海洋与大气的作用

大气的保温作用

学校：合阳中学 科目：地理 授课人：李雅萍

教材分析：大气的保温作用是大气的热力性质之一，而大气的热状况是大气运动的基础，在全节教材中具有承上启下的作用，是热力环流与风的形成又是后面学习全球大气环流与气压带、风带的基础。

教学目标

知识与技能

1、 获得大气运动的基础知识，认识大气的保温作用

2、 理解大气的受热过程图，掌握阅读、分析、运用地理图表的技能

过程与方法

1、 尝试从学习和生活中发现地理问题，提出解决问题的对策。

2、 培养学生的读图与自主学习能力。

3、 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

情感、态度与价值观

1、通过对生活实际问题的探讨，使学生树立理论联系实际的观念。

2、树立辩证唯物主义观念，认识事物是运动、普遍联系的.

3、增强对资源、环境的保护意识，形成可持续发展观念，增强关心和爱护环境的社会责任感，养成良好的行为习惯。

教学重点：地面是大气的直接热源，大气的保温作用

教学难点：大气对地面的保温作用

教学方式：创设问题情境教学法、计算机多媒体辅助教学法、读图启发式教学法

注意结合实际，多举例帮助学生理解。

导课：我们经常说人类生产和生活排放的二氧化碳等温室气体会造成全球气候变暖，这是为什么？今天我们来学习大气的保温作用。

我们前面学过了，大气对太阳辐射有削弱作用，被大气削弱以后剩余的太阳辐射到达地面，被地面吸收，地面温度升高。我们把这个过程称为太阳暖大地。地面温度升高，自己成为一个辐射源。

根据辐射原理，物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；物体的温度越低，辐射中最强部分的波长越长。太阳表面温度达到6000K，所以太阳辐射为短波辐射，而地面温度远远低于太阳表面温度，所以地面辐射属于长波辐射，其能量主要集中于红外线部分。同理，大气辐射和人体辐射也是长波辐射。

前面我们学过，大气层中的二氧化碳和水汽强烈吸收红外线，所以地表放射的长波辐射经过大气时，几乎全部被吸收，从而提高了大气温度，我们把这个过程称为大地暖大气。所以说，地面是对流层大气主要的直接热源。

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。

第三节 海—气相互作用及其影响

课程标准 运用图表，分析海—气相互作用对全球水热平衡的影响，解释厄尔尼诺、拉尼娜现象对全球气候和人类活动的影响。

学习目标

1.运用图表，掌握海—气水热交换的基本方式与过程。2.应用图表，了解海—气相互作用对全球水热平衡的影响。3.简述厄尔尼诺、拉尼娜现象及其对全球气候的影响。

一、海—气相互作用

1．海洋对大气的作用

(1)海洋通过长波辐射和蒸发潜热向大气提供热能。从低纬到高纬的海区，所获得的太阳辐射能量逐渐减少，向大气输送的热量也在减少。

(2)海洋通过蒸发作用向大气提供水汽。水温越高，蒸发越旺盛，空气湿度也越大。暖流海区和低纬海区的气候相对寒流海区和高纬海区要湿润些。

(3)海洋对气候有调节作用

①海洋上空的气温变化滞后于陆地上空，因此海洋的最热月和最冷月都要比陆地晚1个月左右。

②海洋使大气温度的变化比较和缓，因此受海洋影响大的地区，气温日较差与年较差都比较小。

(4)海洋对大气的温室效应有缓解作用。海洋溶解CO2，且通过生物固碳等作用，调节大气中的CO2含量，影响着全球气温和大气环流过程；海洋浮游植物通过光合作用，向大气提供氧气。

2．大气对海洋的作用 (1)大气通过风能推动海水运动，影响海水性质。气流吹拂表层海水运动，形成风海流与风浪。

(2)大气直接参与海陆间水循环，通过降水影响海水性质。

(3)大气通过降尘向海洋提供营养元素。

判断

1．蒸发使海洋每年失去巨额热量。( √ )

2．海洋表面反射率高，所以吸收了大部分太阳辐射。( × )

3．暖流流经地区向大气输送的热量多。( √ )

4．2019年第9号台风“利奇马”活动属于海－气相互作用。( √ )

3．海—气相互作用对全球水热平衡的影响

(1)促进水平衡。地球上多年平均降水量等于多年平均蒸发量，总水量基本不变。

(2)促进热量平衡。在地球表面，低纬度地区获得的净辐射能多高于高纬度地区。地球上高低纬地区间的热量输送主要是通过大气环流和洋流共同实现的。 ①不同纬度海洋对大气加热的差异，导致了高低纬之间的大气环流。

海洋和大气间存在着持续的动量、热量和物质的交换，这种彼此互为影响的过程称为“海洋—大气相互作用”。是现代物理海洋学重大研究课题之一。它研究的主要内容：海—气界面的热量交换、质量的变化和气体的交换。在海洋中，由空气垂直涡动所引起的接触热交换是主要的传热形式，其次是对流的接触热交换，接触热交换的结果，是海洋向大气输送热量。与此同时，由海面向大气蒸发大量水，据统计，仅北太平洋每年就有9.0×1013吨，而全球海洋每年要蒸发掉351200立方公里水。蒸发这么多的水，需要消耗大量的热量，不仅如此，在由海面蒸发过程中，有大量气体从海洋进入大气，主要是氧和二氧化碳，它们对海洋生物的影响也很大，海—气相互作用的研究对海洋各学科都有很重要的影响。

厄尔尼诺（El Niño Phenomenon）又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象，就是沃克环流圈东移造成的。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2—7年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓的“厄尔尼诺现象”。

原理厄尔尼诺现象发生时，由于海温的异常增高，导致海洋上空大气层气温升高，破坏了大气环流原来正常的热量、水汽等分布的动态平衡。这一海气变化往往伴随着出现全球范围的灾害性天气：该冷不冷、该热不热，该天晴的地方洪涝成灾，该下雨的地方却烈日炎炎焦土遍地。一般来说，当厄尔尼诺现象出现时，赤道太平洋中东部地区降雨量会大大增加，造成洪涝灾害，而澳大利亚和印度尼西亚等太平洋西部地区则干旱无雨。据不完全统计，20世纪以来出现的厄尔尼诺现象已有17次（包括最新一轮1997～1998年的厄尔尼诺现象）。发生的季节并不固定，持续时间短的为半年，长的一两年。强度也不一样，1982～1983年那次较强，持续时间长达两年之久，使得灾害频发，造成大约1500人死亡和至少100亿美元的财产损失。