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1、K12 教育资源学习用资料 K12 教育资源学习用资料 第二章地球上的大气 2.3 常见天气系统 一、教学目标： （一）知识与技能 1学生能够看图说出大气的垂直分层结构、各层的主要特征以及与人类的关系； 2学生理解并能够说出大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温效应； 3学生 能够理解太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系并能解释相关生活现象； 4学生能够理解并说出影响地面辐射大小的主要因素。 （二）过程与方法 1学生能运用示意图说明大气的受热过程； 2学生通过对图像的阅读分析，学会正确的读图方法，提高了读图分析图的能力。 （三）情感态度与价值观 1通过了解大气对地理环境和人类活动的影响，学生树立正
2、确的环境观，探索大气环境的兴趣得到 培养。 2通过对大气环境中出现的一些实际问题的探究，学生的求知欲被激发，培养了热爱自然的美好心 灵，热爱科学的思想感情。 3通过对天气现象的科学剖析，学生能够破除封建迷信，培养了科学精神，树立了辩证唯物主义世 界观。 二、教学重难点 重点：大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。 难点：大气保温作用的原理。 教具准备：课本插图、课件、投影仪、图片。 课时安排： 1 课时 三、教学过程：第三节大气环境 导入新课 : 1.天有多高？ 2.晴朗的天空为什么是蓝色的？ 3.为什么地球上有生命的存在而月球上没有？ 过渡：，那么我们一起来学习本节课的内容去解决这个问
3、题， 这节课我们要学习大气环境，请大 家思考地球上的大气由哪些组成？各组成的主要作用是什么？ 过渡：刚刚我们了解了大气的物质组成，那么大气的垂直分层又是怎样划分的呢？ 一、大气垂直分层： K12 教育资源学习用资料 K12 教育资源学习用资料 1. 对流层（平均12km） ：气温随高度上升而降低；对流运动显著；天气现象复杂多变。 2. 平流层（ 50-55km）：气温先稳后上升，臭氧多；水平流动天气好；高空飞行很适合。 3. 高层大气 (2000 3000km)：电离层能反射无线电短波，对无线电通讯有重要作用。 活动 1（ P43）读“大气垂直分层示意图” 讲解 : 对流层：温度随高度升高气温
4、降低，海拔每升高100m气温下降 0.6 ；对流层之所以叫对流层是因 为其空气对流运动显著；对流层是贴近地面大气的最底层，整个大气质量的3/4 和几乎全部水汽、 固体杂质都集中在这一层，人类生活在对流层的底部，因此，该层是大气中最活跃，也是与人类关 系最密切的一层；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，因此对流层还有一个特点就是天气现象复杂多变。从图上我们可以看出对流层平均厚度约 12km 。 平流层：首先其气温先稳后上升；平流层含有大量臭氧，能够吸收太阳辐射中的紫外线；平流层的 空气水平运动显著；平流层空气水平运动无对流，大气平稳，还有该层水汽固
5、体杂质少，天气状况 好，能见度高，适宜飞机飞行。平流层的厚度大约在5055km 高层大气：温度随高度增加先是降低，一定高度后又上升很快。这一层与我们关系不大，我们只需 要了解一下就可以了，这层密度小、气压低，存在电离层，因而能够反射无线电波，对无线通讯有 重要的作用，根据人造卫星的资料，在2000 到 3000km的高空，地球的大气密度已经非常接近星际 空间的密度，这个高度可以大致看作是地球大气的上界。 【承转】太阳辐射是地球上的能量源泉，太阳辐射到达地面需要穿过厚厚的大气，在这个过程中太 阳辐射与大气之间进行着一系列的能量转换，人类的生产生活基本上都是在对流层进行的，所以我 们先来学习对流层
6、大气在太阳辐射作用下的受热过程。 二、对流层大气的受热过程 （一）大气对太阳辐射的削弱作用 同学们阅读P44 页的列 表： 思考：在太阳辐射能中，波长由短到长，主要分为哪几类光？各波段能量分别占太阳辐射能量 的多少？各类光的波长范围大约是多少？ 提问：在太阳辐射能中，波长由短到长，主要分为哪几类光？各波段能量分别占太阳辐射能量 的多少？各类光的波长范围大约是多少？ 讲解：按波长由短到长分别有紫外光、可见光、红外光。紫外光占太阳辐射能的比例为7% ，波 长范围是0.40 微米以下。可见光占太阳辐射能的比例是50% ，波长范围是0.40 0.76 微米之间。 K12 教育资源学习用资料 K12 教
7、育资源学习用资料 红外光占太阳辐射能的比例是43% ，波长范围是大于0.76 微米。 思考：假如到达大气上界的太阳辐射定为100，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有47， 这是什么原因造成的？削弱作用 大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为哪几种形式？反射、散射、吸收 1. 大气对太阳辐射的吸收作用：（读图） （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的吸收具有什么特性？ 选择性， 2. 大气对太阳辐射的散射作用：（读图） 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，其中波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射。 例：
8、晴朗的天空多呈现蔚蓝色，日出前的黎明，日楼后的黄昏，天空是白色的。 讲解：在太阳辐射的可见光中，波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射，所以晴朗的天 空呈现蔚蓝色。 3. 大气对太阳辐射的反射作用：（读图） 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有反射到宇宙空间， 从而减少了到达地面的太阳辐射，云层的反射作用最为显著。云层越厚，反射作用越强。 例：反射光呈白色，夏季多云的白天气温不会太高。 小结 : 过渡：大气除了对太阳辐射具有削弱作用外，还具有保温作用，下面我们一起来学习“地面辐射和 大气辐射 （二）地面辐射和大气辐射 1. 对流层大气的主要热源是什么？ 2.
9、大气是如何实现对地面保温作用的？ 投影： “太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系动态图” 小结：地面辐射是大气的主要热源，大气对地面具有保温作用。 （承转）在不同的天气情况下，大气逆辐射的强弱程度是不同的，请同学们分析探讨以下两个问题。 K12 教育资源学习用资料 K12 教育资源学习用资料 练习 ： （问题探究） ： （ 1）为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面的大？ （ 2）深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚？ （3）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？ 讲解：（ 1）月球白天在阳光直射的地方温度可达127, 夜晚则降至
10、183 白天，地球上由于有大气对太阳辐射的削弱作用，气温不会过高，晚上又有大气对地面的保温 作用，气温不会太低，昼夜温差小。白天，月球上由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度 升得很高，气温很高；夜间由于没有大气的保温效应，月面温度骤降，气温很低，温差大。 （2）因为深秋早春晴朗的夜晚大气中的水汽含量少，因而对地面长波辐射的吸收能力就弱，进而导 致大气逆辐射弱，对地面的保温作用就弱，所以，夜间容易出现霜冻。 （3）用人造烟幕，主要是为了增加大气中的烟尘，吸收地面辐射，增强大气逆辐射，提高夜晚的温 度, 因而使地里的蔬菜免遭冻害。 过渡：地表的热量主要来自于太阳辐射，而地球表面高低纬度间，陆
11、地和海洋之间获得的太阳 辐射量并不一样，这主要与影响地面辐射的因素有关。 板书： （三）影响地面辐射的主要因素 影响地面辐射的主要因素有哪几个？ 1. 纬度因素： 投影： “不同太阳高度辐射强度变化示意图”( 下图） 思考： A，B两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？ 2. 下垫面因素： “不同性质地面的反射率” 提问： 1. 不同性质的地面，对太阳辐射的反射率是否相同？ 不相同，颜色越深反射越弱，海洋放射率小于陆地反射率 K12 教育资源学习用资料 K12 教育资源学习用资料 2.反射率的高低跟地面得到的多少、地面辐射的多少有什么关系？ 小结： 阅读： P47 大气的温室效应和
12、保温作用 思考：为什么玻璃温室会有保温效应？ 讲解：因为地球大气对太阳的短波辐射几乎是透明的，大部分太阳短波辐射能够穿过大气到达 地面，使地面增温，对流层大气能够吸收大部分长波辐射，把地面辐射的大部分热量截留在大气中， 并通过大气逆辐射又将热量归还给地面。温室效应就是运用这个原理：阳光（短波辐射）可以透过 玻璃照射进来，而地面辐射、大气逆辐射（短波辐射的辐射会被玻璃阻挡，不能穿透出去，就使得 玻璃室里面的温度较高。 小结： 练习： 课堂小结 今天我们主要学习了对流层大气的受热过程，分析了大气对太阳辐射的削弱作用，其中大气对 太阳辐射的吸收、散射作用具有选择性，而反射不具选择性，大气逆辐射对地表能起到保温作用。 同时还了解了影响地面辐射的两个重要因素，即纬度因素和下垫面因素。 板书设计 第三节大气环境 一、大气的组成成分 干结空气： N2、O2 、 CO2 ，O3 水汽： 固体杂质： 二、大气的垂直分层 对流层： 平流层： 高层大气： 三、对流层大气的受热过程
