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1、第二章第二章 地球上的大气地球上的大气第一节第一节 冷热不均引起大气运动冷热不均引起大气运动大气的受热过程大气的受热过程教学目标教学目标：1、能运用简单的示意图说明地面是近地面大气、能运用简单的示意图说明地面是近地面大气主要的直接的热源，说明大气的受热过程；主要的直接的热源，说明大气的受热过程；2、了解大气保温作用的基本原理、了解大气保温作用的基本原理。课标要求：课标要求：运用图表说明大气的受热过程运用图表说明大气的受热过程课前实验：课前实验：准备两支温度计（初始温度相同），其中一支准备两支温度计（初始温度相同），其中一支放在透明的塑料袋中。放在透明的塑料袋中。将两支温度计同时放在阳光充足的地
2、方，将两支温度计同时放在阳光充足的地方，5分钟分钟后记录两支温度计的读数。后记录两支温度计的读数。重复实验两次。重复实验两次。第一次第一次第一次第一次第二次第二次第二次第二次瓶内的瓶内的瓶内的瓶内的温温温温度计读数度计读数度计读数度计读数28.628.628.828.8瓶瓶瓶瓶外的温外的温外的温外的温度计读数度计读数度计读数度计读数28.228.228.328.3为什么两只温度计的读数会不同？瓶内的温度计读为什么两只温度计的读数会不同？瓶内的温度计读数为什么会较高？数为什么会较高？说一说：说一说：这种大气现象叫什么？这种大气现象叫什么？其能量来源来自哪里？其能量来源来自哪里？从生活常识知：离热
3、源越近，热辐射越从生活常识知：离热源越近，热辐射越强，物体温度越高。强，物体温度越高。假定推理假定推理:离太阳越近，受热越多，离太阳越近，受热越多，温度应该越高。温度应该越高。探究一：大气的受热过程探究一：大气的受热过程 现象一：现象一：人们常说人们常说“高处不高处不胜寒胜寒”，炎热的夏，炎热的夏天人们为了避暑，天人们为了避暑，通常喜欢到地势较通常喜欢到地势较高的地区去，因为高的地区去，因为地势高气温较低。地势高气温较低。对流层中，为何对流层中，为何“高处不胜寒高处不胜寒”?n n【首要原因首要原因首要原因首要原因】n n地面是对流层大气主要的直接的热源，地面是对流层大气主要的直接的热源，地面
4、是对流层大气主要的直接的热源，地面是对流层大气主要的直接的热源，n n离地面越远，获得的地面辐射越少离地面越远，获得的地面辐射越少离地面越远，获得的地面辐射越少离地面越远，获得的地面辐射越少 。n n【另一方面另一方面另一方面另一方面】n n海拔越高，空气越稀薄，海拔越高，空气越稀薄，海拔越高，空气越稀薄，海拔越高，空气越稀薄，COCOCOCO2 2 2 2和水汽浓度越低，和水汽浓度越低，和水汽浓度越低，和水汽浓度越低，n n吸收地面辐射少，大气逆辐射弱，保温作用弱。吸收地面辐射少，大气逆辐射弱，保温作用弱。吸收地面辐射少，大气逆辐射弱，保温作用弱。吸收地面辐射少，大气逆辐射弱，保温作用弱。现
5、象二现象二:晴天的中午，晴天的中午，站在水泥地面的站在水泥地面的操场上与站在足操场上与站在足球场地草坪上，球场地草坪上，感觉有什么不同感觉有什么不同？因为两地地面性质不同，因为两地地面性质不同，造成他们气温的差异造成他们气温的差异 现象三：现象三：经测量知：经测量知：近地面（对流近地面（对流层）大气的温层）大气的温度变化特征：度变化特征：随着离地面的随着离地面的高度的增加而高度的增加而递减递减现象探讨：现象探讨：思考：图中现象与常识相符吗？为什么会有思考：图中现象与常识相符吗？为什么会有这样的现象？这样的现象？对对流流层层平流层高层大气了解：大气是如何受热的了解：大气是如何受热的 我们先回顾大
6、气的组成我们先回顾大气的组成水汽水汽成云致雨成云致雨气体气体悬浮物质悬浮物质吸收红外线，对地面有保温作用吸收红外线，对地面有保温作用吸收紫外线，吸收紫外线，“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”组成组成注意：水汽也注意：水汽也有这个作用有这个作用N2O2O3CO2对流层：对流层：平流层：平流层：高层大气：高层大气：下下上上分分层层对流运动显著，天气复杂多变对流运动显著，天气复杂多变水平运动显著，利于高空飞行；有一水平运动显著，利于高空飞行；有一O3层层有一有一电离层，能反射无线电波电离层，能反射无线电波见下图【归纳归纳】大气对太阳辐射的削弱作用知识体系大气对太阳辐射的削弱作用知识体系作用作用形式
7、形式参与作用的大气成分参与作用的大气成分削弱的波长范围削弱的波长范围作用特点作用特点吸收吸收臭氧臭氧水汽、二氧化碳水汽、二氧化碳紫外线、红外线紫外线、红外线有选择性，对可见光吸收有选择性，对可见光吸收很少，可透射到地面很少，可透射到地面反射反射尘埃、水滴、云层、尘埃、水滴、云层、较大颗粒尘埃较大颗粒尘埃各种波长的辐射各种波长的辐射同样被反射同样被反射无选择性，反射光呈白色。无选择性，反射光呈白色。云层越厚，反射越强，云层越厚，反射越强，是最重要的削弱方式是最重要的削弱方式散射散射【质点小质点小】空气分子，微小尘埃空气分子，微小尘埃可见光短波（蓝光）可见光短波（蓝光）向四面八方散射，向四面八方散
8、射，有选择性有选择性【质点大质点大】颗粒较大的颗粒较大的尘埃、雾粒小水滴尘埃、雾粒小水滴各种波长同样被散射各种波长同样被散射 无选择性无选择性晴朗天空呈蔚蓝色晴朗天空呈蔚蓝色 日出前、日落后天空仍然明亮；日出前、日落后天空仍然明亮；白天，房间里、树荫下仍然明亮白天，房间里、树荫下仍然明亮 白天，多云时气温比晴天低白天，多云时气温比晴天低 大气上界大气上界地地 面面太太阳阳辐辐射射地地面面吸吸收收大气吸收大气吸收地面增温地面增温地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收射向宇宙空间射向宇宙空间说一说：大气的受热过程说一说：大气的受热过程1.“1.“太阳暖大地太阳暖大地太阳暖大地太阳暖大地”2.“2.“大地
9、传大气大地传大气大地传大气大地传大气”大大气气增增温温想一想一想：近地面大气主要、直接的想：近地面大气主要、直接的热源是什么？热源是什么？根本来源是什么？根本来源是什么？大大气气辐辐射射射向地面射向地面3.“3.“大气还大地大气还大地大气还大地大气还大地”大大气气逆逆辐辐射射大气上界大气上界 地地 面面 太太阳阳辐辐射射地地面面吸吸收收大气吸收大气吸收地面增温地面增温地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收射向宇宙空间射向宇宙空间大大气气增增温温大气受热,其能量的根本来源是太阳辐射！大大气气辐辐射射大大气气逆逆辐辐射射大气反射散射大气反射散射 近地面大气主要的、直接的热源是地面！识图游戏：识图游戏：太
10、阳太阳地面地面大气大气宇宙宇宙ABCD识图识图游戏游戏太阳太阳地面地面大气大气宇宙宇宙太阳太阳辐射辐射地面地面辐射辐射大气大气辐射辐射大气逆大气逆辐辐 射射ABCD没有大气的月球情况没有大气的月球情况有大气的地球的情况有大气的地球的情况大气大气上界上界 大气逆辐射的存在，对地球有什么作用？是如何作用的？大气逆辐射的存在，对地球有什么作用？是如何作用的？白天白天:月球表面温度高月球表面温度高172 夜夜白天白天:地球表面气温低地球表面气温低探究二、大气的保温作用探究二、大气的保温作用（月球表面和地球表面受（月球表面和地球表面受 热过程比较）热过程比较）夜晚夜晚:月球表面温度低月球表面温度低-18
11、3 夜晚夜晚:地球表面气温高地球表面气温高现象探究一：现象探究一：现实生活中，每天最高气温并不现实生活中，每天最高气温并不是出现在太阳高度最大的正午是出现在太阳高度最大的正午12点，点，而是而是出现在出现在14 14点钟点钟。请根据所学知识请根据所学知识简要解释其主要原因简要解释其主要原因？612131418【深化拓展】一天中，正午太阳辐射最强，而最高气温却出现在午后两点两点钟左右。正午太阳辐射强度达到最大时-地面获得的热量大于地面长波辐射损失的热量，地温升高，在13点左右，地面得失热量达到相等，地温达到最高值。当地温达到最高值时-大气得到的热量大于大气长波辐射损失的热量，大气升温，在14点左
12、右，大气得失热量达到相等，此时气温最高。夜间没有太阳辐射，夜间没有太阳辐射，大气逆辐射也逐渐减弱，大气逆辐射也逐渐减弱，在日出前后（在日出前后（6点左右点左右）气温出现最低值。受气温气温出现最低值。受气温大幅下降的影响大幅下降的影响，晴朗的，晴朗的天气可能会出现霜、雾和天气可能会出现霜、雾和逆温现象。逆温现象。这是因为大气受热是一个热量传递的过程；大气的热这是因为大气受热是一个热量传递的过程；大气的热量主要来源于地面的长波辐射，而地面的热量传递给大气量主要来源于地面的长波辐射，而地面的热量传递给大气需要经历一个过程。需要经历一个过程。现象探究二：现象探究二：自然条件相同的情况下，晴朗的晚上与多
13、云自然条件相同的情况下，晴朗的晚上与多云的晚上相比，气温有无不同，请说明原因。的晚上相比，气温有无不同，请说明原因。在寒冬，为什么人造在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻烟幕能起到防御霜冻的作用？的作用？现象探究三现象探究三：太太阳阳辐辐射射地地面面辐辐射射现象探究四现象探究四：塑料大棚和玻璃温室都能够改善农业生产条件。塑料大棚和玻璃温室都能够改善农业生产条件。请简要说明原因。请简要说明原因。【归纳归纳】影响大气对地面的保温作用影响大气对地面的保温作用(大气逆辐射大气逆辐射)强弱的因素强弱的因素 保温作用保温作用影响要素影响要素影响过程和原理影响过程和原理影响结果影响结果 海拔越高，距离地面越
14、远，海拔越高，距离地面越远，海拔越高，距离地面越远，海拔越高，距离地面越远，空气越稀薄空气越稀薄空气越稀薄空气越稀薄阴雨天气云层厚、水汽充足，阴雨天气云层厚、水汽充足，阴雨天气云层厚、水汽充足，阴雨天气云层厚、水汽充足，晴天云层薄、水汽稀少晴天云层薄、水汽稀少晴天云层薄、水汽稀少晴天云层薄、水汽稀少人类活动越活跃，人类活动越活跃，人类活动越活跃，人类活动越活跃，排放温室气体越多，其浓度越高排放温室气体越多，其浓度越高排放温室气体越多，其浓度越高排放温室气体越多，其浓度越高 负相关负相关负相关负相关 阴雨天强于晴天阴雨天强于晴天阴雨天强于晴天阴雨天强于晴天正相关正相关正相关正相关 海拔高度海拔高
15、度天气状况天气状况人类活动人类活动蔬菜大棚、人造烟雾防冻等的原理蔬菜大棚、人造烟雾防冻等的原理大气的受热过程大气的受热过程太阳辐射太阳辐射地面辐射地面辐射大气大气(逆逆)辐射辐射短波短波辐射辐射（可见光可见光）大气几乎大气几乎不不吸收吸收长波长波辐射辐射（红外线红外线）被大气中的被大气中的水汽、水汽、CO2大量吸收大量吸收1.四种辐四种辐射特点射特点2.大气的受热过程大气的受热过程太阳辐射太阳辐射大部分到大部分到地面地面地面辐射地面辐射大气辐射大气辐射大气吸收大气吸收很少很少大气反射大气反射很少很少大气大气 逆逆 辐辐 射射结论：结论：地面地面是大气直接是大气直接的热源。的热源。3.大气的大气
16、的保温作用保温作用：大气大量吸收地面的长波辐射而增温大气大量吸收地面的长波辐射而增温大气大气逆逆辐射补偿了部分地面损失的热量辐射补偿了部分地面损失的热量地面温度地面温度升高升高大气大气升温升温 资料：青藏高原平均海拔在资料：青藏高原平均海拔在4000米以上，米以上，太阳辐太阳辐射很强射很强，是我国太阳能最丰富的地区，日照时数也是，是我国太阳能最丰富的地区，日照时数也是全国的高值中心。但同时也是我国全国的高值中心。但同时也是我国最冷的地区最冷的地区，最热，最热月平均最高气温只有月平均最高气温只有1015度左右，年平均气温只有度左右，年平均气温只有7.1度。拉萨的年平均气温和最热月平均气温就比同纬
17、度。拉萨的年平均气温和最热月平均气温就比同纬度的重庆、上海低了度的重庆、上海低了1015度。度。1.青藏高原为什么能成为我国太阳能最丰富的地区？青藏高原为什么能成为我国太阳能最丰富的地区？2.青藏高原的太阳辐射很强，但气温却很低，两者之间青藏高原的太阳辐射很强，但气温却很低，两者之间有矛盾吗？为什么？有矛盾吗？为什么？海拔高海拔高,空气稀薄，云量少，晴天多，大气削弱作用少。空气稀薄，云量少，晴天多，大气削弱作用少。没有矛盾。因为没有矛盾。因为:1.虽然太阳辐射强虽然太阳辐射强,但是海拔高但是海拔高,来自大地面的热量少；来自大地面的热量少；2.云量少保温作用也弱云量少保温作用也弱练习：练习：1.
18、图中图中A、E、H所表示的辐射中属短波辐射的有所表示的辐射中属短波辐射的有 ，属长波辐射的有属长波辐射的有 。2.从辐射数量上看从辐射数量上看AD的原因是：的原因是：。3.对地面起保温作用的总要环节是：对地面起保温作用的总要环节是：。4.晴天与阴天的气温日较差哪个大晴天与阴天的气温日较差哪个大?为什么？为什么？5.露或霜为什么会出现在露或霜为什么会出现在晴朗晴朗的夜晚？的夜晚？地面地面大气上界大气上界ADBCEFGHIAE、H因为因为D是是进入大气层受到大进入大气层受到大气的吸收和反射气的吸收和反射.F 大气吸地面辐射大气吸地面辐射H 大气逆辐射补充大气逆辐射补充晴天大晴天大,因为大气逆辐射少因为大气逆辐射少,保温保温弱弱(答案同上答案同上)