第二章 地球上的大气 2.3 常见天气系统
一、教学目标: (一)知识与技能
1.学生能够看图说出大气的垂直分层结构、各层的主要特征以及与人类的关系; 2.学生理解并能够说出大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温效应; 3.学生能够理解太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系并能解释相关生活现象; 4.学生能够理解并说出影响地面辐射大小的主要因素。 (二)过程与方法
1.学生能运用示意图说明大气的受热过程;
2.学生通过对图像的阅读分析,学会正确的读图方法,提高了读图分析图的能力。 (三)情感态度与价值观
1.通过了解大气对地理环境和人类活动的影响,学生树立正确的环境观,探索大气环境的兴趣得到培养。
2.通过对大气环境中出现的一些实际问题的探究,学生的求知欲被激发,培养了热爱自然的美好心灵,热爱科学的思想感情。
3.通过对天气现象的科学剖析,学生能够破除封建迷信,培养了科学精神,树立了辩证唯物主义世界观。 二、教学重难点
重点:大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。 难点:大气保温作用的原理。
教具准备:课本插图、课件、投影仪、图片。 课时安排:1课时
三、教学过程: 第三节 大气环境
导入新课: 1. 天有多高?
2. 晴朗的天空为什么是蓝色的?
3. 为什么地球上有生命的存在而月球上没有?
过渡:,那么我们一起来学习本节课的内容去解决这个问题,这节课我们要学习大气环境,请大家思考地球上的大气由哪些组成?各组成的主要作用是什么?
过渡:刚刚我们了解了大气的物质组成,那么大气的垂直分层又是怎样划分的呢? 一、大气垂直分层:
1
1.对流层(平均12km):气温随高度上升而降低;对流运动显著;天气现象复杂多变。 2.平流层(50-55km):气温先稳后上升,臭氧多;水平流动天气好;高空飞行很适合。 3.高层大气(2000—3000km):电离层能反射无线电短波,对无线电通讯有重要作用。 活动1(P43)读“大气垂直分层示意图” 讲解:
对流层:温度随高度升高气温降低,海拔每升高100m气温下降0.6℃;对流层之所以叫对流层是因为其空气对流运动显著;对流层是贴近地面大气的最底层,整个大气质量的3/4和几乎全部水汽、固体杂质都集中在这一层,人类生活在对流层的底部,因此,该层是大气中最活跃,也是与人类关系最密切的一层;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,因此对流层还有一个特点就是天气现象复杂多变。从图上我们可以看出对流层平均厚度约12km。
平流层:首先其气温先稳后上升;平流层含有大量臭氧,能够吸收太阳辐射中的紫外线;平流层的空气水平运动显著;平流层空气水平运动无对流,大气平稳,还有该层水汽固体杂质少,天气状况好,能见度高,适宜飞机飞行。平流层的厚度大约在50—55km
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。这一层与我们关系不大,我们只需要了解一下就可以了,这层密度小、气压低,存在电离层,因而能够反射无线电波,对无线通讯有重要的作用,根据人造卫星的资料,在2000到3000km的高空,地球的大气密度已经非常接近星际空间的密度,这个高度可以大致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,太阳辐射到达地面需要穿过厚厚的大气,在这个过程中太阳辐射与大气之间进行着一系列的能量转换,人类的生产生活基本上都是在对流层进行的,所以我们先来学习对流层大气在太阳辐射作用下的受热过程。 二、对流层大气的受热过程 (一)大气对太阳辐射的削弱作用
同学们阅读P44页的列表:
思考:在太阳辐射能中,波长由短到长,主要分为哪几类光?各波段能量分别占太阳辐射能量的多少?各类光的波长范围大约是多少?
提问:在太阳辐射能中,波长由短到长,主要分为哪几类光?各波段能量分别占太阳辐射能量的多少?各类光的波长范围大约是多少?
讲解:按波长由短到长分别有紫外光、可见光、红外光。紫外光占太阳辐射能的比例为7%,波长范围是0.40微米以下。可见光占太阳辐射能的比例是50%,波长范围是0.40~0.76微米之间。
2
红外光占太阳辐射能的比例是43%,波长范围是大于0.76微米。
思考:假如到达大气上界的太阳辐射定为100,而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有47,这是什么原因造成的?——削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为哪几种形式?——反射、散射、吸收
1.大气对太阳辐射的吸收作用:(读图)
(1)从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用可知大气对太阳辐射的吸收具有什么特性?
选择性,
2. 大气对太阳辐射的散射作用:(读图)
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,其中波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射。 例:晴朗的天空多呈现蔚蓝色,日出前的黎明,日楼后的黄昏,天空是白色的。
讲解:在太阳辐射的可见光中,波长较短的蓝色光最容易被空气分子所散射,所以晴朗的天
空呈现蔚蓝色。
3. 大气对太阳辐射的反射作用:(读图)
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有反射到宇宙空间,从而减少了到达地面的太阳辐射,云层的反射作用最为显著。云层越厚,反射作用越强。 例:反射光呈白色,夏季多云的白天气温不会太高。 小结:
过渡:大气除了对太阳辐射具有削弱作用外,还具有保温作用,下面我们一起来学习“地面辐射和大气辐射
(二)地面辐射和大气辐射 1.对流层大气的主要热源是什么? 2.大气是如何实现对地面保温作用的? 投影:
“太阳辐射、地面辐射和大气辐射的关系动态图” 小结:地面辐射是大气的主要热源,大气对地面具有保温作用。
(承转)在不同的天气情况下,大气逆辐射的强弱程度是不同的,请同学们分析探讨以下两个问题。
3