1、高一地理 2.2 大气的热力状况武钢三中 徐婷【教学目标】知识目标使学生通过学习了解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用；运用大气热力性质解释一些地理现象。能力目标在学习过程中培养学生自主学习的能力，以及从各种资料中认定、提取、加工处理各种有用信息的能力。 情感目标认识全球的热量平衡是自然界的重要规律，但由于人类活动有时会打破这种平衡，带来不良后果。树立学生认识规律、把握规律的观点。【教学重点】 大气对太阳辐射削弱作用和大气对地面的保温作用 【教学难点】 太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射四种辐射之间的关系【教学方法】 自学指导法、读图分析法【板书设计】第二节 大气的热力状况一
2、、大气的热力作用1、大气对太阳辐射的削弱作用吸收（有选择性）反射（无选择性）散射（有选择性）兰色紫色易散射2、大气的保温作用云层越厚大气逆辐射越强地面保温使夜晚气温升高二、全球热量平衡1、自然界多年状况：收入=支出热量平衡2、现在：人类排放二氧化碳全球变暖【教学过程】（设置情景，揭示目标）设疑导入新课：月球是离地球最近的天体，两者与太阳的距离相近，而两者的温度却相差甚远，白天,月球上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，昼夜温差很大，而地球温度不高不低，平均温度在 15 摄氏度，这是为什么呢？引起学生的好奇心。（师生互动，探求新知）在前面章节我们已
3、知晓地球的热量来源什么？太阳辐射，读图 2.3“各种辐射的波长范围”看看，太阳辐射分为哪个区，每个波长有什么特点？学生通过自主学习知道：红外区波长最长，紫外区波长最短，可见光区居中。而我们平时看到的太阳光是哪个区的居多？其他两区的辐射能到哪去了呢？承转：太阳辐射到达地面要穿过厚厚的大气，大气对太阳辐射有吸收、反射和散射作用，从而削弱了到达地面的太阳辐射。太阳辐射的紫外线被大气层中哪一部分吸收了？平流层中的臭氧吸收太阳紫外线。可见，大气对太阳辐射的吸收是有选择的。对流层大气中的水汽和二氧化碳等，主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。大气对太阳辐射中能量最强的可见光线却吸收得很少，大部分可见光能够透
4、过大气射到地面上来。由此可见，大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的。承转：夏季有一段酷暑难熬时间，你往往期盼怎样的天气？为什么在夏季阴天的气温总会比晴天低？大气中的云层和尘埃，具有反光镜的作用，把投射在其上的太阳辐射的一部分，又反射回宇宙空间，从而减少了到达地面的太阳辐射。提问：大气的反射作用是否有选择性？承转：为什么晴朗的天空呈蔚蓝色？爱好晨练的、早起的同学都有这样的体会：清晨在日出前天空就已经亮了，另外白天教室里，阳光照不进来，但它还是明亮的，这是何缘故？（自主尝试，交流互动）首先，请同学读图 2.4 大气对太阳辐射的散射。当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分能量便以
5、这些质点为中心向四面八方散射开来。散射可以改变太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。这种散射是有选择性的，波长越短，散射能力越强。在可见光部分蓝紫色光波长最短，散射能力最强，所以在晴朗的天空，特别是雨过天晴时，天空呈蔚蓝色。另一种情况是散射作用的质点是颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴等时，它们的散射无选择性，各种波长同样被散射，使天空呈白色。所以，日出前的黎明，日落后的黄昏，以及阴天，在树萌下，在房间里，凡是阳光不能直接照射的地方，仍是明亮的，这些都是大气的散射作用的缘故。选择性散射：波长愈短，散射能力愈强。实例：雨过天晴，太阳辐射可见光中的蓝色光最容易被散射，使天空呈蔚蓝色；非选择性散射
6、实例：阴天，天空呈灰白色，是因为太阳可见光中的七色光同等被散射而形成的。综上所述，太阳辐射通过地球大气层时，大气削弱的主要是红外线、紫外线区和可见光的短波部分，而可见光的绝大部分能够透过大气射到地面。可见光集中了太阳辐射一半的能量，所以太阳辐射给予地球表面巨大的能量，是发生在地理环境里各种现象和过程的最重要的能量源泉。承转：同学们，上一单元的学习我们已知太阳直射的地方，单位面积获得的太阳辐射能最多。那为什么会是这样？请同学们读图 2.5“太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系”。 （投影图 2.5） 说说早上的太阳辐射和中午的太阳辐射有何不同？学生通过讨论得出：早上太阳通过的大气路程长被大气
7、削弱的也多，中午太阳光经过的大气的路径短，被削弱的少，所以早上的温度低。举例：回忆中国年太阳辐射量最多的地区是在哪？为什么？在青藏高原，其原因之一就是由于其海拔高，到达高原上的太阳辐射在大气层中通过的路径较短，被削弱的太阳辐射较少。赤道太阳辐射多于高纬地区又是为什么？高纬地区阳光经过大气的路径较长，被大气削弱的也多。承转：那为什么夜晚时月球的温度会那么低。下面我们来学习大气的保温效应。由实验得知，物体温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之越长。那么大家比一比，太阳辐射与地面辐射对比，哪一个是短波辐射，哪一个是长波辐射？对流层中的水汽和二氧化碳对太阳短波辐射吸收差，但对地面长波辐射吸收能力很强
8、，因而使近地面大气增温。因此：地面辐射是大气主要的直接的热源。读图 2。6，大气的温室效应图，什么叫大气的逆辐射？什么时候大气的逆辐射更强？大气如何对地面起到保温作用呢？大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射热量，大气辐射也主要集中在红外线区，所以大气辐射也是长波辐射。大气辐射热一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射正好相反，故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量还给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用，使地面温度变化比较缓和。天空有云，特别是浓密的低云，大气逆辐射更强。多云的夜晚通常比晴朗的夜晚暖和些。所以，在晚秋或寒冬，霜冻多出现在晴朗的
9、夜晚。承转：我们学习了大气的热力作用，实际上主要体现在太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射这四种辐射之间的关系，下面我们再来总结这四种辐射的关系。书本页图.承转：大气的热力作用对地球上的生命活动及其生存环境有重要意义。回答课前的提问：月球上为什么温差那么强烈？（总结规律，训练升华）（学生发言，教师总结）大气热力作用的意义表现在两方面：一是地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，既降低了白天的最高气温，又提高了夜间的最低气温，从而减小了地球表面的气温日较差。二是由于大气的保温效应，使地球表面平均气温提高了约 33，使地球表面的多年平均气温得以保存在 15，而且变化不大。这对地球环境特别是生物界和人类生存与活动具有重要意义。地球每天都在接受太阳辐射，但我们并没有感到越来越热，而是感觉倒每年的冬季差不多冷，夏季差不多热，这说明了什么？全球的热量平衡地球收入太阳辐射的热量= 支出的热量那现在科学们又提出地球越来越热的理论，这是什么导致的呢？全球二氧化碳增多，导致保温效应，地球收入太阳辐射的热量大于支出的热量，全球变暖。全球变暖会引起一系列的生态变化，进而影响全球的经济结构。所以我们要爱护我们的地球，减少二氧化碳的排放。完成课后活动题。
