2.2大气圈与天气、气候

提问
讲解 过渡 提问 总结
根据大气的热力性质在垂直方向上的差异，人们把 大气在垂直方向上分为哪几层？
请你们读图说明各层气温是如何随高度变化的？
答：分为对流层、 平流层、高层大气
答：对流层气温随 高度升高递减；平 流层气温随高度 升高递增；高层大 气气温先随高度 升高递减；后随高 度升高而递增。
为什么各层热状况各有不同呢？
思考
这是因为各层的热源有所不同。对流层大气的热量 绝大部分直接来自地面，因此离地面愈高的大气，受热 愈少，气温愈低；到了平流层，由于其中有臭氧，能大 量吸收太阳紫外线，从而使气温随高度增加迅速上升， 这一层因为有臭氧的存在而具有重要意义；高层大气底 部因几乎没有臭氧，所以气温开始随高度增加而迅速降 低，再随着高度的增加，由于该层中的大气物质（主要 是氧原子）吸收了一部分太阳紫外线，气温再次升高。 在 300 千米高度上，气温以达 1000℃以上。
由于各层大气的热状况不同，影响到大气的运动和 其它大气现象也表现出不同的特点。
根据对流层大气上部和下部的气温差异推测一下， 答：垂直方向的运
利于大气产生什么方向的运动？
动。
对！在对流层，由于空气上冷下暖和地表冷热不同， 对流就越旺盛，所以不同地区对流层的高度有可能不 同，低纬地区对流层可达 17～18 千米；高纬地区仅 8～ 9 千米；中纬地区 10～12 千米。
风环流的影响，从而能将所学知识用于实际，服务于社会。
4、 使学生能联系当地的天气变化，理论联系实际，培养学生不断探求新知 识的精神。
课的类型 及主要教 学方法
教具
1、启发式教学，采用多媒体的方式，一边引导启发，一边读图讲授。
2、讲授要循序渐进、前后呼应、步步深入，提高学生认识问题、分析问题 的能力。 多媒体课件
3、 运用对比、类比方法，在三圈环流示意图上理解、识记三圈环流、七个 气压带、六个风带的特点；读“亚洲季风”图，会分析季风的形成，特 别是东亚、南亚季风形成的区别；1 月和 7 月海平面等压线图，分析北 半球海陆气压形势。
4、 通过阅读各类图形，帮助学生提高阅读识图能力；通过阅读各类图形， 使学生学会综合分问题的能力。
教学过程 及时间分
配
导入
PPT 展示
第一课时
教师活动
我们在学习第一章时，已经了解到了地球所处的宇 宙环境。从这节课开始，我们将把目光集中在地球—— 这颗为人类提供生存环境的星球上。我们一般只了解地 表局部区域的概况，而无法看到它的全貌，那么地球具 有怎样的结构呢？
“地球圈层示意图”地球是由不同物质和不同状 态的圈层所组成的球体。
“气温的垂直分布图”请大家仔细观察气温的垂 直分布图。
观察
图中横坐标是什么？
答：温度；
提问 讲解
纵坐标是什么？ 曲线表示什么
高度；
气温随高度 的变化。
对！气温随高度的增加是怎样变化的？让我们一起 来看一下，从图上可以看出，在不同的高度范围，气温 的垂直变化是不同的，有的层次气温随高度增加而递 减；有的层次气温随高度增加而递增。
为什么有浓云的夜晚不易凝结霜和露？
答：有浓云的夜 晚，大气逆辐射增 强，气温较高，大 气能容纳较多的 水汽，所以不易凝 结霜和露。
请同学们阅读课本 38 页的活动“玻璃温室”图， 观察图中箭头的颜色和方向，说明玻璃温室的保温作 用。
思考
归纳
地球大气也具有温室一样的保温作用。大气中的水 汽和二氧化碳，对太阳短波辐射吸收能力很弱，仅吸收 19％；但对地面长波辐射的吸收能力很强，地面辐射的 75％～95％都被贴近地面的大气吸收。大气的这种特性 使太阳短波辐射能透射到地表，使地面温度增高；地面 放出的长波辐射却很少能透过大气射向宇宙空间，从而 把热量保存在大气中，起到了保温作用。
学生活动 观察
提问
地球分为几个圈层？ 地表以外包括哪几层？
答：（略）
讲解
对！地球可分为里三层，外三层，其中地表以外的 大气圈、水圈和生物圈称为外部圈层，这些圈层并非孤 立存在，而是相互联系，相互制约，形成了人类赖以生 存的自然环境。这一节，我们就来了解大气圈的一些知 识。
板书 引入 板书 提问
讲解
第二节 大气圈与天气、气候
请同学们阅读课本第 37 页的“太阳辐射光谱示意 图”。
太阳辐射的波长由长到短依次为？
答：无线电波、红 外线、可见光、紫 外线、χ 射线、γ 射线
对！无线电波、红外线、可见光、紫外线、χ 射线、 γ 射线波长依次递减。其中可见光波段为：0.4-0.76 微米。太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光部分， 可见光区差不多占太阳辐射总能量的一半。因此，人们 把太阳辐射称为短波辐射。
德育渗透点：
1、 让学生认识到大气中的各种现象都与太阳能及其转化密切相关，懂得能 量转化、物质不灭的唯物观点；让学生认识到人类活动对大气组成及全 球热量平衡带来的不良后果，树立正确的人地观，提高环保意识。
2、 培养学生勇于探索、不怕困难的心理品质，对学生进行辩证唯物主义思 想教育。
3、 通过三圈环流的学习，了解各地天气变化和气候的形成，认识地理要素 间相互影响、相互渗透、相互制约的辩证关系；理解我国的气候深受季
南京师范大学地理教案
地理教育（师范）专业 01 级 3 班 10010301 尹彦妍 10010318 高苹
教学科目
（并注明教 科书的名称 及章节页数）
山东教育出版社 中新教材 第一册 第二单元 第二节 大气圈与天气、气候 p.36-47
知识教学点：
1、 知道组成大气的主要成分及其作用；理解大气的垂直分层结构，各层的 主要特征及其与人类的关系；使学生了解太阳辐射是地球上最主要的能 量源泉；大气对太阳辐射有削弱作用，大气对地面起保温作用；气温的 时空变化规律等基本知识。
我们知道，月球的昼夜温度差别很大，白天在阳光 直射的地方，温度可达 127℃，夜晚则降到－183℃，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，这是为什么呢？这是因为地球上有厚厚的大 气层，大气为保护我们人类、为我们创造适宜的生存条 件做出了巨大的贡献。
大家都知道，大气中的臭氧主要是吸收太阳辐射中 波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳主要是吸收太阳辐 射中波长较长的红外线，大气对太阳辐射中能量最强的 可见光却吸收得很少。
提问
对流层大气因最靠近地面，因此几乎集中了全部的 水汽和杂质，在大气对流过程中，可能产生什么天气现 答：成云致雨。 象？
总结
云、雨、雪等天气现象都发生在这一层，因此，对 流层天气现象复杂多变，与人类的关系也最为密切。
提问
请你再根据平流层的大气热状况，推测其中大气该 怎样运动？天气现象如何？
答：（略）
因此，我们可以得出一个什么结论呢？
答：大气对太阳辐 射的吸收具有选 择性。
刚才大家已经了解太阳辐射是短波辐射，为什么人 们把地面辐射叫做长波辐射？
答：（略）
由于地球表面的温度比太阳低得多，因此地面辐射 的波长比太阳辐射要长得多，其能量主要集中在红外线 部分。相对于太阳辐射来说，人们把地面辐射叫做长波 辐射。
请同学们看课本 36 页图 2-2-1，王老师在机场时还 是细雨蒙蒙，起飞不久却晴空万里，思考一下为什么会 出现这种变化？下面我们就带着这个问题来学习大气 圈的组成与结构。
一、大气圈的组成与结构
大家先想一想，在我们周围的大气中，除了纯净的
空气，还有些什么物质？
答：水汽、杂质
对！低层大气是由干洁空气、水汽和悬浮在大气中 的固体杂质三部分组成的，其中主要的是干洁空气。干 洁空气是由多种气体混合组成的，请大家看课本第 36 页干洁空气的组成图。
2、 学生要会叙述热力环流的形成过程，理解地表冷热不均引起的大气运 动，理解水平气压梯度力是风形成的原动力和直接原因
3、 理解三圈环流与气压带风带的形成与模式、了解 1 月和 7 月北半球海陆 气压形势、掌握季风环流是大气环流的重要组成部分。
4、 理解锋面系统的分类，掌握它们对天气的影响；理解低压系统和高压系 统的区别，记住它们对天气的影响。
除了氮和氧，干洁空气中还有哪些气体呢？
答：（略）
提问 总结
二氧化碳和臭氧在干洁空气中含量虽然不到 0.1％，但其作用不可低估，你知道它们有什么作用吗？
答：二氧化碳是植 物进行光合作用 的原料，也是调节 地表温度的重要 气体；臭氧强烈吸 收太阳光线中的 紫外线，是“地球 生命的保护伞”。
二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，对地面 还有保温作用，其原因我们将在接下来课堂学习中讲 述；臭氧能吸收太阳光线中的紫外线，使地面上的生物 免受紫外线的伤害，是“地球生命的保护伞”。
请同学们阅读课本 38 页“大气的保温作用图”， 什么是大气逆辐射？
答：（略）
讲解 提问 读图
地面辐射的方向是由地面向上，地面放出的长波辐 射除少部分透过大气射向宇宙空间外绝大部分被对流 层大气中的水汽和二氧化碳吸收使大气增温，大气在增 温的同时也向外放出红外辐射，其中大部分朝向地面， 因与地面辐射方向相反，称为大气逆辐射。大气逆辐射 在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起保 温作用。
总结
由于平流层上热下冷，大气稳定，不易形成对流， 因此这层大气以水平运动为主，同时，水汽和杂质极少， 因此，云、雨现象近于绝迹，天气晴朗，对高空飞行很 有利。
讲解
高层大气由于距离地面较远，因此与人类的关系不 如对流层和平流层密切，但其中存在一个电离层，对无 线电通讯有着非常重要的作用。
PPT 展示
总结对流层、平流层、高层大气的特征等。
思考
转折 板书 讲解 读图 提问
讲解
转折
讲解 提问 提问 讲解 读图
我们知道，对流层气温随高度的增加而递减，对流 层中云、雨、雪等天气现象复杂多变，这是为什么呢？ 大气中发生的一切现象和过程，都与太阳能及其转化有 关。