大气对太阳辐射的削弱作用
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大气对太阳辐射的削弱作用有哪些方式?大气削弱作用就是指当太阳辐射通过大气层到达地面的过程中,由于大气对它有一定的吸收、散射和反射作用,使到达地面的总辐射有明显削弱,特别是波长短的辐射能削弱显著,这种现象也被称为衰减作用。
大气对太阳辐射的削弱作用一共有三种方式:吸收作用、反射作用及散射作用。
一、吸收作用大气对太阳辐射的吸收具有选择性。
对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收红外线,平流层中的臭氧吸收紫外线。
大气对太阳辐射中能量最强的可见光部分吸收很少,绝大部分的太阳辐射能量能够到达地面!二、散射作用大气对太阳辐射的散射作用具有选择性。
空气分子和微尘把太阳辐射向四面八方散射开来,使一部分太阳辐射不能到达地面,从而削弱了太阳辐射。
大气对太阳辐射的散射主要是大气分子,还有微小的尘埃,对波长较短的可见光,例如蓝光、紫光,还有颗粒较大的尘埃、雾粒还有小水滴,对各种波长散射。
晴朗的天空呈现蔚蓝色,日出前的黎明、日落后的黄昏以及阴天时天空仍是明亮的,都是大气散射的结果。
红绿灯的颜色选择也与散射作用有关。
规律:大气对太阳辐射具有明显的削弱作用。
三、反射作用大气中的云层和颗粒较大的尘埃主要对可见光具有反射作用,会将一部分太阳辐射反射到宇宙中去,这种反射无选择性。
云层越厚,反射作用越强。
夏季,多云的白天气温不高,就是这个原因。
如果把到达地球大气上界的太阳辐射作为100%计算,其中约19%被大气吸收,约34%被大气和地面反射、散射回宇宙空间,最后被地球表面吸收的约占47%。
由于低纬度地区太阳高度角大,单位面积所获得的太阳辐射较集中,太阳经过大气层的路程短,被大气削弱的少,所以到达地面的太阳辐射由低纬度向两极递减。
①当紫外线经过大气层时,几乎完全被上层大气吸收(小于0.75微米),绝大部分被臭氧层吸收(0.175~0.40微米)②当可见光经过大气层时,波长较短的蓝色光等为大气分子所散射,水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光,绝大部分可见光能够直接到达地面(0.40~0.76微米)③当红外线经过大气层时,对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘,可直接吸收相当数量的红外光。
⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤和⼤⽓对地⾯的保温作⽤前⾯讲到,地球的外部圈层包括⼤⽓圈、⽔圈和⽣物圈。
现在,我们先来学习⼤⽓圈。
⼤⽓对太阳辐射有削弱作⽤,对地⾯则有保温作⽤。
这两个作⽤对⼈类及其⽣存环境具有⾮常重要的意义。
⼀、⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤太阳辐射先通过⼤⽓圈,然后到达地⾯。
由于⼤⽓对它有⼀定的吸收、散射和反射作⽤,使到达地⾯的总辐射有明显削弱,这种现象称为⼤⽓削弱作⽤。
⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤从上表可以看出,紫外光和红外光被削弱多,可见光被削弱少。
⽽太阳辐射能⼜主要集中在可见光波段。
所以,假如对流层⼤⽓不含⽔汽和尘埃(也就没有云),那么它对于太阳辐射就近乎“完全透明”了。
天空中云越多越厚,⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤就越强。
⼆、⼤⽓对地⾯的保温作⽤地⾯吸收穿过⼤⽓层的太阳辐射后升温,同时⼜持续向外释放能量,形成地⾯辐射。
地⾯辐射为长波辐射(太阳辐射为短波辐射),对流层⼤⽓因为⽔汽、尘埃和云等较多,能吸收相当数量的地⾯辐射。
太阳辐射和地⾯辐射、⼤⽓逆辐射的关系⼤⽓吸收地⾯辐射的同时,也向外辐射能量,即⼤⽓辐射。
其中,射向地⾯的⼤⽓辐射称为⼤⽓逆辐射。
天空中有云,特别是有浓密的低云,或空⽓中湿度⽐较⼤时,⼤⽓逆辐射就会增强。
⼤⽓逆辐射将地⾯散射的热量归还给地⾯,使地⾯增温,这就是⼤⽓对地⾯的保温作⽤。
上海7⽉⽓温⽇变化与地⾯热量收⽀上图中,太阳辐射最强在12点左右,地⾯辐射最强在13点左右,⽽⽓温最⾼是在14点左右。
有这些时间差,其实就是⼤⽓逆辐射的原因,因为它们之间的热量交换需要⼀定的时间。
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,都与大气辐射能及其转化密切相关。
太阳辐射穿要通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就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。
这就是我们本节课学习的重点。
一、大气的热力作用主要表现大气的温室效应大气对太阳辐射的削弱作用夏季,有云的白天气温不会太高;农民用人造烟幕在晚秋或寒冬防御霜冻等等。
地球上这些与人类生活和生产密切相关的大气现象,都与大气的热力作用有关。
(一)、大气对太阳辐射的削弱作用(1)吸收作用太阳辐射到达大气上界,平流层中臭氧主要吸收紫外线,对流层中的水汽和二氧化碳等,主要吸收波长较长的红外线,但对占太阳辐射总能量50%的可见光却吸收很少,由此可见,大气直接吸收的太阳辐射能量很少,大部分可见光能够透过大气到达地面上来。
从中可看出:大气对太阳辐射的吸收有选择性。
特点:有选择性。
(2)反射作用大气中的云层和尘埃,具有反光镜的作用,可以把投射其上的太阳辐射的一部分,又反射回宇宙空间。
大气对太阳辐射的反射无选择性,任何波长都反射,所以反射光呈白色云层越厚,表面越大,也就是云量越多,反射越强。
这也就是夏季多云,白天的气温不会太高的原因。
杂质颗粒越大,反射能力越强。
特点:无选择性。
(3)散射作用:特点:具有一定的选择性为什么晴朗的天空呈蔚蓝色?在教室里即使照不到阳光的地方也能比较光亮,这是何故呢?以上这两种现象都与大气的散射作用有关。
但具体情况不同。
当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃是,太阳辐射中的一部分便以这些质点为中心向四面八方散射开来,改变了太阳辐射的方向,从而一部分太阳辐射不能到达地面。
这种散射作用是有选择性的,波长愈短的光,越易被散射。
在可见光中,蓝紫光波长最短,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。
而另一种情况的散射作用的质点是颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴等,它们的散射无选择性,各种波长都散射,所以阴天天空呈白色。
大气对太阳辐射的削弱作用体现在以下几方面。
工具/原料
太阳
大气
方法/步骤
1. 1
总体上大气通过吸收反射和散射三种途径削弱太阳辐射。
2. 2
吸收作用:大气平流层中的臭氧(O3)吸收太阳辐射里的紫外线(uv),而对流层里面的大量水气和二氧化碳CO2吸收太阳辐射中红外线。
大气吸收占比约19%。
3. 3
反射作用:通过云层反射削弱,云层越厚则反射越强烈。
此外,在地面也会被地面、水面、叶面等反射损失。
4. 4
散射作用:空中弥散大量微小尘埃和空气分子选择性吸收可见光中的蓝紫光。
较大颗粒的尘埃通过无选择散射削弱太阳辐射。
上述反射和散射贡献占比约34%。
5. 5
地面吸收太阳辐射,占比大概47%。
END
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大气透明度低对太阳辐射的削弱作用一、概述1. 大气透明度低是指大气层中存在较多的颗粒物和气溶胶,从而限制了太阳辐射的穿透。
这种现象对地球的能量平衡和气候系统有着重要的影响。
二、大气透明度低对太阳辐射的影响2.1 太阳辐射的透射和反射在大气透明度低的环境中,太阳辐射会受到大气中颗粒物和气溶胶的阻挡和散射,一部分太阳辐射会被吸收,另一部分会被反射回太空,只有少量的太阳辐射能够穿透大气层,直射到地表。
2.2 地球的能量平衡由于大气透明度低限制了太阳辐射的穿透,地球表面接收到的太阳辐射量减少,从而影响了地球的能量平衡。
这种能量平衡的改变会对地球的气候产生重要影响。
2.3 大气透明度低和温室效应大气透明度低和温室效应是两种不同的气候现象,但它们之间存在一定的关联。
大气透明度低会导致地球表面的温度升高,从而增强了温室效应的强度。
三、大气透明度低的成因3.1 大气污染大气污染是大气透明度降低的主要原因之一,工业生产、交通运输和森林火灾等活动产生的颗粒物和气溶胶会在大气中积聚,使得大气透明度降低。
3.2 自然气候现象除了人为活动引起的大气透明度低外,一些自然气候现象也会导致大气透明度的降低,如沙尘暴、火山爆发、森林火灾等。
四、应对大气透明度低的措施4.1 减少大气污染为了改善大气透明度,减少大气污染是当前最为有效的措施之一。
通过科学技术手段和政策管理,减少工业排放和交通尾气排放,能够有效降低大气中的颗粒物和气溶胶浓度。
4.2 多元治理策略除了减少大气污染,采取多元治理策略也是改善大气透明度的重要途径。
例如建设更多的植被覆盖、开展生态修复、加强大气监测和预警等措施,有助于减少大气污染物的积聚和扩散。
4.3 国际合作由于大气透明度低是一个全球性问题,国际合作也是改善大气透明度的必要手段。
各国应加强科技交流与合作,共同制定和执行大气污染治理、环境保护等方面的国际合作协议,共同应对大气透明度低带来的环境问题。
五、结论大气透明度低对太阳辐射的削弱作用是目前全球面临的重要环境问题之一,它对人类活动、经济发展和生态环境都产生了深远的影响。
参考答案与试题解析一.选择题(共24小题)1.深秋初冬季节,晴朗的夜间和早晨常常出现霜冻是因为()A.①增强B.②减弱C.③增强D.④减弱【分析】大气的受热过程:太阳辐射是地球上最主要的能量来源。
在大气受热过程中大气对太阳辐射具有削弱作用,对地面具有保温作用。
大气对太阳辐射进行吸收、反射、散射,从而使到达地面的能量大为减少。
大气的吸收具有选择性,臭氧和氧原子主要吸收紫外线;水汽和二氧化碳主要吸收红外线,而可见光的绝大部分可以到达地面。
【解答】解:根据所学知识可知,秋冬季节出现霜冻的主要原因是晴朗的夜晚,云量少,大气逆辐射减弱,导致空气温度下降,形成了霜冻。
图中④为地面辐射,②为大气逆辐射,③为太阳辐射,④为云层反射,故②正确,B选项符合题意。
故选:B。
2.“冬日,阳光最珍贵!外面冷飕飕,阳光房里暖洋洋,气温比外面明显高出一大截。
”对杨教授的这条朋友圈记录,以下解释最科学正确的是()A.玻璃阳光房里,大气逆辐射作用比室外的空气强B.玻璃阳光房里,温室气体含量较多保温作用较强C.玻璃能通过短波辐射,反射阻挡室内的长波辐射D.玻璃很厚,能大量吸收各种短波辐射和长波辐射【分析】大气受热过程和保温作用过程为:由于大气层中的水汽、尘埃和二氧化碳对太阳的短波辐射吸收能力较弱,因此大部分太阳辐射能直接到达地表.地表在吸收了太阳短波辐射后,不断增温的同时释放长波辐射.近地面大气对地面的长波辐射具有很强的吸收能力,近地面大气增温后释放的长波辐射大部分以大气逆辐射的形式射向地面.大气逆辐射的存在使得近地面大气层始终保持有一定的温度,因而具有保温作用.【解答】解:玻璃对太阳的短波辐射(太阳辐射)影响较小,不会增加或者减少进入“玻璃阳光房”室内的阳光,但能够阻挡室内的长波辐射(地面辐射)散失,使得室内的长波辐射比室外更多,长波辐射被室内大气吸收,使室内温度升高,所以,C正确。
大气逆辐射(保温作用)需要有大气的作用,但“玻璃阳光房”内大气含量极少,因而没有明显的大气逆辐射,保温作用也不明显,所以A、B错误。
大气对太阳的削弱作用
太阳是地球上最重要的能源来源,它的能量支撑着地球上的生命活动。
然而,太阳的能量并不是完全到达地球表面的,大气层对太阳的辐射有着很大的削弱作用。
大气层是由气体、水汽和微粒组成的,它们对太阳辐射的吸收、散射和反射都会影响太阳能量的到达地球表面。
其中,大气层对太阳辐射的吸收是最主要的因素。
大气层中的气体和水汽能够吸收太阳辐射中的一部分能量,这些能量被吸收后会被转化为热能,从而使大气层温度升高。
这种吸收作用对太阳辐射的削弱作用非常显著,约有30%的太阳辐射被大气层吸收。
除了吸收作用,大气层还会对太阳辐射进行散射和反射。
大气层中的微粒和气体会将太阳辐射散射到各个方向,这种散射作用会使太阳辐射的强度变弱。
此外,大气层中的云层也会反射太阳辐射,这种反射作用同样会使太阳辐射的强度变弱。
大气层对太阳辐射的削弱作用对地球上的生命活动有着重要的影响。
太阳辐射的强度和分布对地球上的气候、水循环、植被生长等都有着重要的影响。
大气层的存在使得太阳辐射的强度和分布变得更加复杂,这也使得地球上的生态系统变得更加复杂和多样化。
大气层对太阳的削弱作用是不可避免的,它使得太阳辐射的强度和分布变得更加复杂,同时也对地球上的生态系统产生了重要的影响。
我们需要更加深入地研究大气层对太阳辐射的影响,以便更好地理解地球上的生态系统和气候变化。
第二节 大气受热过程一、大气对太阳辐射的削弱作用1.反射作用(1)表现⎩⎨⎧云层:云层越低、越厚,云量越多,反射越强较大颗粒的尘埃:空气中较大颗粒越多,反射越强(2)特点:大气对太阳辐射的反射没有选择性,反射光呈白色。
(3)现象:削弱了到达地面的太阳辐射,使白天的气温相对较低。
2.散射作用(1)表现:当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散。
(2)特点:大气的散射作用具有选择性,可见光中波长较短的蓝光、紫光容易被散射。
(3)现象⎩⎨⎧使一部分太阳辐射不能到达地面。
晴朗的天空呈现蔚蓝色。
3.吸收作用(1)特点:大气的吸收作用具有选择性。
①臭氧:主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。
②水汽和二氧化碳:主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。
③大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少。
(2)表现⎩⎨⎧削弱了到达地面的太阳辐射。
太阳辐射不是对流层大气主要的直接热源。
二、大气对地面的保温作用1.保温过程(1)太阳辐射透过大气射向地面,被地面吸收⇒地面增温,并以长波辐射的形式射向大气,大气能强烈吸收地面长波辐射⇒大气增温,大气增温后,也以长波辐射的形式向外辐射能量⇒大气辐射。
(2)大气辐射中的大气逆辐射把热量还给地面,对地面起到保温作用。
2.表现⎩⎨⎧地面是对流层大气主要的直接热源。
云层越厚、空气湿度越大,大气逆辐射越强。
3.现象⎩⎨⎧阴天时,昼夜温差小。
霜冻多发生在晴朗的夜晚。
1.太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。
到达地面的太阳辐射分布是不均匀的,由低纬向两极递减。
到达地面的太阳辐射并不能完全被地面吸收。
其吸收的多少与地面性质(地面反射率)有关,反射率越大,地面吸收的太阳辐射越少。
2.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:太阳辐射。
②近地面大气主要的、直接的热源:地面长波辐射。
(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。
高中地理大气的削弱作用和保温作用-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN大气的削弱作用和保温作用有关“太阳辐射”的内容在第一单元已作了说明,故本节就不再重复,而直接进入大气对太阳辐射的削弱作用和保温效应。
对于大气的保温效应新教材阐述得较为细致、具体。
这样处理,既可使教材前后的内容相通,也增强了教材中各单元之间的联系,充分体现了新教材以人为本的指导思想。
本节增加了全球热量平衡的内容。
说明由于人类活动不断地向大气中输入二氧化碳等气体,造成的大气温室效应将会使地球的热量收支失去平衡,可能导致全球气候变暖。
全球变暖又会引起一系列的生态变化,进而影响全球的经济结构。
教材做这样的阐述,给师生的教学留下了比较大的空间。
有利于教师教学中发挥创造性的才能和学生探索精神的培养。
二、教学目的或目标:1、知识目标:了解地球上最主要的能量源泉太阳辐射的性质和特点。
掌握大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温作用。
2、能力目标:会阅读和运用地图、资料分析地理问题的技能。
3、德育目标:立辩证唯物主义观念,增强环保意识三、重点、难点:1、重点:大气的削弱作用和保温作用2、难点:大气的保温作用3、课时安排:1课时四、教学方法:谈话法五、教学过程:1、导入新课:美国60年代的阿波罗登月计划实现之后,人类发现月球白天的温度可高达100℃以上,夜晚则降至-183℃。
昼夜温差达300摄氏度,而地球的昼夜温差要小得多,这是为什么呢?这是因为地球上有厚厚的大气层,是大气的热力状况保护我们人类和一切生命的存在,下面我们讲大气的热力状况。
2、讲授新课:一、大气的热力作用大家看课本大气的热力作用主要表现在那几个方面?答:削弱作用和保温作用投射到地球上的太阳辐射要穿过厚厚的大气层,才能到达地面由于大气对太阳辐射具有吸收、反射、散射的作用,从而削弱了到达地面的太阳辐射。
投影或看书图2.3“各种辐射的波长范围”问:大气对太阳辐射的吸收、反射、散射有无选择性那些波长的太阳辐射易被大气吸收大气又放过那些波长的辐射大气温度的高与低主要来自太阳辐射还是地面辐射[预备知识]太阳辐射的能量分布:1、吸收作用:O3:吸收紫外线 CO 2和H 2O :吸收红外线问:大气主要吸收太阳辐射中什么波段的能量最终的结果是什么答:对于太阳辐射中能量最强的可见光部分却吸收的很少,大部分可见光能够透过大气射到地面上来。
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射具有削弱作用,主要体现在以下几个方面:
1. 散射:大气中的气溶胶、颗粒物和冰晶等能够散射太阳辐射,使得其中的一部分能量发生偏离原来的方向。
散射会使得太阳辐射在大气中的传播路径增加,从而减弱辐射强度。
2. 吸收:大气中的气体,特别是水蒸气、二氧化碳、甲烷等温室气体,能够吸收特定波长范围的太阳辐射。
这些温室气体吸收了部分太阳辐射的能量,将其转化为热能,从而减弱了辐射到达地表的能量。
3. 透过:大气中的部分太阳辐射可以透过大气层到达地表,但在这个过程中也会发生能量的损失。
透过大气层的太阳辐射需要克服大气层的阻力和散射等影响,因此到达地表的能量会减弱。
总体而言,大气对太阳辐射的削弱作用使得地球表面接收到的太阳辐射强度较原始太阳辐射要减弱。
这也是造成地球不同地区温度分布不均匀的重要原因之一。
大气对太阳的削弱作用
大气对太阳的削弱作用
一、大气的主要成分
大气是由水蒸气、二氧化碳、氮气、氧气和其他气态物质组成的,它的作用是通过对太阳的辐射进行削弱,从而保护地球免受太阳的损害。
二、大气的削弱作用
1、吸收辐射
这可以由大气中的水蒸气、二氧化碳和氮气进行,这些物质可以吸收太阳的热量,使地球受到的温度低于太阳本身的温度,从而使地球的表面不受到严重的热量损害。
2、散射辐射
由于大气中的水蒸气、二氧化碳等物质的存在,太阳的辐射可以被散射,大气内的空气湿度也增加,使太阳的辐射变得更加柔和,这种作用可以有效减少太阳辐射对地球表面的热量损害。
三、大气的作用
大气对人类来说具有重要的意义,它不仅可以作为一种保护环境的屏障,而且可以把太阳的热量转换为地球的能量,增强地球气候系统的稳定性。
因此,大气对于地球的生活和气候系统都至关重要,人类应该努力保护大气,以确保地球的稳定和和谐。
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【初中地理】大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射在通过大气层时,由于大气的吸收、反射和散射作用,而使到达地面的太阳辐射受到很大削弱。
1.大气对太阳辐射的吸收作用。
太阳辐射通过大气时,大气中的水汽、氧、臭氧、二氧化碳和固体杂质对太阳辐射有明显的吸收作用,而其他成分对太阳辐射的吸收很少。
不同成分对太阳辐射吸收的波长范围也不同,所以通常称为选择性吸收。
水汽稀释太阳辐射的红外线部分能力最强大,它的稀释波长范围主要在0.93~2.85μm之间。
因大气中的水汽含量就是变化的,所以它稀释的太阳辐射量有个变化幅度。
大气中氧(o2)的含量虽然很大,但它对太阳辐射的吸收能力不强,主要吸收波长小于0.2μm的紫外线辐射。
大气中臭氧(o3)含量虽少,但对太阳辐射的吸收能力很强。
由于臭氧的吸收作用,使小于0.29μm的紫外线辐射不能到达地面,这就保护了地球上生物不受强紫外线辐射之害。
臭氧对0.6μm附近的太阳辐射中最强的部分也有一定的吸收能力。
因此,臭氧对太阳辐射的吸收作用是很显著的,它对平流层的增温起着重要作用。
二氧化碳(co2)对太阳辐射的吸收能力比较强,仅对红外线4.3μm附近的电磁辐射存有一定的吸收能力(这部分的太阳辐射很些微),所以二氧化碳的稀释促进作用对太阳辐射的影响较小。
悬浮在大气中的水滴、尘埃等杂质也能吸收一部分太阳辐射,其影响大小主要取决于水滴、尘埃等杂质在大气中的含量。
例如在大城市上空或出现沙暴等天气时,它们对太阳辐射的吸收作用才比较显著。
在对流层里,对太阳辐射起至稀释促进作用的成分主要就是水汽、杂质和二氧化碳;在平流层里主要就是臭氧;高层大气里主要就是氧。
通过大气的吸收作用,太阳辐射被削弱的部分主要是波长较长的红外线和波长较短的紫外线,而对可见光影响不大。
2.大气对太阳辐射的散射促进作用。
大气中的云层和很大颗粒的尘埃,能够将一部分太阳辐射散射至宇宙空间回去,并使抵达地面的太阳辐射受弱化。
反射能力的大小通常用反射率来表示。