冷热不均引起大气运动——第一课时大气受热过程

第二章 第一节 冷热不均引起大气运动——

第一课时“大气受热过程”导学案

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【学习目标】

1. 补充了解一些基本概念和常识。

2. 通过图表引导学生理解和说出大气受热过程的基本原理，同时利用大气受热示意图等图表让学生进行识图和绘图，培养学生图形分析能力和空间想象能力。

3. 运用理论结合实践的方法，通过学习本节内容，让学生能够解决一些常见的自然现象和生活现象，培养学生的地理实践力这一地理核心素养。

【导学过程】

材料：高原红是长期居住在高原上人面部所出现的片状或团块状的红色斑块的一种现象，它是人们长期在强日光照射下对面部角质层带来的长期损伤造成的。居住在我国青藏高原的大多数人们面部就多出现这种高原红，他们大多认为这是天生的。 作为一名具有科研精神的高中生，你将如何向我国青藏高原的居民们解释他们的高原红不是天生的呢？同学们，我们一起通过学习来解答这个问题吧。 青藏高原海拔高、空气稀薄，云量少，大气透明度高，所以大气对太阳辐射的削弱少，光照强。居住在其上的居民就长期处于强光照射下，容易后天形成高原红。

【知识链接——自主学习前必须了解的基本概念和常识】

（1）实际观测得知：大气中的各成分对太阳辐射的吸收是具有选择性的。其中，臭氧吸收紫外线部分，水汽、二氧化碳和固体杂质等吸收红外线部分，而对太阳辐射能的能量集中区可见光部分基本不能被大气各成分吸收。太阳辐射光谱示意图

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如右：

(2)对流层的高度：对流作用的强度因纬度而异，低纬地区受热多，空气对流旺盛，上界可达17-18km，高纬度受热少，其高度则只有8-9km，中纬度为12km左右。

(3)由实验得知：物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短，反之则越长。由于地球表面的温度、大气的温度比太阳低得多，所以地面辐射的波长比太阳辐射长得多。由此可知，相对而言，太阳辐射属于 短波辐射 ，地面辐射属、大气辐射、大气逆辐射属于 长波辐射 。

【自主学习——课前自己独立完成，课堂小组讨论后展示】

1. 认真阅读课本28页的课文内容和知识链接部分内容，读“大气受热过程示意图”回答下列问题。【备注：图中大气受热过程发生的顺序是①②③④依次发生】

（1）请分析图中①过程中，大气上界的太阳辐射为什么比到达地面的太阳辐射强？

因为太阳辐射在经过大气层时，会被大气的散射、反射、少量吸收等作用削弱。 （2）②过程的直接能量来源于哪里？③过程显示该能量被大气中的哪些成分吸收？

②过程的能量来源于地面；③过程显示该能量被大气中的水汽、二氧化碳及其他温室气体、固体杂质等成分吸收。

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（3）④过程的能量来源于哪里？它对地面有什么作用？

②过程的能量来源于地面；③过程显示该能量被大气中的水汽、二氧化碳及其他温室气体、固体杂质等成分吸收。

（4）请用自己的语言简述整个大气受热过程。 自行组织语言，合理表述即可。

2. 读课本29页图2.2，结合上题的理解，分析为什么月球表面的昼夜温度变化比地球表面剧烈？

白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高。夜间由于没有大气的保温作用，月球表面热量损失快，所以温度很低。 【合作探究——课堂小组同学群学讨论完成并展示】

1. 读“大气受热过程示意图”的变式图（下图），简述图中①②③④代表的意义。

①：大气对太阳辐射的削弱作用； ②：地面辐射； ③：大气逆辐射； ④：大气辐射。

材料一：全球变暖是指全球气温升高。 1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人

类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。

2. 作为一位环保工作者，你如何向公众解释，CO2增多会导致全球气候变暖？ 因为CO2是大气中强烈吸收地面长波辐射的主要成分，大气中CO2增多会增加大气吸收的热量，从而导致全球气候变暖。

材料二：天气预报：北京，10月25日，天气：晴，气温：3～18℃；10月27日，天气：多云转阴，气温：8～17℃。

3. 作为一位气象工作者，你如何向大家解释晴天昼夜温差大，而阴天昼夜温差小这一现象？

晴天的白天，大气对太阳辐射的削弱作用小，地面获得的太阳辐射多于阴天，传递给大气的地貌辐射就强，气温高于阴天；晴天的夜晚，大气的保温作用弱，地面温度比较低，气温低于阴天。

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材料三：秋冬时节出现的霜冻，常常会造成农作物的减产。农民伯伯在霜冻来临前点燃，能够产生大量烟雾的柴草、牛粪、锯木等物质，烟雾能够阻挡地面热量的散失，一般能使近地面层空气温度提高1－2℃。这种防止冻害的方法就是熏烟法（人造烟雾）。

4. 作为一位成功的果农，你如何向同行解释熏烟法的原理？

熏烟法产生的烟雾可以增强大气逆辐射，使得大气对地面的保温作用增强，从而增加地面和近地面层空气的温度。

材料四：在我国华北地区深秋、冬季和初春，在晴天的夜晚，往往会出现霜冻。 5. 作为一名优秀的高中生，你如何向小伙伴们解释华北地区冬半年，晴天的夜晚容易出现霜冻？

我国华北地区深秋、冬季和初春的晴天夜晚，大气逆辐射比较弱，对地面的保温作用弱，地面温度比较低，近地面大气中的水汽更容易凝华，更容易出现霜冻。

6. 请用本节所学知识，解释古诗词中“高处不胜寒”的科学原理。

古人对大气圈的理解就是对流层的范围，而对流层里（近地面）的大气能量主要、直接来源于地面。距地面越近获得能量越多，气温越高；距地面越远的高处，获得的能量越少，气温越低；所以，“高处不胜寒”。

7. 请用本节所学知识，解释为什么每日的最高温约出现在14时左右，每日的最低温出现在日出前后。

每日太阳辐射最强时是地方时12时的正午时分，但是近地面大气获得的能量主要、直接来源于地面，而地面吸收太阳辐射后升温再把能量传递给近地面大气的这个能量转化传递过程是需要时间的，所以，每日的最高温就出现在14时左右。夜间，虽然有大气的保温作用，但是，地面和大气依然持续的处于能量损耗的状态，地温、气温一直降低，直至第二天再次接收太阳辐射（即日出后）才重新获得能量的补充，地温、气温才再次开始升高，所以，每日的最低温出现在日出前后。

【拓展】一般情况下，对流层大气温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，近地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”，发生逆温现象的这部分对流层大气垂直方向范围称为“逆温层”。

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