大气的热力状况

如：红外线。地面辐射和大气辐射最大能量 集中在10
2．地球接收与转化太阳辐射能的环节
(1)太阳辐射穿过大气层：大气对太阳辐射 有_吸__收__、__反__射_和_散__射__作用。
(2)太阳辐射到达地表：到达地表的太阳辐射 部分被_反__射__回宇宙空间，部分被_吸__收__。地 表吸收的太阳能部分转化为_热__能__，部分转化 为_化__学__能_储藏于生物体内。
总结
1个根本来源：太阳辐射 2种作用：削弱作用、保温作用 3种形式：吸收、反射、散射 4种辐射：太阳辐射、地面辐射、 大气辐射、大气逆辐射
探究讨论 1．我国华北地区深秋和早春的霜冻，为什么多出 现在晴朗的夜晚？
我国华北地区在深秋和早春，夜间气温一般能 降至0℃以下，在晴朗的夜晚，大气逆辐射弱， 地面散热快，在后半夜尤其是日出前后，气温降 至最低，当达到0℃以下时，近地面空气中的水 汽附在草木、房屋的瓦片等物体上，就凝结成冰 晶，形成霜冻。 2.通常一天中的最高气温出现在下列哪个时间？（ C ） A.10点 B.12点 C.14点 D.16点
(3)地面吸收太阳辐射增温的同时，再把热量 传给_大__气__。大气是在对太阳辐射起_削__弱__作用 和对地面起_保__温__作用的同时使自身受热的。
大气上界
太阳辐射到地球的总能量(100%)
减少了53%的太阳辐射能量哪去了？ 大气对太阳辐射具有削弱作用 只有47%的太阳辐射能量到达地表
地面
（一）大气对太阳辐射具有削弱作用 1、反射作用
短波辐射
可见光
2.地面辐射: 地球固体表面平均温度约为22℃
长波辐射 红外线
3.大气辐射：地球上平均气温约为15℃ 长波辐射
实验得知：物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越
短。物体的温度越低，辐射中最强部分的波长越长。
辐射类型比较 波长（微米）
辐射类型
太阳辐射
0.15-4
短波辐射
地面辐射 大气辐射
有时有选择性： 质点小时 波长短的蓝紫光首先被散射，
晴朗的天空呈现蔚蓝色。晴朗的天空，为什么是蔚蓝色的呢？ 波长短的蓝紫光首先被散射，使天空的背景 呈蔚蓝色
有时无选择性： 质点大时
空气 分子
阴天的天空呈现乳白色；没有阳 光直射，树荫下教室依然明亮。
黎明和黄昏时的天空是明亮的
朝霞和晚霞为什么呈红橙色？ 日出江花为什么红胜火？
2012年3月10日中央气象台发布蓝色寒潮 预警。受此次寒潮影响，我国南方大部 分地区出现6～8℃的降温。专家提醒南 方部分地区为防霜冻可以采用熏烟防寒。
问题 你知道熏烟防寒的原理吗？
（二） 大气对地面的保温作用（温室效应）
1.保温气体：水汽和二氧化碳。
2.保温过程：
注意区分：
1.地面反射与地面辐射
(2)下列有关地面太阳辐射强度的说法正确的
是( C )
①夏季获得的太阳辐射一般多于冬季
②青藏高原获得的太阳辐射高于同纬度的
四川盆地
③纬度越低，获得的太阳辐射一定越多
④阴天获得的太阳辐射少于晴天
A．①②③
B．②③④
C．①②④
D．①③④
结论：由于太阳辐射的削弱作用，实际到达地球表 面的太阳辐射小于到达大气上界的太阳辐射
大气对太阳的削弱作用
吸收
臭氧（平流层）
二氧化碳、水汽 （对流层）
紫外
线
有选择性
红外线
削 弱
云层 反射 颗粒较大的尘埃
各种波长的可 见光都被反射
无选择性
多云的白天 气温不高
的
形 式
分子 空气分子 散射 微小尘埃
波长较短的可见 光（பைடு நூலகம்、紫光）
有选择性
晴朗的 天空呈 蔚蓝色
散射
粗粒 颗粒较大的尘埃 各种波长的可
2．教材图2－1－3 太阳辐射在地面的不均匀分布， 据图分析：
(1)从大气对太阳辐射削弱作用的角度，分析太阳 辐射在地表的分布规律及原因。由低纬向高纬递减。
原因是低纬度地区太阳高度角大，太阳辐射经过大气 层的路程短，被大气削弱的少，地面吸收的太阳辐射 就多；反之，高纬度地区，吸收的太阳辐射少。
(2)分析青藏高原太阳辐射丰富的原因，除受太阳 高度影响外，主要还受什么因素的影响？
太阳
一、大气的受热过程 1．能量来源 受热能量的根本来源是_太__阳__辐__射__。
1.教材图2－1－2 大气对太阳辐射的
削弱作用，据图分析：
(1)根据电磁波的波长，太阳光可分为
哪几类？
紫外线、可见光、红外线
0.4 微米
0.76微米
紫蓝青绿黄橙红
(2)物体的温度与波长有什么联系？判 断太阳辐射属于长波辐射，还是短波 辐射？
小结： 1、太阳辐射经过大气层后，大约有47%的能量 到达地面，且主要为可见光部分。 2、太阳辐射经过大气层，大约只有19%的能量被大 气吸收。所以，太阳辐射并不是大气的直接热源。
太阳辐射不是大气的直接热源， 而是地面
4、影响太阳辐射的因素
（1）影响太阳辐射强度最主要的因素是太阳高度角 ①太阳高度角愈大，等量的太阳辐射散布的面积 愈小，地表单位面积上获得的太阳辐射能量愈多。
第一节 大气的热状况
[教学重点、难点]
教学重点 大气对太阳辐射的削弱过程。
教学难点 大气对地面的保温过程。
想一想 “早穿棉袄午穿纱”
大气受热升温
思考：大气是如何受热升温的呢？
大气的受热过程？ 太阳辐射穿过大气层
到达地表
把热量传给大气
地表增温
大气受热能量的直接来源？
近地面
[思考] 地表吸收的热量来自哪里？
低纬地区：因为太阳高度角大，经过的大气路程 短，被大气削弱的少，地面吸收的太阳辐射多。 高纬地区：因为太阳高度角小，经过的大气路程 长，被大气削弱的多，地面吸收的太阳辐射少。
结论：太阳辐射由低纬向两极递减。
4、影响太阳辐射的因素
影响太阳辐射强度大小的主要因素是太阳高度。 此外，大气透明度、海拔和天气状况等对太阳 辐射强度都有影响。如下表所示：
青藏高原的大气透明度高
①海拔高，太阳辐射穿过的大气层薄； ②青藏高原大部分地区降水少，云层较薄， 被大气削弱的少。
利用大气的削弱作用原理分析某地太阳能的多少？ 高海拔地区——空气稀薄，大气的削弱作用弱， （一）太阳辐射
纬度 海拔 天气状况
太阳能丰富。 内陆地区——晴天多，阴雨天少，大气的削弱作 用弱，太阳能丰富
平 流
臭氧大量吸收紫外线 （大气对太阳辐射
层
（短波）
中能量最强的可见
对 流 层
二氧化碳、水汽吸收 红外线（长波）
光吸收得很少，大 部分 可见光能够 透过大气到地面）
地
面
【例1】 大气对太阳辐射的吸收具有选择性， 下列叙述错误的是( D ) A．臭氧强烈吸收太阳辐射中的紫外线 B．水汽和二氧化碳吸收太阳辐射中的红外线 C．大气对可见光吸收较少 D．大气强烈吸收太阳辐射中能量最强的可见 光部分 【解析】 大气对太阳辐射的吸收具有选择性， 臭氧吸收紫外辐射，二氧化碳、水汽等强烈吸 收红外辐射，除一部分的可见光被阻挡、反射、 吸收外，绝大部分的可见光能够穿过大气层， 直接到达地面。
日出日落时太阳光到达地球表面需要经过更厚的大气 层，更多的蓝紫色光被散射掉了，剩下的主要包括红 色和橙色的太阳光，所以此时太阳看起来呈红色。
3、大气对太阳辐射的吸收作用
思考：1、从臭氧、
二氧化碳和水汽的
吸收作用，可知大
气吸收具有什么特
性？ （选择性）
高
层
2、为什么大气直
大 气
接吸收的太阳辐射
能量是很少的？
反
太 阳
2.大气辐射与大气逆辐射
射
辐
射向宇宙空间
和
射
散
大
射 地
地 面 大气吸收
气 辐
大气上界 大
气 吸
CO2，水汽
面
吸
反
射
收
射
收
大气逆辐射
射向地面
地 面 辐
射
地面增温
地面
“太阳暖大地” “大气还大地” “大地暖大气”
(1)地面增温：地面吸收_太__阳__辐__射___而增温。
(2)大气增温：大气吸收_地__面__辐__射___而增温。
太阳高度与受热面大小的关系
②太阳高度角的不同，穿过大气层的厚度不同 太阳高度角越小，太阳光线经过的大气的路程越 长 ，太阳辐射被大气削弱的越多 。 削弱的太阳辐射越多，而且波长较短的蓝色光更 多地被散射掉，剩下较多波长较长的红色、黄色 光照在近地面的云层上。
中午比早晚的太阳辐射多
太阳辐射在地面的不均匀分布：
3-120
长波辐射
太阳辐射、地面辐射、大气辐射主要电磁波谱波段分布示意图
紫外线
可 见
红外线
光
波
长
（
微
10-3 10-2 10-1
1
10¹
10²
10³
米 ）
太阳辐射 地面、大气辐射
• 短波辐射是波长短于3微米的电磁辐射。
如：紫外线、可见光。太阳辐射最大能量集 中在0.5
• 长波辐射是波长长于3微米的电磁辐射.
(3)大气保温效应：_大__气___将大部分热量
以__大__气__逆__辐__射__的形式返还地面。
3.影响大气逆辐射强弱的因素：大气中保温气体 (主要是二氧化碳和水汽，其次还包括甲烷、一氧 化碳等)越多，大气的温度就越高，大气逆辐射就 越强。
地面辐射使大气增温 （大气的受热）
太
阳 辐
射向宇宙空 间 射向宇宙空 间
全球变暖的原因是什么？
温 室 效 应 动 画
2、玻璃温室的设计原理。
4．与大气保温作用有关的现象分析