾天气会使当地大气的保温作用增强，地面辐射③增强。(3)根据所学可知，近地面大气的主要、直接的热量来源是地面辐射。所以海拔越高，获得的地面辐射越少，气温越低，所以会出现“高处不胜寒”。(4)晴朗的夜间，天空少云，大气逆辐射弱，大气对地面的保温作用弱，达到地面的大气逆辐射少，近地面气温下降快，从而形成霜冻。课堂练习“雾凇”一词最早见于西晋《字林》：“寒气结冰如珠见日光乃消，齐鲁谓之雾凇”。雾凇是通过冷却水汽凝华形成冰晶挂结于草木枝叶的天气现象。“瀚海雾凇”专指沙漠戈壁中的雾凇景观，犹如在石海沙丘上开出的“玉树琼花”。新疆北部古尔班通古特沙漠“瀚海雾凇”出现频率高，吸引摄影爱好者前往。据此完成下面小题。2.“寒气结冰”形成雾凇的原因是(

)A.上升气流导致降温

B.云层较厚，太阳辐射弱C.大气的保温作用弱

D.暖锋过境前后温差大3.为了次日能拍摄古尔班通古特沙漠雾凇景观，适宜摄影爱好者蹲守的天气是(

)A.飘雪初晴

B.气温回升

C.晚来风急

D.夜间有雨CA课堂练习2.答案：C解析：“寒气”说明气温低，不利于气流上升，A错误；“见日光乃消”说明“寒气结冰”形成雾凇主要发生在夜间，夜间没有太阳辐射，B错误；大气的保温作用弱，降温快，夜间温度低，水汽容易冷却，凝华形成冰晶，形成雾凇，C正确；暖锋过境，气温升高，不利于水汽凝华，D错误。3.答案：A解析：结合材料分析可知，雾凇景观的出现需要满足充足的水汽条件、降温条件。飘雪说明刚经历过雨雪天气，空气湿度较大，初晴说明天气晴朗，大气逆辐射弱，夜间大气保温作用弱，降温快，水汽容易遇冷凝华，形成雾凇，A正确；气温回升不利于水汽凝华，B错误；风力大，凝华的冰晶难以挂结于草木枝叶上，容易被风吹落，C错误；夜间有雨说明夜间大气逆辐射强，保温作用强，降温慢，不利于雾凇形成，D错误。课堂练习生态小康家园是以土地资源为基础、以太阳能为动力、以沼气为纽带，种植业和养殖业相结合，通过生物质能转换技术，在农户土地上，全封闭状态下将沼气池、畜禽舍、厕所和日光温室等组合在一起的一种现代生态农业庭院模式。下图为我国某地生态小康家园示意图。读图完成下面小题。4.夜间，农户用草垫覆盖温室塑性玻璃穹顶，首要目的是(

)A.减少病虫害

B.减少能量损耗C.减少水分蒸发

D.增加室内温差5.“楼顶花园，楼上家园，地面果园”是生态农业庭院的写照，其中楼顶花园的主要生态作用是(

)A.夏季隔热，冬季保温

B.增加湿度，利于产出C.天然氧吧，污染零排放

D.资源再生，提高产能BA课堂练习4.答案：B解析：玻璃温室保温的原理是白天阳光透过玻璃射入大棚，使土壤及其他物体的温度升高，这些物体又以长波辐射形式向棚内释放热量，玻璃能阻隔大部分长波辐射的热量，使热量留在棚内，从而可提高棚内气温。夜晚玻璃温室内温度降低，用草垫覆盖玻璃温室可以起到保温的作用，减少能