地面辐射与大气辐射教案
地面和大气的辐射
一、地面、大气的辐射和地面有效辐射 二、地面及地气系统辐射差额
1
下垫面——大气的直接热源
大气吸收太阳直接辐射很少，下垫面（水、 陆、植被等地球表面）却能大量吸收太阳 辐射，并供给大气。
在研究大气热状况时，须了解地面和大气 之间交换热量的方式及地-气系统的辐射差 额。
4
长波辐射
当地面温度为15C时，根据维恩定理：
定义：地表面的实际平均温度约为300K,对流层大
气的平均温度约为250K。在这样的温度条件下,地面 和大气的辐射能主要集中在3—120微米的波长范围内 ,均为肉眼所不能看见的红外辐射。
这比太阳辐射的波长(0.15—4微米)要长得多。因 此,气象学上把地面和大气的辐射称为长波辐射。
夜晚： T=-183℃
17
2.地面有效辐射
地面放射的辐射（Eg）与地面吸收的大气逆辐射 （δEa）之差，称为地面有效辐射。以F0表示，则
F0=Eg-δEa 影响有效辐射的主要因子有：地面温度，空气温度，空 气湿度和云况。
18
有效辐射的时间变化
有效辐射具有明显的日变化和年变化。其日变化具有与温度 日变化相似的特征。
2
一、地面、大气的辐射和地面有效辐射
大气对太阳短波辐射吸收很少，但对地面的长波辐射却 能强烈吸收。
通过长波辐射，地—气之间，以及大气中气—气之间， 相互交换热量，并也将热量向宇宙空间散发。
3
（一）地面和大气辐射的表示
地面和大气不是绝对黑体 Eg=δσT4 （地面的辐射能力），δ地面相对辐射率 Ea=δ′σT4 (大气的辐射能力)，δ′大气相对辐射率
10
大气窗口主要有：
8～14μm，即远红外波段。 主要来自物体热辐射的能量，适于夜间成像，测量
大气受热过程教案
大气受热过程教案
一、教学目标
1、知识与技能：学生通过学习大气的受热过程，能画出大气受热过程示意图；学生能说出太阳辐射、地面辐射与大气受热过程之间的关系，明确地面才是大气的直接热源；学生能够利用本节知识解释一些简单的自然现象和生活现象。
2、过程与方法：通过小组讨论来理解大气的受热过程，提高学生的实际操作能力和口头表达能力；通过小组讨论来理解大气的削弱作用和保温作用，提高学生的小组合作学习和分析、判断的思维能力。
3、情感态度与价值观：通过本节课的对于大气受热过程的学习，初步了解全球温室效应及其对地球的影响，培养了学生的环保、低碳意识。
二、教学内容与过程
1、导入新课：通过问题导入，调动学生思考。
2、讲解新课：通过讲解太阳辐射、地面辐射与大气受热过程之间的关系，让学生明确地面才是大气的直接热源。
3、巩固练习：通过图表法引导学生利用大气受热示意图等图表进行识图和绘图，培养学生图形分析能力和空间想象能力。
4、归纳小结：通过小组讨论总结本节课的重点和难点。
三、教学评价与反馈
1、评价方式：采用小组讨论、口头表达等方式进行评价。
2、反馈方式：通过观察学生的表现和听取学生的反馈，及时调整教学策略。
《大气的受热过程》教学案
《大气的受热过程》教学案一、教学目标1.能准确表述太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系。
2.通过对“大气的受热过程”的理解，提高用地理原理解释地理现象的能力。
3.养成求真、求实的科学态度，提高学习地理的兴趣。
二、教学重难点1.教学重点：理解大气对太阳辐射的削弱作用以及大气的保温作用。
2.教学难点：理解大气受热过程原理并能够解释常见的地理现象。
三、教学过程(一)导入新课1.播放藏民生活的视频，提问：视频中展示了藏民怎样的穿衣习惯?为什么会出现这样的习惯?2.揭示课题：《大气的受热过程》。
(二)新课讲授1.太阳辐射展示《地面辐射使大气增温》示意图，提问：太阳辐射穿过大气层的过程是怎样的?(太阳辐射穿过大气层的时候，部分被大气吸收、反射或散射，大部分到达地面)总结：太阳辐射属于短波辐射，大部分能够到达地面，被地面所吸收。
所以，太阳辐射是地面的直接热源，这个过程可以称之为“太阳暖大地”。
在这个过程中大气对太阳辐射起削弱作用。
2.地面辐射引导学生继续读图，提问：太阳辐射到达地面之后，地面做出了什么样的反应?(地面在接受到太阳辐射增温的同时会向外进行长波辐射，近地面大气在吸收地面长波辐射后会增温)总结：地球大气对太阳短波辐射吸收得较少，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面;而大气对地面长波辐射吸收得却比较多，地面辐射放出的绝大部分热量能够被大气截留下来，所以，地面是近地面大气主要的直接热源。
这个过程可以称之为“大地暖大气”。
3.大气逆辐射引导学生再次读图，提问：大气吸收地面辐射之后，会出现什么现象?(大气在增温的同时，也向外辐射热量，除一少部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面)组织学生小组讨论，完成“活动”中的两个问题：(1)大气逆辐射的存在，对地面有什么作用?如果用“大气保温作用”概括，你认为合适吗?(大气逆辐射把热量传给地面，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。
可以用“大气保温作用”概括，是合适的)(2)根据月球表面和地球表面受热过程比较图分析，为什么月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多?(大气逆辐射使大部分太阳能量被保留在地球。
第三章 地面和大气中的辐射过程(1)
大气窗口：考虑到各种气体吸收的综合影响，有某 些波段大气的吸收作用相对较弱 透射率较高 这 些波段大气的吸收作用相对较弱，透射率较高。这 些能使能量较易透过的波段叫大气窗口。 在可见光-红外区段，大气窗口有：0.3-1.3、1.5-1.8、 2.0-2.6、3.0-4.2、4.3-5.0、8-14 μm。 在微波区段，主要有8mm附近和频率低于20GHz 的波段。
图3.5 太阳光谱的能量分布
大气中有各种气体成分以及水滴、尘埃等 气溶胶颗粒，辐射在大气中传输时，要受到大 气的影响，其强度、传输方向以及偏振状态都 会发生变化。地球大气与辐射的相互作用主要 有吸收、散射和折射。由于折射过程与能量收 支问题关系较小，这里主要讲述吸收和散射的 作用。 作用
图辐射的吸收
大气对辐射的吸收是有选择的。吸收太阳短波 大气对辐射的吸收是有选择的 吸收太阳短波 辐射的主要气体是H2O，其次是O2和O3，CO2吸收 的不多 吸收长波辐射的主要是H2O，其次是 的不多。吸收长波辐射的主要是 其次是CO2和 O3。 水汽 H2O）的吸收带主要在红外区，几乎覆盖了 水汽（ 的吸收带主要在红外区 几乎覆盖了 大气和地面长波辐射的整个波段，吸收了约20%的太 阳能量，并使太阳光谱发生改变。最重要的吸收带在 能 并使太 谱发生 变 最 的 收带在 2.5-3.0、5.5-7.0和>12μm。液态水的吸收带和水汽相 对应 但波段向长波方向移动 对应，但波段向长波方向移动。 氧（ O2）的吸收主要在小于0.25 0 25 μm的紫外区， 的紫外区 太阳辐射在0.25 μm以下的能量不到0.2%，故O2吸 收的能量并不多。 收的能量并不多
M ,T A ,T f（ , T ）
如果有几种物体，在同一温度下，对同一波长的 吸收率分别为A1λ，T、 A2λ，T 、 A3λ，T 、 A4λ，T ，辐 射出射度为M1λ，T 、 M1λ，T 、 M1λ，T 、 M1λ，T ，则 有
地面辐射与大气辐射课件
地面辐射的来源与影响
来源
主要来源于地球表面吸收的太阳辐射 能，以及地球内部的热能。
影响
地面辐射是地球表面热量交换的主要 方式，对气候变化、生态系统和人类 生活等方面都有重要影响。
地面辐射的测量与计算
测量
使用红外辐射计等仪器测量地面辐射的通量、光谱分布等参数。
计算
根据测量数据和相关公式，计算地面辐射的发射率、反射率 等参数，以及地面辐射通量等数值。
气象预测
气象服务
地面辐射与大气辐射的研究可以为气 象服务提供科学依据，如旅游气象服 务、农业气象服务等。
地面辐射与大气辐射的监测数据可以 用于气象预测，如短期天气预报、灾 害预警等。
在气候模型中的应用
01
02
03
气候模型验证
地面辐射与大气辐射的观 测数据可以用来验证气候 模型的准确性和可靠性。
气候变化模拟
对气候变化的影响
气候变化
辐射强迫
气候反馈
气候变化涉及到地球表面状况的长期 变化，包括气温、降水、风等气象要 素的变化以及冰川、植被等自然环境 的改变。
人类活动和自然因素引起的温室气体 排放、气溶胶污染等会改变大气中的 成分，进而改变太阳辐射和地面辐射 在大气中的传输和散射特性。这种改 变称为“辐射强迫”，它会导致气候 变化。
气候模型可以通过模拟地 面辐射与大气辐射的相互 作用，预测未来气候变化 的情况。
气候变化应对
气候模型可以为应对气候 变化提供科学依据，如制 定减排政策、适应气候变 化的措施等。
在环境保护中的应用
大气污染监测
地面辐射与大气辐射的监测数据 可以用于监测大气污染物的浓度
和分布情况。
环境影响评估
地面辐射与大气辐射的研究可以为 环境影响评估提供科学依据，如建 设项目对环境的影响评估、规划方 案的环境影响评估等。
高一地理“大气的受热过程”教案
高一地理“大气的受热过程”教案一、教学目标1. 知识与技能能说出大气的受热过程，解释大气对太阳辐射的削弱作用及对地面的保温作用。
能够绘制大气受热过程示意图，提高绘图和分析问题的能力。
2..过程与方法通过观察示意图、分析案例等活动，理解大气受热过程的原理。
运用所学知识解释自然现象和生产生活中的实际问题。
3. 情感态度与价值观体会地理知识与生活的紧密联系，增强学习地理的兴趣。
认识大气环境对人类的重要性，树立保护环境的意识。
二、教学重难点1. 重点大气对太阳辐射的削弱作用。
大气对地面的保温作用。
2. 难点大气受热过程的原理分析。
三、教学方法问题导学法、案例分析法、小组讨论法、多媒体演示法。
四、教学过程1. 导入新课展示晴天和阴天的图片，提问学生：为什么晴天和阴天的气温会有所不同？引出大气的受热过程这一主题。
2. 新课讲授大气对太阳辐射的削弱作用展示太阳辐射光谱图，介绍太阳辐射的组成。
讲解大气对太阳辐射的吸收、反射和散射三种削弱作用。
分别举例说明不同的削弱作用对太阳辐射的影响，如臭氧吸收紫外线、云层反射太阳辐射、空气分子散射蓝光等。
地面辐射和大气辐射讲解地面吸收太阳辐射后升温，以地面辐射的形式向大气传递热量。
介绍大气吸收地面辐射后升温，同时也以大气辐射的形式向四周传递热量。
大气对地面的保温作用结合示意图，讲解大气逆辐射的概念和作用。
强调大气逆辐射把热量还给地面，对地面起到保温作用。
通过案例分析，如霜冻多出现在晴朗的夜晚，让学生理解大气保温作用的重要性。
3. 小组讨论给出问题：如果大气中二氧化碳含量增加，会对全球气候产生什么影响？组织学生分组讨论，引导学生从大气受热过程的角度进行分析。
各小组派代表发言，教师进行点评和总结。
4. 课堂小结回顾大气的受热过程，包括大气对太阳辐射的削弱作用、地面辐射和大气辐射、大气对地面的保温作用。
强调大气受热过程对气候和人类活动的影响。
5. 布置作业让学生绘制大气受热过程示意图，并标注各环节的名称和作用。
(完整word版)地球上的大气教案
A。甲地比乙地稳定
B.乙地对流最旺盛
C。乙地比丙地稳定
D。丙地最稳定
2。正午前后(）
A.甲地气温上升最快
B.乙地可能出现强对流天气
C。丙地刮起东北风
D。甲地出现强劲的偏南风
拓展深化
1。等温面图的判读
等温面图与等压面图的判读有很多相似之处,可借用等压面图的判读方法来判读等温面图。
3。同样是“高处不胜寒”，不同地形原因不同。平原高空气温低是离地面较远，接收到的地面辐射较少造成的；高山地区气温低是地面热源太小而“供热不足”以及高空风力和云雾较多、削弱作用强造成的;高原上气温低是太阳辐射和地面辐射强而大气保温作用弱造成的。
整合构建
1.大气的受热过程
2。大气受热过程的原理应用
(1）利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉。如高海拔地区-—空气稀薄，大气的削弱作用弱,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.
（3)西风带控制→低纬吹向高纬→降温→水汽易凝结→湿润。
②画出实际风向:北半球向右偏，南半球向左偏。近地面偏转30°～45°,高空偏转90°。
③下图所示为北半球近地面风向的画法.
(4)风力大小判定:在同一幅图中，等压线密集,单位距离间的气压梯度大，风力大;等压线稀疏,风力小。在不同等压线图中,相同图幅、相同等压距的地图相比，比例尺越大，表示单位距离间的气压梯度越大，风力越大;比例尺越小，表示单位距离间的气压梯度越小，风力越小。
风 向
与等压线平行
与等压线成一夹角
整合构建
风向和风力的判断
（1）风向是指风吹来的方向。如西北风是从西北吹向东南的风，南风是从南向北吹的风。
气象学与气候学-地面和大气的辐射
地面辐射与大气辐射
1
地面辐射与大气辐射
一、地面、大气的辐射和地面有效辐射 二、地面及地气系统辐射差额
2
下垫面——大气的直接热源
大气吸收太阳直接辐射很少，下垫面（水、 陆、植被等地球表面）却能大量吸收太阳 辐射，并供给大气。
在研究大气热状况时，须了解地面和大气 之间交换热量的方式及地-气系统的辐射差 额。
3
一、地面、大气的辐射和地面有效辐射
大气对太阳短波辐射吸收很少，但对地面的长波辐射却 能强烈吸收。
通过长波辐射，地—气之间，以及大气中气—气之间， 相互交换热量，并也将热量向宇宙空间散发。
4
（一）地面和大气辐射的表示
地面和大气不是绝对黑体 Eg=δσT4 （地面的辐射能力），δ地面相对辐射率 Ea=δ′σT4 (大气的辐射能力)，δ′大气相对辐射率
辐射差额=收入辐射-支出辐射
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（一）地面的辐射差额
地面由于吸收太阳总辐射和大气逆辐射而获得能量，同时又以其 本身的温度不断向外放出辐射而失去能量。
某段时间内单位面积地表面所吸收的总辐射和其有效辐射之差值， 称为地面的辐射差额Rg （表示单位水平面积、单位时间的辐射 差额）
Rg=（Q+q）（1-a）- F0
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（二）大气的辐射差额
Ra =qa+F0-F∞ F∞ >F0，qa<F∞ -F0， Ra是负值 大气要维持热平衡，还要靠地面以对流及
潜热释放等来输送一部分热量给大气。
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（三）地-气系统的辐射差额
如果把地面和大气看作为一个整体，其辐射能的净收入为 Rs=（Q+q）（1-a）+qa- F∞ Q+q是到达地面的太阳总辐射 qa大气所吸收的太阳辐射 F∞大气上界的有效辐射 a为地面对总辐射的反射率 就个别地区来说，地气系统的辐射差额既可以为正，也可以为负。 但就整个地气系统来说，这种辐射差额的多年平均应为零。因整
第二节 地面和大气的辐射
地面有效辐射
） 定义： 地面放射辐射（ ） 同时又吸收大气逆辐射（ 定义： 地面放射辐射（Eg），同时又吸收大气逆辐射（δEa），二 者的差值称为地面的有效辐射（ ）。即 者的差值称为地面的有效辐射（F0 ）。即F0 = Eg - δEa ， 取值： 通常情况下，地面温度高于大气温度，相应的Eg>δEa，即 取值： 通常情况下，地面温度高于大气温度，相应的 F0 >0。这意味着地面通过长波辐射和吸收，经常失去热量。 。这意味着地面通过长波辐射和吸收，经常失去热量。 影响因素： 地面温度、 影响因素：——地面温度、空气湿度、空气温度和云的状况 地面温度 空气湿度、
大气
直 接 辐 射 Q 散 射 辐 射 q 地 面 辐 射 Eg 大 气 逆 辐 射 δEa
地面（反率为 ） 地面（反射率为a）
Rg=(Q+q)(1-a) + δEa- Eg 又：F0 = Eg - δEa 所以： 所以：Rg=(Q+q)(1-a) - F0
日变化
白天Rg>0，太阳辐射起主导作用， Rg的变化与直接辐射变化趋势大体一致。 白天Rg>0，太阳辐射起主导作用，故Rg的变化与直接辐射变化趋势大体一致。 Rg>0 的变化与直接辐射变化趋势大体一致 夜间F0逐渐增大，太阳辐射消失，故Rg<0。 夜间 逐渐增大，太阳辐射消失， Rg<0。 故Rg由正值转为负值和由负值转为正值的时间分别出现在日落后和日出前一个小时。 Rg由正值转为负值和由负值转为正值的时间分别出现在日落后和日出前一个小时。 由正值转为负值和由负值转为正值的时间分别出现在日落后和日出前一个小时 Rg的日变化曲线对正午不对称。 Rg的日变化曲线对正午不对称。 的日变化曲线对正午不对称
第二节 地面和大气的辐射
（二）地面和大气长波辐射的特点
1、大气对长波辐射的吸收
（1）大气对长波辐射的吸收非常强烈。
液态水对长波辐射的吸收性质与水汽相仿，厚度大的云层表面可当作黑体表面。
二氧化碳：
有两个吸收带，中心分别位于4.3微米和14.7微米。
2、大气中长波辐射的特点
（1）地面和大气辐射是漫射辐射。
（2）考虑长波辐射在大气中的传播时，不仅要考虑大气对长波辐射的吸收，还要考虑大气本身的长波辐射。
（3）长波辐射在大气中传播时，可以不考虑散射作用。
这个波段的辐射，正好位于地面辐射能力最强处，地面辐射有20%的能量透过这一窗口射向宇宙空间。
在这一窗口中9.6微米附近有一狭窄的臭氧吸收带，对于地面放射的14微米以上的远红外辐射，几乎能全部吸收，此带可以看成近于黑体。
水汽对长波辐射的吸收最显著。
除了8～12微米波段的辐射外，其它波段都能吸收，以6微米附近和24微米以上波段的吸收能力最强。
（2能力，T表示地面和大气的温度，
分别称为地面和大气的相对辐射率，又称比辐射率。
相对辐射率的大小为地面或大气的辐射能力与同一温度下黑体辐射能力的比值，在数值上等于吸收率。
如果地面温度为15℃，则可算得
当地面温度为15℃时，根据维恩定律，可算得
即该温度下地面最强的辐射能位于波长10微米左右的光谱范围内。
（3）地面反射率
3、地面辐射差额的日变化和年变化
（1）日变化：
夜间为负，白天为正。
第二课时 地面辐射与大气辐射、影响地面辐射的因素
大气 上界
白天，由于没有大气对太 夜间由于没有大气的保温 阳辐射的削弱作用，月面 效应，月球表面辐射强烈， 温度升得很高，气温很高 月面温度骤降，气温很低 地球
1
（二）地面辐射和大气辐射
玻 璃 温 室 效 应
思考：
为什么玻璃温室会有保温效应？
（三）影响地面辐射的主要因素
1、纬度因素——太阳高度大小
3、深秋至第二年早春季节，霜冻为什 么 多 出 现 在 晴 朗 的 夜 里？
大气逆辐射作用弱
大气的热力作用对地球生态系统的重要性：
1、大气的热力作用，减少了气温日较差 2、大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件
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？
夜间，地面辐 射绝大部分热 白天，大气削弱了到 量又被大气逆 达地面的太阳辐射， 辐射还给地面， 气温不会太高 使气温不致降 得过低
射向宇宙空间
大 气 辐 射
射向宇宙空 间 大气上界
地
面 吸
大气吸收
大 气 吸 收
收
大气逆辐射
地面增温
地面 “大地暖大气”
“太阳暖大地” “大气还大地”
运用所学知识，解释下列现象？
1、分析为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚 温暖一些？
云层增强大气逆辐射作用
2、我国北方在冬季为什么用烟雾笼罩大白菜？
烟雾增强了大气逆辐射作用
3、某地昨天为晴朗的天气，今天为多云的天气，仅从 大气的热力作用分析，哪一个气温日较差小？为什么？
（今天. 多云天气，白天大气对太阳辐射的削弱 作用强，气温不会太高; 夜晚，大气逆辐射作用 强，气温不会太低） 4、我国漠河冬季气温比拉萨低，但夏季气温比拉萨高， 有关形成的原因的叙述，正确的是( D ) ①冬季，漠河日照短，太阳辐射弱，冬季风影响 ②夏季，漠河太阳辐射时间长，获热量增多 ③青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收的太阳辐射少，故气 温低 ④青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收保存地面辐射的能力 差，夏季气温低 A①② B②③ C②④ D①④
新教材高中地理第三章地球上的大气第二节第2课时大气对地面的保温作用学案湘教版必修第一册
第2课时大气对地面的保温作用自主学习·必备知识基础预习一、地面辐射和大气辐射1.概念比较序号辐射名称辐射类型作用Ⅰ太阳辐射① 短波辐射地面的直接热源Ⅱ② 地面辐射长波辐射对流层③ 大气主要的直接热源Ⅲ大气辐射长波辐射—Ⅳ④ 大气逆辐射大气逆辐射对地面起⑤ 增温2.影响地面辐射的主要因素有⑥ 纬度因素、下垫面因素、气象因素。
3.云层增厚、湿度增大会使大气逆辐射⑦ 增强。
◆点拨纬度位置越低,年平均正午太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,地表获得的太阳辐射越多,地面辐射也就越强。
二、大气的保温作用1.地面辐射释放的能量,绝大部分都被截留在对流层大气中,使大气增温。
2.大气逆辐射直接⑧ 补偿地面辐射损失的热量。
自我诊断判断下列说法的正误。
1.大气温度最高的时候大气辐射最强。
( √ )2.“高处不胜寒”是由于高处空气稀薄,吸收的太阳辐射少,所以气温较低。
( × )解析：地面是对流层大气主要的直接热源,高空空气稀薄,吸收地面辐射较少,大气逆辐射弱,保温效果弱,故“高处不胜寒”。
3.大气逆辐射把热量还给地面,补偿了地面辐射损失的热量,对地面起保温作用。
( √ )4.全球变暖将导致大气吸收地面辐射的热量增多。
( × )解析：当温室气体如二氧化碳增多,则可以吸收更多的地面辐射,从而产生更多的大气逆辐射,对地面保温作用更强,故地面温度更高。
由此可见大气吸收地面辐射的热量增多是全球变暖的原因,而题干因果颠倒,故说法错误。
互动探究·关键能力探究主题大气对地面的保温作用探究活动大气对地面的保温作用阅读图文材料,探究下列问题。
2020年12月17日1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。
移民月球一直是人类的梦想,但“月球移民”难度依然较大,这是因为月球表面昼夜温差很大,白天阳光垂直照射的地方温度高达127℃；夜晚,温度可降到−183℃。
地面辐射和大气辐射
地面增温
能量射向地面， 能量射向地面，可以被地面 重新吸收。 重新吸收。称为大气逆辐射
问题1：对流层大气在削弱短波辐射（ 问题 ：对流层大气在削弱短波辐射（太阳 辐射）和长波辐射（地面辐射）时的差异。 辐射）和长波辐射（地面辐射）时的差异。 二氧化碳和水汽强烈吸收长波辐射， 二氧化碳和水汽强烈吸收长波辐射，地面的长波 辐射绝大部分被对流层大气（二氧化碳和水汽） 辐射绝大部分被对流层大气（二氧化碳和水汽） 吸收。 吸收。 例题：同一经纬度“高处不胜寒” 例题：同一经纬度“高处不胜寒”的原因是 A、气温低 、 B、空气稀薄 、 C、到达地面的太阳辐射少 、 D、到达的地面辐射少 、
探究3 探究3：大气对地面的保温作用 ——地面辐射和大气辐射 ——地面辐射和大气辐射
太 阳 辐 射 地 面 吸 收
射向宇宙空间 射向宇宙空间 大气削弱
大 气 辐 射
大气上界
大温 气度 吸升 收高 “大地暖大气” 大地暖大气” 大地暖大气
“太阳暖大地” “大气还大地” 太阳暖大地” 大气还大地” 太阳暖大地 地面 大气还大地
问题2：深秋至第二年早春季节， 问题 ：深秋至第二年早春季节，霜冻为什么 多出现在晴朗的夜晚？ 多出现在晴朗的夜晚？ 晴朗的夜晚，大气逆辐射弱， 晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，还给地 面的热量少，所以地面气温很低， 面的热量少，所以地面气温很低，易出 现霜冻。 现霜冻。
问题3：每年秋冬季节， 问题 ：每年秋冬季节，我国北方地区的农 民常用人造烟幕的办法， 民常用人造烟幕的办法，使地里蔬菜免遭冻 其原理是什么？ 害，其原理是什么？人造烟幕的主要成分是 CO2 等。
探究4、影响地面辐射的主要因素
1、纬度因素
问题1 为什么人们在正午前后看太阳时总是特别刺眼， 问题1：为什么人们在正午前后看太阳时总是特别刺眼， 而在旭日东升或夕阳西下时看太阳就不怎么刺眼？ 而在旭日东升或夕阳西下时看太阳就不怎么刺眼？
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地面辐射与大气辐射教案
《地面辐射与太阳辐射》教学备课
一、教学设计
1、课程标准：学生掌握太阳辐射、地面辐射、大气辐射和大气逆辐射基本概念和它们之间的作用原理以及大气的保温作用。
学生能够运用大气保温作用解释生活中的现象。
2、教材分析：地面辐射与太阳辐射在教材中处于第二章自然环境中的物质运动和能量交换中第一节大气环境的第二大点，在这一节中属于重点部分。
教材中在这一部分主要介绍了地面辐射、大气辐射、大气逆辐射及其三者之间的作用关系。
3、学情分析：学生在这次课程之前学习过大气的垂直分层、不同分层大气的特点以及大气对太阳的削弱作用，对于这次课的学习有一定的理论基础。
4、重难点分析：重难点在于太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射三者之间的相互作用关系及大气的保温作用。
5、教学方法：演示法、讲授法
6、教学过程设计：
教学环节教师活动学生活动设计意图
导入新课提出问题，为什么农民会使用
人造烟幕的办法使蔬菜免受
冻害？思考，回答吸引学生兴
趣，导入新的
学习内容
进入新课学生带着问题阅读课本阅读，思考培养学生自主
学习寻找解决
问题的能力
讲授新知请学生回答问题：地面辐射、
大气辐射和大气逆辐射的概
念；并分别进行进一步的阐
述。
回答问题带动学生进入
本堂课的学习
第一节 大气环境
一、 对流层大气的受热过程
（二）、地面辐射与太阳辐射
8、教学效果预想：学生通过本堂课的学习掌握了地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的基本概念和它们之间的相互作用关系，理解了大气保温作用的基本原理以及能够运用大气保温的基本原理解释生活中相关的现象。
9、PPT 课件：
大气的保温作用： 1、 大气辐射吸 (少)
太阳辐射
大气辐射
（短波辐射）
(大气逆辐射)
补偿 地面辐射
（长波辐射）
二、教学详案
【教学目标】
1、知识目标：
通过本节课的学习：
a.掌握地面辐射、大气辐射、大逆辐射的基本概念和它们之间的相互作用关系；
b.了解大气保温作用的基本原理，并能运用大气保温作用的基本原理解释生活
中的现象。
2、能力目标：
a.使学生能对大气中的一些作用过程有一个基本的了解，能解释生活中一
些与大气环境相关的现象；
b.增强学生分析理解问题的能力。
【教学过程】
[师]：在秋冬季节，我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，大家知道为什么这样吗？
[生]：不知道
[师]：为什么农民会用这样的方法呢，接下来就让我们学习一下。
请大家带着PPT上的三个问题阅读书本第44页至45页的内容，稍后会请同学来回答这三个问题。
（PPT操作）
（板书）:课程内容的大标题
[师]：同学们阅读完了吗？
[生]：阅读完了。
[师]：好的，请x同学来回答一下第一个问题，什么是地面辐射。
[生]：地面吸收透过大气的太阳辐射增温，并持续向外释放辐射能量的过程，称之为地面辐射。
[师]：是的，好的，请坐。
地面辐射是地面吸收透过大气的太阳辐射增温，并持续向外释放辐射能量的过程。
由这句话我们可以得知，地面辐射的主要来源是太阳辐射，对吗？
[生]：是的。
[师]：按辐射波长的差异，由于地面辐射释放辐射波长是红外波，因此地面辐射又称之为长波辐射；而太阳辐射的辐射波长大部分是1.5微米至4.5微米之间，太阳辐射又可称之为短波辐射。
（板书）：地面辐射与太阳辐射之间的关系示意
好的，接下来请Y同学来回答第二个问题，什么是大气辐射。
[生]：大气吸收地面释放的辐射能量增温，并持续向外释放辐射能量。
[师]：好的，请坐。
大气辐射是大气吸收地面释放的辐射能量增温，并持续向外释放辐射能量。
由此我们同样可以得出大气辐射的主要能量来源是地面辐射。
由于上节课我们学过大气过太阳辐射有一定的削弱作用，包括选择性吸收、反射与散射，由此可知太阳辐射是大气辐射的少部分能量来源。
（板书）：大气辐射与太阳辐射关系示意
[师]：第三个问题，大气逆辐射，大气逆辐射是射向地面的大气辐射。
接下来，请大家看向PPT。
太阳辐射透过大气射向地面，上节课我们学过大气对地面辐射有一定的削弱作用，请A同学回答一下大气削弱作用主要表现在哪三个方面。
（PPT操作）
（板书）:大气逆辐射与地面辐射的关系示意
[生]：选择性有收、散射和反射。
[师]：好的，请坐。
由于大气对太阳辐射的选择性吸收、散射和反射，太阳辐射一定程度上减少，到达地面的太阳辐射使得地面增温，这个过程我们称之为“太阳暖大地”。
地面吸收太阳辐射的同时，又持续向外释放能量，其中大部分被大气吸收使得大气增温，小部分则射向宇宙空间，其中大气吸收地面长波辐射增温这个过程我们可以简单的称之为“大地暖大气”。
而大气又持续向外释放辐射能量，一部分向上身向宇宙空间，一部分射向地面，射向地面的大气辐射
—大气逆辐射使得地面增温，这个过程我们也可以简单的称之为“大气还大地”。
我们可以简单的用太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地来记忆太阳辐射、地面辐射、大气辐射和大气逆辐射之间的相互作用关系。
而在这个过程中，大气吸收了地面释放的长波辐射，大气逆辐射又射回地面，大气逆辐射对地面辐射的能量有一个补偿作用，而这个作用对地面温度的降低有一定的缓和作用，因此我们可以把大气吸收地面长波辐射增温，大气逆辐射又补偿地面的辐射能量使得地面增温，这个过程我们称之为大气的保温作用。
大家思考一下，大气的保温作用是处于稳定的还是处于动态变化的呢？（PPT操作）
（板书）：大气的保温作用
[生]：动态变化的。
[师]：好的，那Z同学，你知道为什么大气的保温作用是动态变化的呢？[生]：因为不同天气状况中大气的云层厚度是不一样的。
[师]：那你能为我们大家解释一下这个过程吗？
[生]：当天空中云量比较多的时候，比如说阴天，阴天的时候云层较厚，能释放较多的大气逆辐射对地面的保温作用会比天空中云比较少的时候比如晴天时候强。
[师]：好的，请坐，这个同学思考的基本是对的。
在阴天的时候大气中云较多，吸收较多的地面辐射，大气增温比晴天时后增温更加强，同样的大气释放的辐射能量也比晴天多，则阴天时大气的保温作用会比晴天时强。
在秋冬的时候，霜冻总是出现在晴天的晚上。
大家思考一下，这是为什么呢？
[生]：因为晴天的晚上大气的保温较弱，地面温度降得快。
[师]：是的，没错。
由天晴天大气的云量较少，吸收的地面辐射也较少，那么大气能释放的能量辐射也很少，对地面的保温作用就较弱。
这节课我们主要学了地面辐射、大气辐射、大气逆辐射和它们之间的作用原理以及大气的保温作用。
接下来请同学们练习一下今天的内容，做一下后面的习题。
今天的课就上到这里，下课。