(三)大气热力作用的意义(板书)
同学们看课本相关内容,归纳一下大气热力作用的意义表现在几方面?
(学生发言,教师总结)大气热力作用的意义表现在两方面:一是地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,既降低了白天的最高气温,又提高了夜间的最低气温,从而减小了地球表面的气温日较差。二是由于大气的温室效应,使地球表面平均气温提高了约33℃,使地球表面的多年平均气温得以保存在15℃,而且变化不大。这对地球环境特别是生物界和人类生存与活动具有重要意义。
(承转)太阳辐射到达地球以后,在地面与大气之间进行着一系列的能量转换。就一般情况来说,地面与大气之间的热量交换,以辐射最为重要。除辐射外,大气中不规则的湍流运动和水的相态变化携入大气的潜热,都将热量从地面带给大气。就整个地球多年平均状况来看,地球(地面和大气)收入的热量与支出是相等的,即全球的热量平衡。
二、全球的热量平衡(板书)
与地球上热量收支有关的因素,主要有以下三方面:
(一)射向地面和大气的太阳短波辐射,地面和大气放出的长波辐射。
(二)地面上的水蒸发成水汽,要吸收一定的热量,水汽将这些热量以潜热形式携入大气,当水汽在大气中凝结成水滴或凝华成冰晶时,又把这些热量释放出来给予大气。这样,通过水在地面蒸发再在大气中凝结的过程,使地面与大气之间发生潜热交换,称为潜热输送。
(三)空气的不规则运动(湍流),使地面与大气之间的热量得到交换,称为湍流输送。
就不同地区来说,热量收支又是不平衡的。据观测,大致以纬度35°为界,低纬度地区的热量收入大于支出,热量盈余,气温增高;中高纬度地区的热量收入小于支出,热量亏损,气温降低。但实际上低纬度地区的气温并不是无限地升高,高纬度地区的气温也不是无限地降低,这是由于大气运动和洋流调节了高、低纬度间热量的差异,使高、低纬度地区的多年平均气温也大致保持稳定。
(投影胶片)地球(地面和大气)的热量收支(%)
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热量收入项
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热量支出项
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地面
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太阳短波辐射 47
大气逆辐射 106
合计 153
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地面长波辐射 120
潜热输送 23
湍流输送 10
合计 153
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大气
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太阳短波辐射 19
地面长波辐射 114
潜热输送 23
湍流输送 10
合计 166
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射向宇宙的大气辐射 60
大气逆辐射 106
合计 166
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太阳短波辐射 100
合计 100
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大气和地面反射 34
射向宇宙的地面辐射 6
射向宇宙的大气辐射 60
合计 100
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通过表格计算,我们得知全球热量的收入和支出相等,即全球热量平衡,这也是自然界的重要规律。而且这一规律对于人类的生存和发展有重要意义。由于全球热量平衡,使全球多年平均气温比较稳定,有利于人类的生存与活动。反过来,人类活动对全球热量平衡也会有一定的影响。正如前面学过的由于人类燃烧矿物燃料释放大量二氧化碳,使大气中二氧化碳浓度不断增高,而二氧化碳对地面有保温作用,这将会在一定程度上影响地球上的热量收支平衡,加剧全球变暖的趋势。而全球气候变暖,又会对全球的生态、经济产生一系列影响,这一问题,已引起全世界科学家、各国政府和公众的普遍关注。关于这点我们在本单元最后一课要详细学习。
[课堂小结]
本节课我们学习了大气的热力作用和全球的热量平衡两大问题。首先,我们懂得正因为地球上有大气存在,并且由于地球大气的热力作用,才使得地球表面温度的昼夜变化不像没有大气的月球那样强烈。地面和大气之间,通过一系列能量转换,维持全球的热量平衡,有利于人类生存和发展。因此我们应该认识自然规律,爱护环境。
2.3大气的运动
[导入新课]
地球周围的大气好像一部巨大的机器,日夜不停地运动着。它的运动形式多种多样,范围有大有小,正是这种不停的大气运动,形成了地球上不同地区的天气和气候。大气为什么会运动,以及怎样运动这是我们这一节课要学习的内容。下面我们就来学习第三节的内容。
[讲授新课]
2.3 大气的运动(板书)
本课的引言部分可以看做是整个大气运动相关内容的前言部分。请同学们先阅读课本引言,分析一下引言概括了大气运动的哪些内容。
大气时刻不停地运动着。大气中热量和水汽的输送,以及一切天气变化,都是通过大气运动实现的。这说明了大气运动的重要性。
其次,大气运动的能量来源于太阳辐射。由于各纬度获得的太阳辐射能多少不均,造成高低纬度间温度的差异,这是引起大气运动的根本原因。
再次,大气运动的形式有水平运动和垂直运动之分。其中,大气的垂直运动表现为气流的上升或气流的下沉;大气的水平运动即是风。
(承转)同学们,课前安排大家观察烧一锅开水时,锅里沸腾的开水,中间水向上冒,锅边水往下沉。点燃一小堆纸时,纸片和灰烬从火堆上升,在空中流向四周,又从火堆四周下沉,然后又进入火堆。以上这两种现象都是由于中间和四周受热不均而形成的热力环流现象。那么,大气的运动情况到底是怎样的呢?我们先学习第一部分内容。
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