第二节 遥感技术及其应用教学实录与评析

大气受热过程-大气对太阳辐射的削弱作用》教案

一、教学目标

【知识与技能目标】

了解大气的受热过程、大气对太阳辐射的削弱作用。

【过程与方法目标】

根据“大气对太阳辐射的削弱作用”示意图认识削弱作用的三种形式及其特点;运用大气热力性质解释一些地理现象。

【情感态度价值观目标】

激发学生探究大气热状况的兴趣;养成求真求实的科学态度。通过对“天空的颜色”，明确成因，增强学生学以致用的意识和能力。培养学生观察思考能力和理论联系实际的能力，树立事物是不断发展变化的辩证唯物主义观点。

二、教学重难点

理解大气对太阳辐射的削弱作用。

三、教学过程

环节一：导入新课

【多媒体导入】同学们请看老师ppt上展示的这两幅图片，从图片上我们可以看到月球白天温度可达127°，夜晚温度可达-183°，昼夜温差可达300多度。而我们地球上的昼夜温差最多也就几十度。为什么地球与月球会出现这种差异呢?这与地球存在厚厚的大气及其热力作用有关。今天我们就一起来学***气的受热过程”。

环节二：新课教学

一、大气的受热过程

1.大气对太阳辐射的削弱作用

【教师讲授】大气是在对太阳辐射起削弱作用和对地面起保温作用的同时使自身受热的。我们首先学***气对太阳辐射的削弱作用。

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。请同学们读“各种辐射的波长范围图”思考几个问题。

【提问】

①太阳辐射的主要波长范围? ②可见光区、紫外线区、红外线区的波长范围?

③为什么把太阳辐射称为短波辐射? 【学生回答，教师总结】太阳辐射光谱的99%以上在波长

0.15～4.0微米之间。大约50%的太阳辐射能量在可见光谱区(波长0.4～0.76微米)，7%在紫外光谱区(波长<0.4微米),43%在红外光谱区(波长>0.76微米)。由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长小得多，所以通常又称太阳辐射为短波辐射，称地面和大气辐射为长波辐射。

2.大气对太阳辐射的吸收作用

承转：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。请大家观看视频“大气的削弱作用”、读图2-1-2“大气对太阳辐射的削弱作用”，思考并回答问题。(播放完成后展示如下图片)

设问：

①对流层中的水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射的哪部分? ②平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射的哪部分? 【学生回答，教师总结】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。平流层臭氧主要吸收紫外线。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。大气对太阳辐射的吸收是有选择的。

3.大气对太阳辐射的反射作用

【设问】为什么夏季天空多云时，白天的气温不会太高? 【教师讲解】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。大气对太阳辐射的反射是没有选择性的，云层的反射作用最为显著。云层越厚，云量越多，反射愈强。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。

4.大气对太阳辐射的散射作用

承转：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? 【教师讲解】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。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。

【分组讨论】每组说出至少一个关于大气的散射作用的例子并向其他同学解释。

【教师总结】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。

列表比较三种削弱作用：

5.太阳高度对大气削弱作用的影响

承转：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。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。设问：那为什么会是这样? 【教师讲解】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(如下图)。这是太阳辐射由低纬向两极递减的原因之一。

请大家借助图片以及老师的讲解，尝试归纳：

①……;

②……。

环节三：课堂小结

本节课我们学***气的受热过程，通过学习，我们懂得了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。

四、板书设计

大气的受热过程

一、大气对太阳辐射的削弱作用

1.大气对太阳辐射的吸收作用——具有选择性：臭氧吸收紫外线;二氧化碳、水汽吸收红外线

2.大气对太阳辐射的反射作用——无选择性：云层越厚，云量越大，反射能力越强

3.大气对太阳辐射的散射作用——具有选择性：波长越短，越容易被散射

4.太阳高度对大气削弱作用的影响