高中湘教版 (2019)第二节 大气受热过程多媒体教学课件ppt

这是一份高中湘教版 (2019)第二节 大气受热过程多媒体教学课件ppt，共47页。PPT课件主要包含了学习目标，物体辐射原理，三种辐射及其性质，反射作用，2特点，散射吸收，一表现，散射作用，空气分子和微小尘埃，有选择性等内容，欢迎下载使用。

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。
近地面大气平均温度15 °C
太阳表面温度约6000K
地球固体表面平均温度约22°C
由实验得知，物体的温度越高，辐射的波长越短；反之越长。
假如到达大气上界的太阳辐射定为100%，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有47%，这是什么原因造成的？
大气对太阳辐射具有削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用
无选择性（因而反射光呈白色）
（1）参与的大气成分：
云层（最显著）和较大颗粒的尘埃
思考1：晴朗和多云的白天哪一个温度低？原因是什么？
多云的白天温度低。多云的白天云层厚，云层对太阳辐射反射强，到达地面太阳辐射少，地面辐射弱，气温不太高。
一、大气对太阳辐射的削弱作用:
思考2：晴朗的天空为什么呈现蔚蓝色。
可见光中波长较短的蓝、紫色光易散射
晴朗的天气，空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质，当太阳光通过空气时,波长较短的蓝、紫光很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡，从而使光线散射向四方，使天空呈现出蔚蓝色。当大雨过后，你是否注意过天会更蓝，越是晴朗的天气，天越蓝，这是因为这样的天气里，空气中的尘粒、水滴、冰晶的数量会很多。
1、交通灯为什么用红黄绿？2、为什么在月球上白天看太阳只是一个明亮的圆盘，而四周背景却是黑暗的？3、阴天的天空呈现灰白色。
三种光波长较长，不易被散射，穿透能力强。
阴天空气中尘粒、水滴数量多, 各种波长光被散射,天空呈灰白色。
思考3：为什么太阳辐射不是对流层大气的主要直接热源？
大气对太阳辐射能量最强的可见光吸收很少，大部分可见光可透过大气射到地面
臭氧吸收波长较短的紫外线
水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线
大气的热力作用过程与人类活动关系
解释温室气体大量排放对全球变暖的影响：
人类改变大气的组成。如c2含量增多，导致全球变暖；氟氯烃导致臭氧层破坏
赤道地区空气对流旺盛，云量多，多云雨，大气反射作用强
1、削弱了到达地面的太阳辐射。2、到达地面的太阳辐射由低纬向高纬递减。
影响（地面）太阳辐射因素：
纬度低，年平均正午太阳高度　，等量太阳辐射散布面积　，经过的大气路径　　，太阳辐射被削弱___，太阳辐射强度___。
思考4：赤道地区终年太阳高度较大，但不是太阳辐射强度最大地区的原因是什么？
（二）大气对太阳辐射削弱作用的影响：
纬度、昼长、地势、天气等
有选择性,蓝紫光最易被散射
CO2和水汽吸收红外线
大气对太阳辐射的削弱作用
霞是日出、日落前后天空或云层上出现的彩光，由接近地平线的太阳光经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成。日出、日落时分，太阳光经过大气的路程比正午时分长，更多的蓝光、紫光在进入我们的视野前被散射掉了，剩下主要包括红光、橙光的太阳光。
1. 通常太阳越接近地平线，朝霞、晚霞的颜色就越红。观察这一自然现象，并思考其形成原因。
提示：日出日落前后，太阳高度角小，阳光斜射，太阳光经过大气路径长，大气对太阳辐射散射作用强，波长较短的蓝紫光被散射，波长较长的红橙光透射下来。
2. 大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。朝霞、晚霞与天气有一定关系，如有“朝霞不出门，晚霞行千里”的谚语。观察这一自然现象，验证该谚语预报天气的可靠性，并思考其中的道理。
提示：大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。朝霞说明早晨天空有云彩存在，有较多的水汽，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，云也会进一步发展变化，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。
活动：1. 在日出之前(黎明)和日没以后(黄昏)的一段时间,天空仍然明亮,处于半光明状态。这段时间,既不是真正的白昼,也不是真正的黑夜,是昼夜交替的过渡时期。天文学称之为晨昏蒙影。简析晨昏蒙影形成的原因。
日出前和日落后的一段时间内,太阳光虽然不能直接照射到地面,但可以照射到地球的大气层中,由于高空大气里的质点和尘埃能够对太阳辐射起散射作用,从而引起“晨昏蒙影”现象。
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。
新雪的反射率最高,冰面其次,城市水泥路面也较高,沙土、草地、浅色土、黏土、深色土、海洋、耕地的反射率较低，赤道海洋最低。
(2)分析地面性质与反射率之间的关系。
一般来说,浅色土反射率比深色土大；干燥土壤反射率比潮湿土壤大；平滑表面的反射率比粗糙表面大；陆地表面的反射率高于海洋。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。
南极大陆内部全球最冷：高纬、海拔高等+极冰的强反射
二、大气对地面的保温作用
地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时向外（主要是向大气层）释放辐射能量
（气温的升高主要靠地面辐射，不是太阳辐射）
大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量
一部分向上射向宇宙空间，一部分向下射到地面
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。
大气逆辐射作用发生在白天还是晚上？
大气逆辐射是大气辐射一部分，白天、晚上都有。（晚上(阴天)保温作用更明显）
二、大气对地面的保温作用：1、原理： ① 因对流层的水汽和二氧化碳能强烈地吸收地面长波辐射，从而使地面辐射放出的热量绝大部分（75-95%）都被截留在对流层大气中，使大气增温。②大气逆辐射把热量还给地面，这在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量。
多云夜晚云层厚，大气逆辐射强，大气对地面保温作用强。
【思考4】多云的夜晚比较闷热的原因？
2、影响大气逆辐射的因素：
【思考5】大气逆辐射作用发生在白天还是晚上？
说出图中序号含义；并说出起保温作用的是序号几？
②被大气吸收的太阳辐射
⑤被大气吸收的地面辐射
⑥射向宇宙空间的地面辐射
三种辐射：三个过程：两种作用：
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大气还大地大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用
削弱作用与保温作用的意义：
削弱作用： 了白天的最高气温
保温作用: 了夜间的最低气温
太阳辐射是短波辐射能透过玻璃进入温室，被地面吸收后产生地面辐射；地面辐射为长波辐射，长波辐射不能透过玻璃，被反射到室内，进而起到保温作用。
温室保温的原理：（1）太阳光热能透过玻璃照射到温室内。（2）温室内的热量却不能透过玻璃而散失。
玻璃温室（薄膜）保温原理
【地理实践力-能力提升1】 对流层气温随高度增加而降低原因是？
对流层大气的热量主要来自地面辐射，海拔越高，离地面越远，得到的地面辐射越少
【地理实践力-能力提升2】沙漠地区为什么昼夜温差较差大？
沙地区晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用小，气温高；夜晚大气逆辐射弱，大气对地面的保温作用弱，气温低。所以气温日较差大。
解释白天气温高低—反射（削弱）作用解释晚上温度高低—大气逆辐射（保温作用）
拓展探究：新疆谚语：早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。新疆的瓜果特别甜/新疆的小麦、棉花高产优质
请运用大气的热力作用原理解释“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”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。
白天光照充足（热量充足和光照强烈也有利于瓜果着色，如西红柿、石榴和枸杞），有利于植物进行光合作用，合成有机物；晚上温度低，呼吸作用弱，消耗有机物少，昼夜温差大有利于有机物(瓜果是糖分)的积累，适合多种农作物的种植
新疆的瓜果特别甜/新疆的小麦、棉花高产优质
为什么法国葡萄种植园地面要铺鹅卵石？
鹅卵石铺在葡萄树下的作用：a、鹅卵石的铺就利于地表水的下渗和防止土壤水分蒸发，有利于保持土壤的水分；b、鹅卵石白天受日照时增温快，晚上传热快利于降温，这样使得葡萄园昼夜温差增大，利于葡萄的糖分积累。
在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？
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。
《齐民要术》中有这样一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。此时放火作煴，少得烟气，则免于霜矣。
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。
【地理实践力-能力提升3】：秋冬季节街道两侧树木涂白现象。树木涂白是指用涂白剂（主要成分是生石灰和硫黄等）将树干涂成白色，一般涮涂至距地面1.1-1.5米的高度。试用所学原理解释树木涂白防冻裂原因？其他作用？
保温：反射太阳辐射，减弱树干昼夜温差，减少树皮开裂
其他作用：杀菌：杀菌、防止病菌感染；杀虫、防虫，减少下年病虫害发生
昼夜温差大小的分析:分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
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？
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
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。
为什么月球表面的昼夜温度变化比地球剧烈得多？
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,起到了保温作用。
近地面大气主要直接热源：地面
大气最重要的能量来源：太阳辐射能
大气的保温作用：大气逆辐射 云层越厚云量越大，大气逆辐射越强
海平面：两极冰川大量融化，海水膨胀，海平面上升，淹没沿海低地。水文：以高山冰雪融水补给的湖泊，短时间内水量增加，但是长期来看，高山冰川减少。植被：同一植被向高纬度或海拔较高的的地区入侵航运：北极地区，夏季冰川融化，适航条件改善。农业：对高纬度地区，随着热量增加，降水增多，农业适宜性更好，但就全球性而言，全球变暖不利于农业发展。
开发新能源、提高能源的利用率，减少化石燃料的使用。植树造林，利用绿色植物固定大气中的二氧化碳。加大宣传力度，提高公共环保意识，提倡低碳生活加强国际合作
纬度、地势、天气、下垫面