大气环境(一)教学设计

大气环境（一）教学设计

大庆第三九中学董丽莉

四、教学过程

【课前提问】我们人类生活在大气的上层还是底层？有坐过飞机的同学吗？你知道民航客机在大气哪一层飞行？

【新课】

【板书】（一）大气垂直分层

【方法】看《大气垂直分层示意图》思考后回答大气各层的特点。教师适当点拨。

【提问】“为什么说对流层与人类关系最为密切？

【学生发言，教师总结】因为人类就生活在对流层的底部。因为人类就生活在对流层的底部，可以说是“人类之家”。天气现象复杂多变。近地面的水汽和固体杂质通过对流运动向上空输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨。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最为密切。

平流层与人类的关系也很密切。如臭氧是“地球生命的保护伞”，而臭氧主要集中在平流层，臭氧大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，可以说平流层是人类生存环境的天然屏障。

【提问】同学们再看图2—23平流层中有架大型飞机，那么为什么飞机是在平流层中飞行呢？

(学生回答，教师总结)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。现在人们乘坐的大型飞机多是在平流层中飞行。

【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

【板书】(二)大气对太阳辐射的削弱作用

【承转】我们已知太阳不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射巨大的能量。太阳辐射能在各种波长范围是有变化的。

【提问】请同学们对照课本的表中内容阅读图1.7，太阳辐射的主要波长范围是多少？主要分成哪几个部分？太阳辐射能是怎样分布的？

【学生总结，教师点拨】从图中可以看出太阳辐射的主要波长范围是0.15~4微米。其中，人眼能看见的光线，波长在0.4~0.76微米之间，因此这个范围称为可见光区，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。人们把太阳辐射称为短波辐射。波长小于0.4微米的紫外线区占太阳辐射总能量的7%，波长大于0.76微米的红外线区占太阳辐射总能量的43%，这两部分人们用肉眼都无法看见。

【方法】阅读课本P44及表格”大气对太阳辐射的削弱作用”,回答：大气对太阳辐射的削弱作用,主要有哪几种形式?

【学生活动】贴图活动，选出参与各个作用的大气成分。

【承转】

【板书】吸收作用

【提问】1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大气对太阳辐射各波段是否具有选择性？

2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？

【学生回答】教师点拨

平流层臭氧主要吸收紫外线。对流层大气中的水汽和二氧化碳等，主要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线却吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来。由此可见，大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的。

【承转】大气中的云层和尘埃，具有反光镜的作用，把投射在其上的太阳辐射的一部分，又反射回宇宙空间，从而减少了到达地面的太阳辐射。接下来我们了解一下大气的反射作用。

【板书】反射作用

大气对太阳辐射的反射是没有选择性的，所以反射光呈白色。云层的反射作用最为显著。云层越厚，云量越多，反射愈强。所以夏季天空多云时，白天的气温不会太高，就是这个道理

【提问】为什么晴朗的天空呈蔚蓝色？

【点评】这种现象都是大气的散射作用造成的

【板书】散射作用

当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分能量，便以这些质点为中心向四面八方散射开来。散射可以改变太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。这种散射是有选择性的，波长越短，散射能力越强。在可见光部分蓝紫色光波长最短，散射能力最强，所以在晴朗的天空，特别是雨过天晴时，天空呈蔚蓝色

【小结】太阳辐射通过地球大气层时，大气削弱的主要是红外线、紫外线区和可见光的短波部分，而可见光的绝大部分能够透过大气射到地面。可见光集中了太阳辐射一半的能量，所以太阳辐射给予地球表面巨大的能量，是发生在地理环境里各种现象和过程的最重要的能量源泉。

【板书】（二）地面辐射和大气辐射

到达地面的太阳辐射使地面增温的同时，也向外能量。称之为地面辐射。地面辐射也主要集中在红外线区，所以大气辐射也是长波辐射

对流层中的水汽和二氧化碳对太阳短波辐射吸收差，但对地面长波辐射吸收能力很强，因而使近地面大气增温。近地面大气又以辐射、对流等方式，把热量传给高一层大气，使大气保存了地面所放出热量的绝大部分(75%~95%)。因此，对流层大气的主要的直接热源是地面。

大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射热量，大气辐射也主要集中在红外线区，所以大气辐射也是长波辐射。大气辐射热一部分向上射向宇宙空间，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。天空有云，特别是浓密的低云，大气逆辐射更强，多云的夜晚通常比晴朗的夜晚暖和些。所以，在晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的夜晚。

【方法】黑板讲解

大气透明地面辐射逆辐射

太阳辐射-----------→地面-----------→大气-----------→地面

【小结】大气对地面长波辐射的吸收能力很强，从而将地面放出的热量保存在大气中，大气逆辐射将大部分热量返还给地面，在一定程度上弥补了地面辐射损失的热量，正是这种

关系，才使得大气对地面具有保温作用，

【总结】我们学习了大气的热力作用，实际上主要体现在太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射这四种辐射之间的关系，下面我们再来看这四种辐射的关系。

地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上，使地面增温；（太阳暖大气）大气对地面长波辐射却是隔热层，把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中，（大地暖大气）并通过大气逆辐射又将热量还给地面。（大气暖大地）人们把大气的这种作用，称为大气温室效应。

【学生活动1】

1、深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？

2、每年秋冬季节，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，其原理是什么？

3、综上所述，大气的保温效应是如何产生的？

【学生活动2】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？

【教师点拨】

五、板书提纲

第三节大气环境(一)

一、对流层大气的受热过程

(一)大气对太阳辐射的削弱作用

吸收作用

反射作用

散射作用

（二）地面辐射和大气辐射