2.3.1大气的受热过程概述

复习提问课前知识回顾：1、雅丹地貌和丹霞地貌是怎样形成的？2、V形谷和U形谷各是怎样形成的？3、黄土高原的黄土堆积与黄土高原千沟万壑地貌的形成有何不同？4、戈壁、瀑布、沙丘、冲积扇各是怎样形成的？5、峡湾、五大湖各是怎样形成的？第三节大气环境（第一课时）

学习目标：

1、了解大气的垂直分层；

2、理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用；

3、了解影响地面辐射的主要因素。

大气的组成成分及其主要作用干洁空气氮：生物体的基本成分。氧：维持人类及一切生物的生命活动。二氧化碳：光合作应的原料；保温作用臭氧：吸收紫外线，保护地球生物。水汽：成云致雨的必要条件固体杂质：形成降水的凝结核；影响大气质量。

1、地球大气共分哪几层?依据什么？

2、随高度而变化，对流层和平流层的气温分别如何变化?为什么?

3、对流层和平流层的大气运动分别有何特点？为什么?

4、在不同纬度、不同季节，对流层高度是否一样?为什么?

5、对流层和平流层大气与人类有何关系?探究1250对流层平流层电离层高层大气注意问题：1、对流层的高度取决于近地面温度的高低：低纬：17—18千米中纬：10—12千米高纬：8—9千米2、臭氧层位置：位于平流层中22—27千米高度处3、电离层（80-500千米）位于高层大气中，有利于无线电短波通讯的传播80千米500千米2、各大气层的基本特征：随高度增加而递减

随高度的增加而增加地面是对流层大气直接热源臭氧吸收太阳紫外线增温对流运动显著平流运动为主，大气稳定复杂多变天气晴朗与人类关系最密切人类免受紫外线伤害；利于高空飞行。有电离层，能反射无线电波，利于无线电短波通信无大气分层气温垂直变化规律原因空气运动天气现象与人类的关系对流层平流层高层大气随高度增加先降低后升高地面对流层顶8～9KM17~18KM8～9KM赤道北极南极

一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？平流层——对流层——平流层想一想8．图8－5是“大气的垂直分层图”，读图回答下列问题：（1）A层是

__层，B层是

层，C层是

层。(2)A层气温随高度

，因为

；B层气温随高度变化规律是

，原因是

。(3)对流运动强烈的是

层，有利于飞机飞行的是

层，对无线电短波通讯有影响的是

层，发射的人造卫星在

层中运行。在

层中可发现极光(填代号)。(4)某波音飞机起飞时，机场风雨交加，飞机起飞后，迅速做爬升运动，结合所学知识，解释这么做的原因。对流平流高层大气升高而递减地面是对流层大气的主要的直接热源，离地面越高，气温越低随高度增加而上升臭氧吸收大量太阳紫外线而增温ABCCC平流层水汽和固体杂质少，天气晴朗，能见度好；大气平稳，有利于高空飞行，飞机升至平流层比较安全

逆温

1.逆温现象：对流层中随高度增加而气温上升的现象2.辐射逆温：地面辐射冷却，在晴朗无云或少云的夜晚，地面辐射冷却快，离地面越近，降温越快，大陆上常年均可出现，尤以冬季最强3.影响利：抑制沙尘暴的发生；利于高空飞行(减少颠簸、提高能见度)；弊：阻碍垂直对流运动，不利污染物扩散；会出现多雾天气降低能见度拓展补充（3）辐射逆温的生消过程

图a为正常气温垂直分布情形；在晴朗无云的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面的气层也随之降温。离地面愈近，降温愈快，离地面愈远，降温愈慢，因而形成了自地面开始的逆温(图b)；随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强(图c)；日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上地消失(图d、e)。辐射逆温厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现，以冬季最强。冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。

典例巩固

气温随高度变化会影响大气的稳定性，从而影响大气污染

物的聚集和扩散。下图所示气温与高度关系的四种情况中，最容易导致大气污染物聚集的是解析：当对流层大气出现上热下冷时，大气对流运动受到抑制，风力较小，污染物难以稀释。在四个选项中，A选项随着海拔的升高气温也升高，是明显的“逆温”现象，也最容易导致大气污染物的聚集。答案：A太阳辐射是地球上最主要的能量来源！

可为什么又说地面是近地面大气主要的直接热源呢？太阳辐射光谱示意图二、大气的受热过程

太阳辐射中各种能量的波长并不相同，主要有γ射线、Χ射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波等。太阳辐射中能量最强的部分是可见光部分。二、对流层大气的受热过程可见光区紫外线红外线（长波辐射）（短波辐射）（短波辐射）

任何物体都以电磁波的形式向外释放能量，物体的温度越高，释放的能量越多，波长越短；反之越长。辐射原理太阳表面温度约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？2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？大气对太阳辐射的削弱作用---吸收地面高层大气平流层对流层臭氧大量吸收波长小于0.175微米的紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线选择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探究氧原子吸收波长小于0.175微米的紫外线大气对太阳辐射的削弱作用：--反射参与的大气成分：特点：大气对太阳辐射的削弱作用：---散射参与的大气成分：云层、尘埃无选择性空气分子和微小尘埃特点：具有选择性，波长短的蓝紫光易被散射改变太阳辐射方向反射的削弱作用最强二、对流层大气的受热过程1.大气对太阳辐射的削弱作用《世纪金榜》35、36（1）吸收作用（选择性）O3

吸收紫外线CO2

、H2O汽吸收红外线（2）散射作用

（选择性）

微小的尘埃、空气分子能散射部分太阳辐射尘埃、空气分子直径越大，散射能力越强波长越短越容易被散射（蓝紫光易被散射）（3）反射（无选择性）削弱作用最强颗粒较大的尘埃和云

下列现象对应的是哪种削弱作用：1、晴朗的天空呈现蔚蓝色；2、平流层气温随高度的增加而增加3、阴天的天空是灰白色的；4、夏天多云的天气，白天气温不会太高5、日出前的黎明、日落后的黄昏、阴天时天空仍然是明亮的；6、朝霞、晚霞、夕阳、旭日是桔红色的；7、交通路口实行“红灯停”⑤中高纬度夏季的“白夜”现象。大气上界地面太阳辐射地面吸收大气吸收地面增温地面辐射大气吸收射向宇宙空间射向宇宙空间大气辐射射向地面“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还大地”大气增温反射和散射1.大气的受热过程:热力作用的发生顺序应为太阳辐射→地面吸收

→地面辐射

→大气吸收

→大气辐射→大气逆辐射正午最强13时地温最高14时气温最高大气的受热过程及大气对地面的保温作用短波辐射长波辐射

大气在增温的同时，也向外放出红外辐射，其中大部分朝向地面，因辐射方向与地面辐射相反，被称为大气逆辐射。

大气逆辐射把热量还给地面，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。大气辐射对流层大气增温的直接能量来源________

解释现象：“同一经纬度高处不胜寒”（1）________是地球上的根本能量来源地面辐射的主要能量来源：_______对地面直接起保温作用的是：大气逆辐射总结太阳辐射太阳辐射地面辐射一、选择题：1、对地面起保温作用的辐射形式是……（）

A.大气逆辐射B.大气辐射

C.地面辐射D.太阳辐射A选择题23、对流层大气的热量主要直接来自………（）

A.太阳辐射B.地面辐射

C.地面反射D.大气逆辐射4、下列辐射按波长由长到短的排列顺序正确的是…………（）

A.太阳辐射、地面辐射、大气辐射

B.地面辐射、大气辐射、太阳辐射

C.地面辐射、太阳辐射、大气辐射

D.大气辐射、地面辐射、太阳辐射DB一、读图题BC1、读“大气对地面的保温作用图”，回答下列问题⑴图中字母A表示辐射，a表示，其能量主要是。⑵字母B表示，C表示。⑶白天多云时，由于云层对A的作用增强，到达地面的减少，所以地面温度比晴天。⑷夜间多云时，由于云层地面长波辐射，并使大气的作用增强，补偿了地面损失的热量，所以地面温度比晴天时。Aa大气上界太阳到达地面的太阳辐射可见光大气逆辐射大气吸收地面辐射削弱太阳辐射低吸收逆辐射高读图题2：1、读“各种辐射的波长范围”图，回答下列问题⑴A为光区，B为光区，C为光区，太阳辐射能集中在光区。⑵对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收，平流层中的臭氧主要吸收，大气对部分吸收很少（填代号）ABC可见红外线可见CAB紫外线深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜里？

天气晴朗(无云或少云)白天太阳辐射强气温较高空气中水汽较多夜晚大气逆辐射弱气温降低快空气中能容纳的水汽少深秋至第二年早春季节夜晚气温较低如夜晚气温降至0以下出现霜冻课后思考深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜里？3、“早穿皮袄午穿纱，怀抱火炉吃西瓜”；青藏高原气温日较差较大；1、白天阴天气温低;青藏高原是我国太阳能辐射最丰富的地区；四川盆地是我国太阳能辐射最少的地区（蜀犬吠日）2、阴天的夜晚气温高；“十雾九晴”；霜冻多出现在春末秋初晴朗的夜晚；

预防霜冻的方法（人造烟雾）运用大气的削弱与保温作用解释下列现象：大气的削弱作用大气的保温作用：“大气逆辐射”

大气的削弱作用与保温作用大气的热力作用对地球生态系统的重要性：1、大气的热力作用，减少了气温日较差

2、大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件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？月球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，气温很低白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高夜间，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，气温很高大气上界地球1练习：1、同一经纬度“高处不胜寒”的原因A、气压低B、空气稀薄C、到达的太阳辐射少D、到达的地面辐射少少2、下列现象能体现大气对地面保温作用的是A、白天多云时的气温比晴天低B、深秋至第二年早春季节，霜冻多出现在多云的夜晚