对流层大气的受热过程课件.pptx

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1、 对流层大气的受热过程第1页/共47页大气与人类的关系：包围地球的空气称为大气。大气为地球生命的繁衍和人类的发展提供了必要的条件。我们生活在大气底部，大气的状态和变化，时时刻刻影响着我们。第2页/共47页第3页/共47页第4页/共47页第5页/共47页第6页/共47页第7页/共47页 随着科技的不断进步发展，人类对大气的认识也在不断加深。大气的组成成分在垂直方向上是有差异的，进而使得大气的温度、密度和大气运动状况等物理性质在垂直方向上有差异。根据大气在垂直方向上的差异可以将其划分为对流层、平流层和高层大气。第8页/共47页第9页/共47页活动探究：请同学们阅读教材P43图2-23“大气垂直分层

2、”分析下列问题：1、你知道地球大气层到底有多厚吗？2、随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？3、为什么说，对流层与人类的关系最为密切？4、为什么平流层适合于飞机风行？第10页/共47页温度oC高度(km)01250对流层平流层高层大气大气的垂直分层大气的垂直分层00-50第11页/共47页 20003000千米 对流层大气温度随高度增加而递减；平流层大气温度随高度增加而增加；高层大气温度随高度增加先是降低，一定高度后又上升很快。因为人类就生活在对流层的底部。对流层天气现象复杂多变。与人们生活和生产活动紧密相关的各种天气现象(云、雨、雾、雪等)都发生在对流层。因此对流层与人类的关系

3、最为密切。该层水汽含量极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，有利于高空飞行。第12页/共47页过渡：人类与对流层关系密切，人类的生产生活，基本都是在对流层进行的。对流层中的气温变化和风霜雨雪等天气过程，是能量在对流层中传递和转换的表现。第13页/共47页第14页/共47页承转：太阳辐射透过大气到达地球表面，在地表和大气之间进行着一系列能量转换。其中，对流层的气温变化和风、霜、雨、雪等天气过程，都是能量在对流层中传递和转换的表现，下面，我们就来学习对流层大气的受热过程。第15页/共47页对流层大气的受热过程【承转】太阳辐射是地球上的能量源泉，大气中发生的一切现象和过程，都与太阳辐射能及其转化密切相

4、关。太阳辐射需要穿过厚厚的大气才能到达地面，这样太阳辐射在地球表面和大气之间进行着一系列的能量转换，从而形成地球表面复杂的大气热力状况，维持着地球表面的热量平衡。第16页/共47页了解太阳辐射 太阳辐射：太阳源源不断的以电磁波的形式向周围释放出来的能量。请同学阅读课本44页“大气对太阳辐射的削弱作用”结合下图思考下列问题：2、太阳辐射能是怎样分布的？v1、太阳辐射的主要波长范围是多少？主要分成哪几个部分？第17页/共47页【总结】1、太阳辐射的主要波长范围是0.154微米 2、可见光区：波长在0.40.76微米之间，太阳辐射总能量的50%集中在这个波长范围，所以太阳辐射能主要集中在可见光区。3

5、、波长小于0.4微米的紫外线区占太阳辐射总能量的7%4、波长大于0.76微米的红外线区占太阳辐射总能量的43%。第18页/共47页厚厚的大气对太阳辐射的存在削弱作用厚厚的大气对太阳辐射的存在削弱作用 地地 面面高层大气平流层对流层结合教材内容请同学们思考：大气对太阳辐射削弱作用主要有哪几种形式？各有什么特点？太阳辐射第19页/共47页（1）吸收作用）吸收作用特点：有选择性。例：对流层的水汽和二氧化碳吸收红外线、平流层的臭氧吸收紫外线，可见光吸收很少。第20页/共47页（2）反射作用：）反射作用：特点：无选择性影响因素：云层尘埃越厚越多反射越强例：夏季，多云的白天，气温不会 。太高第21页/共4

6、7页（3 3）散射作用）散射作用有选择性波长越短越容易被散射例：晴朗的天空呈现蔚蓝色特点：空气分子和微小尘埃第22页/共47页太阳辐射红外光紫外光大气上界吸收CO2 H2OO3具有选择性地面散射反射尘埃水滴云层无选择性，云层越厚，反射越强颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴无选择性空气分子、微小尘埃散射蓝紫色光向四面八方散射，有选择性第23页/共47页解释下列现象：1、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？大气对太阳辐射的散射作用第24页/共47页2、为什么太阳光日出日落时呈红色而白天其它时候呈白色，？正午太阳高度大，穿过路程短，蓝光被散射，因而天空呈蓝色；早晚阳光斜射，穿过路程

7、长，短波各色光皆被散射掉，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光）第25页/共47页承转太阳辐射经过厚厚的大气被削弱后，仍有47%到达地面，使地面增温，同时，地面在增温的同时又把热量向外辐射加热大气，使大气增温，大气增温后也要向外辐射，下面我们就来学习地面辐射和大气辐射。第26页/共47页 阅读教材P44-P45中“地面辐射和大气辐射”以及“大气的温室效应”内容，思考下列问题：1 1、什么是地面辐射、大气辐射和大气逆辐射？为什么它们是长波辐射而太阳辐射是短波辐射？为什么它们是长波辐射而太阳辐射是短波辐射？2 2、为什么地面是对流层大气的直接热源？、为什么地面是对流层大气的直接

8、热源？3 3、什么是大气逆辐射？它有什么作用？、什么是大气逆辐射？它有什么作用？合作探究：第27页/共47页1、a:地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外（主要是向大气层）释放辐射能量，形成地面辐射 b:大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量，即大气辐射。射向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。c:物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；物体温度越低，辐射中最强部分的波长就越长。因此，太阳辐射称为短波辐射，地面辐射称为长波辐射。那么地面辐射被谁吸收了呢？大气层第28页/共47页2、近地面大气中的二氧化碳和水，能够强烈吸收地面长波辐射而增温，所以地面是对流层大气的直接热源。3、大气辐

9、射的一部分向上射向高层大气和宇宙空间，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射正好相反，故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量还给地面，这就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，使地面温度变化比较缓和 第29页/共47页地面是近地面大气主要、直接的热源。太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射短波辐射长波辐射对地面具有保温作用 太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源。第30页/共47页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、反射、反射、散射等削弱散射等削弱作用作用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射向宇宙空 间间射向宇宙空射向宇宙

10、空 间间大大气气辐辐射射射向地面射向地面大气的受热过程及大气的受热过程及大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用“太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气”“大气还大地大气还大地”大大气气增增温温第31页/共47页思考：月球昼夜温差为什么比地球大?第32页/共47页资料：月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达127C，夜晚则降到-183C，这是生活在地球上的人类无法想象的。而地球的昼夜温差要小得多。试用大气的作用加以解释第33页/共47页 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

11、，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，气温很高大气大气上界上界地球地球第34页/共47页解释下列现象：夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。白天多云，对太阳辐射的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强。第35页/共47页2、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强的原故第36页/共47页、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？、在寒冬

12、，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射因为晴朗的夜晚，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）朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）（人造烟幕能增强大气逆辐射，对地面起到保温（人造烟幕能增强大气逆辐射，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）作用，所以可防御霜冻）第37页/共47页影响地面获得太阳辐射多少的因素纬度因素：纬度低，年平均正午太阳高度大，太阳辐射强度大。太阳高度越大，等量太阳辐射散布面积越 小，经过的大气路径越短，太阳辐射被削弱越少，太阳辐

13、射强度越大。其它因素：天气状况等如日照时数多少第38页/共47页第39页/共47页读图观察：不同性质的地面，对太阳辐射的反射率是否相同？不相同不同的下垫面，对太阳辐射的影响是不同，那么会对地面辐射产生影响吗？结果呢？v下垫面的状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。反射的越多，地面得到的越少，地面辐射的越少，大气得到的就越少。这就使世界各地地面辐射的变化，并不完全与纬度的变化一致。第40页/共47页活动：阅读课本P46材料：“大气的温室效应和保温作用”结合P47图2-28玻璃温室效应示意思考问题：温室效应是怎么形成的？第41页/共47页太太阳阳辐辐射射地地面面辐辐射射玻璃温室玻璃温室大气作用

14、大气作用-保温作用保温作用第42页/共47页大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。第43页/共47页小结 （二）地面辐射和大气辐射一大气的垂直分层对流层平流层 高层大气二对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用第44页/共47页太阳辐射部分到达地面，地面吸收增温大气吸收、反射和散射地面辐射大气辐射大气逆辐射补偿地面过程一大气削弱作用大气强烈吸收过程二 大气增温过程三 大气保温作用第45页/共47页（三）影响地面辐射的主要因素 1纬度因素 2下垫面因素 3其他因素第46页/共47页感谢您的观看！第47页/共47页