高中地理湘教版（2023）必修一3.2大气受热过程课件（共49张ppt）

第第页高中地理湘教版（2023）必修一3.2大气受热过程课件（共49张ppt）(共49张PPT)

一束太阳光，它的能量在进入大气层后，究竟经历了怎样的过程，才温暖了大气？

第三章地球上的大气

第2节大气受热过程

运用图表说明大气的受热过程。

课标要求

学习目标

1.了解大气的受热过程,大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用

2.理解太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系。

3.认识全球变暖是最紧迫的大气环境问题,树立解决环境问题的责任感。

CONTENTS

目录

一

大气对太阳辐射的削弱作用

二

大气对地面的保温作用

补充知识学习：

所有实际的物体每时每刻都在发射热辐射。波长短于3μm的电磁辐射为短波辐射。

太阳辐射集中于短波波段，

故将太阳辐射称为短波辐射。

补充知识学习：

任何物体都具有辐射，那么，辐射的波长同温度有什么关系？

由实验得知，物体的温度越高，辐射的波长越短；

物体的温度越低，辐射的波长越长

太阳表面温度约6000K

地球固体表面平均温度约22°C

近地面大气平均温度15°C

短波辐射

长波辐射

长波辐射

太阳辐射

地面辐射

大气辐射

大气对太阳辐射的削弱作用

红外光

可见光

紫外线

CO2

H2O

反射

散射

O3

大气对太阳辐射的削弱作用

吸收

吸收

2、主要形式——吸收

高层大气

平流层

对流层

臭氧吸收大量紫外线

二氧化碳、水汽吸收

红外线

地面

大气吸收：指太阳辐射穿过大气时受到多种大气成分的吸收，从而导致太阳辐射能量的衰减。

臭氧、二氧化碳、水汽是最主要的吸收太阳辐射能量的大气成分。

特点：选择性

大气对太阳辐射的

反射作用

大气中的云层和较大颗粒的尘埃，能将投射在其上的太阳辐射的一部分，又反射回宇宙空间。

其中云的反射作用最为显著，云层越低、越厚，云量越多，反射越强。

大气对太阳辐射的反射没有选择性，因此反射光呈白色。

为什么夏季天空多云的时候，温度不会太高？

云能够反射太阳辐射，云层越低、越厚，云量越多，反射越强，夏季天空多云，反射强烈，使得到达地面的太阳辐射减少，所以气温不高。

大气对太阳辐射的

散射作用

当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分便以这些质点为中心，向四面八方弥散，这种现象被称为大气的散射。

（具有选择性）

空气分子、微小尘埃——波长较短的蓝、紫色光

颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴——各种波长的光

散射

散射

晴朗正午的天空为什么是蓝色的？

奇妙的天空：

晨昏蒙影

傍晚的天空为什么是红色的？

阴天的天空为什么是灰白色的？

由于蓝光、紫光波长较短，当太阳光受到大气分子散射时,蓝光、紫光被散射得多一些，由于天空中布满了被散射的蓝光,地面上的人就看到天空呈现出蔚蓝色。

早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射，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

阴天或污染严重的时，云层或粉尘多，太阳光线穿过大气层时主要发生的是较大尘埃引起的散射，这种情况下各种波长的光都会被散射因而天空呈灰白色

日出前和日落后太阳光虽然不能直接射到地面，但可以射到地球的大气层，由于高空大气层里的质点和尘埃对太阳辐射起散射作用，从而形成晨昏蒙影的现象。

作用形式参与作用的大气成分作用特点

吸收作用

反射作用

散射作用

臭氧、水汽、二氧化碳

云层、尘埃

空气分子、微小尘埃、云滴

有选择性

无选择性

有选择性

一、大气的削弱作用

大气对太阳辐射的

吸收作用

平流层中的臭氧，主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线

对流层大气中的水汽和二氧化碳等，主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线

太阳辐射的能量主要集中在可见光区，但是大气对于可见光的吸收缺极少，大部分的可见光可以穿过大气层照射到地面来。所以，大气直接吸收的太阳辐射只占一小部分，特别是对流层大气，太阳辐射并不是主要的直接热源。

3、影响到达地面的太阳辐射的因素

纬度位置

地形地势

昼夜长短

天气状况

“两小儿辩日”中，一个小孩子说：太阳早晨和傍晚离我们近，因为看起来大，另一个小孩子说中午离我们更近，因为中午更热。

真相到底如何呢

太阳光在什么时候穿过的大气最厚，什么时候最薄呢

这反映出太阳辐射穿过的大气厚度与太阳高度之间是什么关系？

为何一天之中早上和傍晚比中午冷？

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？

低纬度地区，太阳高度大，经过大气路程短，削弱少，到达地面太阳辐射强；

高纬度地区、太阳高度小，经过大气路程长，削弱多，到达地面太阳辐射弱。

影响因素一：太阳高度

大气对太阳辐射的削弱作用存在时空差异

3、影响地面辐射的主要因素

（2）地形地势

想一想；为什么同纬度的青藏高原地区和四川盆地地区得到的太阳辐射量不同？

青藏高原海拔高、空气稀薄，太阳辐射强；而四川地区多阴雨天气，大气对太阳辐射的削弱作用强。

3、影响地面辐射的主要因素

（3）天气

晴天温度高，阴天温度低。

晴天云量少，大气对太阳辐射的削弱作用弱

阴天云量多，大气对太阳辐射的削弱作用强

到达地面的太阳辐射量就可以完全被地面吸收吗？

0

50

100

水泥路

沙土

黏土

浅色土

深色土

草地

耕地

新雪

冰

海洋

海洋

40-50

29-35

22-32

20

10-15

26

14

50

7（平均）

2（赤道）

84-95

太阳辐射

2.如图3-14所示，投射到地面的太阳辐射,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间。地面对太阳辐射的反射率大小,取决于地面的性质,如颜色、干湿状况、粗糙程度等。不同性质的地面,反射率的差异较大。读图,完成相关任务。

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、城市水泥路面、冰反射率较高；

地表不同性质地面的反射率

海洋、耕地、土壤反射率较低。

2.分析地面性质与反射率之间的关系

地表不同性质地面的反射率

一般来说,深色土壤的反射率比浅色土壤小,潮湿土壤的反射率比干燥土壤小,粗糙表面的反射率比平滑表面小,陆地表面的反射率为10%～50%。新雪面反射率最大,可达95%。水面反射率随太阳高度角而变,太阳高度角愈小反射率愈大。

影响地面吸收

的太阳辐射量的因素

01

太阳高度

02

海拔

03

天气

04

地面反

射率

大气对地面的保温作用

目录

CONTENTS

01.

太阳暖大地

02.

大地暖大气

03.

大气还大地

太阳辐射经过大气的削弱作用后到达地表

一部分被地面反射

一部分被地面吸收

吸收部分再次转化为地面辐射

地面辐射

太阳辐射

反射

吸收

太阳暖大地

大地暖大气

对流层大气中的水汽和二氧化碳等，可强烈地吸收地面辐射。

地面辐射释放的能量，除极少部分透过大气返回宇宙空间外，绝大部分(75%~95%)都被截留在对流层大气中，使大气增温。所以说，地面是对流层大气主要的直接热源。

水汽

水汽

水汽

水汽

CO2

水汽

CO2

水汽

CO2

CO2

大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量。大气的温度比地面还低，所以大气辐射也是长波辐射。

大气辐射的一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射到地面。射向地面的大气辐射，方向与地面辐射相反，故称为大气逆辐射。

大气还大地

太阳辐射

地面增温

地面吸收

射向宇宙

地面辐射

大气吸收

大气逆辐射

大气吸收

大气逆辐射

地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源

大气上界

太阳暖大地

大气还大地

大地暖大气

对流层大气的受热过程

短波辐射

长波辐射

大气辐射

反射

散射

大气逆辐射，白天跟晚上都会发生

注意

白天多云，对太阳辐射的削弱作用强,气温不会太高。

夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强，气温不会太低。

1、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

2、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

(1)图中箭头，表示“大气保温作用”的是()

A．①B．②

C．③D．④

(2)使近地面大气温度升高的热量传递过程主要是()

A．①→②→③

B．①→④→②

C．②→③→④

D．③→②→④

解该类题应从以下三点入手:

(1)读图要注意两个“面”即“大气上界面”和“地面”。

(2)依据两个“面”确定四个辐射的方向。

(3)依据辐射方向确定“辐射源”,确定辐射名称和热量传播空间。

判一判——保温作用

燃烧秸秆增加烟雾，二氧化碳等，增强大气逆辐射，提高温度。

燃烧秸秆

地面是对流层大气的直接热源，离地面越远温度越低。

高处不胜寒

判一判——保温作用

太阳短波辐射能从玻璃温室或塑料薄膜穿过，地面长波辐射会受玻璃温室塑料薄膜阻挡，使热量保留下来，温度升高，农作物可以提早成熟

晴朗的夜晚，大气保温作用弱，地面辐射降温快

玻璃温室

霜冻，多出现在晴朗的夜晚

全球变暖

温室气体排放增多

大气吸收地面辐射增多

大气逆辐射增强

气温升高全球变暖

南极雪地变红？

2023年2月9日，巴西科学家在南极北端西摩岛测得20.75°C的新高温记录，这是1880年有气象记录以来，南极首次突破20°C

小结：大气对地面的保温作用

太阳

地面

大气

短波辐射

长波辐射

大气逆辐射

太阳暖大地

大地暖大气

大气还大地

保温作用

两种作用大气对太阳辐射的削弱作用，大气对地面的保温作用

三个过程太阳暖大地，大地暖大气，大气还大地

大气受热过程的意义

1.提高地表平均温度

温室效应

阴天夜晚，没有太阳辐射，地面的温度也不会太低

2.减小了气温日较差

大气的热力作用

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

大气

吸收作用

反射作用

散射作用

削弱作用

地面

大气逆辐射

地面辐射

保温效应

直接

热源

直接

热源

宇

宙

空

间

总结

电视剧《闯关东》中的场景：“主人公朱开山为了避免所种的庄稼遭受霜冻危害，在深秋的夜晚带领全家及长工们在田间地头点燃了柴草……”。结合大气受热过程示意图，完成。

3．关于图中a、b、c所代表的内容，叙述正确的是（）

A．a代表大气的直接热源

B．a、b、c所代表的辐射波长的长短关系是a<b<c

C．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

4．朱开山一家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

a

b

c

大气上界

某学校地理兴趣小组做了如下实验：做两个相同规格的玻璃箱(如图)，甲底部放一层土，中午同时把两个玻璃箱放在日光下，十五分钟后，同时测玻璃箱里的气温，结果发现底部放土的比没有放土的足足高了3℃。据此完成：

5．该实验主要目的是测试（）

A．大气主要的直接热源B．大气的热力运动

C．一天中最高气温出现的时刻D．大气的温室效应

6．甲箱温度比乙箱温度高的原因是（）

A.太阳辐射强弱差异B.地面辐射强弱差异

C.大气吸热强弱差异D.大气辐射强弱差异

支架

支架

玻璃箱

土层

乙

甲

地球的昼夜温差约为10℃,月球表面的昼夜温差可达310℃，请你绘制地球表面和月球表面受热过程示意图，并解释产生这种现象的原因

作业

月球

太阳辐