第1课时  对流层大气的受热过程

 

【学习目标】

1.了解大气的垂直分层结构，明确各层的主要特征。

2.理解太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系，说明大气的受热过程。

3.理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。

【自主学习】

一、大气的垂直分层

 

大气分层	大约高度	气温的垂直变化	与人类的关系
对流层	①____千 米以下	随高度增加而②____________	天气现象复杂多变，与人类的关系③__________
平流层	④______ 千米	随高度增加而⑤______	利于飞机⑥
高层大气	⑦____千 米以上	气温变化复杂	对无线电短波通信有重要作用

二、对流层大气的受热过程

1．大气对太阳辐射的削弱作用：主要表现为⑧______________、⑨________和⑩________。

(1)选择性吸收：臭氧层中的臭氧和高层大气吸收波长较短的⑪________光，水汽和二氧化碳吸收波长较长的⑫________光。

(2)散射和反射：散射主要改变太阳光线的方向；云层或尘埃能反射太阳光线，云层越厚，对太阳辐射反射⑬________。

2．地面辐射和大气辐射

(1)地面辐射：从波长看，地面辐射属于⑭________辐射，地面辐射是⑮____________大气增温的直接能量来源。

(2)大气辐射：大气吸收⑯____________增温的同时，也向外辐射能量，即为大气辐射，它属于⑰________辐射。

(3)大气逆辐射：射向⑱________的大气辐射称为大气逆辐射，对地面起到⑲________作用；云量越大，大气逆辐射越⑳____。

3．影响地面辐射的主要因素有________   、________   及其他因素，以____   因素的影响最大。

【合作探究】

探究点一　大气的垂直分层

【探究材料】

王老师乘飞机到外地出差。在机场时还是细雨蒙蒙，起飞不久后却是晴空万里，阳光普照。

1．请分析为什么会出现这种变化？

　

2．为什么对流层气温随高度增加而降低，平流层气温随高度增加而增加？

　

 

3.现在人们乘坐的大型飞机多是在平流层中飞行，为什么平流层适合于飞机飞行？

　

　

探究点二　对流层大气的受热过程

【探究材料】

《齐民要术》中有这样一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。此时放火作煴(无焰的火)，少得烟气，则免于霜矣。”

1．造成“是夜必霜”的原因是(　　)

A．雨后的夜晚，气温必定很低       B．受冷气团影响，加之晴朗夜晚，大气逆辐射弱

C．晴朗夜晚，地面辐射减弱         D．晴朗夜晚，地面辐射增强

2．“放火作煴，少得烟气，则免于霜矣”的原因是(　　)

①“烟气”使大气逆辐射增强，使地面温度不至于过低　②“烟气”的成分主要是CO₂，对地面有保温作用　③“放火作煴”直接把地面烤热　④“放火作煴”直接把大气熏热

A．①②            B．②③            C．③④            D．①④

3．如果夜间多云，人们是否还需制造烟雾来防止作物冻害？为什么？

　

 

4．请用大气受热过程原理解释新疆谚语“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”所呈现的现象。

　

【典例巩固】

1.关于对流层大气的叙述，正确的是                                         （    ）

A. 离地面越高，气温越高

B. 低纬度地区对流层厚一些

C. 该层大气中的臭氧层大量吸收紫外线，使地面生物免受过量紫外线伤害

D. 该层适宜高空飞行

2．地球大气中最重要的温室气体是                                         （    ）

     A．水汽                      B．氟氯烃                     C．甲烷    D．二氧化碳

3.下列地球现象及形成原因，按内在联系正确的概念是                         (    )

A.日出前的黎明和日落后的黄昏天空仍然是明亮的      ---大气的散射作用

B.夏季天空多云时，白天不会太热。                  ---大气的散射作用

C.早春和晚秋阴天的晚上不会有霜冻                  ---大气逆辐射弱的作用

D.城市上空的雾和低云比郊区多                      ---空气中的水汽较多

4.下面有关辐射的叙述，正确的是                                           (    )

A.太阳辐射的主要波长范围是0.4-0.76微米之间

B.物体的温度愈高，辐射中最强部分的波长愈长

C.对流层大气中的水汽和二氧化碳，对太阳短波辐射的吸收能力很差，但对地面长波辐射的吸收能力很强

D.地面辐射达到最强时，大气温度达到最高值

5.气温变化和风、霜、雨、雪等天气过程发生在                                 (    )

A.对流层             B.平流层            C.高层大气              D.电离层

6.当法国的埃菲尔铁塔21米处的气温为15⁰C时，其塔顶部321米高处的气温约为   (    )

A.14⁰C                B.13.2⁰C            C.12.2⁰C                D.6⁰C

7.天空呈蔚蓝色、白云为白色的原因分别是                                   (    )

A.散射和反射          B.吸收和反射          C.吸收和散射         D.反射和散射

8.读“大气对地面的保温作用示意图”，回答下列问题。

（1）图中A表示    　　辐射，B表示   　  辐射，C表示   　  辐射。

（2）图中ａ表示　　　　，仅是A的一小部分，其原因　　　　　　　　。

（3）到达地面的A要比到达大气上界的少，这是因为大气对A有　　　。

（4）图中的b表示　　　　　。

（5）图中A、B、C所表示的辐射中属于短波辐射的是       ，属于长波辐射的是             。

 

【拓展延伸】

天空的颜色

我们平常看到的天空是蓝色的，它是怎样形成的？更高的天空又是什么颜色的？

当太阳光波射入大气圈后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒子，就会发生散射，这样每个大气分子就成了一个个散光的光源，它们向四面八方发射散射光。在太阳的辐射中，那些能量最高的辐射如紫、蓝、青等颜色的光最容易被大气分子和微粒散射出来。能量较低的如红、橙、黄等颜色的光透射能力强，它们能透过大气分子直接射向地面。对下层空气分子散射来讲，主要是蓝色光线被散射出来，所以天空是呈现蓝色的。

那么对流层以上的天空是什么颜色的呢？由于高空空气稀薄，空气的分子数很少，分子散射放出的光线变弱，天空的亮度变暗。在离地面约8千米，天空为青色；在离地面约11千米，天空变为暗青色；在离地面约13千米，天空变为暗紫色，这是因为只有那些最易被散射的紫色光波才被高层稀疏的空气分子散射出来；到20千米以上，分子更稀少了，可见光散射很少，天空就变成黑灰色了。