對流層大氣的受熱過程.ppt

思考：月球晝夜溫差為什么比地球大?,大氣環(huán)境,對流層大氣的受熱過程,大氣與人類的關系：,包圍地球的空氣稱為大氣。,大氣為地球生命的繁衍和人類的發(fā)展提供了必要的條件。我們生活在大氣底部，大氣的狀態(tài)和變化，時時刻刻影響著我們。,隨著科技的不斷進步發(fā)展，人類對大氣的認識也在不斷加深。 大氣的組成成分在垂直方向上是有差異的，進而使得大氣的溫度、密度和大氣運動狀況等物理性質在垂直方向上有差異。根據(jù)大氣在垂直方向上的差異可以將其劃分為對流層、平流層和高層大氣。,活動探究：,請同學們閱讀教材P43圖2-23 “大氣垂直分層” 分析下列問題： 1、你知道地球大氣層到底有多厚嗎 ？ 2、隨高度的上升，對流層和平流層的氣溫分別是怎樣變化的？ 3、為什么說，對流層與人類的關系最為密切？ 4、為什么平流層適合于飛機風行？,溫度oC,高度(km),0,12,50,對流層,平流層,高層大氣,大氣的垂直分層,0,-50, 20003000千米,對流層大氣溫度隨高度增加而遞減；平流層大氣溫度隨高度增加而增加；高層大氣溫度隨高度增加先是降低，一定高度后又上升很快。,因為人類就生活在對流層的底部。對流層天氣現(xiàn)象復雜多變。與人們生活和生產(chǎn)活動緊密相關的各種天氣現(xiàn)象(云、雨、霧、雪等)都發(fā)生在對流層。因此對流層與人類的關系最為密切。,該層水汽含量極少，天氣晴朗，能見度好，大氣平穩(wěn)，有利于高空飛行。,過渡：,人類與對流層關系密切，人類的生產(chǎn)生活，基本都是在對流層進行的。,對流層中的氣溫變化和風霜雨雪等天氣過程，是能量在對流層中傳遞和轉換的表現(xiàn)。,承轉：,太陽輻射透過大氣到達地球表面，在地表和大氣之間進行著一系列能量轉換。其中，對流層的氣溫變化和風、霜、雨、雪等天氣過程，都是能量在對流層中傳遞和轉換的表現(xiàn)，下面，我們就來學習對流層大氣的受熱過程。,對流層大氣的受熱過程,【承轉】太陽輻射是地球上的能量源泉，大氣中發(fā)生的一切現(xiàn)象和過程，都與太陽輻射能及其轉化密切相關。太陽輻射需要穿過厚厚的大氣才能到達地面，這樣太陽輻射在地球表面和大氣之間進行著一系列的能量轉換，從而形成地球表面復雜的大氣熱力狀況，維持著地球表面的熱量平衡 。,了解太陽輻射,太陽輻射： 太陽源源不斷的以電磁波的形式向周圍釋放出來的能量。,請同學閱讀課本44頁“大氣對太陽輻射的削弱作用”結合下圖思考下列問題：,2、太陽輻射能是怎樣分布的？,1、太陽輻射的主要波長范圍是多少？主要分成哪幾個部分？,【總結】,1、太陽輻射的主要波長范圍是0.154微米,2、可見光區(qū)：波長在0.40.76微米之間，太陽輻射總能量的50%集中在這個波長范圍，所以太陽輻射能主要集中在可見光區(qū)。,3、波長小于0.4微米的紫外線區(qū)占太陽輻射總能量的7%,4、波長大于0.76微米的紅外線區(qū)占太陽輻射總能量的43%。,厚厚的大氣對太陽輻射的存在削弱作用,結合教材內容請同學們思考： 大氣對太陽輻射削弱作用主要有哪幾種形式？各有什么特點？,太陽輻射,（1）吸收作用,特點：有選擇性。,例：對流層的水汽和二氧化碳吸收紅外線、平流層的臭氧吸收紫外線，可見光吸收很少。,（2）反射作用：,特點：,無選擇性,影響因素：,云層 塵埃,越厚 越多,反射越強,例：夏季，多云的白天， 氣溫不會 。,太高,（3）散射作用,有選擇性,波長越短越容易被散射,例：晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍色,特點：,空氣分子和微小塵埃,太陽輻射,紅外光,紫外光,大氣上界,吸收,CO2 H2O,O3,具有選擇性,地面,散射,反射,塵埃 水滴 云層,無選擇性，云層越厚，反射越強,顆粒較大的塵埃、霧粒、小水滴,無選擇性,空氣分子、微小塵埃,散射藍紫色光,向四面八方散射，有選擇性,解釋下列現(xiàn)象：,1、日出前的黎明、日落后的黃昏，以及陰天，天空為什么仍是明亮的？,大氣對太陽輻射的散射作用,2、為什么太陽光日出日落時呈紅色而白天其它時候呈白色，？,正午太陽高度大，穿過路程短，藍光被散射，因而天空呈藍色；早晚陽光斜射，穿過路程長，短波各色光皆被散射掉，剩下紅光投射地面，陽光紅似火，地平線附近的天空呈紅色霞光）,承轉,太陽輻射經(jīng)過厚厚的大氣被削弱后，仍有47%到達地面，使地面增溫，同時，地面在增溫的同時又把熱量向外輻射加熱大氣，使大氣增溫，大氣增溫后也要向外輻射，下面我們就來學習地面輻射和大氣輻射。,閱讀教材P44-P45中“地面輻射和大氣輻射”以及“大氣的溫室效應”內容，思考下列問題： 1、什么是地面輻射、大氣輻射和大氣逆輻射 ？為什么它們是長波輻射而太陽輻射是短波輻射？ 2、為什么地面是對流層大氣的直接熱源？ 3、什么是大氣逆輻射？它有什么作用？,合作探究：,1、a:地面吸收透過大氣的太陽輻射后升溫，同時又持續(xù)向外（主要是向大氣層）釋放輻射能量，形成地面輻射 b:大氣吸收地面輻射增溫的同時，也向外輻射能量，即大氣輻射。射向地面的大氣輻射，稱為大氣逆輻射。 c:物體的溫度越高，輻射中最強部分的波長越短；物體溫度越低，輻射中最強部分的波長就越長。因此，太陽輻射稱為短波輻射，地面輻射稱為長波輻射。那么地面輻射被誰吸收了呢？大氣層,2、近地面大氣中的二氧化碳和水，能夠強烈吸收地面長波輻射而增溫，所以地面是對流層大氣的直接熱源。,3、大氣輻射的一部分向上射向高層大氣和宇宙空間，大部分向下射向地面，其方向與地面輻射正好相反，故稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射又把熱量還給地面，這就在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用，使地面溫度變化比較緩和,地面是近地面大氣主要、直接的熱源。,太陽輻射 地面輻射 大氣逆輻射,短波輻射,長波輻射,對地面具有保溫作用,太陽輻射能是地球大氣最重要的能量來源。,太 陽 輻 射,地 面 吸 收,大氣吸收 、 反射、 散射等削弱 作用,地 面 輻 射,大氣 吸收,射向宇宙空 間,射向宇宙空 間,大 氣 輻 射,射向地面,大氣的受熱過程及 大氣對地面的保溫作用,“太陽暖大地”,“大地暖大氣”,“大氣還大地”,思考：月球晝夜溫差為什么比地球大?,資料： 月球表面，白天在太陽直射的地方，溫度可達127C，夜晚則降到-183C，這是生活在地球上的人類無法想象的。而地球的晝夜溫差要小得多。 試用大氣的作用加以解釋,僅從大氣的熱力作用，說明為什么地球表面溫度的晝夜變化不像月球那樣明顯？,解釋下列現(xiàn)象：夏季天空多云時，白天氣溫不會太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚溫暖些。,白天多云，對太陽輻射的削弱作用強。,夜晚多云，大氣逆輻射作用（保溫作用）強。,2、 為什么赤道地區(qū)終年太陽高度較大，但它并不是全球太陽輻射強度最大的地區(qū)？,赤道地區(qū)空氣對流旺盛，多云雨，云量多，大氣的反射作用強的原故,、在晚秋和寒冬，為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？ 、在寒冬，為什么人造煙幕能起到防御霜凍的作用？,（因為晴朗的夜晚，天空少云或無云，大氣逆輻射弱，地面輻射的熱量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面氣溫很低，容易出現(xiàn)霜凍）,（人造煙幕能增強大氣逆輻射，對地面起到保溫作用，所以可防御霜凍）,影響地面獲得太陽輻射多少的因素,緯度因素：緯度低，年平均正午太陽高度大，太陽輻射強度大。 太陽高度越大，等量太陽輻射散布面積越 小，經(jīng)過的大氣路徑越短，太陽輻射被削弱越少，太陽輻射強度越大。,其它因素：天氣狀況等 如日照時數(shù)多少,讀圖觀察： 不同性質的地面，對太陽輻射的反射率是否相同？,不相同,不同的下墊面，對太陽輻射的影響是不同，那么會對地面輻射產(chǎn)生影響嗎？結果呢？,下墊面的狀況不同，吸收和反射的太陽輻射比例也不同。反射的越多，地面得到的越少，地面輻射的越少，大氣得到的就越少。這就使世界各地地面輻射的變化，并不完全與緯度的變化一致。,活動：,閱讀課本P46材料：“大氣的溫室效應和保溫作用”結合P47圖2-28玻璃溫室效應示意思考問題：溫室效應是怎么形成的？,太 陽 輻 射,地 面 輻 射,玻璃溫室,大氣作用,-保溫作用,大氣能使太陽短波輻射到達地面，但地表向外放出的長波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應。,小結,（二）地面輻射和大