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大气的受热

大气的热力状况

大气的受热和散热过程

1, 地球大气最重要的能量来源是太阳辐射能。

2, 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比太阳低得多,所以地面辐射的波长比太阳辐射长得多。相对于太阳短波辐射来说,地面辐射为长波辐射。

3. 近地面大气主要、直接的热源是地面。

A,太阳对地面辐射的多少影响因素:

1)太阳光线本身的强弱(决定于纬度因素/光线经过空气的距离因素) (加上世界的/中国的太阳辐射图片)

2)大气对太阳辐射的削弱作用

反射作用最强,散射作用次之,吸收作用最弱。

① 收作用:具有选择性:水汽、二氧化碳吸收波长较长的红外线,臭氧主要吸收波长

②反射作用:云层和较大颗粒的尘埃能反射太阳光。反射无选择性。

③散射作用:空气分子散射时具有选择性,蓝、紫光最容易被散射,致使晴朗的天空呈蔚蓝

B,大地的升温效果因素:

1)下垫面的比热容

2)下垫面的发射率

3)下垫面的导热性

C,地面辐射:近地面大气主要、直接的热源是地面。

地面吸收太阳辐射而增温,同时地面又把热量向外辐射。地面辐射为长波辐射。

影响因素

1)温室气体的多少(大气密度与温室气体的密度)

2)大气的厚度

D,大气对地面的保温作用

意义:地球如果没有大气,地面平均温度是-15度,因为有了大气的保温作用地面温度是14度。升高了达29度。

大气辐射:地面放出的长波辐射,绝大部分被对流层大气中的水汽和二氧化碳等吸收,使大气增温,并向外辐射长波辐射。大气的保温作用始终强于大气的削弱作用

注意:1,大气的削弱作用永远弱于大气的保温作用

大气对太阳短波辐射几乎是透明体,而对地面长波辐射是隔热层,大气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。大气的这种作用称为大气的温室效应。

2,温度越高,辐射的波长越短;反之波长越长。

3大气在增温的同时,也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的,也有向下的。大气辐射中向下的部分,因为与地面辐射方向相反,称为大气逆辐射。

典型事物:

1,文成公主入藏时是4/5月,感受到的天气是“脸上火辣辣,地上凉飕飕”。

火辣辣——太阳辐射强,

凉飕飕——保温作用弱。

2,四川盆地地面A点与青藏高原的B点,和B点相同高度的C的日/年较差,气温的高低比较大小。

日较差:B〉A〉C

B:大气削弱作用小,保温作用小;A:大气削弱作用强,保温作用强;C:就距离地面远。年较差:A〉B〉C

A:夏天保温作用强,1冬天受冬季风的影响大2冬夏两季节光照差别大,被滞留的辐射差别大;B:保温作用小起伏较小C:就距离地面远。

气温高低:A〉B〉C

A:保温作用强;B:保温作用小起伏较小C:就距离地面远。

3

①大气通过吸收地面长波辐射保存热量(即阻碍地面辐射散失)

②通过大气逆辐射补偿地面损失的热量(将热量还给地面)太阳、地面与大气之间的能量转换过程如上图所示。

(1)保温效应的物理过程。

①为到达地面的太阳辐射;②为地面吸收太阳辐射后增温,并以长波的形式向外释放能量,称地面长波辐射;③~⑥是水汽和C0,吸收地面辐射后以长波形式向外释放能量,称大气辐射,其中⑥的方向与②相反,称为大气逆辐射。

(2)结论:

1,地面辐射是对流层大气能量的直接来源,太阳辐射是根本来源;保温作用

的关键是大气逆辐射

2,大气热力作用的影响 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,从而减小了气温日较差。。减小气温日较差, 使地球平均气温提高到15℃

补充过程:

地面辐射

图3-1

图3-2

为什么月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多?

热量平衡

就整个地球多年平均状况看,地球(地面和大气)收入的热量与支出的热量是相等的,即热量收支平衡。

①大气的热量平衡(收入=支出)

大气的热量收入=19(大气吸收太阳辐射)+ 114(大气吸收地面辐射)+ 10(湍流输送)+ 23(潜热输送)= 166

大气的热量支出=166(大气辐射)

②地面的热量平衡(收入=支出)

地面的热量收入=47(地面吸收太阳辐射)+106(地面吸收大气逆辐射)=153 地面的热量支出=120(地面辐射)+10(湍流输送)+23(潜热输送)=153

③整个地球(地面辐射)的热量平衡(收入=支出)

地球的热量收入=100(进入地球大气上界的太阳辐射)

地球的热量支出=34(大气和地面反射回宇宙空间的太阳辐射)+60(射向宇宙空间的大气辐射)+6(射向宇宙空间的地面辐射)

④全球热量平衡与人类生存发展的关系:第一、全球每年平均气温比较稳定,有利于人类的生存与活动。第二、人类通过改变大气的组成或改变地面的热力状况,可以影响大气的热力作用过程,从而改变局部地区甚至是全球的气候。例如:人

CO等温室气体,使得大气热量的收支失去平衡,导致热量类向大气中大量排放

2

平衡失调,全球变暖;人类改变地面状况(植被覆盖状况、水域面积等)可以影响地面获得热量的多少和改变地面辐射,而使局部小气候发生改变。

气温和气温分布及其成因

1.气温概念:

气温是指大气的冷热程度。一般用摄氏温标表示(以水结冰为0度,沸腾为100度,代号℃)。

2、气温的时间变化及原因

(1)日变化:

最高气温在午后2时(即地方时约14时左右)左右,最低气温在日出前后。一天的最高温与最低温之差叫气温日较差。

原因:12点以后太阳辐射虽然开始减弱,但对于地面或大气来说,热量的收入仍然大于支出(即热量仍处于盈余状态),所以地温与气温仍然继续升高,当它们分别到了热量收支平衡时(即热量由盈余转为亏损时)温度才达到最高。一般地温最高出现在13点左右,气温最高出现在14点左右。(太阳暖大地,大地暖大气)

(2)年变化:

北半球最高温在大陆上为7月,海洋上出现在8月;.

北半球最低气温在大陆上为1月,海洋上为2月。南半球与北半球季节相反。

(一年中最热月均温与最冷月均温之差叫气温年较差。)

陆地气温时间变化

注意:海洋上最高与最低气温出现的时间均比陆地上晚大约一个月,而且气温年日较差均比陆地小。)

原因:大陆性——————海洋性之间的区别

(3)同一地点气温日较差大小成因

主要是大气的热力作用决定-与天气密切相关:晴天温差大,阴天温差小

气温变化规律

空间变化规律

①垂直变化——“气温随高度的变化规律”。

利用“气温垂直递减率”计算不同海拔高度的气温(气温垂直递减率:海拔每升高100米气温下降0.6℃)。

(2)世界气温水平分布。

①从低纬向高纬逐渐降低。

②南半球等温线比北半球平直。

③北半球,1月份大陆上的等温线向南(或低纬)凸出,海洋上则向北(或高纬)

凸出;7月份正好相反。(具有“高高低低”的特点,即气温高的向高纬凸出,气温低向低纬凸出)。

④7月份,世界上最热的地方是北纬20°~30°大陆上的沙漠地区。撒哈拉

沙漠是全球的炎热中心。1月份,西伯利亚形成北半球的寒冷中心。世界极端最低气温出现在冰雪覆盖的南极大陆上。

4.影响气温变化的因素

(1)纬度(太阳辐射)。

(2)大气状况。

(3)下垫面性质(海陆差异、洋流、地形、植被等)。

(4)人类活动

5、我国的气温分布和温度带

(1)冬季等温线分布比夏季密说明气温的分布特点:冬季:南北温差大;夏季:

南北普遍高温。

(2)等温线的走向:冬季:1月0℃等温线大体经过秦岭一淮河一线向西沿青藏高

原的东南边缘。1月4℃等温线在四川盆地向北(高)纬度凸出,说明盆地冬季气温比同纬度的长江中下游平原高,原因是盆地北边有秦岭、大巴山对冬季风的阻挡;盆地底部风力微弱,散热慢。夏季:东部地区等温线呈东北一西南走向(或与海岸线大致平行),原因是受海洋影响;西部地区等温线走向与等高线走向一致,原因是受地势高低的影响。

(3)极值中心:冬季:最冷的地方为漠河;最热的地方为海南;原因是受纬度因

素影响。夏季:最冷的地方为青藏高原,原因是地势高。最热的地方为吐鲁番盆地,原因是地处大陆内部、天气晴朗,大陆性强,以及盆地地形的影响。

补充知识:

下面的思考问题将帮助你理解有关热量问题:

1阴天的白天气温比较低的原因?

这主要是由于大气对太阳辐射的削弱作用引起的,厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射,所以气温低。

2晴朗的天空为什么是蔚蓝色的?

这是由于大气的散射作用引起的,蓝色光最容易被小的空气分子散射。

3日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么是明亮的?

这是由于散射作用造成的,散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方,所以在黎明和黄昏虽然看不见太阳,但天空仍很明亮。

4.霜冻为什么出现在晴朗的早晨(晴朗的夜晚气温低)

这是由于晴朗的夜晚大气的保温作弱,地面热量迅速散失,气温随之降低。

5沙漠地区(晴天)为什么气温日较差大?

沙漠地区晴天多,白天大气对太阳辐射的削弱作用小,气温高;夜晚大气对地面的保温作用弱,气温低。

6.青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区?

青藏高原的海拔高度,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,所以太阳辐射强。

削弱形式:

1、你能解释对流层大气增温的直接热源是地面,而不是来自大气对太阳辐射的吸收过程吗?

2、为什么大气中的臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”?

3、为什么旭日和夕阳、朝霞和晚霞呈桔红色?

4、为什么阴天时或大气尘埃烟雾较多时,见不到太阳直接照射的光,所见到的天空是灰白色?

5、为什么在日出之前天就亮了,在树荫下,在房间里,凡是太阳不能直接照射的地方仍是明亮的?

6、为什么晴朗的正午天空呈蓝色?

7、你能解释“红灯停”的科学依据吗?

常见现象的解释

(1)旭日、夕阳、朝霞、晚霞呈桔红色。原因是日出日落前后,太阳高度角小,太阳光经过的大气路径长,大气对太阳的散射作用强,波长较短的可见光都被散射了.只有波长较长

的红光橙光透射下来。

(2)夏季多云的白天,气温不太高是云层对太阳辐射的散射作用造成的。

(3)夏季多云的夜晚,特别闷热是大气逆辐射强造成的:

(4)日出前、日落后、房屋内、树阴下,没有受太阳直接照射的地方仍是明亮的原因是大气的散射作用。

(5)交通等警示信号多选用波长较长的红灯或红色标志。

(6)玻璃温室,秋末冬初用烟幕保护田地中的农作物。

2023年高中地理备考:大气运动知识点

高中地理备考:大气运动知识点 一、大气的受热过程和逆温现象 1.大气的受热过程 (1)两个来源 ①大气最重要的能量来源(根本来源):A太阳辐射。 ②近地面大气主要的、直接的热源:B地面长波辐射。 (2)两大过程 ①地面的增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。 ②大气的增温:地面以长波辐射的形式向近地面大气传递热量。 (3)两大作用 ①削弱作用:大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的反射作用和散射作用。 ②保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。 (4)主要影响 大气的受热过程影响着大气的热状况、温度分布和变化,制约着大气的运动状态。 2.逆温现象 (1)逆温现象产生的机理 在对流层,气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低,大约海拔每升高100m,气温降低0.6℃,这主要是由于对流层大气

的主要的、直接的热源是地面,离地面越远,受热越少,气温就越低。但在一定条件下,对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象,称为逆温现象。 (2)逆温的类型及成因 二、大气运动 1.等压面图的判读 (1)判断气压高低 ①气压的垂直递减规律。由于对流层大气密度随高度增加而降低,在垂直方向上气压随着高度增加而降低,如图,在空气柱L1中,PA′>PA,PD>PD′;在空气柱L2中,PB>PB′,PC′>PC。 ②同一等压面上的各点气压相等。如图中PD′=PC′、PA′=PB′。 综上分析可知,PB>PA>PD>PC。 (2)判读等压面的凸凹 等压面凸向高处的为高压,凹向低处的为低压,可形象记忆为“高凸低凹”。另外,近地面与高空等压面的凸出方向相反。 (3)判断下垫面的性质 ①判断陆地与海洋(湖泊):夏季,等压面下凹处为陆地、上凸处为海洋(湖泊)。冬季,等压面下凹处为海洋(湖泊)、上凸处为陆地。 ②判断裸地与绿地:裸地类似陆地,绿地类似海洋。 ③判断城区与郊区:等压面下凹处为城区,上凸处为郊区。

大气的受热

大气的热力状况 大气的受热和散热过程 1, 地球大气最重要的能量来源是太阳辐射能。 2, 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比太阳低得多,所以地面辐射的波长比太阳辐射长得多。相对于太阳短波辐射来说,地面辐射为长波辐射。 3. 近地面大气主要、直接的热源是地面。 A,太阳对地面辐射的多少影响因素: 1)太阳光线本身的强弱(决定于纬度因素/光线经过空气的距离因素) (加上世界的/中国的太阳辐射图片) 2)大气对太阳辐射的削弱作用 反射作用最强,散射作用次之,吸收作用最弱。 ① 收作用:具有选择性:水汽、二氧化碳吸收波长较长的红外线,臭氧主要吸收波长 ②反射作用:云层和较大颗粒的尘埃能反射太阳光。反射无选择性。 ③散射作用:空气分子散射时具有选择性,蓝、紫光最容易被散射,致使晴朗的天空呈蔚蓝

B,大地的升温效果因素: 1)下垫面的比热容 2)下垫面的发射率 3)下垫面的导热性 C,地面辐射:近地面大气主要、直接的热源是地面。 地面吸收太阳辐射而增温,同时地面又把热量向外辐射。地面辐射为长波辐射。 影响因素 1)温室气体的多少(大气密度与温室气体的密度) 2)大气的厚度 D,大气对地面的保温作用 意义:地球如果没有大气,地面平均温度是-15度,因为有了大气的保温作用地面温度是14度。升高了达29度。 大气辐射:地面放出的长波辐射,绝大部分被对流层大气中的水汽和二氧化碳等吸收,使大气增温,并向外辐射长波辐射。大气的保温作用始终强于大气的削弱作用

注意:1,大气的削弱作用永远弱于大气的保温作用 大气对太阳短波辐射几乎是透明体,而对地面长波辐射是隔热层,大气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。大气的这种作用称为大气的温室效应。 2,温度越高,辐射的波长越短;反之波长越长。 3大气在增温的同时,也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的,也有向下的。大气辐射中向下的部分,因为与地面辐射方向相反,称为大气逆辐射。 典型事物: 1,文成公主入藏时是4/5月,感受到的天气是“脸上火辣辣,地上凉飕飕”。 火辣辣——太阳辐射强, 凉飕飕——保温作用弱。 2,四川盆地地面A点与青藏高原的B点,和B点相同高度的C的日/年较差,气温的高低比较大小。 日较差:B〉A〉C B:大气削弱作用小,保温作用小;A:大气削弱作用强,保温作用强;C:就距离地面远。年较差:A〉B〉C A:夏天保温作用强,1冬天受冬季风的影响大2冬夏两季节光照差别大,被滞留的辐射差别大;B:保温作用小起伏较小C:就距离地面远。 气温高低:A〉B〉C A:保温作用强;B:保温作用小起伏较小C:就距离地面远。 3

大气的受热过程教案及反思高中地理大气的受热过程教案设计

大气的受热过程教案及反思高中地理大气的受热过程 教案设计 一、教学目标 1.能准确表述太阳辐射和地面辐射与大气受热过程的关系。 2.通过对“大气的受热过程”的理解,提高用地理原理解释地理现象的能力。 3.养成求真、求实的科学态度,提高学习地理的兴趣。 二、教学重难点 1.教学重点:理解大气对太阳辐射的削弱作用以及大气的保温作用。 2.教学难点:理解大气受热过程原理并能够解释常见的地理现象。 三、教学过程 (一)导入新课 1.播放藏民生活的视频,提问:视频中展示了藏民怎样的穿衣习惯?为什么会出现 这样的习惯? 2.揭示课题:《大气的受热过程》。 (二)新课讲授 1.太阳辐射 展示《地面辐射使大气增温》示意图,提问:太阳辐射穿过大气层的过程是怎样的?(太阳辐射穿过大气层的时候,部分被大气吸收、反射或散射,大部分到达地面) 总结:太阳辐射属于短波辐射,大部分能够到达地面,被地面所吸收。所以,太阳辐射是地面的直接热源,这个过程可以称之为“太阳暖大地”。在这个过程中大气对太阳辐射起削弱作用。 2.地面辐射 引导学生继续读图,提问:太阳辐射到达地面之后,地面做出了什么样的反应?(地面在接受到太阳辐射增温的同时会向外进行长波辐射,近地面大气在吸收地面长波辐射后会增温) 总结:地球大气对太阳短波辐射吸收得较少,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面;而大气对地面长波辐射吸收得却比较多,地面辐射放出的绝大部分热量能够被 大气截留下来,所以,地面是近地面大气主要的直接热源。这个过程可以称之为“大地暖大气”。

3.大气逆辐射 引导学生再次读图,提问:大气吸收地面辐射之后,会出现什么现象?(大气在增温 的同时,也向外辐射热量,除一少部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面) 组织学生小组讨论,完成“活动”中的两个问题: (1)大气逆辐射的存在,对地面有什么作用?如果用“大气保温作用”概括,你认为合 适吗?(大气逆辐射把热量传给地面,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。可以用“大气保温作用”概括,是合适的) (2)根据月球表面和地球表面受热过程比较图分析,为什么月球表面昼夜温度变化 比地球表面剧烈得多?(大气逆辐射使大部分太阳能量被保留在地球。在夜间,这部 分能量就被用来提供保暖,使地球表面温差不容易变大。而月球表面由于几乎没有大气,更没有云层,没有保温作用) (三)巩固应用 解决课前疑问:为什么藏族牧民穿一个胳臂可以露出来的“不对称”大袍?(青藏高原 地势高,空气稀薄,白天大气层对太阳辐射的吸收、反射或散射少,太阳辐射强,气温较高,夜晚保温作用弱,气温较低,昼夜温差大。藏袍的衣料好,夜晚有较强的防寒作用,袍子的袖宽敞,在气温升高时,可以方便地褪去一只袖子,调节体温。) (四)小结作业 小结:师生共同总结本节课内容。 作业:搜集资料,了解生活中利用大气逆辐射的原理进行保温的农业措施。 1.1. 课标要求 运用图表说明大气的受热过程。 1.2. 课标解读 课标重在要求学生能通过在课堂中的学习来熟练掌握大气的受热过程,并利用图表来说明,课标注重让学生读图、析图来学习受热过程环节,所以这就需要教师进行引导,而不是教师单向的教学,需要教师边讲授,让学生参与到对大气的受热过程环节的学习中来。 2. 教材分析 2.1. 地位分析 本节内容是必修一《地球上的大气》中的一节,此节内容是在前面对行星地球学习的基础上,进一步对地球的大气的学习,是对前面所学知识的递进。按照课标要求,

大气受热的过程原理及应用

大气受热的过程原理及应用 1. 引言 大气受热是一个重要的气象现象,对于气候变化、天气预报、环境影响等有着 重要的影响。本文将介绍大气受热的基本原理以及其应用。 2. 大气受热的原理 大气受热是指大气中的空气和其他成分被外部能量加热的过程。主要的能量来 源包括太阳辐射和地球辐射。 2.1 太阳辐射 太阳辐射是太阳能量通过辐射传递到地球上的过程。太阳辐射主要包括可见光、紫外线和红外线等。当太阳辐射到达地球大气层时,一部分辐射被反射、散射和吸收,其中部分能量被大气层吸收,从而使大气层受热。 2.2 地球辐射 地球辐射是指地球吸收太阳能量后,再次向外辐射的过程。地球吸收太阳辐射后,大气层和地表等物体会向外辐射红外线能量。这种地球辐射的能量被大气层吸收,引起大气层的加热。 3. 大气受热的应用 大气受热的应用广泛,涉及气候、天气预测、环境影响等领域。 3.1 气候研究 大气受热是气候变化的重要原因之一。通过分析大气受热的过程,可以了解到 不同区域的气候差异以及气候的季节变化规律。这对于气候研究和气候变化预测有着重要的意义。 3.2 天气预报 大气受热的过程也是天气变化的重要因素之一。通过监测大气受热的情况,可 以研究不同气象现象的形成规律,从而提高天气预报的准确性。天气预报对于农业、交通、航空等行业都具有重要的意义。

3.3 环境影响评估 大气受热对于环境的影响也是不可忽视的。例如,大气受热会导致大气湍流的产生,进而影响空气的传播和稳定性。这对于大气污染的传播和净化具有重要的影响,对于环境影响评估和治理具有重要的指导意义。 4. 总结 大气受热是一个复杂的过程,涉及太阳辐射、地球辐射以及大气层的吸收和辐射等。对于了解大气现象、气候变化、天气预报和环境影响等都有着重要的意义。进一步研究大气受热的过程和应用,可以为人类的生活和发展提供有效的参考和指导。

高考地理考点09大气受热过程原理含解析

考点09 大气受热过程原理 考点热度★★★☆☆ 大气的受热过程 (1)两个来源 ①地球大气受热能量的根本来源:A太阳辐射。 ②近地面大气主要、直接的热源:B地面辐射。 (2)两大过程 ①地面增温:大部分太阳辐射能够透过大气射到地面,使地面增温。 ②大气增温:地面被加热,并以长波辐射的形式向大气传递热量。 (3)两大作用 ①削弱作用:大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。 ②保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。 特别提醒任何物体温度最高时,其辐射最强。就某一地区而言,地方时12点时,太阳辐射最强;地方时13点时,地面温度最高,地面辐射最强;地方时14点时,大气温度最高,大气辐射(包括大气逆辐射)最强。 考向一大气受热过程原理及其应用 1.大气的受热过程及其地理意义 大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收,实现了受热过程,而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下。

2.大气保温作用的应用 (1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响 温室气 体排放增多→ 大气吸收 的地面辐 射增多 → 大气逆辐射 增强,保温 作用增强 → 气温升 高,全球 气候变暖 (2)分析农业实践中的一些常见现象 ①采用塑料大棚发展反季节农业,利用玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃能使太阳短波辐射透射进入棚内或室内,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去,从而使热量保留在塑料大棚和玻璃温室内。 ②人造烟雾、浇水防冻。秋冬季节,我国北方常用人造烟雾来增强大气逆辐射,使地里的农作物免遭冻害。浇水可增加空气湿度,增强大气逆辐射;水汽凝结释放热量;水的比热容大,浇水可减小地表温度下降的速度和变化幅度,减轻冻害。 ③果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。 (3)利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡 ①高海拔地区(以青藏高原地区为例) 地势高→空气稀薄→大气的削 弱作用弱 →太阳能丰富 ②内陆地区(以我国西北地区为例) 气候较为干旱→ 晴天多、阴 雨天气少 → 大气的削 弱作用弱 →太阳能丰富

大气的受热原理及应用

大气的受热原理及应用 1. 概述 大气是地球上的气体层,由不同的气体组成,主要包括氮气、氧气、水蒸气等。大气的温度分布会影响气候条件和气象现象。了解大气的受热原理对于理解气象学和应用气象方面的知识非常重要。 2. 大气的受热原理 大气的受热原理主要包括太阳辐射、地球辐射和大气垂直结构等方面。 2.1 太阳辐射 太阳是地球的主要能量来源,太阳辐射主要包括可见光和紫外光。太阳辐射通 过透过大气层,到达地面,一部分被地面吸收,一部分被大气层反射和散射。地球表面的热量主要来自太阳辐射。 2.2 地球辐射 地球表面吸收到的太阳辐射经过一段时间的保持后,以热辐射的形式重新释放 到大气层中。地球辐射主要以红外线的形式散发出去。 2.3 大气的垂直结构 大气的垂直结构主要由不同气层组成,包括对流层、平流层、臭氧层等。不同 层次的大气对太阳辐射和地球辐射的吸收和反射程度不同,从而影响大气的温度分布。 3. 大气受热原理的应用 3.1 气象学研究 了解大气的受热原理可以帮助气象学家预测天气和气候变化。通过观测太阳辐 射和地球辐射的变化,可以判断大气层中的温度、湿度和稳定性等参数,从而对天气进行预测。 3.2 能源利用 大气的受热原理对能源的利用也有很大影响。太阳能是一种清洁、可再生的能源,通过光伏发电和太阳热能利用,可以将太阳辐射转化为电能和热能。

3.3 环境保护 了解大气的受热原理可以帮助人们更好地认识到温室效应和全球变暖等环境问题的影响因素。通过减少温室气体排放和提高能源利用效率,可以减缓全球变暖的速度,保护环境。 3.4 气候调节 在建筑、农业等领域中,理解大气的受热原理可以帮助人们合理利用大气的特性,进行气候调节。例如,在建筑设计中,可以通过合理选择建筑材料和结构,优化室内外空气流通,实现节能和舒适的气候效果。 结论 大气的受热原理是理解气象学和应用气象知识的基础。通过了解太阳辐射、地球辐射和大气的垂直结构,可以应用于气象学研究、能源利用、环境保护和气候调节等领域,为人们提供更好的生活和工作环境。

空气受热的原理

空气受热的原理 空气受热的原理是指当空气受到外部热源的加热时,空气分子的平均动能增加,导致空气的温度上升。具体的原理包括热传导、对流和辐射。 首先,热传导是空气受热的一种基本方式。热传导是指物质中颗粒之间由近及远的热能传递。当空气受到外部热源的加热时,热量会从热源处沿着空气分子之间的相互作用传递。较热的分子会传递给较冷的分子,使整个空气系统的温度上升。 其次,对流也是空气受热的重要原理。对流是指气体或液体在温度差的作用下形成的大规模运动。当空气受到热源的加热时,被加热的空气会成为热对流体,体积变大而密度减小,从而形成一个上升的对流体柱。同时,冷空气也会下沉,形成一个下沉的对流体柱。这种对流运动不仅将热量从热源处传递到周围的空气中,还使得整个空气系统中的温度均匀化。 最后,辐射也是空气受热的一种重要方式。辐射传热是指通过电磁波辐射来传递热量的过程。当空气受到热源的加热时,热源会辐射出热能,其中包括红外线辐射。空气中的分子能够吸收这些红外线辐射并转化为热能,使得空气的温度上升。 需要注意的是,以上的几种传热方式在实际情况中是同时存在并相互作用的。例如,热传导和对流通常是同时进行的。当热源加热空气时,空气会通过热传导将热量从热源处传递到周围的空气中,同时对流也会将热量以对流形式传递到空气中的其他地方。辐射通常在热源温度较高时起主导作用,如太阳辐射。

通过热传导、对流和辐射三种方式的相互作用,空气受到外部热源的加热后,空气分子的平均动能增加,进而导致空气的温度上升。这个过程可以通过热力学和统计物理的理论进行解释和描述。同时,通过空气受热的原理,我们能够理解和预测各种自然现象和工程实践中与空气的热传导、对流和辐射有关的现象。

大气的受热过程原理及应用

大气的受热过程原理及应用 1. 引言 大气的受热过程是指大气中空气分子受到外界能量的传递和转化的过程。受热过程在气象学中起着重要的作用,通过理解和研究受热过程,我们能够更好地了解天气变化、气候模式以及大气的动力过程。本文将介绍大气受热的基本原理,并探讨其在科学研究和实际应用中的重要性。 2. 大气受热的基本原理 大气受热的基本原理是通过辐射、传导和对流等方式实现的。 2.1 辐射 大气受热的一种主要方式是辐射。太阳辐射的能量穿过大气层,部分能量被大气吸收,而部分则直接到达地表。地表受到的太阳辐射能量使其升温,然后地表再通过辐射传递热能到大气层。 2.2 传导 传导是另一种大气受热的方式。当地表升温后,与地表相接触的空气分子也会受到热能的传递。这种传导过程是由于相邻分子之间的直接碰撞而实现的。 2.3 对流 对流是大气受热的重要方式之一。当地表升温后,空气被加热并膨胀,密度降低。由于密度的差异,热空气会上升,冷空气则会下沉。这种对流运动导致了空气的垂直运动,从而实现了热能的传递。 3. 大气受热过程的应用 大气受热过程在科学研究和实际应用中有着广泛的应用。以下是几个典型的应用领域: 3.1 气候模式和天气预报 通过研究大气受热过程,科学家们能够建立气候模式,模拟和预测未来的气候变化。受热过程对天气预报也有着重要影响,理解和掌握大气受热过程能够提高天气预报的准确性。

3.2 空气质量检测 大气受热过程对空气质量有着重要影响。了解大气受热过程可以帮助我们更好 地了解空气污染的形成原因和传播方式,从而采取相应的措施来改善空气质量。 3.3 温室效应研究 大气受热过程与全球气候变化密切相关。通过对大气受热过程的研究,我们能 够更好地理解温室效应的原理和影响,为减缓全球气候变化提供科学依据。 3.4 天然气储量评估 大气的热力学性质对于天然气储量评估有着重要意义。通过了解大气受热过程,我们能够更准确地评估天然气的储量和分布,从而更好地进行勘探和开发工作。 4. 结论 大气的受热过程是大气科学中的重要研究内容,通过研究大气受热过程,我们 能够更好地理解天气变化、气候模式以及大气的动力过程。大气受热过程的理论和应用对于气象学研究、天气预报、空气质量检测、温室效应研究以及天然气勘探等领域都具有重要意义。因此,进一步研究和探索大气的受热过程对于人类社会的可持续发展具有重要意义。 以上是关于大气受热过程原理及应用的简要介绍,希望能对读者理解大气科学 的基本知识和应用领域有所帮助。

大气受热原理

大气受热原理 大气受热原理是指当太阳辐射照射到地球表面时,一部分能量会被地表物质吸收,而另一部分能量会被大气层反射,回到太阳辐射源。这种现象称为大气受热原理。 大气受热原理的本质是太阳辐射照射到地球表面时,一部分能量会被地表物质吸收,而另一部分能量会被反射回太阳辐射源。这种现象也称为“热回流作用”,它使得大气层蒸发出的水汽重新返回大气层,从而促进了大气层热力学平衡。 地球上的大气层厚度较薄,受太阳辐射照射时,大气层表面的气温即使在冬天也不会降低到零度以下,而是保持在相对较高的温度,这就是大气受热原理的原因。 大气层的受热原理是由于大气层的温度不断升高,导致大气层中的水蒸气不断向上扩散,从而形成大气层的能量传输机制。大气层中的水蒸气不断扩散,会将太阳辐射带到大气层的高层,而大气层的高层具有较强的热量传输能力,因此,当太阳辐射照射到地球表面时,大气层能够有效地将太阳辐射转换为热能,从而保持大气层的热力学平衡。 大气受热原理是地球上大气层热力学稳定的重要因素,它使得地球上的大气层温度保持在一定范围内,从而

使得地球表面的温度保持相对较稳定。如果没有大气受热原理,地球的表面温度会急剧变化,从而对生物的生长和环境造成严重影响。 此外,大气受热原理还能够帮助地球表面的水蒸气通过大气层回到地表,从而形成降雨,为地表提供水源。因此,大气受热原理对于地球上生物的存在和环境的稳定起着至关重要的作用。 综上所述,大气受热原理是指当太阳辐射照射到地球表面时,一部分能量会被地表物质吸收,而另一部分能量会被大气层反射,回到太阳辐射源。大气受热原理能够有效地将太阳辐射转换为热能,从而保持大气层的热力学平衡,使得地球表面温度保持相对较稳定,并促进了地表水蒸气的循环,为地表提供水源,从而为生物的存在和环境的稳定提供了重要的作用。

大气的受热过程知识点

大气的受热过程知识点 大气的受热过程是指太阳辐射能量进入地球大气层并被大气吸收、传递和释放的过程。这一过程对于地球的气温和气候变化起着关键作用。下面将介绍一些与大气受热过程相关的知识点。 1. 辐射传输 太阳辐射是指太阳发出的电磁波能量,其中包括可见光、紫外线和红外线等。这些辐射通过传输方式从太阳到达地球大气层。当太阳辐射到达地球表面时,一部分被反射回太空,一部分被地表吸收,另一部分则穿过大气层直接传输到地面。 2. 吸收和散射 当太阳辐射进入大气层后,其中的一部分被大气成分如氧气、二氧化碳、水蒸气等吸收。吸收的能量将使大气层加热。同时,大气中的微粒也能够对太阳辐射进行散射,将能量传递给周围的空气颗粒。 3. 温室效应 温室效应是大气受热过程的重要现象之一。地球上的大气层中存在温室气体,如水蒸气、二氧化碳、甲烷等。这些气体能够吸收大气中的红外辐射并将其重新辐射到地球表面,使得地球表面温度升高。温室效应在一定程度上维持了地球的适宜气温,并对维持生命的存在起着重要作用。 4. 对流传输

大气中的对流是指由温度和密度不同引起的气体的垂直运动。太阳 辐射在地球表面加热空气,使其变得较轻且容易升起。升起的空气在 高空冷却后下沉,形成对流循环。这种对流循环在大气中传递能量, 并将热量从表层向高层和深层传输。 5. 水循环 大气的受热过程与水循环密切相关。太阳辐射加热地表水,使其蒸 发成水蒸气。水蒸气上升到大气中,当遇到冷空气层时冷却凝结成云,最终形成降水。降水过程中释放出的能量会影响大气温度和湿度的分布。 6. 辐射平衡 在一段时间内,地球接收太阳辐射总能量与地球向太空辐射总能量 之间要达到平衡。这种平衡称为辐射平衡。太阳辐射主要通过各种辐 射过程加热地球大气层和地表,而地球向太空辐射则通过红外辐射释放。 总结起来,大气的受热过程是一个相互联系的复杂系统,涉及辐射 传输、吸收和散射、温室效应、对流传输、水循环等多个过程。这些 过程共同决定着地球大气层和地表的温度分布和气候变化。了解这些 知识点,有助于我们更好地理解和应对气候变化等环境问题。

大气的受热原理及原理应用

大气的受热原理及原理应用 1. 引言 大气的受热原理是天气现象背后的基本原理,理解这个原理对于我们预测天气,了解气候变化,以及设计各种气象仪器都非常重要。本文将介绍大气的受热原理以及它的应用。 2. 受热原理 大气的受热原理是基于太阳的辐射能量对地球和大气的加热。太阳辐射的能量 通过空气层透过至地球表面,然后一部分被地表反射,一部分被吸收并转化为热能。这些热能以不同的方式作用在大气中,导致了大气的运动以及各种天气现象的形成。 3. 大气受热原理的应用 3.1 天气预测 基于大气受热原理的天气预测是通过观测和理解大气中的温度、湿度、气压等 参数变化来预测未来的天气情况。根据大气受热原理,不同地区和不同季节的气温变化不同,从而影响了气压和湿度等天气参数。通过观测这些参数的变化,气象学家可以预测天气的变化趋势,并提供相应的预报。 3.2 气候变化研究 大气受热原理也是研究气候变化的基础。随着全球气候变暖的问题日益严重, 了解大气的受热原理对于我们理解气候变化的机制非常重要。通过观察和记录大气中的温度变化、大气层的结构变化以及降水模式的改变,可以研究气候变化的特征和原因,并提供科学依据以制定应对措施。 3.3 气象仪器设计 大气受热原理的理解对于气象仪器的设计也非常关键。例如,气象站使用温度 计测量大气温度的变化,湿度计测量大气中的湿度,气压计测量大气的气压等等。这些仪器的设计需要考虑到大气受热原理的影响,以确保准确地测量气象参数。 3.4 太阳能利用 大气受热原理也应用于太阳能的利用。太阳能是一种清洁可再生的能源,其基 本原理也是太阳的辐射能量对地表和大气的加热。通过利用太阳能电池板将太阳能转化为电能,我们可以用于供电或加热水等。深入理解大气受热原理有助于优化太阳能利用的设计和系统效率。

大气受热的原理及应用

大气受热的原理及应用 原理介绍 大气受热是指地球大气层中的空气受到太阳辐射的加热现象。太阳辐射主要包 括可见光、紫外线和红外线。当太阳辐射到地球大气层时,部分辐射被反射、散射或者吸收。被吸收的太阳辐射会使大气层中的空气温度上升,从而导致大气的对流运动和天气变化。大气受热是地球气候系统的重要组成部分,对人类生活和社会经济发展有着重要影响。 太阳辐射的传播与吸收 太阳辐射在传播过程中会遇到大气层中的气体、颗粒物和云雾等阻碍。根据物 体对光的反射、散射和吸收的特性,太阳辐射在大气中会发生以下变化: 1. 反射:部分太阳辐射会被大气层中的气体和颗粒物反射回空间,不会对地面造成加热。 2. 散射:大气层中的气体和颗粒物会将太阳辐射散射到多个方向,形成散射光。散射光对地球大气层的加热有一定贡献,但相较于吸收辐射来说影响较小。 3. 吸收: 大气层中的气体会吸收太阳辐射,如氧气和臭氧对紫外线的吸收,水蒸气对红外辐射的吸收等。被吸收的辐射会导致大气温度上升。 大气受热的过程 当太阳辐射到达地球大气层并被吸收后,大气层中的温度会上升,从而形成温 度梯度。由于温度差异,空气会发生对流运动,形成气流和风。大气中的热量会随着对流运动而向各个地点传播,导致温度的变化。这种对流运动和温度变化形成了大气层的环流系统,对地球气候的长期变化和短期天气的形成起着重要作用。 大气受热的应用 大气受热的原理在很多领域有着广泛的应用,以下列举几个例子: 1. 能源利用:太阳能是一种清洁的可再生能源,通过利用太阳辐射的热能可以发电、供暖和供热。太阳能热发电和太阳能热水器等技术都是利用大气受热原理的应用。 2. 气象预测:大气受热是天气形成的重要原因之一。通过对大气的受热情况和气流运动的观测和分析,可以预测出不同地区的天气变化,为人们的生产和生活提供准确的气象信息。 3. 空调和暖通系统:空调和暖通系统利用大气受热原理,通过控制空气的温度和湿度,实现室内的舒适环境。空调机和暖通设备中的热交换器就是利用大气受热原理进行能量转换的重要部分。 4. 大气污染控制:大气受热对大气污染物的扩散和传 播有一定影响。通过对大气的受热情况和气流运动的分析,可以推测出大气污染物的扩散路径和影响范围,从而采取相应的控制措施,保护大气环境和人民健康。

高一大气受热知识点

高一大气受热知识点 在高中物理课程中,学生学习了关于大气受热的知识点。大气 受热是指地球上的大气层受到来自太阳的热量。这个过程对于地 球的气候和生态系统至关重要。下面将探讨几个与大气受热相关 的知识点。 1. 太阳辐射 太阳是地球上最重要的能源来源之一。太阳能以电磁波的形式 以极高的速度传播,其中包括可见光、紫外线和红外线等。当太 阳的辐射穿过大气层并到达地球表面时,大部分的可见光会被地 表吸收,进而产生热量。这就是地球表面受到太阳辐射而变暖的 原因。 2. 大气层的组成 地球的大气层由四个主要的层次组成:对流层、平流层、中间 层和顶层。每个层次的特点不同,会对大气受热产生不同的影响。例如,对流层是接近地球表面的层次,其中的空气相对较暖,温 度随高度的增加而逐渐降低。平流层则是距离地球表面更远的层次,气温逐渐上升。

3. 大气的热传导和热对流 热传导是指通过分子间的碰撞传播热量的过程。在大气中,由 于气体分子的距离较远,热传导的作用并不显著。相反,大气层 中的热对流是主要的能量传输方式。热对流是指由于密度差异而 引起的热量的传递。例如,太阳辐射照射在地表上,地面变热, 热空气会上升,形成对流。这也是为什么我们能够看到形成云朵 的原因。 4. 温室效应 温室效应是指地球上的部分热量被大气吸收并逐渐释放到周围 的现象。这主要是由大气中的温室气体引起的,如二氧化碳、甲 烷和氮氧化物等。这些温室气体会吸收地球放射出的红外线辐射,使地球保持温暖。然而,过多的温室气体排放会导致温室效应过强,引发全球气候变暖。 5. 气候变化 大气受热直接影响着全球气候的变化。近年来,由于人类活动 导致大量温室气体排放,全球气温不断上升,引发了严重的气候 变化。这包括极端天气现象的增加,如暴雨、干旱、飓风和洪水

大气受热状况的原理及应用

大气受热状况的原理及应用 1. 概述 大气受热是指大气受到外界能量输入而发生的热交换过程。了解大气受热的原理对于我们理解气候变化、天气预测等具有重要意义。本文将介绍大气受热的基本原理以及其在气象学、工程领域等方面的应用。 1.1 大气受热的意义 大气受热是地球上能量平衡的重要组成部分。通过了解和研究大气受热的过程和机制,我们能够更好地理解气候的形成与变化、天气的预测与分析、能源利用等方面的问题。 1.2 大气受热的基本原理 大气受热的基本原理是通过辐射、传导和对流等方式实现能量的转移。辐射是指由太阳向地球释放出的电磁波辐射能量,传导是指下垫面与大气之间的热传导,对流是指因温度不均匀引起的气体的垂直运动。 2. 大气受热过程 大气受热过程主要包括辐射、传导和对流三个方面。 2.1 辐射 辐射是大气受热的主要方式之一。太阳辐射以电磁波的形式传递到地球上,部分辐射被大气中的水汽、气溶胶等组分吸收和散射,部分直接照射到地表。地表通过辐射传导将热量输送到大气中。 2.2 传导 传导是大气受热的另一种方式。当地表受到太阳照射时,地表的温度升高,热量通过传导方式从高温区域传递到低温区域。这种传导的过程是通过地表与大气之间的接触而实现的。 2.3 对流 对流是大气受热的重要方式之一,也是大气运动的主要形式之一。当地表受到太阳的辐射加热时,空气受热后变得较轻,上升形成对流层,同时冷空气从上层下沉形成下沉气流。这种对流运动使得热量从地表向大气中传递。

3. 大气受热的应用 大气受热在气象学、工程领域等方面有着广泛的应用。 3.1 气象学中的应用 在气象学中,了解大气受热的原理对于天气预测、气候模拟等研究具有重要意义。通过观测和分析大气受热过程,可以更准确地预测天气变化,为灾害预警、农业生产等提供科学依据。 3.2 工程领域中的应用 大气受热的原理在工程领域也有着重要应用。在建筑设计中,需要考虑大气受 热过程对建筑物的影响,合理设计建筑的外墙隔热、窗户隔热等措施,以降低能耗。在能源利用领域,了解大气受热过程可以帮助优化能源供给和利用方式,提高能源利用效率。 3.3 其他领域中的应用 除了气象学和工程领域,大气受热的原理在环境科学、地球科学等领域也有重 要应用。例如在全球气候变化研究中,理解和模拟大气受热过程对于预测气候变化趋势至关重要。 4. 总结 大气受热作为地球上能量平衡的一部分,在气候变化、天气预测以及工程设计 等方面具有重要意义。通过辐射、传导和对流等方式,能量在大气中的传递和转移形成了大气受热的过程。对于气象学、工程领域等方面的应用也得到了广泛的探索。正确理解和应用大气受热的原理,将为我们更好地认识和保护地球提供重要的科学依据。

大气受热过程

大气受热过程 引言 大气受热过程是指地球大气层中的空气通过吸收和释放热能而发生的变化。这 种过程对于地球的气候和天气形成具有重要影响。本文将介绍大气受热过程的作用、影响因素以及相关的物理过程。 作用及重要性 大气受热过程对地球的气候和天气形成具有重要作用。通过吸收和释放热能, 空气的能量发生变化,引起了气压的变化、风的形成、降水的产生等现象。这些现象直接或间接地影响着地球上的生态系统、水循环和气候变化。因此,了解大气受热过程对于理解和预测天气变化以及应对气候变化具有重要意义。 影响因素 大气受热过程受到多种因素的影响,主要包括太阳辐射、地表特征、大气成分等。 太阳辐射 太阳辐射是地球表面和大气层受热的主要能源。太阳辐射在大气层中被散射、 反射和吸收,其中吸收是导致大气受热的主要因素。太阳辐射的强度和分布对大气受热过程具有决定性影响。 地表特征 地表特征包括陆地和海洋的分布、地形、植被覆盖等。不同地表特征对太阳辐 射的吸收和反射有不同的影响,从而导致大气受热过程的差异。例如,陆地通常比海洋更容易吸收热能,从而导致附近的气温升高。 大气成分 大气成分对大气受热过程的影响主要体现在吸收和散射太阳辐射的能力上。例如,水汽、二氧化碳等温室气体具有吸收长波辐射的能力,对地球的辐射平衡产生重要影响。 物理过程 大气受热过程涉及到多个物理过程,主要包括辐射、传导和对流。

辐射 辐射是指物体通过辐射能量的方式进行能量交换,主要是通过电磁波进行传递。在大气受热过程中,太阳辐射和地球辐射是主要的能量输入和输出方式。太阳辐射主要是短波辐射,地球辐射主要是长波辐射。在大气层中,这些辐射会被散射、反射和吸收。 传导 传导是指物质内部的热能传递。在大气中,传导主要发生在地面和大气的接触 界面上。当大气接触到热源时,热量会通过分子之间的碰撞传递,使大气逐渐升温。 对流 对流是指通过气体或液体的运动来传递热量。在大气受热过程中,对流主要发 生在热空气上升、冷空气下沉的过程中。当地表受热后,空气会被加热并上升,形成对流运动。 结论 大气受热过程是地球大气层中空气吸收和释放热能的过程,对地球的气候和天 气形成有重要影响。太阳辐射、地表特征和大气成分是大气受热过程的重要影响因素。物理过程包括辐射、传导和对流,它们共同促成了大气受热过程的发生。深入了解大气受热过程对于预测天气变化、理解气候变化以及应对气候变化具有重要意义。

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