大气的受热过程 周南中学
太阳辐射——短波辐射 地面辐射——长波辐射 读图回答: 1、太阳辐射能主要集中在哪两个部分? 2、太阳辐射为什么属于短波辐射? 主要集中在可见光区和红外区 2、太阳辐射为什么属于短波辐射? 太阳温度高,辐射中最强 部分为可见光部分,波长短 太阳辐射——短波辐射 地面辐射——长波辐射
大气的对太阳辐射的削弱作用 1.吸收 地 面 思考:1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用,可知大气吸收具有什么特性? (选择特性) 2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的? 地 面 高层大气 平流层 对流层 1.吸收 (选择特性) (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) 臭氧大量吸收紫外线 二氧化碳、水汽吸收红外线
2.大气对太阳辐射的反射作用: 3.大气对太阳辐射的散射作用: 参与 的大气成分: 云层、尘埃 特点: 无选择性 参与的大气成分: 空气分子和微小尘埃 特点: 具有选择性(蓝紫光)
小结.大气对太阳辐射的削弱作用 作用形式 参与作用的大气成分 波长范围 作用特点 吸收 反射 散射 紫外线 吸收强烈,有选 择性,大部分可 见光可穿透 臭氧(平流层) 水汽、二氧化碳(对流层) 红外线 各种波长同 样被反射 无选择性,反 射光呈白色 云层、尘埃 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
讨论:根据所学知识解释自然现象: (大气对太阳辐射的散射作用) 1、日出前的黎明、日落后的黄昏,以及阴天,天空为什么仍是明亮的? 2、为什么晴朗的正午天空呈蓝色,早晚呈红色? (大气对太阳辐射的散射作用) (正午太阳高度大,穿过路程短,蓝光被散射,因而天空呈蓝色;早晚阳光斜射,穿过路程长,短波各色光皆被散射掉,剩下红光投射地面,阳光红似火,地平线附近的天空呈红色霞光)
3. 为什么赤道地区终年太阳高度较大,但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区? 赤道地区空气对流旺盛,多云雨,云量多,大气的反射作用强的原故
为什么一天当中,气温最高值出现在午后14时? 为什么全球气温由低纬向高纬递减?
大气的受热过程及 大气对地面的保温作用 地 面 “太阳暖大地” “大气还大地” “大地暖大气” 太 阳 辐 射 射向宇宙空 间 大气上界 地 面 太 阳 辐 射 射向宇宙空 间 射向宇宙空 间 大气吸收 、 反射、 散射等削弱 作用 大 气 增 温 地 面 吸 收 大 气 辐 射 大气 吸收 地 面 辐 射 射向地面 地面增温 “太阳暖大地” “大气还大地” “大地暖大气”
讨论: 1、在晚秋和寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚? 2、在寒冬,为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用? (因为晴朗的夜晚,天空少云或无云,大气逆辐射弱,地面辐射的热量散失多,所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低,容易出现霜冻) (人造烟幕能增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻)
(三)影响地面辐射的主要因素 玻 璃 温 室 效 应 思考: 为什么玻璃温室会有保温效应?
比较: 玻璃温室 大气作用 ----保温作用 太 阳 辐 射 地 面 辐 射
思考:月球昼夜温差为什么比地球大?
资料: 月球表面,白天在太阳直射的地方,温度可达127°C,夜晚则降到-183°C,这是生活在地球上的人类无法想象的。而地球的昼夜温差要小得多。 试用大气的作用加以解释
仅从大气的热力作用,说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显? 上界 地球 夜间,地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面,使气温不致降得过低 月球 白天,大气削弱了到达地面的太阳辐射,气温不会太高 白天,由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,月面温度升得很高,气温很高 夜间由于没有大气的保温效应,月球表面辐射强烈,月面温度骤降,气温很低
大气的受热过程: 太阳辐射穿过大气层——大气有削弱作用; 太阳辐射到达地表——地面升温; 地面辐射对对流层大气加热——地面是大气的主要热源; 大气逆辐射对地面有保温作用;
小结说明: 太阳辐射是地球大气最根本的能量来源。 地面是近地面大气主要、直接的热源。 太阳辐射 大气逆辐射 对地面具有保温作用 ——短波辐射 地面辐射 大气逆辐射 ——短波辐射 长波辐射 对地面具有保温作用 太阳辐射是地球大气最根本的能量来源。 地面是近地面大气主要、直接的热源。
一天早晨气温低于中午及全球热量由低纬向高纬递减的原因? 太阳高度小 ——经过的大气路程长 ——大气削弱多 --太阳辐射弱 太阳高度大 ——经过的大气路程短 ——大气削弱少 --太阳辐射强 大气上界
(三)影响地面辐射的主要因素 不同性质地面的反射率 太 阳 辐 射 地面性质 沙土 黏土 浅色土 深色土 草地 耕地 新雪 冰 海洋 海洋 太 阳 辐 射 84-95 50 29-35 22-32 26 20 10-15 14 7(平均) 2(赤道) 地面性质 沙土 黏土 浅色土 深色土 草地 耕地 新雪 冰 海洋 海洋 不同性质地面的反射率
小结:影响地面辐射的主要因素: 纬度因素:由低伟向两极递减 下垫面因素:地面的反射率 气象因素:日照时数、大气的透明度
(一)热力环流形成的原理 冷 热 不 均 引 起 力 环 流 思考: 大气的组成和垂直分层 对流层大气的受热过程 气压带、风带的分布和移动 气压带和风带对气候的影响 常见天气系统 思考: 一般情况下,受热地区近地面的气压和高空的气压分别会产生什么变化?为什么?
(一)热力环流形成的原理 城 郊 之 间 的 热 力 环 流 思考: 你能解释城市与郊区间产生热力环流的原理吗? 大气的组成和垂直分层 对流层大气的受热过程 气压带、风带的分布和移动 气压带和风带对气候的影响 常见天气系统 思考: 你能解释城市与郊区间产生热力环流的原理吗?
(二)大气的水平运动 风 的 形 成 思考: 高空的风分别受到哪些力的作用,这些力分别有什么特点? 大气的组成和垂直分层 对流层大气的受热过程 风 的 形 成 气压带、风带的分布和移动 气压带和风带对气候的影响 常见天气系统 思考: 高空的风分别受到哪些力的作用,这些力分别有什么特点?
1010(h Pa) 1008 1006 1004 1002 1000
高气压 低气压 B(冷) A(热) C(冷)
1000 1002 1004 1006 A B 1008 1010(h Pa) 1004 1006 1008 1010(h Pa)
1010(h Pa) 1008 1006 1004 1002 1000 水平气压梯度力 风向
1010(h Pa) 1008 1006 1004 1002 1000 北半球
北半球 水平气压梯度力 风向 摩擦力 地转偏向力 ③ ④ ② ⑤ ① ⑥ ⑧ ⑦ 1000 1002 1004 1006 1008 1010(h Pa) 1008 1006 1004 1002 1000 ⑤ 摩擦力 地转偏向力 ① ⑥ ⑧ ⑦ 北半球
水平气压梯度力 1010(h Pa) 1008 1006 1004 1002 1000 风向 地转偏向力 摩擦力 北半球
练习: 1.同一经纬度“高处不胜寒”的原因是( ) A.气压低 B.空气稀薄 C.到达的太阳辐射少 D.到达的地面辐射少 2.下列地区中,光照资源最丰富的是( ) A.非洲中部的刚果盆地 B.南美洲的亚马孙平原 C.亚欧大陆中部的内陆地区 D.太平洋赤道附近的岛屿 3.深秋时节,我国北方菜农用浓烟笼罩大白菜预防冻害,其主要原因是( ) A.浓烟散射地面辐射,使气温升高 B.浓烟反射大气逆辐射,使地面温度升高 C.浓烟可阻挡冷锋前进,减少受害面积 D.浓烟吸收地面辐射,增强大气逆辐射
4.由于大气的热力作用( ) ①霜冻多出现在晚秋多云的夜晚 ②夏季多云的白天,气温比晴天低 ③产生的温室效应,影响到人类的生存 ④“高处不胜寒” A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 5.有关霜冻的叙述,正确的是( ) ①高岗地上的冻害较轻,低洼地冻害较重 ②阴雨天霜冻多③只有寒潮入侵时,才发生霜冻 ④冬半年晴朗夜晚易出现霜冻 A.②③④ B.①④ C.③④ D.①③④
6.大气对地面的保温作用主要是由于( ) A.大气吸收太阳辐射而增温 B.大气逆辐射对地面辐射损失热量的补偿 C.大气对地面辐射的反射作用 D.大气热容量大,不易降温 7.多云的夜晚气温比晴朗的夜晚气温高的原因是( ) A.地面辐射 B.地面反射强 C.大气逆辐射强 D.大气随高度增加而递减 8.天气晴朗且大气污染较轻时(2000年广东) A.气温日变化幅度较大 B.夜晚气温较阴天稍高 C.白天大气反射作用加强 D.白天天空呈现蔚蓝色
8.下列现象与大气对太阳辐射的削弱作用无关的是( ) A.多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些 B.夏季的天空多云时,白天的气温不会太高 C.晴朗的天空呈现蔚蓝色 D.日出前的黎明天空明亮
9.读“大气对地面的保温作用图”(图8—5),分析回答: (1)大气吸收太阳辐射中的紫外线和红外线是通过平流层的 和对流层的 和 来进行的。 (2)同一季节射向地面的太阳辐射 最强的时候出现在 天气,最弱 的时候出现在 天气。 (3)大气吸收地面辐射被 称为温室气体的 是 。
应用 1.下面是大气对地面的保温作用示意图,据此回答(1)—(2)题。 (1)图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数码代号按顺序依次是( ) A①②③④ B③④②① C④③②① D②③④①
(2)我国漠河冬季气温比拉萨低,但夏季气温比拉萨高,有关形成的原因的叙述,正确的是( ) ①冬季,漠河日照短,太阳辐射弱,冬季风影响 ②夏季,漠河太阳辐射时间长,获热量增多 ③青藏高原海拔高,空气稀薄,吸收的太阳辐射少,故气温低 ④青藏高原海拔高,空气稀薄,吸收保存地面辐射的能力差,夏季气温低 A①② B②③ C②④ D①④
下面是大气对地面的保温作用示意图,据此回答: (1)图中太阳辐射、地 面辐射、大气辐射、大 气逆辐射的数码代号按 顺序依次是 A.①②③④ B.③④②① C.④③②① D.②③④① (2)青藏高原比长江中下游平原气温日较差较大的原因是 ①离太阳近 ②青藏高原比长江中下游平原太阳高度角小 ③云层厚且夜晚长 ④地势高、空气稀薄 ⑤白天太阳辐射强 ⑥夜晚大气逆辐射弱