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1、第二章自然地理环境中的物第二章自然地理环境中的物质运动和能量交换质运动和能量交换第二章自然地理环境中的物质运动和能量交换第二章自然地理环境中的物质运动和能量交换第一第一节节大气的大气的热热状况与大气运状况与大气运动动第第1课时课时大气的受大气的受热过热过程程情景情景导导入入在古老的神在古老的神话传说话传说中，月亮上的中，月亮上的“广寒广寒宫宫”终终年年深冷幽寂，深冷幽寂，实际实际上上“广寒广寒宫宫”并不是一直都深冷并不是一直都深冷幽寂的。在有太阳照射幽寂的。在有太阳照射时时，“广寒广寒宫宫”可以达到可以达到130的高温，在没有太阳照射的高温，在没有太阳照射时时，温度下降，温度下降到到18017
2、0。新新课课学前学前导导航航【思考思考】离地球如此之近的月球与地球温差差离地球如此之近的月球与地球温差差异异这样这样大，你知道大，你知道这这是是为为什么什么吗吗？【点点拨拨】主要是因主要是因为为月球缺少大气月球缺少大气层层。白天，。白天，没有大气没有大气对对太阳太阳辐辐射的削弱，温度很高；夜射的削弱，温度很高；夜间间，没有大气的保温作用，温度下降很快。没有大气的保温作用，温度下降很快。目目标标定位定位1.了解大气了解大气对对太阳太阳辐辐射的吸收、反射作用。射的吸收、反射作用。2.运用运用图图表分析表分析说说明太阳明太阳辐辐射、地面射、地面辐辐射射和大气和大气辐辐射之射之间间的关系。的关系。3.
3、运用运用图图表分析表分析说说明大气的受明大气的受热过热过程和大程和大气保温作用的基本原理。气保温作用的基本原理。基基础础梳梳理理自自学学导导引引一、大气一、大气对对太阳太阳辐辐射的削弱作用射的削弱作用1大气受大气受热热能量的根本来源：能量的根本来源：_。2大气的受大气的受热环节热环节：太阳：太阳辐辐射透射透过过_到达到达_，地面吸收太阳，地面吸收太阳辐辐射增温的同射增温的同时时，再把再把热热量量传给传给_。太阳辐射太阳辐射大气层大气层地表地表大气大气3大气大气对对太阳太阳辐辐射的削弱作用射的削弱作用(1)反射作用：大气中的云反射作用：大气中的云层层和和较较大的大的尘尘埃主埃主要要对对_具有反射
4、作用。云具有反射作用。云层层愈厚，愈厚，云量愈多，反射作用愈云量愈多，反射作用愈_。(2)散射作用：大气中的散射作用：大气中的_或或_对对可可见见光具有散射作用。光具有散射作用。可见光可见光强强空气分子空气分子细小尘埃细小尘埃选择性选择性紫外线紫外线红外线红外线4太阳太阳辐辐射分布不均射分布不均(1)表表现现：由低：由低纬纬度向度向_递递减。减。(2)原因：低原因：低纬纬度地区度地区_大，太大，太阳阳辐辐射射经过经过大气大气层层的路径短，被大气的路径短，被大气_的的少，地面吸收的太阳少，地面吸收的太阳辐辐射射_；高；高纬纬度地度地区相反。区相反。两极两极太阳高度角太阳高度角削弱削弱多多图图表解
5、表解读读1读读教教材材图图212大大气气对对太太阳阳辐辐射射的的削削弱弱作用，据作用，据图图分析：分析：(1)根据根据电电磁波的波磁波的波长长，太阳光可分，太阳光可分为为哪几哪几类类？(2)大大气气对对太太阳阳辐辐射射的的削削弱弱作作用用主主要要表表现现在在哪哪几几方面？方面？(3)大气大气对对太阳太阳辐辐射是如何射是如何选择选择性吸收的？性吸收的？提示：提示：(1)紫外紫外线线、可、可见见光、光、红红外外线线。(2)反射作用、散射作用、吸收作用。反射作用、散射作用、吸收作用。(3)平流平流层层大气中的臭氧，大气中的臭氧，强强烈地吸收太阳烈地吸收太阳辐辐射中波射中波长较长较短的紫外短的紫外线线
6、；对对流流层层大气中的水汽大气中的水汽和二氧化碳等，主要吸收太阳和二氧化碳等，主要吸收太阳辐辐射中波射中波长较长长较长的的红红外外线线。二、大气二、大气对对地面的保温作用地面的保温作用1温室效温室效应应大气的大气的热热量直接来源于地面量直接来源于地面产产生的地面生的地面辐辐射，射，其受其受热过热过程分析如下：程分析如下：由上由上图图可知，大气受可知，大气受热热分三个分三个过过程：程：太阳太阳辐辐射到达地面，地面吸收太阳射到达地面，地面吸收太阳辐辐射而射而_；地面增温后地面增温后产产生地面生地面辐辐射射(长长波波)，大气，大气强强烈烈吸收吸收_而增温；而增温；大气大气产产生生_，将很大部分，将很
7、大部分热热量返量返还给还给地面，地面，对对地面起到地面起到_作用。作用。增温增温地面辐射地面辐射大气逆辐射大气逆辐射保温保温2大气削弱作用和保温作用的意大气削弱作用和保温作用的意义义：缩缩小了小了气温的气温的_，使地表附近的气温，使地表附近的气温变变化幅化幅度度_，从而，从而为为生物的生生物的生长发长发育和人育和人类类活活动动提供了提供了_的温度条件。的温度条件。日较差日较差减小减小适宜适宜图图表解表解读读2读读教材教材图图215大气的大气的“温室效温室效应应”，据，据图图分析：分析：(1)“温室效温室效应应”的概念是什么？的概念是什么？(2)二氧化碳二氧化碳浓浓度升高的原因是什么？可能度升高
8、的原因是什么？可能带带来什么来什么样样的的环环境境问题问题？提示：提示：(1)大气吸收了地面大气吸收了地面长长波波辐辐射增温的同射增温的同时时，也向外也向外辐辐射射长长波波辐辐射，大部分射向地面，称射，大部分射向地面，称为为大大气逆气逆辐辐射，在一定程度上射，在一定程度上补偿补偿了地面了地面辐辐射散失的射散失的热热量，量，对对地面起到保温作用。地面起到保温作用。这这种作用，种作用，类类似于似于玻璃温室的作用，称之玻璃温室的作用，称之为为大气的大气的“温室效温室效应应”。(2)人人类类大量燃大量燃烧矿烧矿物燃料、物燃料、毁毁林等使二氧化碳在林等使二氧化碳在大气中的大气中的浓浓度升高。二氧化碳度升
9、高。二氧化碳浓浓度升高，大量吸度升高，大量吸收地面收地面长长波波辐辐射，使大气增温，容易引起全球气射，使大气增温，容易引起全球气候候变变暖暖问题问题。要点串讲要点串讲知能突破知能突破1大气削弱作用的形式大气削弱作用的形式大气大气对对太阳太阳辐辐射的削弱作用主要表射的削弱作用主要表现现在大气在大气对对太阳太阳辐辐射的反射、散射和吸收三个方面。射的反射、散射和吸收三个方面。要点一要点一大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用作用作用形式形式参与作用参与作用的大气成的大气成分分光线类型光线类型作用特点作用特点实例实例吸收吸收臭氧臭氧(平流平流层层)紫外线紫外线吸收强，吸收强，有选择性，有选择
10、性，对可见光对可见光吸收得很吸收得很少少南极臭氧层南极臭氧层空洞，吸收空洞，吸收紫外线减少紫外线减少水汽、水汽、CO2(对流层对流层)红外线红外线作用作用形式形式参与作用参与作用的大气成的大气成分分光线类光线类型型作用特点作用特点实例实例反射反射云层和较云层和较大颗粒的大颗粒的尘埃尘埃各种波各种波长同样长同样被反射被反射无选择性，无选择性，云层越厚，云层越厚，反射越强反射越强夏季多云夏季多云的白天气的白天气温不会太温不会太高高散射散射空气分子空气分子或微小尘或微小尘埃埃波长较波长较短的蓝短的蓝紫色光紫色光向四面八向四面八方散射方散射晴朗的天晴朗的天空呈蔚蓝空呈蔚蓝色色颗粒较大颗粒较大的尘埃、的
11、尘埃、雾粒、小雾粒、小水滴水滴各种波各种波长同样长同样被散射被散射无选择性无选择性阴天的天阴天的天空，呈灰空，呈灰白色白色2.影响地面太阳影响地面太阳辐辐射射强强度的因素度的因素影响太阳影响太阳辐辐射射强强度大小的最主要因素是太度大小的最主要因素是太阳高度角。此外，大气透明度、海拔高度阳高度角。此外，大气透明度、海拔高度和天气状况等，和天气状况等，对对太阳太阳辐辐射射强强度都有影响。度都有影响。各因素各因素对对太阳太阳辐辐射射强强度的影响度的影响见见下表：下表：影响影响因素因素影响方式影响方式太阳太阳高度高度角角太阳高度角不同，等量太阳辐射分布的面积不太阳高度角不同，等量太阳辐射分布的面积不同
12、。角度越大，能量越集中，反之越分散同。角度越大，能量越集中，反之越分散太阳高度角不同，经过大气的路程长短不同，太阳高度角不同，经过大气的路程长短不同，被削弱的程度就不同。角度越大则经过大气的路被削弱的程度就不同。角度越大则经过大气的路程越短，被削弱得越少；反之越多程越短，被削弱得越少；反之越多海拔海拔高度高度海拔越高，大气越稀薄，太阳辐射穿过大气的路海拔越高，大气越稀薄，太阳辐射穿过大气的路程越短，被削弱得越少，到达地面的就越多；反程越短，被削弱得越少，到达地面的就越多；反之越少之越少天气天气状况状况云量越少，云层越薄，被大气削弱的太阳辐射越云量越少，云层越薄，被大气削弱的太阳辐射越少，到达地
13、面的就越多；反之越少少，到达地面的就越多；反之越少【特特别别提醒提醒】现实现实和生活中的和生活中的许许多自然多自然现现象与大气的削弱作用有关，象与大气的削弱作用有关，应应用大气的用大气的削弱作用原理可以解削弱作用原理可以解释许释许多自然多自然现现象，例象，例如：如：(1)树荫树荫下、房下、房间间中，无阳光中，无阳光处处仍然明亮仍然明亮散射作用。散射作用。(2)红红灯停、灯停、绿绿灯行灯行散射作用。散射作用。(3)日出之前天已亮，日落之后天不黑日出之前天已亮，日落之后天不黑散射作用。散射作用。(4)朝霞和晚霞、旭日和夕阳朝霞和晚霞、旭日和夕阳为为橘橘红红色色散射作用。散射作用。(5)晴朗的天空呈
14、蔚晴朗的天空呈蔚蓝蓝色色散射作用。散射作用。(6)冰冰岛岛火山火山喷发时喷发时，火山灰，火山灰笼笼罩了整个冰罩了整个冰岛岛地区，地区，白天宛如黑夜，出白天宛如黑夜，出门门打手打手电电反射作用增反射作用增强强。(7)南极臭氧空洞南极臭氧空洞扩扩大到了南美洲南端的火地大到了南美洲南端的火地岛岛，政，政府要求府要求岛岛上居民外出必上居民外出必须须戴墨戴墨镜镜和遮阳帽和遮阳帽吸收吸收作用减弱。作用减弱。(8)夏季多云的白天气温不太高夏季多云的白天气温不太高反射作用。反射作用。 读读“太太阳阳辐辐射射与与大大气气和和地地面面的的关关系系示示意意图图”，回答下列，回答下列问题问题。例例1(1)图图中中A表
15、示大气表示大气对对太阳太阳辐辐射的射的_作作用，它使太阳用，它使太阳辐辐射向射向_(方向方向)散开。散开。日出前的黎明、日落后的黄昏就是日出前的黎明、日落后的黄昏就是这这种作用种作用的的结结果。果。(2)图图中中B表示表示_作用。受作用。受该该作用影作用影响，白天阴天响，白天阴天时时气温比晴天气温比晴天_。(3)图图中臭氧能吸收中臭氧能吸收_，它主要分布，它主要分布在在_层层。(4)图图中二氧化碳、水汽、中二氧化碳、水汽、尘尘埃能吸收埃能吸收_，它，它们们主要分布在主要分布在_层层。【解析解析】本本题题主要考主要考查对查对大气削弱作用原大气削弱作用原理的理解。理的理解。A表示散射作用，改表示散
16、射作用，改变变了太阳了太阳辐辐射的方向，典型例子是日出前的黎明和日落射的方向，典型例子是日出前的黎明和日落后的黄昏。后的黄昏。B表示反射作用，白天阴天表示反射作用，白天阴天时时，云云层层反射作用反射作用强强，到达地面太阳，到达地面太阳辐辐射少，气射少，气温不会太高。平流温不会太高。平流层层中的臭氧能吸收太阳中的臭氧能吸收太阳辐辐射中的紫外射中的紫外线线，而，而对对流流层层中二氧化碳、水汽、中二氧化碳、水汽、尘尘埃能吸收太阳埃能吸收太阳辐辐射中射中红红外外线线。【答案答案】(1)散射四面八方散射四面八方(2)反射低反射低(3)紫外紫外线线平流平流(4)红红外外线线对对流流大气的受大气的受热过热过
17、程，程，图图解如下：解如下：要点二要点二大气的受热过程大气的受热过程方法突破方法突破利利用用大大气气热热力力作作用用原原理理解解释释自自然然现现象象现象现象原因原因日出前、日日出前、日落后天空仍落后天空仍然明亮然明亮空气分子或微小尘埃的散射作用空气分子或微小尘埃的散射作用改变了太阳辐射的方向改变了太阳辐射的方向现象现象原因原因旭日和夕阳、旭日和夕阳、朝霞和晚霞呈朝霞和晚霞呈橘红色及诗句橘红色及诗句“日出江花红日出江花红胜火胜火”日出、日落前后，太阳高度角小，太阳日出、日落前后，太阳高度角小，太阳辐射通过的大气路径长，大气对太阳辐辐射通过的大气路径长，大气对太阳辐射散射作用强，可见光中波长较短的
18、蓝射散射作用强，可见光中波长较短的蓝色光大都被散射，透射下来的光线中波色光大都被散射，透射下来的光线中波长较长的红光、橙光较多。因此旭日和长较长的红光、橙光较多。因此旭日和夕阳呈橘红色，投射到云朵及江面上也夕阳呈橘红色，投射到云朵及江面上也使其染成红色使其染成红色交通信号交通信号“红红灯停灯停”的科学的科学依据依据红色光线波长较长，难被散射，穿透力红色光线波长较长，难被散射，穿透力强，以红灯作为停止的信号更为醒目强，以红灯作为停止的信号更为醒目夜晚多云时气夜晚多云时气温比晴天高温比晴天高夜晚多云时大气逆辐射强，地面散失热夜晚多云时大气逆辐射强，地面散失热量少量少现象现象原因原因人造烟雾的防冻原
19、理人造烟雾的防冻原理可增强大气逆辐射，提可增强大气逆辐射，提高地面温度高地面温度晚秋或寒冬，霜冻出现晚秋或寒冬，霜冻出现在晴朗夜晚及在晴朗夜晚及“十雾九十雾九晴晴”晴朗夜晚，大气逆辐射晴朗夜晚，大气逆辐射弱，气温低，易出现霜弱，气温低，易出现霜冻及雾等天气现象冻及雾等天气现象 读读大气的保温作用示意大气的保温作用示意图图，回答下列，回答下列问题问题。例例2(1)上上图图中中A表示表示_辐辐射，射，B表示表示_辐辐射，射，C表示表示_辐辐射。射。(2)由由图图可知，大气可知，大气对对地面之所以具有保温地面之所以具有保温作作用，就是因用，就是因为为大气吸收大气吸收_使大使大气增气增温，同温，同时时
20、又以又以_的形式把的形式把热热量量归还归还给给地面的地面的缘缘故。故。(3)太阳太阳辐辐射和地面射和地面辐辐射相射相对对而言，而言，辐辐射波射波长较长长较长的是的是_，较较短的是短的是_。(4)在寒冷的冬天，在寒冷的冬天，农农民往往在麦田民往往在麦田边边燃燃烧烧大量的大量的稻草来防御寒潮，稻草来防御寒潮，试试用所学知用所学知识识解解释释其原理？其原理？【解析解析】由所学地球表面的受由所学地球表面的受热过热过程知程知识识可以可以轻轻松完成松完成(1)、(2)题题。物体的温度越高，。物体的温度越高，辐辐射中最射中最强强部分的波部分的波长长越短；反之越短；反之则则越越长长。第。第(3)题题，由于，由
21、于地球表面的温度比太阳低得多，所以地面地球表面的温度比太阳低得多，所以地面辐辐射的射的波波长长比太阳比太阳辐辐射射长长得多。在寒冷的冬天，得多。在寒冷的冬天，农农民在民在麦田麦田边边燃燃烧烧大量的稻草，大量的稻草，产产生大量的烟幕，增生大量的烟幕，增强强大气吸收地面大气吸收地面辐辐射的能力，使大气逆射的能力，使大气逆辐辐射加射加强强。【答案答案】(1)太阳地面大气逆太阳地面大气逆(2)地面地面辐辐射大气逆射大气逆辐辐射射(3)地面地面辐辐射太阳射太阳辐辐射射(4)燃燃烧烧大量的稻草，制造人造烟大量的稻草，制造人造烟雾雾，增，增强强大气大气吸收地面吸收地面辐辐射的能力，使大气逆射的能力，使大气逆辐辐射加射加强强，起，起到更好的保温作用。到更好的保温作用。
