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2.2 大气圈与天气、气候(一)
——大气受热过程
【学习目标】
1、简单了解大气的组成和垂直分层。
2、阅读示意图,能说明大气受热过程、大气保温作用的基本原理。
【重点难点】大气受热过程与大气保温作用的基本原理。
【课堂研讨】
图1 |
(1)大气中包含哪些主要成分?各成分分别有什么重要作用?
(2)根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异,可将大气层分为三层,图中A、B、C分别是哪层大气?A、B两层大气气温垂直变化的特点分别是什么?
研讨2:大气的热量来源是太阳辐射。太阳辐射仅是由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫等可见光组成的吗?如果不是,它有哪些组成部分?各部分波长如何?读课本相关文字及图2-2-3,了解太阳辐射光谱的组成及波长。
(1)请把太阳辐射各组成部分按波长由短到长的顺序排列起来。
(2)可见光的波长较 ,红外线的波长较 (长/短)。
研讨3:尽管射向地球的太阳辐射首先到达大气层,但大气直接吸收太阳辐射的能量很少,因为大气对太阳辐射的吸收具有选择性。阅读课本P36-37文字,分析大气对太阳辐射吸收的选择性特点。
(1)大气中的臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中的哪部分?
(2)水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中的哪部分?
(3)太阳辐射中能量最强的是哪部分?大气对它的吸收作用如何?
(4)因为大气对太阳辐射的吸收具有选择性,因此,大气直接吸收太阳辐射的能量很 ,绝大部分可以透过大气射到 。
研讨4:绝大部分太阳辐射可以透过大气直接射到地面,地面再把热量传给大气,也就是说大气主要是吸收地面辐射而增温。那么,大气对太阳辐射的吸收能力很弱,为什么却对地面辐射的吸收能力很强呢?阅读课本P37页第二小节内容,研讨地面辐射的波长,解决以上难题。
(1)对比太阳辐射与地面辐射的波长。
(2)太阳辐射和地面辐射的能量分别集中在哪部分?
(3)大气中的什么物质能强烈吸收地面辐射?
(4)总结:低层大气主要的直接热源是 ,根本热源是 。
研讨5:大气吸收了地面辐射后,是不是受热过程就截止了呢?没有!因为大气增温的同时,也向外放出红外线辐射!那么,大气是原封不动地把热量又返还给太空,还是能保存大部分热量让我们觉得温暖呢?阅读课本P37页第三小节内容,研讨大气逆辐射的含义及作用,解决以上难题。
(1)什么是大气逆辐射?
(2)大气逆辐射的作用是什么?
研讨6:经过以上研讨,同学们已经足以应答本节课的重点目标了。阅读示意图,说明大气受热过程、大气保温作用的基本原理。
图2 |
A.大气对太阳辐射的削弱作用
B.太阳辐射
C.到达地面的太阳辐射
D.地面辐射
E.地面辐射射损失的部分
F.大气辐射
G.大气逆辐射
(2)图中哪个环节具有保温作用?
(3)用图中的数字表示出大气的受热过程。
【拓展延伸】
月球白天在阳光垂直照射的地方温度高达127摄氏度,夜晚温度可降低到零下183摄氏度,表面昼夜温差比地球大很多,其原因是什么?
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