对流层大气的受热过程课件

地球地球月球月球 假如你是一个医生，你有能力去给地球和月球去量体温，假如你是一个医生，你有能力去给地球和月球去量体温，那么哪一个体温波动比较小呢？那么哪一个体温波动比较小呢？1想一想地球月球想一想地球月球 假如你是一个医生，你有能力去给地球和月假如你是一个医生，你有能力去给地球和月白天白天晚上晚上月球月球127-183地球地球57.9C（最高）-89.2C（最低）时间时间对象对象体温测量结果：体温测量结果：这是什么原因引起的呢？这是什么原因引起的呢？2白天晚上月球白天晚上月球127-183地球地球57.9C-89.2第三节大气环境（二）第三节大气环境（二）对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程3第三节大气环境（二）对流层大气的受热过程第三节大气环境（二）对流层大气的受热过程30.21.00.42.03.00.76紫外区紫外区可见光区可见光区红外区红外区回顾：太阳辐射的电磁波主要有哪些？回顾：太阳辐射的电磁波主要有哪些？太阳辐射的波长分布太阳辐射的波长分布温故知新温故知新辐辐射射能能力力波长（微米）波长（微米）4.040.21.00.42.03.00.76紫外区可见光区红外区回紫外区可见光区红外区回深入探究深入探究地面地面大气上界可可见见光光紫紫外外线线红红外外线线占太阳辐射总量占太阳辐射总量4747 到达地面的太阳辐射占太阳辐射到达地面的太阳辐射占太阳辐射总量的总量的4747。其中，紫外线大部分。其中，紫外线大部分没有到达地面，红外线一部分未到没有到达地面，红外线一部分未到达地面，大部分可见光到达了地面达地面，大部分可见光到达了地面 。5深入探究地面大气上界可紫外线红外线占太阳辐射总量深入探究地面大气上界可紫外线红外线占太阳辐射总量47 1、吸收作用、吸收作用地地 面面高层大气高层大气平流层平流层对流层对流层臭氧吸收紫外线臭氧吸收紫外线二氧化碳、水汽二氧化碳、水汽等吸收红外线等吸收红外线（有选择性）（有选择性）思考：思考：1 1、从臭氧、从臭氧、二氧化碳和水汽的二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大吸收作用，可知大气吸收具有什么特气吸收具有什么特性？性？2 2、为什么大气直、为什么大气直接吸收的太阳辐射接吸收的太阳辐射能量是很少的？能量是很少的？（大气对太阳辐（大气对太阳辐射中射中能量最强的能量最强的可见光可见光吸收得很吸收得很少，大部分少，大部分 可见可见光能够透过大气光能够透过大气到地面）到地面）吸收小于吸收小于0.175微微米的波米的波一、大气的削弱作用一、大气的削弱作用红外线，可见光红外线，可见光和紫外线和紫外线61、吸收作用地、吸收作用地 面高层大气平流层对流层臭面高层大气平流层对流层臭2、反射作用：、反射作用：参与参与 的大气成分：的大气成分：云层、杂质颗粒云层、杂质颗粒（无选择性）（无选择性）一般一般云层云层越厚，云量越多，反射作用越强。越厚，云量越多，反射作用越强。杂质颗粒杂质颗粒越多越大，反射作用也越强。越多越大，反射作用也越强。影响因素；影响因素；云层的厚度及数量云层的厚度及数量 杂质颗粒大小杂质颗粒大小72、反射作用：参与、反射作用：参与 的大气成分：云层、杂质颗粒（无选择性）一的大气成分：云层、杂质颗粒（无选择性）一3、散射作用：、散射作用：（有选择性）（有选择性）一般来说，一般来说，波长波长较短较易被散射；较短较易被散射；空气空气质点质点越大，其散射能力越强。越大，其散射能力越强。蓝光最易被散射！蓝光最易被散射！83、散射作用：（有选择性）一般来说，波长较短较易被散射；空气、散射作用：（有选择性）一般来说，波长较短较易被散射；空气大气的削弱作用小结大气的削弱作用小结作用作用形式形式参与作用的参与作用的大气成分大气成分波长范围波长范围作用特点作用特点吸收吸收 反射反射散射散射臭氧（平流层）臭氧（平流层）紫外线紫外线红外线红外线有选择性，有选择性，大部大部分可见光可穿透分可见光可穿透云层、尘埃云层、尘埃各种波长同各种波长同样被反射样被反射无选择性无选择性，反，反射光呈白色射光呈白色空气分子、微小空气分子、微小尘埃尘埃蓝色光最蓝色光最易被散射易被散射向四面八方散向四面八方散射射，有选择性有选择性水汽、二氧化水汽、二氧化碳（对流层）碳（对流层）颗粒较大尘埃颗粒较大尘埃雾粒、小水滴雾粒、小水滴所有波段所有波段无选择性，各波无选择性，各波段同样被散射段同样被散射9大气的削弱作用小结作用形式参与作用的大气成分波长范围作用大气的削弱作用小结作用形式参与作用的大气成分波长范围作用二、大气的保温作用二、大气的保温作用阅读阅读“地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射”回答下列问题：回答下列问题：1、什么是地面辐射？是、什么是地面辐射？是长波辐射长波辐射还是短波辐射？还是短波辐射？2、对流层大气的直接热源是什么？、对流层大气的直接热源是什么？3、什么是大气辐射？大气逆辐射？、什么是大气辐射？大气逆辐射？4、大气逆辐射的影响因素是？有什么作用？、大气逆辐射的影响因素是？有什么作用？10二、大气的保温作用二、大气的保温作用阅读阅读“地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射”回答下列问题：回答下列问题：大气的保温效应大气的保温效应大气上界大气上界地面地面地面增温地面增温地地面面辐辐射射射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气吸吸收收大大气气辐辐射射射向地面射向地面太太阳阳辐辐射射大气吸收大气吸收地地面面吸吸收收短短波波辐辐射射长长波波辐辐射射（大气逆辐射）（大气逆辐射）太阳暖大地太阳暖大地大气还大地大气还大地大地暖大气大地暖大气11大气的保温效应大气上界地面地面增温地射向宇宙空大气的保温效应大气上界地面地面增温地射向宇宙空 间大气吸收大间大气吸收大地球地球月球月球 月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达127，夜晚则降，夜晚则降到到-183 ，这是生活在地球上的人类无法想象的。，这是生活在地球上的人类无法想象的。体验成功体验成功为什么月球表面的温差如此巨大？为什么月球表面的温差如此巨大？12地球月球地球月球 月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达1 仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？温度的昼夜变化不像月球那样明显？月球月球夜间由于没有大气的保温效夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，月应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低面温度骤降，气温很低白天，大气削弱了到白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，达地面的太阳辐射，气温不会太高气温不会太高夜间，地面辐夜间，地面辐射绝大部分热射绝大部分热量又被大气逆量又被大气逆辐射还给地面，辐射还给地面，使气温不致降使气温不致降得过低得过低白天，由于没有大气对太白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高温度升得很高，气温很高大气大气上界上界地球地球13 仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度“高处不胜寒”，为什么对流层气温随高度升高而降低？拓展应用拓展应用气温气温()高度高度(KM)-50-25025126对流层的气温曲线对流层的气温曲线地面是对流层大气的直接热源水调歌头水调歌头 苏轼 明月几时有明月几时有？把酒问青天。？把酒问青天。不知天上宫阙、不知天上宫阙、今夕是何年？今夕是何年？我欲乘风归去，我欲乘风归去，惟恐琼楼玉宇，惟恐琼楼玉宇，高处不胜寒高处不胜寒起舞弄清影，起舞弄清影，何似在人间？何似在人间？14“高处不胜寒高处不胜寒”，为什么对流层气温随高度升高而降低？，为什么对流层气温随高度升高而降低？拓展应用拓展应用解释下列现象：1、夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。白天多云，对太阳辐射的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强。15解释下列现象：解释下列现象：1、夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜、夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜 如下图所示，只考虑昼夜和云量状况，下列地区气温排如下图所示，只考虑昼夜和云量状况，下列地区气温排列正确的是（列正确的是（）a b c dA、abcd B、bacd C、abdc D、badcD16动动脑动动脑 如下图所示，只考虑昼夜和云量状况，下列地区气如下图所示，只考虑昼夜和云量状况，下列地区气2 2、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？为什么仍是明亮的？3 3、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？（大气对太阳辐射的散射作用）（大气对太阳辐射的散射作用）（正午太阳高度大，穿过路程短，蓝光被散射，（正午太阳高度大，穿过路程短，蓝光被散射，因而天空呈蓝色；早晚阳光斜射，穿过路程长，因而天空呈蓝色；早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射掉，剩下红光投射地面，短波各色光皆被散射掉，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光）阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光）17（大气对太阳辐射的散射作用）（正午太阳高度大，穿过路程短，蓝（大气对太阳辐射的散射作用）（正午太阳高度大，穿过路程短，蓝4、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球获得太阳辐射强度最大的地区？并不是全球获得太阳辐射强度最大的地区？赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强的原故大气的反射作用强的原故184、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球获得太阳为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球获得太阳5 5、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？6 6、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）（人造烟幕能增强大气逆辐射，对地面起到保温（人造烟幕能增强大气逆辐射，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）作用，所以可防御霜冻）195、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？（因为晴朗的、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？（因为晴朗的三、影响地面辐射的主要因素纬度低纬度低纬度低纬度低太阳高度大太阳高度大太阳高度大太阳高度大经过的大气路程短经过的大气路程短经过的大气路程短经过的大气路程短大大大大气削弱少气削弱少气削弱少气削弱少纬度高纬度高纬度高纬度高太阳高度小太阳高度小太阳高度小太阳高度小经过的大气路程长经过的大气路程长经过的大气路程长经过的大气路程长大气大气大气大气削弱多削弱多削弱多削弱多地 球AB影响太阳辐射最主要的因素：影响太阳辐射最主要的因素：太阳高度角太阳高度角L1L1L2L2纬度低纬度低纬度低纬度低太阳高度大太阳高度大太阳高度大太阳高度大光热集中光热集中光热集中光热集中单位面积单位面积单位面积单位面积地面获热多地面获热多地面获热多地面获热多纬度高纬度高纬度高纬度高太阳高度小太阳高度小太阳高度小太阳高度小光热分散光热分散光热分散光热分散单位单位单位单位面积地面获热少面积地面获热少面积地面获热少面积地面获热少大气上界大气上界20三、影响地面辐射的主要因素纬度低三、影响地面辐射的主要因素纬度低太阳高度大太阳高度大经过的大气经过的大气不同性质的地面，对太阳辐射的反射率是否相同？不同性质的地面，对太阳辐射的反射率是否相同？不相同不同的下垫面，对太阳辐射的影响是不同，那么会对不同的下垫面，对太阳辐射的影响是不同，那么会对地面辐射产生影响吗？结果呢？地面辐射产生影响吗？结果呢？v下垫面的状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。反射的越多，地面得到的越少，地面辐射的越少，大气得到的就越少。这就使世界各地地面辐射的变化，并不完全与纬度的变化一致。21不同性质的地面，对太阳辐射的反射率是否相同？不同性质的地面，对太阳辐射的反射率是否相同？不相同不相同2、下垫面因素：、下垫面因素：1）下垫面含义）下垫面含义：指与大气下层直接接触的地：指与大气下层直接接触的地球表面球表面2）对地面辐射的影响：）对地面辐射的影响：3、海拔高度：、海拔高度：例例青藏高原青藏高原4、气象因素、气象因素空气密度大小空气密度大小空气的洁净程度空气的洁净程度吸收和反射吸收和反射1 1、纬度因素、纬度因素影响地面辐射的主要因素影响地面辐射的主要因素天气状况天气状况222、下垫面因素：、下垫面因素：1）下垫面含义：指与大气下层直接接触的地球表）下垫面含义：指与大气下层直接接触的地球表 山东烟台农业园，园区山清水秀，林木茂密，山东烟台农业园，园区山清水秀，林木茂密，四季常青，即使在严寒的冬季，园内也是生机盎然，四季常青，即使在严寒的冬季，园内也是生机盎然，俨然一座天然的生态植物园。俨然一座天然的生态植物园。学以致用学以致用为什么北方的生态园内能四季常青呢？请尝试画出简图并简要说明。为什么北方的生态园内能四季常青呢？请尝试画出简图并简要说明。23 山东烟台农业园，园区山清水秀，林木茂密，四季常青，山东烟台农业园，园区山清水秀，林木茂密，四季常青，请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。我们还能为延缓全球变暖做些什么？我们还能为延缓全球变暖做些什么？“温室效应温室效应”学以致用学以致用24请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。请尝试用大气受热过程的原理解释全球变暖的原因。“温室效应温室效应”太太阳阳辐辐射射地地面面辐辐射射玻璃温室玻璃温室大气作用大气作用-保温作用保温作用25太地玻璃温室大气作用太地玻璃温室大气作用-保温作用保温作用25大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。26大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却提倡低碳生活提倡低碳生活 27提倡低碳生活提倡低碳生活 27学以致用学以致用 美国能源部长朱棣文表示：美国能源部长朱棣文表示：“如果各国将如果各国将所有房子的屋顶都刷成白色，将人行道变成水泥所有房子的屋顶都刷成白色，将人行道变成水泥色而非深色调，其效果将相当于减少全世界道路色而非深色调，其效果将相当于减少全世界道路上所有车辆上所有车辆11年排放的二氧化碳总量。年排放的二氧化碳总量。”28学以致用学以致用 美国能源部长朱棣文表示：美国能源部长朱棣文表示：“如果各国如果各国