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高中环境保护的教案

发表时间:2022-01-31

2.2.7大气环境保护 2。

俗话说,凡事预则立,不预则废。高中教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?以下是小编为大家收集的“2.2.7大气环境保护 2”欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

高三地理高考第一轮单元复习

大气环境保护

巩固夯实基础

一、全球变暖

1.表现:近百年来全球平均气温上升0.6-0.9℃。

2.人为原因:工厂、交通工具、家庭炉灶等大量燃烧煤、石油和天然气等矿物燃料,排放出大量的二氧化碳,加上毁林特别是热带森林的破坏,使大气中的二氧化碳浓度不断增加。二氧化碳能强烈吸收地面放出的红外线长波辐射,使气温升高。

3.影响

(1)引起海平面上升,对低地国家和地区构成直接威胁。

(2)引起世界降水和干湿状况的变化,导致各地经济结构的改变。

4.防御措施

(1)提高能源利用技术和能源利用效率。

(2)采用新能源。

(3)保护森林,植树造林。

(4)要努力加强国际间的合作。

二、臭氧层破坏

1.原因:人类大量使用消耗臭氧的物质。如使用冰箱、空调时释放出大量的氟氯烃化合物,上升到平流层后,通过光化学反应大量消耗臭氧,从而使到达地面的太阳紫外线增加。

2.危害:直接危害人体健康,对生态环境和农林牧渔业造成破坏,使全球变暖。

3.解决措施:减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧物质的排放,积极研制新型的制冷系统,加强国际合作。

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《大气环境保护》教学设想


1.知识与技能目标:了解大气污染所形成的地球保温效应、臭氧层的破坏、酸雨等环境问题产生的原因、危害和保护(防治)。

2.过程与方法目标:应用课本上的地图,比较分析环境问题产生的原因、危害和解决的途径,从而培养学生读图能力,并提高发现问题的能力。

3.情感、态度、价值观目标:通过学习使学生认识环境保护的意义,并树立“从小做起,从我做起”的环境保护意识和“全球意识”。

环境问题的教学以“成因、后果、措施”为主要的教学线索来进行,通过学生的自主探究和教师的引导作用来达到教学目标的落实。

1.通过投影漫画“地球出汗了”这一例子,引导学生思考和讨论:地球为什么会出汗?大气出现了什么问题了?

2.通过材料“我国科学家近年来也发现,在世界屋脊──青藏高原上空也存在臭氧浓度的大幅度下降现象”,引导学生思考和讨论:臭氧为什么会减少?臭氧层破坏会造成什么危害?我们应如何去保护臭氧层?

3.通过材料“在北美和加拿大绵延数千里的森林正在消亡,成千上万的湖泊正在干涸,酸雨正落在广袤的荒野上;在瑞典,4000个湖泊因酸度太高,鱼类无法生存;在美国佛蒙特州和纽约州,60%的高海拔红云杉已消失”,引导学生思考和讨论:酸雨是怎样形成的?有哪些危害?怎样防治?

(一)全球变暖

1.成因:人类活动排入大气中的二氧化碳强烈吸收地面红外线长波辐射;自然原因。

2.后果:海平面上升,影响世界各地降水和干湿状况的变化,导致世界各地经济结构的变化。

3.措施:减少二氧化碳的排放;提高能源利用技术和效率,采用新能源;加强国际间的合作。

(二)臭氧层的破坏与保护

1.成因:太阳活动的影响;人类使用消耗臭氧物质。

2.后果:到达地面的太阳紫外线辐射增加,直接危害人类健康,对生态环境和农林牧业造成破坏。

3.措施:减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层物质的排放,积极研制新型制冷系统;参与国际保护臭氧层合作。

(三)酸雨的危害与防治

1.成因:由于燃烧煤、石油、天然气等,不断向大气中排放二氧化硫和氧化氮等酸性气体所致。

2.后果:使河湖水酸化,影响鱼类、森林和农作物生长,腐蚀建筑物和文物古迹,危及人类健康。

3.措施:减少人为硫氧化物和氮氧化物排放是根本途径;研究煤炭中硫资源的综合开发利用是有效措施。具体措施:1)制定严格的大气环境质量标准,限制固定污染源和汽车污染源的排放量,加强排放控制地的管理。2)调整能源结构,增加无污染或少污染的能源比例,发展太阳能、核能、水能、风能、地热能等不产生酸雨污染的能源。3)积极开发利用煤炭的新技术,推广煤炭的净化技术、转化技术,改进燃煤技术,改进污染物控制技术,采取烟气脱硫、脱氮技术等重大措施。4)加强大气污染的监测和科学研究,及时掌握大气中的硫氧化物和氮氧化物的排放和迁移状况,了解酸雨的时空变化情况和发展趋势,以便及时采取对策。5)调整工业布局,改造污染严重的企业,改进生产技术,提高能源利用率,减少污染排放量。

1.引起全球气温升高的因素是:

A.工厂、交通工具、家庭炉灶大量燃烧煤、石油、天然气
B.耕地面积不足,林区开辟梯田
C.工业生产和家庭广泛使用冰柜和电冰箱
D.沿海填海造陆
E.城市交通用地限制征用耕地面积
F.跨流域调水,调节地表径流
H.引水灌溉,改造沙漠、戈壁滩、石山
G.过分抽取地下水

[答案]A,B,C。

2.根据全球观测资料分析,(如右图),请判断近百年全球气温的变化趋势,并分析原因。

[答案]近百年全球气温有变暖的趋势。在上图所示的100多年间,地球气温虽然有波动,但整体呈上升趋势。20世纪80年代气温上升加速,最后几十年成为近百年最热的年份。原因:气候变暖的原因是多方面的。除了自然方面的原因,主要是人为方面的原因,人为原因表现为城市化、森林砍伐、过度放牧、土地不合理利用,以及工业化原因引起大气中CO2等温室气体浓度增加等。

3.对全球变暖的趋势,IPCC(全球政府间气候变化委员会)提出了三种不同的预案,其气温变化趋势如右图所示。据此回答下列问题:

(1)按A预案,全球自2000年起,平均气温每10年将升高约℃;至2100年,按B预案和C预案,全球平均气温将比A预案分别低℃和℃。

(2)用直线将三种预案与其相应的能源消费结构连接起来。

A.预案 天然气广泛取代煤
B.预案 维持能源消费结构的现状
C.预案 可再生能源取代煤、石油、天然气等

(3)简述全球变暖对生态环境的主要影响。

(4)为实现可持续发展,解决全球变暖需遵循的最主要原则是什么?为什么?

[答案]

(1)0.30-0.32;1.1-1.5;1.6-2

(2)

(3)海平面上升;引起世界各地区降水和干湿状况的变化。

(4)共同性原则。这是一个全球性问题(或跨国界问题);必须进行国际合作。

气候资源、气象灾害、大气环境保护


气候资源、气象灾害、大气环境保护

[考纲要求]

光、热、水、风等气候资源及其利用。寒潮、台风、暴雨、大气等气象灾害的危害及防御。地球温室效应、臭氧层破坏、酸雨等现象产生的原因及危害。

[知识讲解]

一、气候资源

1、特点

目前人类利用的气候资源:太阳辐射、热量、降水和风等。

与其他资源的共同点为人类生产和生活提供原料、能源和必不可少的物质条件。

离不开对其开发利用的技术条件和资金投入。

普遍存在性,只是数量多少和结构的差异。

与其他自然资源的不同点数值特征,在一定数值范围内才具有资源价值。

有较大的变率。

2、开发利用

农业:是农业自然资源的重要组成部分。决定该地的种植制度(作物结构、熟制、配置和种植方式)

合理充分利用气候资源的措施:间作、套种方式,塑料大棚、温室、生态农业、立体农业。

建筑日照与街道方位。街道宜采取南北方向和东西方向的中间方位与子午线成30—60°夹角。

风与城市规划:大气污染工厂建在下风向、垂直风向的郊外或最小风频风向上风向。

公路、铁路考虑暴雨、泥石流、大风出现的强度和频率以及冻土、积雪的深度等

交通桥涵孔径大小、路基高低等根据暴雨强度设计。

机场选择低云、雾和暴雨出现频率较少、风速较小,应选在距城市较远、地势较高的地方。

旅游:吉林市的雾淞、哈尔滨的冰雕。

二、气象灾害及其防御

1、台风

概念:西北太平洋上热带气旋中心附近最大风力在12级或以上(印度洋和大西洋上称为飓风)。

形成:热带或副热带海面温度在26℃的广阔洋面上,西北太平洋发生频率最高、强度最大。

危害:主要由强风、特大暴雨和风暴潮造成,我国登陆地区主要集中在广东、台湾、海南、福建等省。

措施:加强台风的监测和预报。对台风的探测主要是利用气象卫星。

2、暴雨洪涝

形成:源源不断的水汽供应;强烈的上升运动;形成降水的天气系统持续时间长

分布:亚洲最多。我国主要发生在南方和东部地区

利用气象卫星对暴雨、洪水进行监测,提高预报正确率,减轻洪涝灾害损失。

措施工程措施:修筑堤坝、整治河道;修建水库;修建分洪区(或滞洪、蓄洪区等)。

非工程措施:洪泛区的土地管理;建立洪水预警系统;拟定居民的应急撤离计划和对策;实行防洪保险等。

3、干旱——受灾面积最大的一种气象灾害

防御措施:实行农林牧相结合的农业结构,改善干旱区的生态环境;种植耐旱作物;开展农田水利基本建设,营造防护林,改进耕作制度等。

(4)寒潮

概念:由强冷空气迅速入侵造成大范围的剧烈降温,并伴有大风、雨雪、冻害等现象。

影响范围:全国大部分地区,只有西藏、云贵地区受影响较小。

影响:带来严寒、大风、霜冻等恶劣天气(秋季、春季寒潮对农作物危害最大)。

三、大气环境保护

(1)全球变暖

人为原因:人类活动排入大气中二氧化碳等气体强烈吸收地面放出的红外线长波辐射

二氧化碳浓度增加原因:一是燃烧矿物燃料排放;二是毁林,特别是热带森林的破坏

全球变暖影响生态环境:引起海平面上升(海水膨胀及极冰融化),对沿海低地国家和地区构成威胁。

社会经济:世界各国经济结构发生变化(温带地区干旱使农业发达地区的耕地变为草地、高纬地区降水增加,适宜温带作物生长。)

减少二氧化碳等气体排放的措施:提高能源利用技术和能源利用效率,采用新能源;加强国际合作。

(2)臭氧层的破坏与保护

南极附近出现臭氧洞:全球臭氧量最低值,出现在春季(9~11月)

臭氧量减少的人为原因:冰箱、空调等释放出氟氯烃化合物上升到平流层发生光化学反应消耗O3。

臭氧减少危害:到达地面的太阳紫外线增多,直接危害人体健康;对生态环境和农林牧渔业造成破坏。

保护措施:国际合作,减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层物质的排放,积极研制新型的制冷系统。

(3)酸雨危害与防治

酸雨:pH值小于5.6的降水

形成:燃烧煤、石油、天然气排入二氧化硫和氧化氮等酸性气体。

我国情况:煤为主要能源,主要是硫酸型酸雨;酸雨区覆盖面积占40%,西南地区、长江三角洲、珠江三角洲等成为重酸雨区。季节性:东北主要在冬季。(冬季取暖时间长)

危害:河湖水酸化,影响鱼类生长繁殖,乃至大量死亡,而且使土壤酸化,危害森林和农作物生长,腐蚀建筑物和文物古迹,并危及人体健康。

防治:最根本途径是减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放。开展煤炭中硫资源的综合开发利用,是防治酸雨的有效措施。发展洁净煤技术和清洁燃料技术控制酸雨。

[能力训练]

1、如图为某类影响我国农业的自然灾害等值线分布图,此图反映的自然灾害可能是:

A.旱涝灾害B.霜冻灾害

C.生物灾害D.台风灾害

2、图中等值线分布反映主要受:

①纬度影响②洋流影响③海陆位置影响

④锋面影响⑤受地形影响

A.①②③B.③④⑤

C.①④D.③④

读我国北方某地区的部分统计资料。回答3~4题:

年份

森林覆盖率

耕地面积(km2)

年降水量(mm)

气温年较差(℃)

河流含沙量

粮食平均单产(万kg/公顷)

粮食总产(亿kg)

1975

19%

333

420

38

10%

1.23

1.025

1995

12%

478

350

42

35%

0.9

0.975

3、上述材料反映导致该地区20年来粮食产量下降的最主要原因是:

A.退耕还牧面积增大B.气候发生异常,出现水旱灾害

C.毁林开荒现象严重D.人口增长过快

4、目前,该地区生态环境最主要的问题是:

A.风沙危害严重B.水土流失加剧

C.气候大陆性特征增强D.光照条件差

5、读“某年欧洲降水pH值等值线图”分析后,回答下列各小题:

(1)下列各国中,图示环境问题比较严重的两个国家是_______、_______。

A.西班牙B.瑞典C.德国D.冰岛E.意大利

(2)产生该问题的直接原因__________________。

(3)该环境问题对非生物造成的主要危害_______________________;

对生物资源造成的主要危害是___________________。

6、读下图,回答下列各小题:

(1)写出图中字母表示的含义:

A.生产规模_____________,B.对自然资源_____________,C.生产活动________________,D.破坏_________________。

(2)图中反映出人类与环境的关系向____________发展,表明人类同环境关系的________。要协调人地关系,就必须促进二者的_____________________。

(3)我们要争取的可持续发展是这样一种发展,它既__________________________的需求,而又__________________________________________________。实现这一目标需要遵循的原则是__________________、_______________________、___________________________。

7、读下图,分析后回答下列各小题:

(1)地区沙漠化的自然原因是__________________________________________,地区沙漠化的人为原因是_____________________________________________。为防治西北地区土地的沙漠化,我国正在这些沙漠化严重的地区进行巨大的生态工程是___________________。

(2)地区水土流失严重的原因是_________________________________________________,治理的根本措施是________________________。

(3)地区出现酸雨危害的原因是_____________________________________

__________________________________________________________________防治酸雨的根本途径是_______________________________________________________________。

8.读太原(图)和天津图两城市示意图,回答:

(1)两城市在区位因素上的共同之处是,,

(2)读表2,分析:

表2天津与太原空气质量周报(1999年6月×周)

污染指数

首要污染物

空气质量级别

太原

218

TSP

IV

天津

82

TSP

II

注:TSP为总悬浮颗粒

A.两城市的首要污染物都是TSP,其产生的人为原因是。

B.太原市本周污染指数是天津市的2.5倍,原因是。

(3)两城市在经济发展上有何互补性?[能力训练答案]

1A2B3C4B

5、(1)BC

(2)工业废气中含氧化硫和氮氧化物等酸性气体

(3)腐蚀建筑物,损毁文物古迹等使植物受损,导致植物死亡

6、(1)过大乱采滥用违背自然规律自然资源

(2)恶性方向对立协调统一

(3)满足当代人不损害后代人满足其需求的能力公平性原则持续性原则共同性原则

7、(1)气候干旱,风力作用强盛过度放牧,不合理的垦殖,使植被遭到破坏“三北”防护林

(2)土质疏松,植被破坏严重,夏季多暴雨,对地面的水蚀作用强力植树种草

(3)该地区有色金属冶炼工业发达,排放的废气中含有大量的氧化硫等酸性气体,造成酸雨危害减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放,进行回收利用。

8.(1)地形都较平坦(1分)都属于温带季风气候,较温暖湿润;(1分)都靠近河流;(1)都有较丰富的资源,太原煤炭丰富,天津有海盐和石油;(1分)都是交通枢纽。(1分)

(2)a燃烧煤炭(2分)b太原是能源重化工城市,煤炭的消费量相对较大;天津是综合性工业城市,煤炭消费量相对较小。(2分)太原全于河谷盆地,地形较封闭,不利于大气污染物扩散;天津位于濒海平原,地形开阔,有利于大气污染物的扩散。(2分)

(3)太原可为天津提供能源(电力)和钢铁等工业原材料(1分),天津可为太原提供资金、技术和多种工业品(1分)

大气环境


一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。所以你在写高中教案时要注意些什么呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“大气环境”,仅供参考,欢迎大家阅读。

第三节大气环境
知识摘要
1.大气圈的组成与结构;低层大气的组成,干洁空气的主要成分及作用;大气的垂直分层及特征。
2.大气的受热过程;全球性大气环流及气压带风带。
3.大气运动,大气运动的基本形式。
4.常见的天气系统,副热带高压与长江中下游地区的梅雨、伏旱。
知识结构

巩固练习
一、单项选择题
1.下列说法正确的是()
A.大气是以氮氧为主的混合物,氮氧占99%
B.大气中的氧是人类和生物维持生命活动必需的物质
C.大气中的氮是植物光合作用的重要原料,对地面还有保温作用
D.固体尘埃和氧是成云致雨的必要条件
2.云、雾、雨、雪等天气现象发生在()
A.对流层B.平流层C.臭氧层D.高层大气
3.下列说法真确的是()
A.大气是由干洁空气、水气和固体杂质组成
B.水气和固体尘埃是成云致雨的充分条件()
C.CO2是植物进行光合作用的重要原料,但对地面不具有保温作用
D.臭氧含量很少,但它能大量吸收太阳紫外线
4.有关大气环流的叙述,正确的是()
A.大气高空气压的高低状况与地面相同
B.高空气压高,近地面气压低的地方空气就会做垂直下沉运动
C.近地面热的地方形成低压,冷的地方形成高压
D.气流在水平方向上总是有高压指向低压
5.1月份北半球被切断的气压带是()
A.副热带高气压带B.极地高气压带C.副极地低气压带D.所有的气压带
6.关于锋面对我国天气的影响的叙述,正确的是()
①我国一些灾害性天气大多与锋面有关②我国的降水大多集中在夏季,故主要是由暖锋活动形成③我国夏季也有冷锋活动④影响我国天气的锋面主要是冷锋
A.①②④B.①③④C.②③④D.①②③
7.当上海东洋面上形成一个比较稳定的反气旋时,上海可能出现的天气是()
A.盛行下沉气流,寒冷干燥B.盛行下沉气流,炎热少雨
C.吹东北风,湿热多雨D.吹东南风,湿热多雨
8.下面的等压面分布图中,正确的是()
9.下面所示四幅图中,表示冷锋天气的是()

10.读下面四幅“海陆风示意图”,判断近地面大气运动的正确流向是()
二、综合题
11.读大气垂直分层示意图,回答下列问题。
(1)图中A代表_______层,B代表_______层。
(2)A层大气随高度增加,温度_____,原因_____________________________。
(3)B层有利于高空飞行,其原因是________。该层气温随高度增加而______,原因是______________。
(4)C层中的_____层对无线电通讯有重要作用。
(5)天气最复杂的是________层,试分析原因____________。
12.读右图,回答下列问题。
(1)该图表示北半球_____季时的大气环流状况,判断理由是_________。
(2)一般的说A地比B地降水量______,原因是___________。
(3)C气流来自哪个气压带__________?
为什么C气流与D气流相遇后向上爬升_________。
13.读风向形成示意图,回答:
(1)图中①是_________压,②是_______压。
(2)图中③是_______力,④是______力,⑤是______。
(3)该风向形成图是()
A.北半球的风向形成图B.南半球的风向形成图
C.图中的风向右偏D.图中的风向左偏
(4)在______的作用下,大气由_______气压区向_______气压区作水平运动,这就形成了风。
(5)当风一旦形成,马上就受到_______力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向,北半球向______
偏,南半球向__________偏。_______力只改变风的方向,不能改变风的速度。
(6)近地面的风,除受_____力的影响外,还受______力的影响,该力的作用是减小风速。
(7)在三种力的作用下,风向不与等压线垂直,而是成一_________。

一、单项选择题
1.B2.A3.D4.D5.C6.B7.D8.B9.B10.B
二、综合题
11.(1)对流层平流层(2)降低地面(辐射)是对流层大气的直接热源(3)上热下冷,大气以水平运动为主,水汽、固体杂质极少,天气晴朗上升该层中的臭氧大量吸收太阳紫外线增温(4)电离(5)对流该层上冷下热,空气对流运动显著,且集中了大气层中几乎全部的水汽和固体杂质,空气在上升过程中,易凝结成云致雨
12.(1)冬气压带风带位置南移(2)丰富A气流由低纬流向高纬,因气温渐低,有利于水汽的凝结、降水的发生;而B处气流由高纬流向低纬,气温升高,不利于水汽的凝结,难以形成降水(3)副热带高气压带C气流暖而轻,遇到来到高纬地区冷而重的D气流后向上爬升
13.(1)高低(2)地转偏向水平气压梯度风向(3)BD(4)水平气压梯度力高低(5)地转偏向右左地转偏向(6)地转偏向摩擦(7)夹角

《大气环境》学案


《大气环境》学案

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

1、大气各垂直分层特点及与人类的关系;

2、大气对太阳辐射的削弱作用;

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;

4、大气的温室效应。

(3)教学目标

1、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。

2、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。

3、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。

4、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、教学过程

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。

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?”

(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。

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)

2、“为什么说对流层与人类关系最为密切?

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。

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。

(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。

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。

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?

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。

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?

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。

平流层中的臭氧吸收太阳辐射的哪部分?

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。

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。

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?

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)

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。

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。

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。

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。(3)对地面直接起保温作用的是大气逆辐射。它们之间的关系如图2。

同学们,上一单元的学习我们已知太阳直射点在地表作回归运动,使太阳辐射能在地球表面分配不均匀。纬度不同的地方,太阳高度角不同。相比较而言,太阳直射的地方,单位面积获得的太阳辐射能最多。那为什么会是这样?请同学们读图2—26“不同太阳高度辐射强度变化示意图”。

(三)影响地面辐射的主要因素(板书)

1、纬度因素:

地球表面不同纬度地区,由于太阳直射点的南北移动,太阳高度角有差异,会对地表获得的太阳辐射有影响。因为太阳高度角越大的地区,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,最后到达地面的太阳辐射就越多,反之越少。这是太阳辐射由低纬向两极递减的原因之一。

太阳高度角不同,①等量太阳辐射在地面的散布面积不同

②经过大气的路程长短不同,被削弱程度不同。地面得到的太阳辐射不同,地面辐射也就不同。

2、下垫面因素:

读图2—27“不同性质地面的反射率图”,什么样的下垫面反射率最高?反射的多少跟地面得到的多少、地面辐射的多少有什么关系?

反射的越多,地面得到的越少,地面辐射的越少,大气得到的就越少。

3、其他因素:(略)

读课本阅读内容,思考温室效应是怎样形成的?说说温室大棚的原理在农业、建筑、人体保健等方面的应用。

四、板书提纲