大气对太阳辐射的削弱作用
大气成分削弱太阳辐射的主要途径
大气对太阳辐射的削弱作用有哪些方式？大气削弱作用就是指当太阳辐射通过大气层到达地面的过程中，由于大气对它有一定的吸收、散射和反射作用，使到达地面的总辐射有明显削弱，特别是波长短的辐射能削弱显著，这种现象也被称为衰减作用。
大气对太阳辐射的削弱作用一共有三种方式：吸收作用、反射作用及散射作用。
一、吸收作用大气对太阳辐射的吸收具有选择性。
对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收红外线，平流层中的臭氧吸收紫外线。
大气对太阳辐射中能量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面!二、散射作用大气对太阳辐射的散射作用具有选择性。
空气分子和微尘把太阳辐射向四面八方散射开来，使一部分太阳辐射不能到达地面，从而削弱了太阳辐射。
大气对太阳辐射的散射主要是大气分子，还有微小的尘埃，对波长较短的可见光，例如蓝光、紫光，还有颗粒较大的尘埃、雾粒还有小水滴，对各种波长散射。
晴朗的天空呈现蔚蓝色，日出前的黎明、日落后的黄昏以及阴天时天空仍是明亮的，都是大气散射的结果。
红绿灯的颜色选择也与散射作用有关。
规律:大气对太阳辐射具有明显的削弱作用。
三、反射作用大气中的云层和颗粒较大的尘埃主要对可见光具有反射作用，会将一部分太阳辐射反射到宇宙中去，这种反射无选择性。
云层越厚，反射作用越强。
夏季，多云的白天气温不高，就是这个原因。
如果把到达地球大气上界的太阳辐射作为100%计算，其中约19%被大气吸收，约34%被大气和地面反射、散射回宇宙空间，最后被地球表面吸收的约占47%。
由于低纬度地区太阳高度角大，单位面积所获得的太阳辐射较集中，太阳经过大气层的路程短，被大气削弱的少，所以到达地面的太阳辐射由低纬度向两极递减。
①当紫外线经过大气层时，几乎完全被上层大气吸收(小于0.75微米)，绝大部分被臭氧层吸收(0.175~0.40微米)②当可见光经过大气层时，波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面(0.40~0.76微米)③当红外线经过大气层时，对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光。
大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用
⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤和⼤⽓对地⾯的保温作⽤前⾯讲到，地球的外部圈层包括⼤⽓圈、⽔圈和⽣物圈。
现在，我们先来学习⼤⽓圈。
⼤⽓对太阳辐射有削弱作⽤，对地⾯则有保温作⽤。
这两个作⽤对⼈类及其⽣存环境具有⾮常重要的意义。
⼀、⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤太阳辐射先通过⼤⽓圈，然后到达地⾯。
由于⼤⽓对它有⼀定的吸收、散射和反射作⽤，使到达地⾯的总辐射有明显削弱，这种现象称为⼤⽓削弱作⽤。
⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤从上表可以看出，紫外光和红外光被削弱多，可见光被削弱少。
⽽太阳辐射能⼜主要集中在可见光波段。
所以，假如对流层⼤⽓不含⽔汽和尘埃（也就没有云），那么它对于太阳辐射就近乎“完全透明”了。
天空中云越多越厚，⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤就越强。
⼆、⼤⽓对地⾯的保温作⽤地⾯吸收穿过⼤⽓层的太阳辐射后升温，同时⼜持续向外释放能量，形成地⾯辐射。
地⾯辐射为长波辐射（太阳辐射为短波辐射），对流层⼤⽓因为⽔汽、尘埃和云等较多，能吸收相当数量的地⾯辐射。
太阳辐射和地⾯辐射、⼤⽓逆辐射的关系⼤⽓吸收地⾯辐射的同时，也向外辐射能量，即⼤⽓辐射。
其中，射向地⾯的⼤⽓辐射称为⼤⽓逆辐射。
天空中有云，特别是有浓密的低云，或空⽓中湿度⽐较⼤时，⼤⽓逆辐射就会增强。
⼤⽓逆辐射将地⾯散射的热量归还给地⾯，使地⾯增温，这就是⼤⽓对地⾯的保温作⽤。
上海7⽉⽓温⽇变化与地⾯热量收⽀上图中，太阳辐射最强在12点左右，地⾯辐射最强在13点左右，⽽⽓温最⾼是在14点左右。
有这些时间差，其实就是⼤⽓逆辐射的原因，因为它们之间的热量交换需要⼀定的时间。
大气对太阳削弱作用
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,都与大气辐射能及其转化密切相关。
太阳辐射穿要通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就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。
这就是我们本节课学习的重点。
一、大气的热力作用主要表现大气的温室效应大气对太阳辐射的削弱作用夏季,有云的白天气温不会太高；农民用人造烟幕在晚秋或寒冬防御霜冻等等。
地球上这些与人类生活和生产密切相关的大气现象,都与大气的热力作用有关。
(一)、大气对太阳辐射的削弱作用（1）吸收作用太阳辐射到达大气上界,平流层中臭氧主要吸收紫外线,对流层中的水汽和二氧化碳等,主要吸收波长较长的红外线,但对占太阳辐射总能量50%的可见光却吸收很少,由此可见,大气直接吸收的太阳辐射能量很少,大部分可见光能够透过大气到达地面上来。
从中可看出：大气对太阳辐射的吸收有选择性。
特点：有选择性。
（2）反射作用大气中的云层和尘埃,具有反光镜的作用,可以把投射其上的太阳辐射的一部分,又反射回宇宙空间。
大气对太阳辐射的反射无选择性,任何波长都反射,所以反射光呈白色云层越厚,表面越大,也就是云量越多,反射越强。
这也就是夏季多云,白天的气温不会太高的原因。
杂质颗粒越大,反射能力越强。
特点：无选择性。
（3）散射作用：特点：具有一定的选择性为什么晴朗的天空呈蔚蓝色?在教室里即使照不到阳光的地方也能比较光亮,这是何故呢?以上这两种现象都与大气的散射作用有关。
但具体情况不同。
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃是,太阳辐射中的一部分便以这些质点为中心向四面八方散射开来,改变了太阳辐射的方向,从而一部分太阳辐射不能到达地面。
这种散射作用是有选择性的,波长愈短的光,越易被散射。
在可见光中,蓝紫光波长最短,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。
而另一种情况的散射作用的质点是颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴等,它们的散射无选择性,各种波长都散射,所以阴天天空呈白色。
大气对太阳辐射的削弱作用体现在哪些方面
大气对太阳辐射的削弱作用体现在以下几方面。
工具/原料
太阳
大气
方法/步骤
1. 1
总体上大气通过吸收反射和散射三种途径削弱太阳辐射。
2. 2
吸收作用：大气平流层中的臭氧（O3）吸收太阳辐射里的紫外线（uv），而对流层里面的大量水气和二氧化碳CO2吸收太阳辐射中红外线。
大气吸收占比约19%。
3. 3
反射作用：通过云层反射削弱，云层越厚则反射越强烈。
此外，在地面也会被地面、水面、叶面等反射损失。
4. 4
散射作用：空中弥散大量微小尘埃和空气分子选择性吸收可见光中的蓝紫光。
较大颗粒的尘埃通过无选择散射削弱太阳辐射。
上述反射和散射贡献占比约34%。
5. 5
地面吸收太阳辐射，占比大概47%。
END
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大气对太阳辐射的削弱作用
1、大气的吸收作用
高 层 大 气 平 流 层 对 流 层
1、从臭氧、二氧化 碳和水汽的吸收作用， 可知大气吸收具有什 么特性？ （选择性） 臭氧大量吸收紫外线 二氧化碳、水汽吸收 红外线
地
面
2、大气对太阳辐射的反射作用：
参与的大气成分：云层、 尘埃
特点：无选择性
3、大气对太阳辐射的散射作用：
参与的大气成分： 空气分子和微小尘埃 特点：具有部分选 择性（蓝紫光)
感悟生活，探索真理
2、为什么青藏高原的拉萨有“日光城”之称？
青藏高原海拔高， 空气稀薄，大气 对太阳辐射的削 弱作用弱，所以 到达地面的太阳 辐射强辐射更 强．因而青藏高 原上的拉萨因此 被称为“日光 城”．
Байду номын сангаас
课后思考题
在月球，白昼温度可达127摄氏度，而月夜温度可 降至零下183摄氏度。 月球的昼夜温差为何如此之大？
实
例
无选择性，反射 夏天多云白天 气温不会太高 光呈白色 有选择性，对 可见光吸收很 少 南极“空洞”
吸收
红外线
蓝紫色光 各种光
散射
有选择性
无选择性，向 四面八方散射
晴朗的天空呈 蔚蓝色 天空呈白色
学以致用：根据所学知识解释自然现象
1、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？
大气散射的选择性， 波长较短的蓝紫色光最容 易被散射掉，所以晴朗的 天空呈现蔚蓝色。 日出日落时太阳光到 达地球表面需要经过更厚 的大气层，更多的蓝紫色 光被散射掉了，剩下的主 要包括红色和橙色的太阳 光，所以此时太阳看起来 呈红色。
活动探究：大气对太阳辐射的削弱作用， 主要分为哪几种形式？它们各有什么特点？
一、大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用课件
05
大气对太阳辐射的削弱作用的监测与
保护
监测方法与技术
遥感监测技术
利用卫星或飞机搭载的遥感 设备，监测大气的成分和状 态，从而推断太阳辐射的削 弱程度。
地面监测站
建立地面监测站，长期、定 点监测大气中的颗粒物、气 溶胶、水汽等物质，以及它 们对太阳辐射的削弱作用。
光谱分析法
通过对太阳辐射通过大气后 的光谱变化进行分析，可以 精确地测量太阳辐射的削弱 量。
能源利用
太阳能是一种重要的可再生能源， 了解大气对太阳辐射的削弱作用有 助于提高太阳能利用效率，促进清 洁能源的发展。
02
大气的组成与结构
层次结构
对流层
平流层
靠近地球表面的一层，厚度大约为10-12公 里，是大气中密度最高的一层，天气现象 和气象变化主要发生在对流层。
位于对流层之上，大约从50公里高度开始 ，到85公里高度结束，平流层中的臭氧层 能够吸收对生物有害的紫外线。
大气对太阳辐射的削弱作 用课件
• 引言 • 大气的组成与结构 • 大气对太阳辐射的削弱作用机制 • 大气削弱作用的类型与影响 • 大气对太阳辐射的削弱作用的监测与
保护 • 结论
01
引言
主题简介
太阳辐射是大气层外太阳辐射的能量 来源，它对地球的气候、生态系统和 人类生活等方面都有重要影响。
本课件将介绍大气对太阳辐射的削弱 作用的基本概念、原理和影响因素， 以及其在气候变化、环境保护和能源 利用等方面的应用。
热层
外逸层
位于平流层之上，高度范围在85-800公里 之间，由于气体稀薄，温度随高度增加而 升高。
大气层的最外层，高度在800公里以上，气 体分子能够逸出到空间。
对流层大气的受热过程大气对太阳辐射的削弱作用课件
陆地蒸发
陆地上的湖泊、河流和植被也会产 生水汽，通过蒸发作用进入大气。
大气输送
水汽在大气中通过气流输送，包括 水平输送和垂直输送，影响水汽的 分布和运动。
水汽的凝结与降水
凝结过程
当水汽在大气中冷却时， 会凝结成水滴或冰晶，形 成云。
降水形成
在一定条件下，云中的水 滴或冰晶会增大到一定程 度，形成降水，如雨、雪 等。
降水过程
降水形成后，受到重力作 用和气流作用，从云中降 落到地面。
水汽的蒸发与循环
01
02
03
蒸发过程
水体表面水分吸收热量后 转化为气态，进入大气中。 蒸发过程受到温度、湿度、 风速等影响。
水汽循环
水汽在大气中循环运动， 参与云的形成和降水过程， 影响气候变化。
循环过程
水汽循环包括蒸发、输送、 凝结、降水等过程，是一 个复杂的气候系统。
大气对太阳辐射的削弱作用
散射作用
散射作用是指太阳辐射在通过大 气层时，受到大气中微小颗粒和 气体的影响，改变原来的直线方
向并朝四面八方散射的现象。
散射作用主要发生在短波长的光 线中，如紫外线和蓝色光线。散 射强度与波长的四次方成反比，
因此波长越短，散射越强。
散射作用使天空呈现蓝色，也是 导致晨昏时刻太阳呈现红色是由于大气的保温作用随高度增加而减弱，使得热量散失 更快。
平流层上部温度变化平缓
平流层上部由于臭氧吸收紫外线，导致温度变化相对较小。
温度随季节的变化
夏季温度较高
夏季太阳辐射强烈，大气吸收的 热量更多，导致温度升高。
冬季温度较低
冬季太阳辐射减弱，大气吸收的 热量减少，导致温度降低。
因。
吸收作用
吸收作用是指太阳辐射在通过大 气层时，被大气中的气体分子、 悬浮颗粒和水汽等物质吸收的现
9.大气对太阳辐射的削弱作用
作用特点
有选择性：红、紫外线被 强烈吸收；可见光被吸收 的少，大部分可到达地面 无选择性，反射光呈白色
散 空气分子、 蓝、紫光最 有选择性：波长越短越易 射 微小尘埃 易被散射 散射
学以致用1.日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴 天，天空为什么仍然是明亮的？
解答 大气对太阳辐射的散射作用
2.为什么晴天时天空中的云朵为白色？ 解答 云层无选择性的反射太阳辐射，白光被反
大气对太阳辐射 的削弱作用
一、自然界中的现象
全球太阳辐射最大区域
赤道
二、大气对太阳辐射的削弱
注意
7% 50% 43%
1.可见光由 红、尘、黄、绿、青、靛、紫
七中光复合而成，为白ຫໍສະໝຸດ 。2.太阳辐射为短波辐射太 阳 辐 射 大气上界
被削弱
吸收 反射
散射
地表
作 参与的大 波长范围 用 气成分
臭氧 吸 收 CO2、水汽 反 云层、尘埃 射 紫外线 红外线 所有波段
射进入肉眼
3.为什么赤道地区终年太阳高度角大，但 它并不是全球太阳辐射强度最大的地区？ 解答 赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量大，
大气的反射作用强的缘故
小结：
大气吸收
大气削弱作用
大气反射 大气散射
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1、填出① ③⑤对于太阳辐射、大气辐射和地面辐射三种辐射来说，辐射波长由长到短的排列应是 2、大气吸收太阳辐射的成分是平流层的 和对流层的 和 ，到达地面的太阳辐射主要是 3、由图可知，大气对地面之所以具有保温作用，就是因为大气吸收 使大气增温，同时又以 量归还给地面的缘故。 4、射向地面的大气逆辐射最强的时候出现在 天气，最弱的时候出现在 天气。 5、全球热量处于平衡状态，其中热量的收入项是 和 ，热量的支出项是 和
。 光。 的形式把热
。
（三）影响地面辐射的主要因素
影响地面辐射的主要因素有两个 ①纬度因素 ②下垫面因素
例1. 形成“早穿棉袄午披纱”这一现象的主要原因是（ ） ①大气对太阳辐射的反射作用 ②夜间大气逆辐射弱 ③大气对太阳辐射的削弱作用少 ④大气吸收太阳辐射能少。 A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①③
高度
特点
对 流 层 平 流 层 高 层 大 气
低纬地区 中纬地区 高纬地区
17～18千米
10～12千米 8～9千米
1、气温随高度增加 温度降低 2、对流运动显著
3、天气现象复杂多变 1、随高度增加温度
对流层顶部 ――50~55千米
逐渐降低
2、空气以平流运动为主
平流层顶到 2000—3000千 米
气压低，密度小 （在500-800千 米处存在一个电 离层，反射无线 电通讯
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。）
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 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。 3、大气对太阳辐射的散射作用 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，越 容易被散射。在可见光部分蓝紫色光波长最短，散射能力最强， 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。因此，质点的颗粒越大 散射能力就越强。
第一课时：对流层大气的受热过程 重点： 1、大气的垂直分层； 2、理解大气对太阳辐射的削弱作用； 3、理解大气的温室效应。 难点： 1、各层大气的主要特点； 2、大气的温室效应； 3、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。
知识点一：大气的组成及其作用
知识点二：大气的垂直分层（重点）
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。
到达地面的太阳辐射
（二）大气的温室效应
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。 太阳辐射—— 地面辐射—— 大气辐射——
）
பைடு நூலகம்
知识点三：大气的热力作用（重点）
大气的热力作用主要表现为大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温效应 （一）大气对太阳辐射的削弱作用 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。
（一）大气对太阳辐射的削弱作用
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
1、大气对太阳辐射的吸收具有选择性 平流层臭氧—— 对流层大气中的水汽和二氧化碳—— 2、大气对太阳辐射的反射作用（大气中的云层和尘埃，具有反光镜的作用，把投射在其上的