湘教版必修1第二章第三節(jié)大氣環(huán)境大氣的受熱過(guò)程（講義）

1、.高中地理大氣的受熱過(guò)程一、考點(diǎn)打破1. 掌握太陽(yáng)輻射及其到達(dá)地球以后在地面與大氣之間能量轉(zhuǎn)換的根本原理。2. 理解大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用和大氣的保溫效應(yīng)。3. 理解大氣保溫作用的原理，并能解釋相關(guān)現(xiàn)象。二、重難點(diǎn)提示重點(diǎn)：1. 大氣的垂直分層；2. 大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用；3. 太陽(yáng)輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射四種輻射之間的關(guān)系；4. 大氣的溫室效應(yīng)。難點(diǎn)：1. 大氣的受熱過(guò)程；2. 大氣的保溫效應(yīng)。一、大氣的垂直分層一大氣圈：環(huán)繞地球最外部的氣體圈層，其下部邊界為地球海陸外表，上部邊界約在高空20193000千米處。二大氣的垂直分層分層高度范圍主要特點(diǎn)特點(diǎn)成因與人類的關(guān)系對(duì)流層

2、因緯度而異：低緯：1718千米；中緯：1012千米：高緯：89千米因季節(jié)而異：夏季高，冬季低氣溫隨高度的增加而遞減；空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著；天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變地面是對(duì)流層大氣的直接熱源，所以低緯對(duì)流層高度高于高緯。同一地區(qū)的對(duì)流層高度夏季高于冬季；該層上部冷，下部熱；幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)都集中在該層，易成云致雨人類就生活在對(duì)流層底部；與人類關(guān)系最親密平流層從對(duì)流層頂至5055千米氣溫隨高度增加而遞增；以平流運(yùn)動(dòng)為主；天氣晴朗該層中2227千米處存在臭氧層，臭氧能吸收太陽(yáng)光中的紫外線；該層上熱下冷，大氣穩(wěn)定；水汽、雜質(zhì)少，氣流平穩(wěn)人類生存環(huán)境的天然屏障；利于高空飛行高層大氣從平流層頂?shù)?000千米的

3、高空氣溫隨高度增加先降低后升高；大氣密度極小距地面遠(yuǎn)，受地球引力小該層80500千米處有假設(shè)干電離層，電離層能反射無(wú)線電波，對(duì)無(wú)線電通信有重要作用二、對(duì)流層大氣的受熱過(guò)程一大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用作用形式參與作用的大氣成分波長(zhǎng)范圍作用特點(diǎn)實(shí)例吸收臭氧平流層紫外線吸收強(qiáng)烈，有選擇性，對(duì)可見(jiàn)光吸收少水汽、CO2對(duì)流層紅外線反射較大顆粒塵埃、云層各種波長(zhǎng)均被反射無(wú)選擇性，云層越厚，反射越強(qiáng)夏季多云的白天，氣溫不會(huì)太高散射空氣分子、微小塵埃波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光藍(lán)光、紫光向四面八方散射，有選擇性晴朗的天空呈蔚藍(lán)色顆粒較大的塵埃、霧、小水滴各種波長(zhǎng)均被散射無(wú)選擇性陰天時(shí)的天空灰蒙蒙的二地面輻射和大氣輻射概念圖

4、中字母性質(zhì)意義地面輻射地面吸收透過(guò)大氣的太陽(yáng)輻射后升溫，同時(shí)又持續(xù)向外輻射能量，形成地面輻射I地面輻射J大氣吸收的地面輻射K射向宇宙空間的地面輻射長(zhǎng)波輻射是對(duì)流層大氣增溫的直接能量來(lái)源大氣輻射大氣吸收地面輻射的同時(shí)，也向外輻射能量，即大氣輻射。大氣輻射除極少部分射向宇宙空間外，絕大部分射向地面，射向地面的大氣輻射，稱為大氣逆輻射H大氣輻射G大氣逆輻射長(zhǎng)波輻射大氣逆輻射對(duì)地面起到保溫作用三大氣的受熱過(guò)程過(guò)程詳細(xì)過(guò)程熱量來(lái)源1太陽(yáng)暖地面太陽(yáng)輻射到達(dá)地面，地面吸收后增溫太陽(yáng)是地面的直接熱源2地面暖大氣地面增溫后形成地面輻射，大氣吸收地面輻射后增溫地面是大氣的直接熱源3大氣還地面大氣增溫后形成大氣輻射

5、，其中向下的部分稱為大氣逆輻射，它將大部分熱量還給地面通過(guò)大氣逆輻射把熱量還給地面四影響地面輻射的主要因素1. 緯度因素 年平均正午太陽(yáng)高度不同 太陽(yáng)輻射 地面輻射緯度不同 太陽(yáng)光線照射程度地面的角度不同 強(qiáng)度由低緯 從低緯向 太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣的途徑長(zhǎng)短各異 向兩極遞減 兩極遞減2. 下墊面因素下墊面狀況不同 吸收和反射的太陽(yáng)輻射比例不同地面溫度不同使世界各地地面輻射的變化與緯度變化不完全一致。3. 氣象因素1空氣密度大小空氣稀薄，對(duì)太陽(yáng)輻射削弱少，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射多，地面輻射強(qiáng)；2空氣的干凈程度空氣干凈，云霧量少，能見(jiàn)度好，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射多，地面輻射強(qiáng)。【隨堂練習(xí)】天空呈藍(lán)色，云為白色

6、的原因分別是 A. 散射和反射 B. 吸收和反射 C. 吸收和散射 D. 反射和散射答案：A思路分析：空氣分子和微小塵埃對(duì)藍(lán)光、紫光的散射才能最強(qiáng)，所以晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色；云的直徑比較大，能反射所有波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，所以看上去是白色的。例題1 上海崇明二模以下圖為大氣保溫作用示意圖。1一次強(qiáng)烈的火山噴發(fā)可能導(dǎo)致 Ab增強(qiáng)Bd增強(qiáng)Ce增強(qiáng)Dc增強(qiáng)2近地面大氣的主要直接熱源是 AaBb和fCcDd3多云的夜晚通常比晴朗的夜晚溫暖些，與這一現(xiàn)象相關(guān)的箭頭字母是 AaBbCdDf思路分析：圖中c表示太陽(yáng)輻射，b表示到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射，e表示被反射的太陽(yáng)輻射，f表示被吸收和散射的太陽(yáng)輻射，a表示大氣輻射和

7、大氣逆輻射，d表示地面輻射。第1題，火山噴發(fā)產(chǎn)生大量火山灰，火山灰會(huì)將大量的太陽(yáng)輻射反射回宇宙空間，所以會(huì)使e增強(qiáng)。第2題，近地面大氣的主要直接熱源是地面輻射，即d。第3題，多云的夜晚，云量會(huì)吸收地面輻射增溫，從而使大氣增溫，產(chǎn)生大氣逆輻射即a，將熱量還給地面，對(duì)地面起到保溫作用。答案： 1C 2.D 3A例題2 北京高考以下圖為地球大氣受熱過(guò)程示意圖。讀圖，答復(fù)以下問(wèn)題。大氣中 A. 臭氧層遭到破壞，會(huì)導(dǎo)致增加B. 二氧化碳濃度降低，會(huì)使減少C. 可吸入顆粒物增加，會(huì)使增加D. 出現(xiàn)霧霾，會(huì)導(dǎo)致在夜間減少思路分析：臭氧層破壞會(huì)導(dǎo)致大氣吸收紫外線才能減弱，會(huì)導(dǎo)致減少；二氧化碳具有吸收紅外線長(zhǎng)波

8、輻射的作用，地面輻射屬于紅外線長(zhǎng)波輻射，二氧化碳濃度降低，大氣吸收地面輻射的才能降低，減少；可吸入顆粒物對(duì)太陽(yáng)輻射具有削弱作用，可吸入顆粒物增加，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射減少，減少；出現(xiàn)霧霾，在夜間增加，這是因?yàn)殪F霾中含有大量微小顆粒物，在白天對(duì)太陽(yáng)輻射的散射、反射等削弱作用強(qiáng)，從而降低白天的氣溫；而在晚上，霧霾天氣的出現(xiàn)，增強(qiáng)了大氣逆輻射，使夜間氣溫高。答案：B【高頻疑點(diǎn)】大氣熱力作用原理應(yīng)用運(yùn)用大氣熱力作用原理，可以分析解決許多實(shí)際問(wèn)題：1. 陰天時(shí)白天氣溫比較低的原因是什么？這主要是由于大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用引起的，厚厚的云層阻擋了到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射，所以氣溫低。2. 晴朗的天空為什么是蔚藍(lán)

9、色的？這是由于大氣的散射作用引起的，藍(lán)色光最容易被小的空氣分子散射。3. 日出前的黎明和日落后的黃昏天空為什么是亮堂的？這是由于散射作用造成的，散射作用將太陽(yáng)輻射的一部分能量射向四面八方，所以在黎明和黃昏雖然看不見(jiàn)太陽(yáng)，但天空仍很亮堂。4. 霜凍為什么出如今晴朗的早晨晴朗的夜晚氣溫低？這是由于晴朗的夜晚大氣的保溫作用弱，地面熱量迅速散失，氣溫隨之降低。5. 沙漠地區(qū)晴天為什么氣溫日較差大？這是由于沙漠地區(qū)晴天多，白天大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用小，氣溫高；夜晚大氣對(duì)地面的保溫作用弱，氣溫低。6. 青藏高原為什么是我國(guó)太陽(yáng)輻射最強(qiáng)的地區(qū)？這是由于青藏高原的海拔高，空氣稀薄，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱，所以太陽(yáng)輻射強(qiáng)?！揪C合拓展】逆溫現(xiàn)象的成因及其危害一般情況下，對(duì)流層溫度上冷下熱。但在一定條件下，對(duì)流層的某一個(gè)高度范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而上升的現(xiàn)象即下冷上熱現(xiàn)象，這種氣溫逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象我們稱之為“逆溫。造成“逆溫現(xiàn)象的原因：主要是地面輻射冷卻所致。下圖說(shuō)明了這種輻射逆溫的生消過(guò)程。圖a為正常氣溫垂直分布情形；在晴朗無(wú)云的夜間，地面輻射冷卻很快，貼近地面的大氣層也隨之降溫。離地面愈近，降溫愈快，離地面愈遠(yuǎn)，降溫愈慢，因此形成了自地面開(kāi)場(chǎng)的逆溫圖b；隨著地面輻射冷卻的加劇，逆溫逐漸向上擴(kuò)展，黎明時(shí)達(dá)最強(qiáng)圖c；日出后，太陽(yáng)輻射逐漸增強(qiáng)