《 大气环境》教案(湘教版必修)
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新课标教材高中《地理》(湘教版·必修1)第二章《自然环境中的物质运动和能量交换》第三节大气环境·第一课时·讲课方案(对流层大气的受热过程)【课程标准】运用图表说明大气的受热过程。
【教材分析】本节课包括两部分内容,即大气的垂直分层和对流层大气的受热过程。
此中,对流层大气的受热过程是本节课的要点,拥有承前启后的作用。
这部分教材既是对前方第一章第二节“太阳辐射与地球”知识的进一步延长,又是后边学生学习大气运动、天气系统的重要理论基础。
本节内容波及部分理论知识,学生自学有难度,讲堂讲课中应多联系实质生活。
【学情分析】在知识层面上,高一学生经过初中有关气温的学习,以及在第一章第二节中对于太阳辐射的学习,具备必定的知识基础,但对于物体辐射与能量的关系,学生的认识几近为零,需教师适合增补。
在能力层面上,高一学生仍存在提守信息及运用地理知识、原理解决问题等能力不足的问题,需教师合理设问,逐渐指引。
【讲课策略】鉴于交互式电子白板、导教课方案的问题研究型学习。
【讲课目的】1、知识与技术:认识大气的垂直分层,各层的主要特色及与人类的关系。
理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温作用,并能第1页/共8页2、过程与方法:经过阅读有关表示图,比较三种辐射及大气对它们的削弱状况,归纳大气的受热过程,并在此过程中,提升学生的读图、析图能力,以及运用所学原理分析地理现象的能力。
3、感情、态度与价值观:经过理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用的重要性,培育学生可连续发展看法,建立节俭能源、低碳环保的意识。
【讲课重、难点】讲课重、难点:对流层大气的受热过程打破举措:以研究活动为“学习支架” ,经过生生、师生讨论,破解学习阻拦。
【讲课协助资源】交互式电子白板、多媒体课件、导教课方案【讲课过程】新课导入:多媒体播放影视作品《闯关东》中的场景:“主人公朱开山为防范所种庄稼遇到霜冻危害,在暮秋的夜晚,率领全家人及长工们在田间地头点燃柴草。
湘教版高一地理大气环境教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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湘教版地理一轮复习学案设计必修一大气环境【学案目标】
1.了解大气的组成和结构;
2.掌握大气的循环和变化规律;
3.了解大气污染及其影响;
4.掌握大气环境保护的措施。
【学案重点】
1.大气的组成和结构;
2.大气循环和变化规律;
3.大气污染及其影响;
4.大气环境保护的措施。
【学案难点】
大气污染及其影响;
大气环境保护的措施。
【学习过程】
一、大气的组成和结构(P5-P9)
1.排黑板,学生记笔记
二、大气循环和变化规律(P10-P17)
1.进行实验,观察温度和气压的关系。
2.排黑板,学生记笔记
三、大气污染及其影响(P18-21)
1.分组进行讨论,列举大气污染的类型和对人类健康及环境的影响。
2.课堂展示,学生做小组展示。
3.排黑板,学生记笔记
四、大气环境保护的措施(P22-P24)
1.师生讨论,总结出大气环境保护的措施。
2.练习册上完成相关练习题。
五、复习与检测
1.教师出示幻灯片,学生回答相关问题。
2.复习资料的阅读和检测。
六、课堂小结
以上是一份湘教版地理一轮复习学案设计,内容涵盖了必修一大气环境的知识点,通过多种教学方法和实践操作,帮助学生全面了解大气的组成和结构、大气的循环和变化规律、大气污染及其影响以及大气环境保护的措施。
通过课堂讨论、实验操作和小组展示等形式,培养学生的合作能力和实践动手能力。
同时,通过对复习资料的阅读和检测,帮助学生巩固所学知识,为接下来的考试做好充分准备。
湘教版《地理》(必修I)第二章第三节《大气环境(1)对流层大气受热过程》——教学设计姓名:兰梦学校:西安文理学院区县:雁塔区电话:邮箱:1010993644 @邮编:7 1 0 0 8目录一、教材版本 (2)二、课标要求 (2)三、设计思想 (2)四、教材分析 (2)五、学情分析 (3)六、教学目标 (3)1、知识目标: (3)2、能力目标: (3)3、情感态度目标: (3)七、教学重点、难点 (3)1、重点: (3)2、难点: (3)八、教学方法: (4)九、学习方法: (4)十、教学过程 (4)十一、板书设计 (11)十二、课后反思 (11)湘教版《地理》(必修三)第二章第三节——教学设计一、教材版本湖南教育出版社《地理》(必修I)第二章第三节。
二、课标要求运用图表说明大气受热过程。
三、设计思想根据教材编排的教学内容和理科学生的认知特点,在教学中要十分注意从学生已有的知识和经验出发。
本节内容和我们的日常生活息息相关。
因此,在学习本节课内容时可以更多地将理论内容与日常生活联系起来,让学生直接感知大气受热过程,有利于学生对本节课的理解和掌握。
让学生在获得丰富的地理学知识的同时,逐步形成探索地理学问题的兴趣,培养学生应用地理学的意识和能力,关注学生的生活经验。
四、教材分析从本节内容来看,对流层大气受热过程是大气运动的基本原理,是本节内容学习的理论基础。
从本节课来看,研究的对象是对流层的大气。
要学习本节课的内容,应从对流层大气入手,分析其热量的根本来源为太阳辐射和直接来源为地面辐射。
大气受热过程就是太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的过程。
以及大气的保温作用。
五、学情分析本节课讲授对象为高二年级理科学生,本节课内容在高一时已经学过,因此,本节课应更多地注重对重点内容的把握。
同时,学生对自然现象非常有好奇心,因此要以此入手,调动他们学习的积极性,激发他们学习本节课的兴趣。
六、教学目标1、知识目标:①了解大气的分层状况以及大气对太阳辐射的削弱作用。
2.3 大气环境第1课时教案教学目标重点理解大气水平运动的成因难点分析高空飞和近地面分的形成及特点教法及教具教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动考点梳理考点1大气圈的组成与结构(一)大气的垂直分层大气自地面向上,大气的温度,密度和运动状况相差较大,据此此把大气划分为对流层,平流层和高层大气。
大气的温度,密度和运动状况即是大气垂直分层的划分依据,也是大气特征的主要方面。
考点2大气的受热过程1、太阳辐射光谱(波长介于0.15---4.0微米)紫外区: 波长小于0.4微米可见光: 波长介于0.4---0.76微米红外区: 波长大于0.76微米2、大气的热力作用.(1)大气的削弱作用吸收:反射:散射:大气的保温作用考点3 热力环流例读热力环流模式图,比较ABCD四点气压的高低。
注意:①高低压只能在同一水平面上比较;②在垂直方向上永远是底部气压高。
2.常见的热力环流(1)海陆风:陆风;热力环流形式如下图所示。
山谷风:(3)城市风:考点4大气的水平运动——风影响因素:等压线越密集的地方,则风力越大在单一水平气压梯度力作用下:风向垂直等压线,指向低压风向在水平气压梯度力和地转偏向力作用下:风向与等压线平行在三个力作用下:风向与等压线成一夹角,始终由高压指向低压方冬季陆海(热)低压(冷)高压陆海(冷)高压(热)低压夏季自学检测1、下列按辐射波长由短到长的顺序排列,正确的是()A、地面辐射、大气辐射、太阳辐射B、大气辐射、地面辐射、太阳辐射C、太阳辐射、地面辐射、大气辐射D、太阳辐射、大气辐射、地面辐射2、沙漠地区气温日较差大的原因是()A.沙漠地区获得的太阳辐射的能量少B.沙漠地区水汽含量少,大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用差C.沙漠地区固体杂质少D.沙漠地区人类破坏活动少图6为大气保温作用示意图,读图回答3~4题。
3.近地面大气主要的直接热源是()A.①B.②C.③D.④4.图示箭头中,表示大气补偿地面辐射损失热量的箭头是()A.①B.②C.③D.④5、读右图,回答(1)~(2)题。
第 2 课时教学过程导入新课师(创设情境)除夕之夜,一家人围着火炉吃火锅,这时桌子上方的日光灯却在不停地晃动。
请同学们考虑这是为什么?生由于受到热力作用,大气便会运动。
师那么造成这种运动的原因是什么?有什么特点?又会对气压产生什么影响呢?今天我们就来了解这些问题。
板书:二、全球气压带、风带的分布和移动(一)热力环流形成的原理推进新课师假设地面上有A、B、C 三地,且具有在高空的平直等压面:由下往上依次是1010(百帕)、1005(百帕)、1000(百帕)。
此时,同一水平面气压相等,等压面与地面平行(图1)。
试问:此时三地的大气处于什么状态?生大气稳定状态,如图 2 所示。
师据图讲解,如果我们在A地放一个大火炉,则显然A地近地面受热,处于冷热不均状态,A 地大气膨胀上升到上空积聚起来,上空空气密度增大,那么这里的气压就会高。
为什么我们说密度大,气压就会高呢?其实很明显,在中学物理已学到:P=p gh,这里为同一高度,h是不变值,因此 p大,P也大。
那么在A高空由于p增大,就形成了相对于同一高度的B、C 两地高空的高气压。
另外在B、C 两地放一些大冰块, B、 C 两地冷却,空气收缩下沉,上层空气密度减小, 形成了在同一高空A处相对大密度,B C两地的小密度(图3)。
也就是形成了B C两地高空的低气压。
而A地的空气上升后,近地面的空气密度减小,气压比周围地区低,成为低气压;B、C两地则为高气压。
就形成了如图 4 的等压面。
上空的空气便从A地分别向B C两侧扩散;近地面的空气又从B、C两地流回A地补充其上升的空气。
这样就形成了环流,这种由于冷热不均引起的空气环流我们称之为热力环流(图5)。
师在上述热力环流中,A处近地面为低气压,高空为高气压。
是否近地面的气压比高空低?学生讨论回答。
师我们所说的气压是大气压强的简称,这里的气压高低是指同一水平面上的气压高低,也就是要么同在高空,要么同在近地面的气压比较。
2.3 大气环境学习目标:1.运用图表分析说明大气的受热过程和大气运动,培养知识归纳总结能力。
2.通过绘制全球气压带、风带分布示意图,了解气压带、风带的形成、分布、移动规律及其对气候的影响,提高读图和析图能力。
3.运用简易天气图简要分析锋面、低压、高压等天气系统的特点。
学习重难点:1.对流层大气的受热过程。
2.热力环流与大气的水平运动。
3.全球气压带、风带的分布及移动。
4.大气活动中心及季风环流。
5.常见天气系统的形成及天气状况。
第一课时:对流层大气的受热过程一.大气垂直分层(一)大气对太阳辐射的削弱作用1.大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为,,。
(1)吸收具体表现为:紫外光;可见光;红外光。
(2)反射具体表现为:。
(3)散射具体表现为:。
思考题:为什么晴朗的天气多呈现蔚蓝色?(二)大气对地面的保温作用(地面辐射和大气辐射)1 地面辐射是辐射。
思考题:谁是大气的直接热源?大气辐射分为和两部分。
思考题:大气逆辐射强弱受什么因素影响,它对地面起什么作用?总结大气受热过程:.思考题:1.为什么地球表面昼夜温差不如月球表面大?2.深秋或早春季节霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚3.每年深秋北方农民常用人烟雾幕的办法使蔬菜免遭冻害,原理是什么?(三)影响地面辐射的主要因素1. 纬度因素:影响影响(1)纬度()()和()导致:(2)太阳辐射随纬度的变化规律:。
2. 下垫面因素:(1)下垫面不同,和的太阳辐射比例不同,使各地地面辐射不同。
3. 其他因素:(气象因素)影响气象因素(),最后影响地面辐射。
课后作业用自己的话叙述对流层大气受热过程并绘制过程简图。
第二课时热力环流及大气水平运动一热力环境形成原理1.绘制热力环流形成图:A B C冷却加热冷却2.总结热力环流成因:典例导入:在下图中画出热力环流过程图3.常见的热力环流形式及其影响热力环流是一种最简单的大气运动形式。
海陆热力性质不同,山谷、山坡冷热不均,人类活动都有可能导致热力环流的形成。
大气环境(4)一、课程标准●运用简易天气图,简要分析锋面、低压、高压等天气系统的特点。
(1)标准解读天气图是学生以及将来作为一名公民在现代社会中要经常接触到的。
本条“标准”旨在使学生能阅读和简单分析天气图,并解释天气变化现象。
天气图是用来反映天气状况并预报天气变化的专业性图像,其中涉及各种类型锋面、低压和低压槽、高压和高压脊、切变线等天气系统。
人们经常接触到的多是电视节目中播放的简易天气图。
本条“标准”所指的就是这类简易天气图,所要求的天气系统主要是常见的锋面(包括冷锋和暖锋)、低压(包括低压槽)、高压(包括高压脊),而且只关注海平面的天气图。
高空天气图在此不作要求。
各种天气系统的特点,可从气温、气压、湿度(包括降水)、风等几方面分析,从而综合出各天气系统控制下的天气状况;进一步明确天气系统移动前后的天气变化,这是运用天气图分析天气状况并作天气预报的关键所在。
学习天气系统尤其是锋面,需要引入气团的概念,但对其他概念(如气旋、反气旋),“标准”未作要求,目的是简化知识头绪。
把握本条“标准”还应注意以下问题:第一,应从人们的日常生活需要出发,切忌增加知识难度;第二,应对影响我国的主要天气系统予以重视,并能联系相关的天气实例作适当拓展分析,如锋面等;第三,不同地区应重视对影响本地区的重要天气系统的了解,如云贵高原地区的昆明准静止锋。
(2)教学重点●掌握常见天气系统的特点。
●简易天气图的阅读。
(3)教学目标●能说出锋面、低压、高压系统的概念,说明他们对天气的影响。
●能识读电视天气预报节目中常出现的简易天气图,听懂每天电视台播放的天气形势预报。
利用天气图进行天气形势分析预报●认识气象事业对社会发展的重要性,把所学知识与生活实际结合起来,运用于社会。
(4)教学方法讲述法、理论联系实际法、读图分析法二、知识结构见上节课讲义教学过程(一)导入新课天气是时刻变化的,而天气又与人们的日常生活和生产关系十分密切,因此,全国各地的广播电台和电视台,每天都要播放多次天气预报。
湘教版高中地理必修1第二章“第三节大气环境——对流层大气的受热过程”教案学校:年级及班级:授课教师:授课时间:第十一周星期三第9节上课题目:普通高中课程标准实验教科书地理1 必修湖南教育出版社20XX年5月第2版第二章自然环境中的物质运动和能量交换第三节大气环境一、对流层大气的受热过程P43【教学目标】1、知识与技能(1)了解大气的垂直分层,以及每个层的主要特征及与人类的关系;(2)知道大气的削弱和保温作用,并能解释日常生活中的一些现象;(3)能用图示说明大气受热过程;(4)知道影响地面辐射的主要因素。
2、过程与方法(1)运用图表说明大气的垂直分层及对太阳辐射的削弱作用,培养学生对地理知识归纳总结的能力。
(2)探究法分析影响地面辐射的主要因素。
3、情感态度与价值观(1)通过认识大气对整个地理环境及人类活动的影响,树立学生正确的人地观、科学的环境观;(2)理论联系实际,运用大气的削弱作用和保温作用去解释生活中的一些现象,从而激发探究地理问题的兴趣和动机,树立求真、求实的科学态度。
【教学重点】1、大气对太阳辐射的削弱作用2、太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射的关系【教学难点】1、太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射的关系2、影响地面辐射的主要因素【课型】综合课【教学方法】讲述法、讲练法、讨论法。
【教具】小黑板【教学课时】45分钟【教学过程】一、组织教学(1分钟)二、引入新课(2分钟)情境导入:[教师提问] 同学们,在讲述新课之前,老师想问大家一个问题,在刚刚过去的军训中,大家都非常辛苦。
那在军训的过程当中,同学们是比较喜欢阴天呢?还是晴天呢?[学生回答] 阴天![教师讲述] 为什么是阴天?[学生回答] 因为阴天比较凉快![教师讲述] 是的,那么大家有没有想过为什么阴天的时候比较凉快呢?我们这节课就带着这个问题来学习新的内容。
请同学们翻开课本43页,浏览课本43页的内容,同时观察图2-23,找出大气分为哪三个层,每个层各有什么样的特点。
湘教版必修1第二章第三节大气环境气旋、反气旋与天气(讲义)高中地理气旋、反气旋与天气一、考点突破1. 气旋与反气旋的形成、气流特征和天气特点。
2. 锋面气旋的形成及判读。
3. 掌握气旋、反气旋的简易天气图并分析其对应的天气情况。
二、重难点提示重点:1. 气旋和反气旋的形成、气流特征、天气特点。
2. 锋面气旋的形成原因及判读。
难点:1. 气旋和反气旋的形成。
2. 天气图的判读。
一、低压(气旋)与高压(反气旋)的特征比较内容气旋(低压系统)反气旋(高压系统)气压分布气压中心低,四周高气压中心高,四周低水平气流与风向平面示意图(北半球)风向北半球逆时针向中心辐合顺时针向四周辐散东部:偏南风西部:偏北风东部:偏北风西部:偏南风锋面位置锋面出现在低压槽中,锋线往往与低压槽线重合,如图中DM和DN处。
冷暖气团在低压槽处长时间停留,辐合上升形成锋面锋面类型一般来说,无论南半球还是北半球,气旋中心东侧的低压槽处形成暖锋,西侧的低压槽处形成冷锋天气特点两个锋面附近气流上升强烈,往往产生云、雨、雪,甚至造成雷雨、暴雨、暴雪、大风降温等天气。
冷锋的锋后出现比较狭窄的冷锋云系和降水天气,暖锋的锋前出现宽阔的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气常见地区中纬度地区【重要提示】反气旋的高压脊处,气流呈辐散状,冷暖气团不能相遇,不能形成锋面。
【随堂练习】1. 我国北方广大地区“秋高气爽”的天气,是下列哪个天气系统影响的结果()A. 冷锋B. 暖锋C. 气旋D. 反气旋2. 2012年11月18日,我国一名帆船运动爱好者驾驶“青岛号”从青岛出发,于2013年4月5日成功返回,创造了新的单人不间断环球航行世界纪录。
据此完成下题。
11月底“青岛号”在北太平洋行驶途中,遇到热带风暴。
当热带风暴中心位于其正北方向时,该海域盛行()A. 东北风B. 西北风C. 东南风D. 西南风答案:1. D 2. D思路分析:第1题,我国北方秋季受高压(反气旋)控制,盛行下沉气流,天气晴朗,形成“秋高气爽”的天气。
§2.3大气环境——对流层大气的受热过程【课标要求】:运用图表说妙大气受热过程。
【学习目标】:1、瑾解丈气对太阳卷射的削弱作用。
2、理解大气对扌也面保泡作用的原理.3、能够应用理论的知识解釋实际问题。
【学袪挹导】:1.认真阅读谟本,完成目主学习部分,并理解记忆。
2.自主思若合作探究部分,小生內讨论交流,统一答案。
【学习过程】:—、知识梳理自主学习:(根据课本P44图表及资料完成表格,理解知识)资料:半太阳辐射通过大气层到达地而的过程中,由于大气对它有一左的吸收、散射和反射作用,使到达地而的总辐射有明显削弱,特别是波长短的辎射能削弱显著,这种现象称为大气削弱作用.吸收:大气对太阳輻射的吸收具有选择性。
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,平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。
大气对太阳辐射中能虽最强的可见光部分吸收很少,绝大部分的太阳辐射能量能够到达地而。
反射:太阳辐射穿越大气层,遇到云层或较大颗粒尘埃时,使其一部分反射回空间,从而使太阳辐射彼削弱。
云层对太阳辐射有强烈的反射作用,苴反射能力决泄云的厚薄。
薄云的反射率为10〜20%,厚云的反射率可达90%。
散射:太阳辐射通过大气遇到空气分子、微尘、云滴等质点时,以质点为中心向四周传播,称为散射。
散射可以改变辐射的方向,从而使到达地表的太阳辐射减弱。
散射也有选择性,当散射质点的直径小于辐射波长时,太阳辐射波长愈短,散射愈强。
可见光中蓝光、紫光的波长最短,最容易被空气分子散射。
(一)大气的对太阳辐射的削弱作用教材助读:(参阅课本P44内容,理解以下概念):1、太阳辐射2、地面辐射3、大气辐射4、大气逆辐射小组合作学习,落实知识:(二)、大气对地面的保温的作用。
1、太阳暖大地:太阳辐射到达地面,地而吸收_____________________ 后增温。
2、大地暖大气:地面增温后产生___________________ .能量主要集中在_________________ 大气层部分。
第三节大气环境(一)一、课程标准●运用图表说明大气受热过程(1)标准解读本条以及后两条“标准”关注的对象是自然环境组成要素之一——大气。
本条“标准”旨在认识导致大气运动的基本原理,为后面学习大气环流、天气系统以及全球气候变化打下理论基础。
本条“标准”虽然简短,但它要求的内容是比较多的。
从有关大气各条“标准”综合来看,可以从以下几方面把握本条“标准”。
第一,作为自然环境组成要素,“标准”中的“大气”是指低层大气,其高度不超过对流层顶。
第二,了解大气受热,需要明确大气的热量来源,即导致大气运动的能量来源。
太阳辐射是大气根本的热源,下垫面辐射(包括陆面和海面)是大气直接的热源。
第三,大气受热过程,实际上是太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间相互转化的过程。
其中,大气温室效应及其作用是需要重点阐述的基本原理。
第四,学习大气受热过程,是为理解大气运动打基础,所以,大气热力环流是需要阐述的另一个基本原理。
大气热力环流是大气不均匀受热的结果。
大气不均匀受热主要是由太阳辐射的纬度差异和下垫面性质差异引起的。
大气不均匀受热是大气运动的主要原因,大气热力环流则是理解许多大气运动类型的理论基础。
小到城市热岛环流,大到全球性大气环流,都可以用大气热力环流的原理来解释。
第五,学习和说明大气受热过程,需要借用一些原理示意图,如大气温室效应示意图、大气热力环流形成示意图等。
(2)教学重点●大气各垂直分层特点及与人类的关系;●大气对太阳辐射的削弱作用;●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;●大气的温室效应。
(3)教学目标●搜集资料说一说大气各垂直分层有哪些事物和现象,概括对流层大气与人类的关系。
●列表比较大气对太阳辐射的削弱作用,并用所学解释实际事例。
●画出简图说明大气的受热过程,解释大气受热的直接原因。
能用简图推导月球表面昼夜温差大的原因。
●结合温室大棚的实例,分析说明大气是怎样具有保温作用的。
尝试写一段文字,表达温室大棚的原理在农业、建筑、人体保健等方面的应用。
(4)教学方法●比较分析法、读图分析法、启发式教学法二、知识结构(见第二节目标检测后)三、教学过程【引入新课】我们学习了地球的宇宙环境之后,知道了地球是宇宙中的一颗既普通又特殊的行星。
说地球普通,因为地球具有和其他行星一样的特性,都是物质的和运动的;说地球特殊,则是因为地球是太阳系中唯一有生命物质存在的天体。
地球上具有生命物质,其中一个非常重要的原因就是地球有可供生物呼吸的大气。
今天我们共同探讨大气环境的一些最基本的特征。
地球的周围包围着的大气是厚厚的,从地面向上,可延伸数千千米的高空。
那么,这么高的大气层在垂直方向上有什么变化特点呢?一、大气的垂直分布(板书)大气的组成成分在垂直方向上是有差异的,进而使得大气的温度、密度和大气运动状况等物理性质在垂直方向上有差异,特别是气温的差异决定空气的垂直运动状况。
所以气温的垂直分布是划分大气各层的主要依据,也是大气各层最基本的特征。
大气在垂直方向上可以划分为对流层、平流层和高层大气。
【提问】请学生读图2—23大气的垂直分层示意图,并思考以下问题:1、“对流层、平流层的气温随高度变化情况有何不同?”【总结】(1)对流层大气温度随高度增加而递减;(2)平流层大气温度随高度增加而增加;(3)高层大气温度随高度增加先是降低,一定高度后又上升很快。
【承转】气温在垂直方向上有这样的变化特点,即各层大气具体有些什么现象和事物,下面我们一一来了解一下。
(学生自由发言,教师点拨)【提问】2、“为什么说对流层与人类关系最为密切?【学生发言,教师总结】因为人类就生活在对流层的底部,可以说是“人类之家”。
天气现象复杂多变。
近地面的水汽和固体杂质通过对流运动向上空输送,在上升过程中随着气温的降低,容易成云致雨。
与人们生活和生产活动紧密相关的各种天气现象(云、雨、雾、雪等)都发生在对流层。
因此对流层与人类的关系最为密切。
平流层与人类的关系也很密切。
如臭氧是“地球生命的保护伞”,而臭氧主要集中在平流层,臭氧大量吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害,可以说平流层是人类生存环境的天然屏障。
【提问】同学们再看图2—23平流层中有架大型飞机,那么为什么飞机是在平流层中飞行呢?(学生回答,教师总结)该层水汽含量极少,天气晴朗,能见度好,大气平稳,有利于高空飞行。
现在人们乘坐的大型飞机多是在平流层中飞行。
【补充】(承转)平流层顶以上的大气,气压很低,空气密度很少,被划为“高层大气”层。
根据人造卫星的探测资料,在2000~3000公里的高空,地球大气的密度已经与星际空间的密度非常接近,这个高度可以大致地看作是地球大气的上界。
【承转】太阳辐射是地球上的能量源泉,大气中发生的一切现象和过程,都与太阳辐射能及其转化密切相关。
太阳辐射需要穿过厚厚的大气才能到达地面,这样太阳辐射在地球表面和大气之间进行着一系列的能量转换,从而形成地球表面复杂的大气热力状况,维持着地球表面的热量平衡。
(一)大气对太阳辐射的削弱作用(板书)我们已知太阳不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射巨大的能量。
太阳辐射能在各种波长范围是有变化的。
【提问】请同学们对照课本的表中内容阅读图 1.7,太阳辐射的主要波长范围是多少?主要分成哪几个部分?太阳辐射能是怎样分布的?【总结】从图中可以看出太阳辐射的主要波长范围是0.15~4微米。
其中,人眼能看见的光线,波长在0.4~0.76微米之间,因此这个范围称为可见光区,太阳辐射总能量的50%集中在这个波长范围,所以太阳辐射能主要集中在可见光区。
人们把太阳辐射称为短波辐射。
波长小于0.4微米的紫外线区占太阳辐射总能量的7%,波长大于0.76微米的红外线区占太阳辐射总能量的43%,这两部分人们用肉眼都无法看见。
【提问】太阳辐射各种波长的光是怎样被削弱的?有哪些削弱作用?各有什么特点?【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。
【提问】平流层中的臭氧吸收太阳辐射的哪部分?【点评】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。
1.大气对太阳辐射的吸收具有选择性(板书)平流层臭氧主要吸收紫外线。
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】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。
接下来我们了解一下大气的反射作用。
2.大气对太阳辐射的反射作用(板书)大气对太阳辐射的反射是没有选择性的,所以反射光呈白色。
云层的反射作用最为显著。
云层越厚,云量越多,反射愈强。
所以夏季天空多云时,白天的气温不会太高,就是这个道理。
此外,大气中的杂质颗粒越大,反射能力越强,颗粒越小,反射能力越差。
【提问】为什么晴朗的天空呈蔚蓝色?为什么阳光未直接进教室,教室却是明亮的?【点评】以上这两种现象都是大气的散射作用造成的,因此我们再来学习大气对太阳辐射的散射作用。
3.大气对太阳辐射的散射作用(板书)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,在树阴下,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。
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。
(二)地面辐射和大气辐射(板书)【提问】对流层大气的主要的直接热源是什么?为什么说地面辐射是长波辐射?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,因而使近地面大气增温。
近地面大气又以辐射、对流等方式,把热量传给高一层大气,使大气保存了地面所放出热量的绝大部分(75%~95%)。
因此,对流层大气的主要的直接热源是地面。
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夜晚。
板书下图讲解:综上所述,地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上,使地面增温;大气对地面长波辐射却是隔热层,把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中,并通过大气逆辐射又将热量还给地面。
人们把大气的这种作用,称为大气温室效应。
【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,下面我们再来看这四种辐射的关系。
画出简图,重述大气的热力作用,掌握本课重点内容。
图1图2大气的温室效应,我们应重点弄清太阳辐射与地面辐射、大气辐射等之间的关系。
如图1,这种关系主要表现在以下两方面:一方面是大气对地面长波辐射的吸收能力很强,从而将地面放出的热量保存在大气中,二是大气逆辐射将大部分热量返还给地面,在一定程度上弥补了地面辐射损失的热量,正是这种关系,才使得大气对地面具有保温作用,我们可以借助于上述简图分析说明大气保温效应的三个物理过程:(1)太阳辐射到达地面后,地面吸收太阳辐射而增温;(2)地面增温后产生地面长波辐射,大气又强烈吸收地面辐射而增温;(3)大气增温后又产生大气长波辐射,一小部分射向宇宙空间而散失,剩余的绝大部分射向地面,我们称之为“大气逆辐射”(如图1)。
大气逆辐射在很大程度上弥补了地面辐射所损失的能量,从而起到了对地面的保温作用。
【点评】从大气对地面的保温作用这一过程中,我们不难得出这样的结论:(1)地面辐射是近地面大气(对流层)的主要的直接的热量来源,而地面辐射的主要能量来源是太阳辐射,所以说,(2)太阳辐射是地球上(地面和大气)的根本能量来源。