大气的受热过程一、课标要求：1、运用图表说明大气的受热过程，理解削弱作用和保温作用基本原理；2、学会运用大气热力性质知识解释相关地理现象；二、教学目标1、知识与技能（1）大气对太阳辐射的削弱作用原理和表现。（2）大气对地面的保温作用原理和表现。2、过程与方法（1）从太阳辐射、大气辐射、地面辐射三者之间的关系上认识大气的受热过程。（2）理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面保温作业的原理。3、情感态度与价值观通过课题研究，认识全球变暖是最紧迫的大气环境问题，树立解决环境问题的责任感。三、教学重点大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用四、教学难点理解大气对地面的保温作用以及其对全球气候变暖的影响。五、教学方法讲授法、多媒体教学法、自主学习方法六、教学过程【引入】师：我们在第一章中学习了地球的圈层结构，探索了内部圈层，也了解了外部圈层，地球的外部圈层有哪几个呢？生：大气圈、水圈、生物圈。师：大气圈作为地理圈层之一对于人类生存的意义重大。从今天开始，我们来学习第二章第一节的内容大气的热状况与大气运动【过渡】 围绕在地球周围的厚厚的大气，不仅提供了动植物维持生命活动所需要的各种气体，而且还是地球上生物生存不可缺少的保护层。同时，大气中进行着各种不同的物理过程，产生着各种不同的物理现象，它们对自然环境的形成和变化具有深刻的影响，对人类的生产和生活也具有重大的作用。地球周围的大气犹如一部巨大的机器，日夜不停地运动者。它的运动形式多种多样，范围有大有小。正是这种不停的大气运动，形成了地球上不同地区的天气和气候。那么，大气为什么会运动？首先我们要了解其中最根本的起因，也就是我们今天要学习的内容大气的受热过程。【活动】学生阅读课本P34P35大气受热过程到大气对太阳削弱作用之间的内容，思考并回答下列问题：（1） 太阳辐射在地球上的接受和转化过程可分为哪几个环节？（2） 大气的受热过程主要体现在哪两个方面？【答】（1） 太阳辐射到达大气上界；太阳辐射穿过大气层；太阳辐射到达地表（2） 主要表现为大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用【讲解】太阳辐射在经过大气层时，会受到大气的反射、散射和吸收作用，因此，到达地表的太阳辐射其实是已被削弱的辐射。【画图讲解】大气中的云层和较大的尘埃具有反射作用，可以把投射在它身上的一部分太阳辐射反射回宇宙空间。云层反射作用最显著，而且云层越厚，反射作用越强，即反射的太阳辐射越多。在三种削弱作用中，反射作用最强。【学生思考】晴天和阴天当中，哪种天气大气对太阳辐射的反射作用最强？【画图讲解】大气中的空气分子和细小尘埃具有散射作用，可以把投射在它们身上的一部分太阳辐射改变方向，使其不能到达地面。散射也是一位出色的魔术师，它随着大气的变化而变幻着天空的色彩，使天空变得绚丽。【学生思考】为什么晴朗的天空呈蔚蓝色，而日落时的天空呈红色呢？【讲解】其实散射的强度是与波长有着非常紧密的联系。在粒子很小时，如分子，散射能力与波长的四次方成反比，波长越长，散射能力越弱，波长越短，散射能力越强。 晴朗的天空云层比较薄，在太阳辐射通过大气时，太阳辐射中的青蓝色波长较短，散射能力较强，容易被大气分子散射，所以天空呈蓝色；而日落时，太阳高度角小，太阳光要穿过一层比太阳高挂时更厚的大气层，并且太阳光到达地面的路程较长，再加上青蓝色的短波散射能力强，因此还没到达我们视野，蓝色光线已经被散射掉了，剩下主要是散射能力较弱的红橙色光线，所以此时天空看起来呈红色。【画图讲解】最后就是大气对太阳辐射的吸收作用。大气的吸收作用具有选择性的特点。平流层中的臭氧，主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线；对流层大气中的水汽和二氧化碳，主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。【回顾】在学习太阳对地球的影响时，我们了解到，太阳辐射能主要集中在可见光部分，但大气对太阳辐射中能量最强的可见光部分吸收得很少，而吸收最强的紫外线和红外线却占太阳辐射总量的比例相对较小，因此，太阳辐射只有一小部分被大气直接吸收，大部分可见光能够透过大气射到地球表面。大气对太阳辐射作用是在三种削弱作用当中是最弱的。【师】刚才稍微提及了一下，在大气对太阳辐射的三种削弱作用当中，反射作用最强，散射作用次之，吸收作用最弱。如果我们把到达大气上界的太阳辐射作为100%计算，其中约19%被大气吸收，约34%被大气和地面反射、散射回宇宙空间，最后被地表吸收的约占47%。【思考】到达地表的太阳辐射是否呈均匀地分布？【师】由于地球是一个球体，到达地表的太阳辐射并不是均匀分布的，那么又会呈现一种怎样的分布规律呢？【画图】【师】低纬度地区太阳高度角较大，太阳辐射经过的路程较短，被大气削弱的少，地表吸收的太阳辐射就多；高纬度地区太阳高度角小，太阳辐射经过的路程较长，被大气削弱多，到达地表的辐射就少，所以，太阳辐射在地表的分布规律是什么？【学生】由低纬向两极递减【师】另外，一天当中，早上、中午和黄昏哪个时间到达地表的太阳辐射最多？ 中午到达地表的太阳辐射最多，地面吸收太阳辐射越多，增温越多，向外辐射能力越强，因此一天当中中午温度最高。【大气对地面的保温作用】【过渡】我们刚才学习了太阳辐射在通过大气时受到了反射、散射和吸收作用，接下来我们来看看被削弱后的太阳辐射到达地表又会发生什么过程？【师（画图）】到达地表的太阳辐射会被地面吸收，地面会把太阳能转化为热能，从而使地面增温，同时地面成为一个辐射源，把热量向外辐射，这个过程就是地面辐射。【师（画图）】地面在吸收太阳辐射增温的同时，将其热量以辐射的方式传送给大气的过程。【师】而到达大气的地面辐射，有一小部分射向宇宙空间，几乎全部会被大气所吸收。【提问】大气中什么物质吸收了地面辐射？【师】根据辐射原理，物体温度与波长呈反比，即温度愈高，（辐射的最大能量）波长愈短；比如地球表面的平均温度为15，太阳表面平均温度达6000，地表温度比太阳表面温度要低得多，所以地面辐射的波长要比太阳辐射的波长要长。因此，与太阳辐射相比，地面辐射为长波辐射。 也就是问大气中什么物质吸收了长波辐射？结合刚才学习的内容【学生】大气中的水汽和二氧化碳吸收了地面辐射；【师】因此，大气中的水汽和二氧化碳吸收了地面辐射，从而使大气增温，又由于水汽和二氧化碳集中在大气中的对流层，并且大气对太阳辐射的吸收很少，所以对流层大气的主要而直接的热源就是地面了。【提问】既然地面辐射被大气吸收了，地面散失了热量，那为何地表还能维持适宜的温度？【师（画图）】大气在吸收地面辐射增温的同时，也向外反射长波辐射。这就是大气辐射。（概念：大气吸收地面长波辐射的同时，又以辐射的方式向外放射能量。）大气辐射中又分为两部分，一部分射向宇宙空间中，另一部分射向地面，方向与地面辐射正好相反，这部分辐射被称为大气逆辐射。从图中，我们可以看到大气逆辐射又把热量传送给大地，归还给大地，在一定程度上补偿了地面辐射散失的热量，对地面起到保温的作用。如果没有大气对地面的保温作用，地球表面的平均气温会下降到零下18。【师】到此，我们就把大气的整个受热过程学完，我们来总结一下。【提问】居住在青藏高原的人们的穿着原因：昼夜温差大，从大气的削弱作用和大气的保温作用两方面回答【师】大气的削弱作用： 青藏高原海拔高，空气稀薄，天气晴朗少云，太阳辐射受削弱作用小，到达地表的太阳辐射多，白天增温快；大气的保温作用： 由于青藏高原大气较薄，吸收地面辐射能力较弱，地面辐射散失多，但白天仍有较多的太阳辐射加以补充，因此白天温度不致于过低；而夜晚没有了太阳辐射的补充，再加上地面辐射不断散失，大气逆辐射作用弱，使得夜晚的温度急剧下降，加大了白天和黑夜的温差。【总结】 以上就是以青藏高原为例的削弱作用和保温作用之间的区别与联系：大气对太阳辐射的削弱作用能降低白天地表的气温，使白天气温不至于过高；大气的保温作用能使地表散热不至于过快，夜间气温不至于过低。这两种作用共同影响的，就是缩小了气温的日较差，也就是昼夜温差，为生物的生长发育和人类活动提供了适宜的温度条件。资料： 月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达127C，夜晚则降到-183C，这是生活在地球上的人类无法想象的。而地球的昼夜温差要小得多。试用大气的作用加以解释月球：白天，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，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低地球：白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高；夜间，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面，使气温不致降得过低【运用】1、阴天的白天VS晴天的白天，哪个温度更高？2、阴天的夜晚VS晴天的夜晚，哪个温度更高？3、阴天的清晨VS晴天的清晨，哪个温度更高？【作业】同步训练七、板书设计2.1 大气的受热过程一、大气的削弱作用1.吸收作用（选择性）2.反射作用（无选择性）3.散射作用（选择性）意义：到达地面太阳辐射减少，白天温度不会过高二、大气的保温作用意义：地面热量损失减少，夜晚温度不会过低 7