高一地理人教版必修一學案第二章第二節(jié)第一課時大氣受熱過程

第二節(jié)大氣受熱過程和大氣運動第一課時大氣受熱過程一、大氣的受熱過程1.大氣的能量來源:(1)地球大氣最重要的能量來源:A太陽輻射,屬于短波輻射。(2)近地面大氣主要、直接的熱源:B地面輻射,屬于長波輻射。2.大氣對太陽輻射的削弱作用:主要包括吸收和反射。3.大氣的受熱過程:過程內(nèi)容太陽暖大地太陽輻射穿過地球大氣層,少部分被吸收或反射,大部分到達地面,地面吸收太陽輻射而增溫大地暖大氣地面增溫后,以長波輻射的形式把熱量傳遞給近地面大氣,近地面大氣又以對流、傳導等方式層層向上傳遞能量二、大氣對地面的保溫作用1.吸收作用:對流層中的水汽、二氧化碳等,吸收長波輻射的能力很強;大氣吸收地面長波輻射后會增溫。2.大氣逆輻射:大氣增溫的同時,向外輻射長波輻射,大部分向下射向地面,其方向與地面輻射相反,故稱大氣逆輻射。3.保溫作用:填出各代號代表的含義。提示:a反射;b吸收;c太陽短波輻射;d地面長波輻射;e大氣吸收。判斷下列說法的正誤。①太陽輻射是大氣能量的根本來源。 (√)②輻射熱交換是大氣增溫的最重要方式。 (√)③大氣的絕大部分成分都可以直接吸收太陽輻射。 (×)④大氣逆輻射與大氣輻射是兩種不同的輻射。 (×)我國新疆地區(qū)有“早穿皮襖午穿紗”的說法,請運用大氣受熱過程和保溫作用原理解釋其原因?提示:新疆深居內(nèi)陸,降水少,多晴朗天氣,云層薄。白天對太陽輻射的削弱作用弱,到達地面的太陽輻射強,氣溫高,因此“午穿紗”;夜晚大氣的保溫作用弱,經(jīng)過一夜的熱量散失,早上氣溫低,因此“早穿皮襖”。能力一大氣的受熱過程和保溫作用【思維導引】1.熱量的傳遞方式有哪三種?2.大氣的受熱過程是怎樣的?1.大氣對太陽輻射的削弱作用:大氣對太陽輻射的削弱作用表現(xiàn)在大氣對太陽輻射的反射、散射和吸收三個方面。如下表所示:作用形式作用特點參與作用的大氣成分削弱的輻射形成的自然現(xiàn)象反射作用無選擇性較大顆粒的塵埃、云層各種波長的太陽輻射夏季多云的白天,氣溫不太高散射作用有選擇性空氣分子,微小塵埃可見光中波長較短的藍、紫光晴朗的天空呈蔚藍色無選擇性較大顆粒的塵埃等各種波長的太陽輻射陰天的天空呈灰白色吸收作用有選擇性臭氧、水汽、二氧化碳等紫外線、紅外線平流層中的臭氧能吸收紫外線,對地球生物具有保護作用2.大氣的受熱過程原理:大氣的受熱過程可形象地概括為“太陽暖大地”“大地暖大氣”,具體圖解如下:3.原理應用——利用大氣的削弱作用原理分析某地區(qū)太陽能的豐歉:(1)高海拔地區(qū):地勢高→空氣稀薄→大氣的削弱作用弱→太陽能豐富。(2)內(nèi)陸地區(qū)(如我國西北):氣候較為干旱→晴天多、陰雨天氣少→大氣的削弱作用弱→太陽能豐富。(3)沿海地區(qū)(如英國):氣候濕潤→陰雨天多→大氣的削弱作用強→太陽能不豐富?！局R拓展】大氣對太陽輻射的削弱作用隨緯度和時間變化的規(guī)律(1)隨時間變化:太陽高度越大,太陽輻射經(jīng)過大氣的路程越短,被大氣削弱得越少,太陽輻射作用越強,反之,被大氣削弱得越多,太陽輻射作用越弱。(2)隨緯度變化:緯度位置越低,太陽高度越大,太陽輻射經(jīng)過大氣的路程越短,被大氣削弱得越少,太陽輻射作用越強;緯度位置越高,太陽輻射被大氣削弱得越多,太陽輻射作用越弱。這是太陽輻射由低緯向兩極遞減的原因。(2020·北京合格考)讀“大氣受熱過程示意圖”,完成(1)～(3)題。(1)大氣熱量的根本來源是 ()A.① B.② C.③ D.④(2)圖中③表示大氣的 ()A.反射作用 B.逆輻射作用C.吸收作用 D.凈化作用(3)倡導低碳生活,減少CO2排放可以緩解溫室效應,主要是因為 ()A.①增強 B.②減弱C.③減弱 D.④增強【思路點撥】解答該題的思路如下:【解析】(1)選A,(2)選B,(3)選C。第(1)題,由圖可知,序號①是到達地面的太陽輻射、②是地面輻射、③是大氣逆輻射、④是射向宇宙空間的大氣輻射,大氣熱量的根本來源是太陽輻射。第(2)題,由圖可知,序號③是大氣向下射向地面的大氣逆輻射。第(3)題,倡導低碳生活,大氣中CO2排放減少,CO2吸收地面長波輻射減少,會使大氣逆輻射減少。(2019·山東1月學考)下圖為大氣受熱過程示意圖。讀圖回答(1)、(2)題。(1)圖中箭頭中,代表近地面大氣主要直接熱源的是 ()A.① B.② C.③ D.④(2)與晴天相比,陰天 ()A.①強 B.②弱 C.③強 D.④強【解析】(1)選C,(2)選D。結合箭頭可以判斷圖中①為太陽輻射,②為大氣反射,③為地面輻射,④為大氣逆輻射。第(1)題,地面輻射是近地面大氣主要直接熱源,圖中③為地面輻射。第(2)題,陰天云層厚,白天削弱作用強,到達地面的太陽輻射少,地面輻射也弱,因此①弱,②強,③弱;夜晚云層厚,保溫作用強,故④強?！狙a償訓練】最新研究發(fā)現(xiàn),鳥糞可以影響北極氣溫變化。每年遷徙至北極地區(qū)的鳥類產(chǎn)生的鳥糞被微生物分解后,會釋放約4萬噸的氨,氨與海水浪花噴灑出的硫酸鹽及水分子混合后,形成大量懸浮在空氣中的塵埃顆粒。這些塵埃顆粒物不僅集中在鳥群附近,在整個北極均有分布。下圖示意大氣受熱過程。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)鳥糞對北極地區(qū)氣溫的影響及其原理是 ()A.升高,④增強 B.升高,③增強C.降低,②增強 D.降低,①增強(2)該影響最明顯的季節(jié)是 ()A.春季 B.夏季C.秋季 D.冬季【解析】(1)選D,(2)選B。第(1)題,由材料可知鳥糞被微生物分解后,最終形成大量懸浮在空氣中的塵埃顆粒,結合圖可知塵埃顆粒增強了大氣對太陽輻射的吸收和反射①作用,使到達地面的太陽輻射減少,從而使北極地區(qū)氣溫降低。第(2)題,由材料可知鳥糞被微生物分解后,最終形成大量懸浮在空氣中的塵埃顆粒,影響北極地區(qū)的溫度,夏季北極地區(qū)氣溫高,微生物分解作用強,因此該影響最明顯的季節(jié)是夏季。能力二大氣的保溫作用【思維引導】1.大氣對地面的保溫過程是怎樣的?2.逆溫對我們的日常生產(chǎn)、生活會帶來哪些影響?1.大氣的保溫作用:基本過程地面輻射的長波輻射絕大部分被對流層中的水汽、二氧化碳吸收,然后以大氣逆輻射(長波輻射)的形式將熱量退還給地面作用減少了地面的熱量損失,使地球表面溫度特別是夜間的溫度不至于降得過低影響因素與空氣的透明度有關,如大氣中的云量、塵埃、水汽等越多,作用越明顯舉例陰天夜晚不太冷,春秋晴朗的夜晚易發(fā)生霜凍2.大氣保溫作用原理在農(nóng)業(yè)中的應用:(1)我國北方地區(qū)利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜。(2)深秋利用煙霧防霜凍。(3)干旱半干旱地區(qū)果園中鋪沙或鵝卵石不但能防止土壤水分蒸發(fā),還能增加晝夜溫差,有利于水果的糖分積累等。(4)晝夜溫差大小的分析。分析晝夜溫差的大小要結合大氣受熱過程原理,主要從地勢高低、天氣狀況、下墊面性質幾方面分析?！咎貏e提醒】大氣逆輻射并非夜晚存在大氣逆輻射是大氣輻射的一部分,白天、夜晚都存在,且白天更強。只是白天由于太陽輻射的影響,分析問題時主要側重于大氣對太陽輻射的削弱作用;夜晚,由于沒有太陽輻射,近地面氣溫主要受大氣逆輻射強弱的影響,因而易產(chǎn)生大氣逆輻射只存在夜晚的誤解?！局R拓展】1.諺語中的地理原理:十霧九晴深秋、冬季和初春的時候,早晨出現(xiàn)大霧,多數(shù)是晴天。原因在于,低溫條件下,才會形成霧。晴天的夜晚,大氣的保溫作用弱,近地面輻射降溫,氣溫較低,故易形成霧。翌日,日出后氣溫上升,過飽和狀態(tài)逐漸結束,霧也就逐漸消散,天氣晴好。所以有“十霧九晴”之說露重見晴天露的形成類似于霧,氣溫低才會形成露。說明當?shù)匾归g天氣晴朗,大氣的保溫作用弱,寒冷,大氣穩(wěn)定,地面輻射降溫強烈霜重見晴天即指霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚,原因是晴朗的夜晚,大氣逆輻射弱,大氣的保溫作用弱,氣溫降低,地表水汽凝結為霜2.逆溫的類型及成因:類型成因特點輻射逆溫在晴朗或少云的夜晚,地面輻射強,冷卻快,離地面越近,降溫越快大陸上常年均可出現(xiàn),尤其冬季最強平流逆溫暖空氣水平移動到冷的地面或水面發(fā)生的冷接觸作用愈近地表,降溫愈快鋒面逆溫冷暖氣團溫度差異顯著,暖氣團位于鋒面上部出現(xiàn)于鋒面附近地形逆溫冷空氣沿斜坡向低谷和盆地流動出現(xiàn)于山谷或盆地玉兔二號,嫦娥四號任務月球車,于2019年1月3日22時22分完成與嫦娥四號著陸器的分離,駛抵月球表面。首次實現(xiàn)月球背面著陸,成為中國航天事業(yè)發(fā)展的又一座里程碑。月球表面白天非常炎熱溫度高達160度,黑夜異常寒冷,溫度驟降到零下180度,對于玉兔二號的電子設備是一種考驗?！咎骄俊?1)玉兔二號工作時的能源主要來自哪里?(區(qū)域認知:從空間區(qū)域維度認知地理事物或現(xiàn)象)提示:太陽輻射能。(2)月球表面的溫度晝夜變化為什么劇烈?(綜合思維:從時空綜合角度分析地理事物或現(xiàn)象)提示:月球的自轉周期較長,加上白天,月球由于沒有大氣對太陽輻射的削弱作用,月面溫度升得很高;夜間由于沒有大氣的保溫效應,月面溫度驟降,氣溫很低。(2020·全國Ⅱ卷)對我國甘肅某綠洲觀測發(fā)現(xiàn),在天氣穩(wěn)定的狀態(tài)下,會季節(jié)性出現(xiàn)綠洲地表溫度全天低于周邊沙漠的現(xiàn)象。下圖呈現(xiàn)該綠洲和附近沙漠某時段內(nèi)地表溫度的變化。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)圖示觀測時段內(nèi) ()A.正午綠洲和沙漠長波輻射差值最大B.傍晚綠洲降溫速率大于沙漠C.凌晨綠洲和沙漠降溫速率接近D.上午綠洲長波輻射強于沙漠(2)導致綠洲夜間地表溫度仍低于沙漠的主要原因是綠洲 ()①白天溫度低 ②蒸發(fā)(騰)多③空氣濕度大 ④大氣逆輻射強A.①② B.②③ C.③④ D.①④【思路點撥】解答該題的思路如下:【解析】(1)選C,(2)選A。第(1)題,由圖可知,凌晨06時左右綠洲和沙漠地表溫度的變化曲線接近平行,說明降溫速率接近;地面長波輻射主要受地溫的影響,圖中顯示地表溫度差值最大時接近15時,故15時左右綠洲和沙漠的地表溫度差值最大;傍晚沙漠地溫曲線較陡,溫度下降較快,故綠洲降溫速率小于沙漠;上午綠洲地溫低于沙漠,故綠洲長波輻射弱于沙漠。第(2)題,由于沙漠白天溫度較綠洲高很多,夜間雖然沙漠降溫幅度快于綠洲,但還是會出現(xiàn)綠洲夜間地表溫度仍低于沙漠的現(xiàn)象,①正確;綠洲地表較濕潤,蒸發(fā)(騰)多,吸收熱量多,會使綠洲夜間降溫較快,溫度較低,②正確;空氣濕度大和大氣逆輻射強都會導致夜間降溫較慢,使綠洲夜間地表溫度較高,③、④錯誤?！狙a償訓練】圖甲為大氣受熱過程示意圖,圖乙為我國某地2019年12月15日和16日天氣示意圖。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)與15日相比,該地16日氣溫日較差變化的主要原因是 ()A.①減弱,③增強 B.②減弱,③增強C.②增強,③減弱 D.②增強,④減弱(2)現(xiàn)在我們都在提倡低碳生活,實現(xiàn)低碳生活會使圖甲中 ()A.①增強 B.②減弱 C.③減弱 D.④增強【解析】(1)選C,(2)選C。第(1)題,讀圖可知該地天氣狀況,15日為多云、16日為晴天;圖中顯示晴天的氣溫日較差大,這是由于白天大氣對太陽輻射的削弱作用較弱,太陽輻射較強,近地面氣溫較高;而夜晚,由于空氣中的云量較少,大氣逆輻射弱,即保溫作用弱,氣溫較低,故氣溫日較差較大;故與15日相比,該地16日氣溫日較差變化的主要原因是②增強,③減弱。第(2)題,提倡低碳生活,可以減少二氧化碳的排放,從而減少二氧化碳對地面輻射(圖中④)的吸收,進而減弱大氣逆輻射(圖中③)。圖形1對流層大氣受熱過程示意圖圖形2太陽、地面、大氣、宇宙之間熱力作用圖1.圖形實質:試題中的各種大氣受熱過程變式圖實質都是教材圖呈現(xiàn)的大氣受熱過程示意圖呈現(xiàn)的大氣的最重要能量來源、直接熱源、大氣對太陽輻射的削弱作用、大氣的受熱過程、大氣的保溫作用等知識。2.學科素養(yǎng):讀懂此圖需要具備一定的地理區(qū)域認知、綜合思維等學科素養(yǎng)。大氣的受熱過程示意(1)大氣的最重要能量來源、近地面大氣的直接熱源分別是什么?提示:太陽輻射地面輻射。(2)大氣對太陽輻射削弱作用主要有哪些?提示:吸收、反射、散射。(3)大氣的受熱過程是怎樣的?提示:大部分太陽短波輻射到達地面使地面增溫,地面增溫后以長波形式向大氣傳遞能量,大氣吸收地面長波輻射而增溫。(水平1)讀大氣熱力作用過程圖,回答1、2題。1.圖中①②③三個箭頭所示輻射依次是 ()A.大氣逆輻射、地面輻射、太陽輻射B.太陽輻射、地面輻射、大氣逆輻射C.地面輻射、大氣逆輻射、太陽輻射D.太陽輻射、大氣逆輻射、地面輻射2.圖中表示大氣保溫作用的數(shù)字代碼是 ()A.① B.② C.③ D.④【解析】1選B,2選C。第1題,圖中①為太陽輻射、②為地面輻射、③為大氣逆輻射。第2題,圖中表示大氣保溫作用的是大氣逆輻射?！狙a償訓練】(2021·廣東聯(lián)考)2020年11月,我國自主研發(fā)的一種新型的可拆裝式方艙營房,亮相海拔4000多米的某高原部隊駐地,該營房主要由屋頂太陽能面板、玻璃房和起居室三部分組成(下圖),讀圖,完成(1)、(2)題。(1)圖中方艙營房的太陽能面板、玻璃房的主要功能是 ()A.防雨雪B.防輻射C.防缺氧D.防低溫(2)屋頂?shù)奶柲苊姘鍟?()A.增強太陽輻射 B.減弱地面輻射C.增加地面反射 D.增強大氣逆輻射【解析】(1)選D,(2)選B。第(1)題,由材料中海拔4000多米的駐地安裝可知,隨著海拔的上升氣溫下降,當?shù)貧鉁氐?太陽能面板可以收集太陽熱能,玻璃房有保溫功能;方艙營房可以防雨雪、防輻射,但不是主要