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(共27張PPT)
第三章 地球上的大氣
第2節 大 氣 受 熱 過 程
學習目標
1
能夠運用示意圖說明大氣受熱過程以及大氣保溫作用的基本原理。
理解大氣對地面的保溫效應。
2
理解大氣對太陽輻射的削弱作用。
3
運用大氣受熱過程解釋相關地理現象。
4
物體輻射原理
輻射指的是由場源發出的電磁能量中一部分脫離場源向遠處傳播，而后不再返回場源的現象，能量以電磁波或粒子（如阿爾法粒子、貝塔粒子等）的形式向外擴散。自然界中的一切物體，只要溫度在絕對溫度零度（-273.15攝氏度）以上，都以電磁波和粒子的形式時刻不停地向外傳送熱量，這種傳送能量的方式被稱為輻射。
一切物體都會產生熱輻射，溫度愈高，輻射出的總能量就愈大，且輻射中最強部分的波長越短。
三種輻射及其性質
太陽輻射
地面輻射
大氣輻射
短波輻射
長波輻射
01
大氣對太陽輻射的削弱作用
太陽輻射
太陽不停地以電磁波的形式向四周放射能量，即太陽輻射。太陽輻射是地球大氣的根本熱源。
太陽輻射
大氣層
圖例：
短波輻射
長波輻射
逸出
(大氣輻射)
吸收
反射
散射
大氣的削弱作用：
太陽短波輻射
地面
吸收
地面長波輻射
大氣吸收
大氣逆輻射
近地面大氣主要直接熱源：地面
大氣最重要的能量來源：太陽輻射能
太陽輻射能隨波長分布示意
太陽輻射能量最集中的部分是可見光區，因此說太陽輻射屬于短波輻射
太陽輻射
大氣吸收
大氣層
地面吸收
圖例：
短波輻射
長波輻射
大氣的吸收作用
選擇性
臭氧大量吸收紫外線
二氧化碳、水汽吸收紅外線
大氣對太陽輻射中能量最強的可見光吸收得很少，大部分可見光能夠透過大氣到地面。
削弱作用
太陽輻射
散射
大氣反射
大氣吸收
大氣層
地面吸收
地面反射
圖例：
短波輻射
長波輻射
大地
暖大氣
大氣的反射
參與的大氣成分：水汽、云（最顯著）和浮塵
特點：無選擇性
白天多云，厚厚的云層阻擋了到達地面的太陽輻射溫度不會太高
削弱作用
大氣的散射作用
參與的大氣成分：空氣分子和微小塵埃
特征：有選擇性
波長較短的藍、紫色光較易被散射
削弱作用
吸收
反射
散射
臭氧吸收紫外線、二氧化碳和水汽吸收紅外線
有選擇性
云層、塵埃具有反射作用
無選擇性，與云量呈正相關
空氣分子和微小塵埃的作用
有選擇性，波長越短越容易被散射
藍紫光最容易被散射，紅黃光最不易被散射
太陽輻射的分布規律：由低緯度向兩極遞減。
原因：太陽輻射經過大氣的路程短，被大氣削弱得少，到達地面的太陽輻射多；兩極地區的情況則相反。
合作探究：到達地面的太陽輻射受哪些因素影響？
02
大氣對地面的保溫作用
地面輻射和大氣輻射
概念：
地面吸收透過大氣的太陽輻射后升溫，同時又對外（主要是向大氣層）釋放輻射能量。地面輻射為長波輻射，太陽輻射為短波輻射。
作用：
對流層能夠直接吸收部分的地面輻射，地面輻射是對流層大氣增溫的直接能量來源。
地面輻射
大氣輻射
概念：
大氣吸收地面輻射增溫，同時也向外輻射能量，即大氣輻射。大氣輻射為長波輻射。
影響因素：
大氣中含有水汽、二氧化碳越多，吸收的地面輻射越多，大氣輻射越強。
太陽輻射
散射
大氣反射
大氣吸收
大氣層
地面吸收
地面反射
地面輻射
大氣輻射
大氣吸收
大氣逆輻射
大氣輻射
圖例：
短波輻射
長波輻射
太陽
暖大地
大地
暖大氣
大氣
還大地
多云的夜晚常比晴朗的夜晚暖和
大氣逆輻射強
云層厚
保溫作用強
生活中大氣現象
《齊民要術》中有這樣一段描述：“凡五果，花盛時遭霜，則無子。天雨新晴，北風寒徹，是夜必霜。此時放火作煴，少得煙氣，則免于霜矣。
人造煙幕能增強大氣逆輻射，減少夜晚地面輻射損失的熱量，對地面起到保溫作用，所以可防御霜凍。
生活中大氣現象
學以致用
請運用大氣的熱力作用原理解釋“早穿皮襖午穿紗，圍者火爐吃西瓜”現象
新疆地處內陸，氣候干旱，晴天多，云量少。白天大氣的削弱作用弱，到達地面的太陽輻射多，氣溫高，出現“午穿紗”的現象；晚上大氣的保溫作用弱，地面損失熱量多，至清晨近地面氣溫達到最低，故有“早穿皮襖”的現象。
我國古代神話傳說嫦娥奔月，嫦娥到月球之后她能夠愉快的生活下去嗎？
學以致用
白天，由于沒有大氣對太陽輻射的削弱作用，升溫快，氣溫很高。
夜間由于沒有大氣的保溫作用，月球表面溫度驟降，氣溫很低
學以致用
月球表面，白天在太陽直射的地方，溫度可達 127℃，夜晚則降到-183℃。為什么月球表面晝夜溫差比地球大得多？請用大氣的受熱過程解釋。
學以致用
在晚秋和寒冬，為什么霜凍多出現在晴朗的夜晚？
因為晴朗的夜晚，天空少云或無云，大氣逆輻射弱，地面輻射的熱量
散失多,所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面氣溫很低，容易出現霜凍。
太陽輻射
地
面
輻
射
白天塑料薄膜、玻璃等材料能夠透過太陽光，照射到地面，地面產生長波輻射，而透明覆蓋材料能夠阻擋長波輻射，從而通過土壤、墻體蓄積更多的熱量；
到了夜間，由于透明覆蓋材料的保溫作用，使得室內環境溫度不至于過低。
學以致用
現象2 ：清晨，陽光未照進教室，教室卻是明亮的。
現象1 ：嚴重的霧霾時，能見度低。
現象3 ：交通信號燈“紅燈停”
現象4 ：諺語“霜重見晴天”
小試牛刀
太陽輻射
吸收
散射
大氣反射
地面吸收
地面輻射
逸出
逸出
(大氣輻射)
返回地面
（大氣逆輻射）
大氣吸收
大氣的受熱過程：
吸收
反射
散射
大氣的削弱作用：
太陽短波輻射
地面
吸收
地面長波輻射
大氣吸收
大氣逆輻射
近地面大氣主要直接熱源：地面
大氣最重要的能量來源：太陽輻射能
大氣的保溫作用：大氣逆輻射
云層越厚云量越大，大氣逆輻射越強
地面反射
小結

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