大气的热状况与大气运动教案

高中地理中图版新课标必修一第二章第1节第１课时

《大气的热状况与大气运动》教学设计

过程教师活动板书

导入问1.太阳辐射在穿过大气层时，是先到达珠穆朗玛峰山顶还是先

到地面？

问2.珠穆朗玛峰山顶气温高还是地面气温高？

问3.为什么先到达的反而气温更低？

过渡：要回答这个问题，我们得先从地球大气的受热过程学起。

大气的受热过程

大气受热过程总领

万物生长靠太阳，地球上的能量最终来源于太阳辐射。太阳

辐射能在地球上的接收和转化是一个复杂的过程。可以分为以下

几个环节：

首先太阳辐射到达地球大气上界；

接着太阳辐射穿过大气层，受到大气对其的反射、散射和吸

收作用。

最后太阳辐射到达地球表面，其中部分被反射，部分被吸收。

地表吸收的部分转化为热能，部分转化为化学能储藏于生物体内。

大气的受热过程主要表现为大气对太阳辐射的削弱作用和大

气对地面的保温作用。下面我们来详细学习这两方面的内容。

(在黑板右上边板左图)

大气对太阳辐射的削弱作用

大气对地面的保温作用

大气对太

太阳辐射要到达地球，要经过大气层，那也就是要经过大气

层的削弱作用-吸收、反射与散射。

反射作用：特点：无选择性

（1）反射主体：云和较大的颗粒尘埃。其中云的反射作用最为

明显。

（2）规律：云层越厚，云量越多，反射作用越明显。所以，在

夏季，多云的白天，气温不会太高，就是因为云的反射作

用减少了到达地面的太阳辐射。

散射作用：特点：有选择性

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

中的一部分以这些质点为中心向四面八方散射开来，从而使一部

分太阳辐射不能到达地面。

散射作用有选择性，空气质点有能力散射波长小于自身直径

的光。可见波长越短的光，越易被散射。所以，可见光中波长最

短的紫色和蓝色光最容易被散射，因此晴朗的天空呈现蔚蓝色。

黎明和黄昏，虽然太阳在地平线以下，但光芒已被空气中的

反射作用

反射主体：云和较大的颗粒尘埃

规律：云层越厚，云量越多，反

射作用越明显。

散射作用

散射主体：空气分子或微小尘埃

现象：改变部分太阳辐射的方向

阳的削弱作用微粒散射到天空，因此，天空是明亮的。

吸收作用：特点：有选择性

O3：强烈吸收紫外线

CO2和H2O：吸收红外线

但是，对于太阳辐射中能量最强的可见光部分却吸收的很少，

大部分可见光能够透过大气射到地面上来。

强调：这一过程中只有小部分被大气吸收，大部分穿过大气

层到达地面。现在我们总结一下：

过渡：到达地面的太阳辐射不是均匀分布的，而是由低纬度

向两极递减。那是为什么呢？

我们刚才学过了，大气对太阳辐射有削弱作用，所以说，太

阳高度角越大，太阳辐射经过大气层的路程越短，被大气削弱越

少，温度越高。

吸收作用

O3：强烈吸收紫外线

CO2和H2O：吸收红外线

可见光部分吸收很少

规律：由低纬度向两极递减

成因：太阳高度角越大，太阳辐

射经过大气层的路程越短，被大

气削弱越少

大气对地面的保温

地球表面吸收太阳辐射，温度升高，自己成为一个辐射源。

根据辐射原理，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越

短；物体的温度越低，辐射中最强部分的波长越长。太阳表面温

度达到6000K，所以太阳辐射为短波辐射，而地面温度远远低于

太阳表面温度，所以地面辐射属于长波辐射，其能量主要集中于

红外线部分。同理，大气辐射和人体辐射也是长波辐射。

前面我们学过，大气层中的二氧化碳和水汽强烈吸收红外线，

所以地表放射的长波辐射经过大气时，几乎全部被吸收，从而提

高了大气温度，所以说，地面是对流层大气主要的热源。

提问：一天中气温最高值出现在什么时间？为什么？

答案：一天中气温最高值出现在午后2点，并非大家所认为的中

午12点。中午12点是太阳辐射最强的时候，但这时的太阳辐射

要先传给地面，地面再传给大气，大气吸收地面的热量后气温才

升高，而这一过程需要将近2小时的时间。这个例子就很好的说

明了对流层大气的直接热源是地面而不是太阳。

大气的保温作用：大气在增温的同时，也向外辐射能量，大气

辐射一小部分射向宇宙空间，大部分向下射向地面。由于其方向

与地面辐射正好相反，故称为大气逆辐射。可见，大气通过大气

逆辐射又把热量还给了地面，在一定程度上补偿了地面损失的能

量，从而对地表起到了保温作用。

大气对地面的保温作用

温度高，短波辐射，如太阳辐射

温度低，长波辐射，如地面辐射

地面是对流层大气主要的热源

大气的保温作用

作用大气对太阳短波辐射吸收少，大部分太阳辐射能透射大气层射到地面上，使地面升温；但大气对地面的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

射将辐射还给地面。我们把这种作用，称为大气的保温作用。

堂上练习1.白天多云时气温更高还是更低？晚上多云时气温更高还是更

低？

2.为了改善农业生产，人们喜欢采用塑料大棚和玻璃温室进行

生产，说一说塑料大棚和玻璃温室的设计原理和生产原理？

（塑料大棚和玻璃温室的设计原理和生产原理与大气的受热

过程基本相同）。对于太阳辐射来说，塑料大棚和玻璃几乎是“透

明”的，太阳辐射可以大部分进入。但对于地面长波辐射来说，

塑料大棚和玻璃却是不“透明”的，长波辐射很少能透过。这样，

温室和大棚就使得外界的太阳能量能不断进入室内，而室内的热

量却很少散失出去，从而起到调节温度的作用。

大气的保温作用的意义

小结今天我们学习了大气的受热过程，包括大气对太阳的削弱作用和大气对地面的保温作用。布置作业复习与预习

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