大氣的受熱過(guò)程 高中地理人教版（2019）必修一

第二章第二節(jié)課時(shí)1運(yùn)用示意圖等，說(shuō)明大氣受熱過(guò)程與熱力環(huán)流原理，并解釋相關(guān)現(xiàn)象。課程標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合相關(guān)知識(shí)，區(qū)分大氣熱量的根本來(lái)源和直接來(lái)源。(綜合思維)運(yùn)用示意圖，說(shuō)明大氣的受熱過(guò)程和大氣的保溫作用原理。(綜合思維)學(xué)習(xí)目標(biāo)12運(yùn)用大氣的受熱過(guò)程和大氣的保溫作用原理，解釋相關(guān)生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象。(地理實(shí)踐力)3大氣的受熱過(guò)程一短波輻射長(zhǎng)波輻射圖例：太陽(yáng)輻射大氣的最重要的能量來(lái)源短波輻射長(zhǎng)波輻射圖例：太陽(yáng)輻射吸收散射大氣反射大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用雷雨天氣天空昏暗濃密的低云將太陽(yáng)可見(jiàn)光幾乎全部反射蔚藍(lán)色天空（選擇性散射）灰白色天空（無(wú)選擇性散射）大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的散射作用大氣散射現(xiàn)象天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色夕陽(yáng)紅晨昏蒙影教室里白天不需要開(kāi)燈卻能看書(shū)霞是日出、日落前后天空或云層上出現(xiàn)的彩光，由接近地平線的太陽(yáng)光經(jīng)大氣中塵埃、水汽和空氣分子散射后的剩余色光形成。日出、日落時(shí)分，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣的路程比正午時(shí)分長(zhǎng)，更多的藍(lán)光、紫光在進(jìn)入我們的視野前被散射掉了，剩下主要包括紅光、橙光的太陽(yáng)光。1.通常太陽(yáng)越接近地平線，朝霞、晚霞的顏色就越紅。觀察這一自然現(xiàn)象，并思考其形成原因。越接近地平線，水汽和塵埃越多，大氣對(duì)太陽(yáng)光的散射作用越明顯，散射掉的藍(lán)光和紫光越多，保留下來(lái)的紅光和橙光看起來(lái)越明顯。2.大氣中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的顏色就越紅。朝霞、晚霞與天氣有一定關(guān)系，如有“朝霞不出門，晚霞行千里”的諺語(yǔ)。觀察這一自然現(xiàn)象，驗(yàn)證該諺語(yǔ)預(yù)報(bào)天氣的可靠性，并思考其中的道理。

朝霞說(shuō)明早晨大氣中水汽多，隨著太陽(yáng)升高，近地面溫度升高，對(duì)流加強(qiáng)，容易造成陰雨天氣而不便出行。相反，晚上由于日落，大氣趨于穩(wěn)定，對(duì)流減弱，云也易于消散，一般天氣晴好。在日出之前（黎明）和日落以后（黃昏）的一段時(shí)間，天空仍然明亮，處于半光明狀態(tài)。這段時(shí)間，既不是真正的白晝，也不是真正的黑夜，是晝夜交替的過(guò)渡時(shí)期。天文學(xué)稱之為晨昏蒙影。簡(jiǎn)析晨昏蒙影形成的原因。這種現(xiàn)象是由于大氣散射引起的，在日出前和日落后陽(yáng)光雖然不能直接照射到地面上，但可以照射到地面上空的大氣上，產(chǎn)生以空氣分子或塵埃為中心的散射作用，使一部分光線到達(dá)地面。從而產(chǎn)生晨昏蒙影。圖3-13太陽(yáng)高度與太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣路程長(zhǎng)短的關(guān)系示意由低緯度向兩極遞減。低緯度地區(qū)的太陽(yáng)高度大，太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣的路程短，被大氣削弱得少，

到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射多。兩極地區(qū)的情況則相反。地面太陽(yáng)輻射的分布規(guī)律太陽(yáng)光線與地平面的夾角圖3-13太陽(yáng)高度與太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣路程長(zhǎng)短的關(guān)系示意太陽(yáng)光線與地平面的夾角大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用存在時(shí)空差異低緯度地區(qū)、正午、太陽(yáng)高度大，經(jīng)過(guò)大氣路程短，削弱少，太陽(yáng)輻射強(qiáng)；高緯度地區(qū)、早晚、太陽(yáng)高度小，經(jīng)過(guò)大氣路程長(zhǎng)，削弱多，太陽(yáng)輻射弱。影響因素一：太陽(yáng)高度海拔高，空氣稀薄，對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射多。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用存在時(shí)空差異西藏拉薩被稱為“日光城”影響因素二：海拔晴天云量少，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱，氣溫高。陰天云量多，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱強(qiáng)，氣溫低。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用存在時(shí)空差異影響因素三：天氣散射有選擇性，波長(zhǎng)越短越容易被散射無(wú)選擇性，較大顆粒的塵埃可散射可見(jiàn)光所有波段吸收O3吸收紫外線、CO2和水汽吸收紅外線有選擇性O(shè)3CO2/H2O地表反射云層、塵埃具有反射作用無(wú)選擇性，與云量呈正相關(guān)地表日出前、日落后，天空是明亮的未開(kāi)燈的教室，卻能看見(jiàn)東西晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色，夕陽(yáng)紅大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用藍(lán)紫光最易被散射，紅黃光最不易被散射小結(jié)短波輻射長(zhǎng)波輻射圖例：太陽(yáng)輻射地面吸收吸收散射地面反射大氣反射地面對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收與反射如圖3-14所示，投射到地面的太陽(yáng)輻射，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間。地面對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率大小，取決于地面的性質(zhì)，如顏色、干濕狀況、粗糙程度等。不同性質(zhì)的地面，反射率的差異較大。讀圖，完成相關(guān)任務(wù)。（1）比較不同性質(zhì)地面的反射率，說(shuō)一說(shuō)哪些種類地面的反射率較高，哪些種類地面的反射率較低。（2）分析地面性質(zhì)與反射率之間的關(guān)系。如圖3-14所示，投射到地面的太陽(yáng)輻射，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間。地面對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率大小，取決于地面的性質(zhì)，如顏色、干濕狀況、粗糙程度等。不同性質(zhì)的地面，反射率的差異較大。讀圖，完成相關(guān)任務(wù)。（1）比較不同性質(zhì)地面的反射率，說(shuō)一說(shuō)哪些種類地面的反射率較高，哪些種類地面的反射率較低。（2）分析地面性質(zhì)與反射率之間的關(guān)系。新雪最大淺色大于深色干燥大于濕潤(rùn)平滑大于粗糙短波輻射長(zhǎng)波輻射圖例：地面輻射逸出大氣吸收太陽(yáng)輻射大氣反射地面吸收吸收散射地面反射地面輻射與大氣增溫75%-95%紅橙黃綠青藍(lán)紫0246810120.20.40.811.523紫外區(qū)可見(jiàn)光區(qū)紅外區(qū)波長(zhǎng)（um）輻射能力[J/（cm2·min·um）]一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知：物體的溫度越高，輻射的波長(zhǎng)越短物體的溫度越低，輻射的波長(zhǎng)越長(zhǎng)太陽(yáng)表面溫度約6000°C

太陽(yáng)輻射

短波輻射

地球固體表面平均溫度約15°C

地面輻射長(zhǎng)波輻射

近地面大氣平均溫度約15°C

大氣輻射

長(zhǎng)波輻射

太陽(yáng)輻射能主要集中在波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光波段，約占總量的50％。太陽(yáng)短波輻射與地面長(zhǎng)波輻射短波輻射長(zhǎng)波輻射圖例：地面輻射逸出大氣吸收太陽(yáng)輻射大氣反射地面吸收吸收散射地面反射地面輻射與大氣增溫

75%~95%地面輻射是對(duì)流層大氣的主要直接熱源在對(duì)流層，海拔越高，離太陽(yáng)越近，反而越寒冷，簡(jiǎn)析其原因。地面是近地面大氣主要、直接的熱源。海拔越高、離地面越遠(yuǎn)的地方，接收到的地面輻射越少，所以溫度越低。合作探究正常情況下，海拔每升高100m氣溫下降0.6℃假設(shè)山麓海拔1000m處氣溫為12℃，計(jì)算該山上山頂雪線的高度是多少？1000m12℃2000m6℃3000m0℃合作探究大氣對(duì)地面的保溫作用二短波輻射長(zhǎng)波輻射圖例：逸出太陽(yáng)輻射大氣反射地面吸收吸收散射地面反射大氣輻射與大氣逆輻射地面輻射逸出(大氣輻射)返回地面(大氣逆輻射)

大氣的保溫作用大氣吸收ABDIHGECFK分別說(shuō)明箭頭A～K所代表的含義知識(shí)鞏固大氣上界地面太陽(yáng)輻射地面吸收地面增溫射向宇宙空間射向宇宙空間大氣輻射大氣逆輻射大氣的”保溫效應(yīng)”“太陽(yáng)暖大地”“大地暖大氣”“大氣還大地”被近地面CO2水汽吸收地面輻射大氣吸收、反射、散射等削弱作用射向宇宙空間地面輻射是近地面大氣主要、直接的熱源大氣吸收地面保溫地面反射太陽(yáng)輻射是地球大氣最重要的能量來(lái)源小結(jié)1.深秋至第二年早春季節(jié)，霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚。晴朗的夜晚，大氣逆輻射弱，保溫作用弱，地面輻射降溫快，地面溫度低，近地面水汽容易凝結(jié)成冰晶附著在地面物體上，形成霜。合作探究秋冬季節(jié)，我國(guó)北方農(nóng)民常用人造煙霧的辦法，使地里的蔬菜免遭凍害。合作探究

2.運(yùn)用大氣的熱力作用原理解釋新疆地區(qū)“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”現(xiàn)象。新疆地處內(nèi)陸，氣候干旱，晴天多，云量少。白天大氣的削弱作用弱，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射多，氣溫高，出現(xiàn)“午穿紗”的現(xiàn)象；晚上大氣的保溫作用弱，地面損失熱量多，至清晨近地面氣溫達(dá)到最低，故有“早穿皮襖”的現(xiàn)象。合作探究3.請(qǐng)嘗試用大氣受熱過(guò)程的原理解釋全球變暖的原因。大氣