大气对太阳辐射的削弱过程
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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。
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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地理教案《大气受热过程-大气对太阳辐射的削弱作用》一、教学目标1. 了解大气对太阳辐射的削弱作用;2. 学习大气受热过程中的吸热和散热过程;3. 掌握大气中不同成分对太阳辐射的吸收和反射特性;4. 引导学生形成科学的环境保护意识,关注大气环境问题。
二、教学重难点1. 大气受热过程中的吸热和散热过程;2. 大气中不同成分对太阳辐射的吸收和反射特性;3. 对学生理解大气对太阳辐射的削弱作用有一定难度。
三、教学过程1. 导入(5分钟)引入本节课主题,引导学生思考并发表自己的看法:“为什么夏天大街上感觉很热,而在室内却很凉爽?这是什么原因呢?”2. 讲授(25分钟)(1)大气受热过程中的吸热和散热过程1)在导入课题的基础上,讲解大气对太阳辐射的吸收和反射特性,如气溶胶、水汽、二氧化碳、氧气和臭氧等对太阳辐射的吸收和反射程度不同。
2)阐述大气对太阳辐射的削弱作用,如地球受到的阳光总量为 100%,但到达地球表面的只有 47% 左右,其余的被大气吸收或反射。
(2)大气中不同成分对太阳辐射的吸收和反射特性1)讲解水汽、二氧化碳、氧气和臭氧等气体的吸收特性;2)学习气溶胶的反射特性,了解为什么云层白色或灰色。
3)通过动画或实验展示水汽、二氧化碳等其他气体和气溶胶对太阳辐射的反射和吸收作用。
3. 讨论(10分钟)1)利用讲解和实验的结果,引导学生追问“为什么不同气体、气溶胶对太阳辐射的反射和吸收作用不同?”2)把各种气体、气溶胶的特性综合起来,让学生探讨大气对太阳辐射的影响到底是如何产生的。
4. 拓展(10分钟)1)让学生就散热补充更多的知识点;2)拓展大气对环境的影响,引导学生了解人类活动对大气的影响及其环保意义。
5. 小结(5分钟)1)反思课程,思考课堂所学有何实际应用和价值?2)总结本节课所学的内容和重要知识点。
四、课后作业1)了解大气环境问题,拓展学生思维,把所学知识运用到现实生活中;2)用自己的语言写一篇关于大气受热过程的文章,放在班级网站上进行交流。
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。
影响大气削弱作用的因素归纳大气削弱作用是指当太阳辐射通过大气层时,由于大气层中吸收、散射和反射等物理过程的存在,使得太阳辐射能量在到达地球表面之前就已经受到一定程度的减弱。
这一过程对于地球的气候系统、生态系统的运行以及人类生活都有着重要的影响。
本文将详细归纳影响大气削弱作用的各种因素。
一、大气成分大气成分是影响大气削弱作用的首要因素。
大气中的氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳以及其他微量气体和颗粒物,对太阳辐射的吸收和散射作用各不相同。
1. 水蒸气:水蒸气是大气中最重要的温室气体之一,它能够吸收红外辐射,使得大气层对流层下部的温度得以维持。
水蒸气的存在增强了大气的热容量,对太阳辐射有一定的削弱作用。
2. 二氧化碳:二氧化碳是另一种重要的温室气体,虽然其在大气中的含量相对较低,但它对红外辐射的吸收能力非常强,对地球表面辐射出的长波辐射有明显的拦截作用,从而导致温室效应。
3. 臭氧和其他微量气体:大气中的臭氧、甲烷等微量气体也对红外辐射有吸收作用,虽然它们在大气中的浓度较低,但随着人类活动的增加,这些气体的浓度正在上升,对大气削弱作用的影响逐渐增大。
4. 颗粒物:大气中的颗粒物如尘埃、烟雾等,对太阳辐射有明显的散射作用,使得到达地面的太阳辐射减少。
颗粒物的浓度和种类受人类活动和自然过程的影响。
二、大气厚度大气层的厚度对太阳辐射的削弱作用也有显著影响。
随着海拔的升高,大气压力降低,大气密度减小,太阳辐射在通过更厚的大气层时,会受到更多的吸收和散射,从而减弱到达地面的辐射强度。
这也是为什么高海拔地区太阳辐射更加强烈,但温度却较低的原因之一。
三、云层和气溶胶云层和气溶胶对大气削弱作用的影响不容忽视。
云层能够反射和吸收太阳辐射,减少到达地面的辐射量。
不同类型的云层对太阳辐射的反射和吸收能力不同,例如,高积云和卷云对太阳辐射的反射作用较强,而低层云如层云和雾则主要通过吸收来减弱太阳辐射。
气溶胶是指悬浮在大气中的固体或液体微粒,它们可以来源于自然过程(如沙尘暴)或人类活动(如工业排放和交通尾气)。
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。
- 1 -。
《大气对太阳辐射削弱作用》教学设计《大气对太阳辐射削弱作用》教学设计《大气对太阳辐射的削弱作用》教学设计课题大气对太阳辐射的削弱作用课型新授教学目标使学生理解大气对太阳辐射的削弱作用:吸收、散射、反射教学重点大气的保温效应中的削弱作用(削弱作用)教学难点理解不同纬度,大气对太阳光的削弱作用不同教学方法、学法课标要求运用图表说明大气受热状况教学程序讲授过程导入新课:以一个生活中的常见问题导入:为什么白天多云天气比晴天温度要低?带着这个问题开始今天的新课。
以问题引入(出示课件)太阳辐射到达地球表面需要经历哪些过程,经历几个层。
回答:图中最下层代表到达地面的太阳辐射,它仅占到达大气上界太阳辐射的47%,为什么?原因:大气对太阳辐射的削弱作用。
(一)大气对太阳辐射的削弱作用:1.吸收作用(出示课件讲解)平流层中臭氧吸收波长较短的紫外线了解太阳辐射到达地面的变化为以下的学习打基础教学程序教学方法、学法讲授过程对流层中水汽、二氧化碳吸收波长较长的红外线.特点:有选择性2.散射作用(出示课件)空气分子和微小尘埃对平流层中的可见光有散射作用方向:四面八方特点:有选择性3.反射作用(出示课件讲解)参与大气成分:云层和颗粒较大的尘埃特点:无选择性实例:夏季多云的白天,气温不会太高4.削弱作用的差异性:不同纬度不同削弱作用与纬度的关系:(课件)纬度高—太阳高度角小—太阳辐射经过大气的路程长—被削弱的辐射多纬度低—太阳高度角大—太阳辐射经过大气的路程短—被削弱的辐射少这就是太阳辐射由低纬度向两极递减的原因之一。
(二)课堂作业(见PPT)(三)板书设计平流层中臭氧吸收紫外线吸收作用对流层中水汽、二氧化碳吸收红外线.特点:有选择性空气分子和微小尘埃对平流层中的可见光大气对散射作用太阳辐特点:有选择性射的削云层和颗粒较大的尘埃弱作用反射作用特点:无选择性。
大气层对太阳能直射辐射的衰减变化量与大气层厚度的衰减系数下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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简述大气对太阳辐射的影响太阳辐射是地球上生命存在的重要能源,而大气对太阳辐射的影响是不可忽视的。
大气通过吸收、散射和透射等过程,对太阳辐射的传播和分布产生重要影响。
本文将从吸收、散射和透射三个方面来描述大气对太阳辐射的影响。
大气对太阳辐射的吸收作用是必不可少的。
太阳辐射中的一部分能量会被大气吸收,使得地球表面接收到的太阳辐射减少。
这主要是因为大气中的气体和颗粒物质对太阳辐射具有吸收能力。
例如,大气中的水蒸气、氧气和臭氧都能够吸收太阳辐射中的特定波长。
此外,大气中的颗粒物质如灰尘、烟雾等也能吸收一部分太阳辐射。
因此,大气对太阳辐射的吸收作用导致地球表面接收到的太阳辐射减少,这对气候和能量平衡产生重要影响。
大气对太阳辐射的散射作用也是不可忽视的。
当太阳辐射穿过大气时,会与大气中的气体和颗粒物质发生碰撞,从而改变辐射的传播方向。
这种碰撞使得太阳辐射在大气中随机散射,将辐射能量分散到不同的方向和波长上。
太阳辐射的散射会使太阳光在大气中呈现出蓝天的颜色。
散射作用还使得太阳辐射在大气中传播的距离变短,从而使地球表面接收到的太阳辐射减少。
大气对太阳辐射的透射作用是太阳辐射能够到达地球表面的关键。
太阳辐射中的一部分能量能够穿透大气层,到达地球表面。
这主要是因为大气中的某些气体对太阳辐射的特定波长具有较低的吸收能力,使得这部分辐射能够透过大气层。
例如,可见光和红外线辐射较容易透过大气层,而紫外线辐射则被大气中的臭氧层吸收。
因此,大气对太阳辐射的透射作用使得地球表面能够接收到太阳辐射,维持地球上的生命活动。
大气对太阳辐射的影响主要体现在吸收、散射和透射三个方面。
大气的吸收作用会使地球表面接收到的太阳辐射减少,影响气候和能量平衡;大气的散射作用使得太阳辐射在大气中随机散射,改变辐射的传播方向;大气的透射作用使得太阳辐射能够到达地球表面,维持地球上的生命活动。
因此,研究大气对太阳辐射的影响对于深入理解气候变化和能源利用具有重要意义。
太阳辐射在大气中的减弱方式太阳辐射是地球上各种生命活动的重要能源来源之一。
然而,由于大气层的存在,太阳辐射在传播过程中会发生一系列的减弱现象。
本文将从不同角度阐述太阳辐射在大气中的减弱方式。
大气层中的散射是太阳辐射减弱的主要原因之一。
散射是指太阳辐射在大气分子和云雾微粒上碰撞后改变方向的现象。
大气中的气体分子和悬浮微粒会对太阳辐射产生散射作用,使辐射在大气中的传播方向发生改变。
这种散射现象会导致太阳辐射在大气中的传播距离变短,从而减弱辐射的强度。
大气层中的吸收也是太阳辐射减弱的重要原因。
大气中的气体分子和云雾微粒对太阳辐射中的不同波长具有吸收作用。
其中,臭氧层对紫外线有很强的吸收能力,将大部分的紫外线辐射吸收并转化为热能。
此外,水蒸气、二氧化碳等温室气体也会吸收太阳辐射中的部分红外线,将其转化为热能。
这些吸收作用使得太阳辐射在大气中传播过程中丧失了一部分能量,从而减弱了辐射的强度。
大气中的折射现象也会导致太阳辐射的减弱。
折射是指太阳辐射在从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象。
大气中存在不同密度的气体层和温度层,太阳辐射在不同层之间传播时会发生折射现象。
这种折射现象会使得太阳辐射的传播路径变长,从而减弱了辐射的强度。
除了上述几种方式外,大气中的反射和衰减也会对太阳辐射的减弱起到一定的作用。
大气中的云雾、颗粒物等微粒会对太阳辐射产生反射作用,使一部分辐射返回到太空中,无法到达地表。
此外,太阳辐射在通过大气层时还会因为各种因素的作用而发生衰减,使辐射的强度进一步减弱。
太阳辐射在大气中的减弱方式主要包括散射、吸收、折射、反射和衰减等。
大气层中的气体分子、云雾微粒和温度层等因素的影响导致太阳辐射在传播过程中丧失能量,使辐射的强度减弱。
这些减弱方式的存在对地球上的能量平衡和气候变化等有着重要的影响,对于深入理解地球气候系统的运行机制具有重要意义。