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1、第三节 大气环境 第1课时 对流层大气的受热过程,大量的极细微的尘粒、烟粒、盐粒等漂浮在低空中，使有效水平能见度小于10 km的空气浑浊的现象，称为雾霾天气。出现雾时空气潮湿，出现霾时空气则相对干燥。据报道，2013年1月15日，全国67个城市遭遇“十面霾伏”，上班族称伤不起。霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，严重会致死。 尝试探究：雾霾天气现象发生在大气的哪一层？ 提示：对流层。,了解 大气的垂直分层状况、大气的热力作用形式。 掌握 影响太阳辐射强度和地面辐射的主要因素。 应用 对流层大气受热过程的原理及应用该原理解释一些生活现象。,一、大气的垂直分层,二、对流层大气的受热过程 1大气对太阳辐
2、射的削弱作用和对地面的保温作用,2影响地面辐射的主要因素 (1)纬度因素：太阳辐射从低纬向高纬_。 (2)下垫面因素：影响_比例。 (3)其他因素：其中_的影响最大。,吸收和反射的太阳辐射,递减,气象因素,思考1：读对流层图，思考对流层、平流层的大气运动特征和气温变化的特征。 提示：对流层：上冷下热，空气对流运动。 平流层：上热下冷，空气平流运动。 思考2：对流层大气的直接热源是地面辐射还是太阳辐射？,提示：地面辐射。,1教材P46“图226不同太阳高度辐射强度变化示意” 提示：图中显示太阳高度愈大，等量的太阳辐射在地表分布的面积越小，光热愈集中，同时太阳辐射经过大气的路程愈短，被大气削弱得愈
3、少。如旭日和夕阳呈红色，是因为日出、日落前后，太阳高度角小，太阳辐射到达地面经过的大气路程长，大气对太阳辐射的散射作用强，波长较短的可见光被散射掉，只有波长较长的红光、橙光透射下来，故呈红色。,2教材P46“图227不同性质地面的反射率” 提示：不同的地面性质，下垫面对太阳辐射的吸收和反射的比例不同。图中显示新雪的反射率为8495%，则吸收率为1650%，故当地面被新雪覆盖时，地面温度低，地面辐射弱，大气的温度也低，感觉较冷。,【特别提醒】 对流层的厚度因纬度而异： 低纬度：1718 km 中纬度：1012 km 高纬度：89 km,大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用 交通红绿灯为什么
4、偏偏规定为“红灯停，绿灯行”？原来，瑞利散射理论认为，波长短的光容易被散射掉，绿色的波长比红光的波长更短，所以绿光比红光容易被散射掉，而红光相对表现出较强的穿透能力，若遇上不好的天气，可使驾驶人员首先看到红灯，从而提醒驾驶员尽早减速以保证行车安全。,根据以上材料，分析探究： 1区分散射、吸收、反射三种削弱形式。思考影响太阳辐射强度的因素有哪些？ 2如何理解大气的保温作用？并合理解释玻璃温室原理。,【例证1】读太阳辐射与大气和地面的关系示意图，回答下列问题。,(1)图中A表示大气对太阳辐射的_作用，它使太阳辐射向_(方向)散开。日出前天已亮、日落后天不黑就是这种作用的结果。 (2)图中B表示_作
5、用，受该作用影响，白天阴天时气温比晴天_。 (3)图中O3能吸收_，它主要分布在_层。 (4)图中CO2、水汽、尘埃能吸收_，它们主要分布在_层。,答案 (1)散射 四面八方(各个) (2)反射 低 (3)紫外光 平流 (4)红外光 对流,【对点练习1】结合图文材料，回答问题。 随着矿物能源的大量消耗，大气中二氧化碳不断增多。充分利用太阳能，降低二氧化碳排放，是工农业持续发展的重要途径。,甲 大棚农业生产景观 乙 北京太阳能发电站示意图,(1)二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多是如何加强大气“温室效应”的？ (2)利用“温室效应”原理，我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。参考图
6、甲，分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。,答案 (1)更多地吸收了地面长波辐射，提高了大气温度；增强了大气逆辐射，补偿了地面损失的热量。 (2)使冬季的太阳光照得以充分利用；提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力)；有利于保持、调节大棚内空气和土壤水分。,大气对太阳辐射的削弱作用,大气保温作用 (1)地面辐射是对流层大气主要的直接热源。 (2)大气逆辐射将一部分热量归还地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。 保温效应产生的原理示意图：,(3)玻璃温室 玻璃对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能透过玻璃射到地面
7、上，使地面增温，玻璃把地面辐射放出的热量绝大部分截留在温室内的大气中，同时地面还可以靠吸收大气逆辐射，直接补偿地面的热量损失，使温室增温。,对流层大气的受热过程 日光温室是节能日光温室的简称，又称暖棚，是我国北方地区独有的一种温室类型。是一种在室内不加热的温室，即使在最寒冷的季节，也只依靠太阳光来维持室内一定的温度水平，以满足蔬菜作物生长的需要。这种日光温室的建设就是根据大气受热的原理来设计的。,根据以上材料，分析探究： 1根据大气受热的过程来解释日光温室的功能。 2分析影响地面辐射的因素有哪些？ 3谈谈对流层大气受热过程原理的现实意义。,【例证2】下图为大气受热过程示意图，读图回答(1)(2
8、)题。,(1)青藏高原气温比同纬度四川盆地低的主要原因是( )。 A和较小 B和较小 C和较小 D和较小 (2)与青藏高原小麦产量高、质量好有关的是 ( )。 A小大 B大小 C小大 D大小,答案 (1)D (2)B,【对点练习2】根据下图所给内容，完成下列要求。,(1)图中、各表示什么辐射： _辐射；_辐射；_辐射。 (2)图中表示大气对太阳辐射的_作用。 (3)大气能吸收地面辐射的75%95%，对地面起到_作用。 (4)影响图中强度的最主要因素是_，这是因为_。 (5)地面增温主要来自图中的_，大气受热主要来自图中的_。(填代号),解析 由题干可知：太阳、地面、大气之间存在热量的传递，且大
9、气对太阳辐射具有一定的削弱作用，对地面具有一定的保温作用；影响太阳辐射强度最主要的因素是太阳高度角，太阳高度角越大，地面单位面积上获得的太阳辐射能量越多；大气对太阳辐射的削弱作用包括大气的吸收、反射和散射作用，地面辐射的绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温，大气增温的同时也向外辐射热量，其中大部分又归还给地面，对地面起到了保温作用。解答本题的关键是明确热量的传递过程。,答案 (1)太阳 地面 大气逆 (2)削弱 (3)保温 (4)太阳高度角 太阳高度角越大，单位面积地面获得的热量越多；太阳高度角越大，经过大气层的路程越短，被削弱得越少 (5) ,对流层大气的受热过程 太阳辐射
10、把能量传递给大气的过程可简单表示为：太阳 辐射地面吸收地面辐射大气吸收大气辐射。具 体的过程如下图所示：,影响地面辐射的主要因素 (1)纬度因素,(2)下垫面(大气下层直接接触的地球表面)性质。,(3)气象因素 太阳辐射要穿过厚厚的大气才能到达地面。因此气象因素也是影响地面辐射的重要因素。主要包括空气密度的大小、空气的洁净程度两方面。空气稀薄，对太阳辐射削弱少，到达地面的太阳辐射多，地面辐射强；空气洁净，云雾量少，能见度好，到达地面的太阳辐射也多，地面辐射强。图解地面辐射的影响因素：,大气受热过程原理的应用 (1)昼夜温差大小的分析：主要结合大气受热过程原 理，从地势高低、天气情况、下垫面性质
11、几方面分析。 地势高低：地势高大气稀薄白天大气削弱作用和 夜晚 大气的保温作用都弱昼夜温差大。 天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气削弱作用和 夜晚大 气的保温作用都弱昼夜温差大。 下垫面性质：下垫面的比热容大地面增温和降温速 度都慢昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆 地。,(2)大气受热过程原理在生产生活中的应用 解释温室气体大量排放对全球变暖的影响。 在农业中的应用：利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；在果园中铺沙或鹅卵石能防止土壤水分蒸发的同时可增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。,教材P43活动 提示：1.随温度上升，对流层的气温递减，因为对流层大气的热源是近地面，离地面
12、越远，气温越低，理论上每升高100 m，气温下降0.6 。平流层的气温随海拔升高而升高，因为平流层中的O3吸收太阳辐射紫外线而增温。 2风、霜、雨、雪现象主要发生在对流层，人们居住在对流层的底部。 3平流层上热下冷、空气平流运动，能见度高，有利于飞机飞行。,教材P45活动 提示：1.由于月球缺乏大气层，白天没有大气对太阳辐射的削弱作用，使月球表面温度高；晚上没有大气的保温作用，使月球表面温度低，故昼夜温差比地球要大。 2深秋至第二年早春季节，天气晴朗，大气比较洁净，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温较高；夜晚大气对太阳辐射的保温作用弱，气温较低，昼夜温差大，容易出现霜冻。 3每年秋冬，用人造烟幕的办法，增强大气逆辐射，从而起到对地面的保温作用，使地里的蔬菜免遭冻害。,教材P47活动 提示：1.由于玻璃(或塑料薄膜)的阻断作用，使温室内的红外线长波辐射不能通过玻璃(或塑料薄膜)与室外的大气进行交换，使大部分热量保存在室内，所以温室内气温高于温室外。 2利用温室效应原理，采取温室育秧或覆膜育秧。在地热较丰富的地区，也可利用地下热水育秧。 3农民在冬季采用塑料大棚发展农业，是对气候条件的改造。在大棚内可适度提高温度和湿度，并进行人工通风等。,单击此处进入 5分钟小练习,
