第二章第三節(jié)大氣環(huán)境(課時(shí)1)

1、第三節(jié)大 氣 環(huán) 境第1課時(shí)對(duì)流層大氣的受熱過程2014年12月28日早晨,一架亞航QZ8501航班客機(jī)從印尼泗水飛往新加坡途中與地面控制中心失去聯(lián)系后墜毀,機(jī)上載有162人全部遇難。這架客機(jī)飛行員最后一次與空管中心通話是在清晨6時(shí)12分,當(dāng)時(shí)飛行員“要求左轉(zhuǎn)并提升至38000英尺(11582米)避風(fēng)”,但是空管中心沒有立即同意他的請(qǐng)求。同學(xué)們,為什么飛行員認(rèn)為提高飛行高度,飛機(jī)會(huì)更安全呢?這節(jié)課就讓我們來探尋大氣層的秘密。1.了解大氣的垂直分層結(jié)構(gòu),理解各層的主要特征及其與人類活動(dòng)的關(guān)系。2.理解對(duì)流層大氣的受熱過程,掌握溫室效應(yīng)的原理。一、大氣垂直分層1.對(duì)流層:氣溫隨高度增加而,空氣運(yùn)動(dòng)

2、顯著,天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變。 2.平流層:氣溫隨高度增加而,大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主。 3.高層大氣:氣溫隨高度增加先后。 二、大氣的受熱過程1.大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用(1)吸收 吸收波長較短的 ; 和二氧化碳吸收波長較長的紅外線。 (2)散射和。 2.地面輻射(1)地面輻射為長波輻射,是對(duì)流層大氣增溫的直接熱源。(2)影響因素:因素和下墊面因素。 3.大氣逆輻射:射向地面的大氣輻射稱為大氣逆輻射,對(duì)地面起到作用。 【答案】降低對(duì)流升高降低升高選擇性臭氧紫外線水汽反射緯度保溫1.可作為“地球的天然屏障”的是哪一層?人類活動(dòng)

3、對(duì)這一層有怎樣的影響?【提示】平流層中的臭氧層。人類排放大量的氟氯烴,導(dǎo)致臭氧減少。2.玻璃溫室的保溫原理是什么?【提示】溫室頂棚的玻璃窗(塑料薄膜)對(duì)太陽輻射幾乎是透明的,太陽輻射可以順利地進(jìn)入溫室內(nèi)部,溫室內(nèi)部接收太陽輻射以后,也要向外放出地面輻射,但這種地面長波輻射卻難以穿透溫室頂棚的玻璃窗(塑料薄膜),使得從太陽輻射那里獲得的能量得以保存在大棚內(nèi)部。1.詩句“我欲乘風(fēng)歸去,又恐瓊樓玉宇,高處不勝寒”反映的是()。A.平流層大氣的逆溫現(xiàn)象B.對(duì)流層大氣垂直方向上氣溫變化C.海拔越高,空氣越稀薄,大氣吸收的太陽輻射越少D.海拔越高,氣壓越高,到達(dá)的地面輻射越少【解析】“高處不勝寒”是關(guān)鍵詞

4、,體現(xiàn)了對(duì)流層大氣垂直方向上氣溫遞減的現(xiàn)象?！敬鸢浮緽2.由于大氣的散射作用而產(chǎn)生的自然現(xiàn)象有()。晴朗的天空呈蔚藍(lán)色;日落后和日出前仍有一段時(shí)間天空是明亮的夏天天空多云,白天氣溫不太高陰天的室外和晴天的室內(nèi),沒有太陽光的直接照射也是明亮的多云的夜晚通常比晴朗的夜晚溫暖些A.B.C.D.【解析】夏天白天多云,反射強(qiáng),氣溫不高;多云的夜晚因大氣逆輻射強(qiáng),氣溫比晴朗的夜晚高。【答案】C讀大氣受熱過程圖,回答34題。3.下列使近地面大氣溫度升高的熱量傳遞過程順序,正確的是()。A.B.C.D.4.影響對(duì)流層大氣溫度隨高度升高而遞減的是箭頭()。A.B.C.D.【解析】第3題,讀圖可以看出,是太陽輻射

5、,是地面輻射,是大氣逆輻射,是到達(dá)地面的太陽輻射。近地面大氣溫度升高的熱量傳遞的順序是。第4題,地面輻射是對(duì)流層大氣的直接的主要熱源,因此應(yīng)該為箭頭。【答案】3.B4.B探究一大氣的垂直分層互動(dòng)探究結(jié)合教材圖2-23“大氣的垂直分層示意”及下圖,回答下列問題。(1)說出大氣垂直分層中A、B、C三層的名稱。(2)A層氣溫如何變化?B層氣溫如何變化?原因分別是什么?(3)二氧化碳和臭氧分別有什么作用?人類活動(dòng)對(duì)其含量有何影響?(4)簡述平流層適宜飛機(jī)飛行的原因。(5)燃燒礦物燃料、毀林等使大氣中的二氧化碳濃度升高,這會(huì)有何影響?會(huì)帶來什么問題?(6)簡述對(duì)流層與人類關(guān)系最為密切的原因。【答案】(1

6、)A.對(duì)流層,B.平流層,C.高層大氣。(2)A層氣溫變化隨高度的增加而遞減。原因:地面是對(duì)流層大氣的主要直接熱源,離地面越遠(yuǎn),氣溫越低。B層氣溫隨高度增加而升高。原因:該層的氣溫基本上不受地面影響,而是靠臭氧吸收太陽紫外線而增溫的。(3)二氧化碳是綠色植物進(jìn)行光合作用的基本原料,并對(duì)地面起保溫作用;臭氧能大量吸收太陽紫外線,保護(hù)地球上的生物免受過多紫外線的傷害,被譽(yù)為“地球生命的保護(hù)傘”。由于人類活動(dòng)的影響,使得大氣中二氧化碳含量不斷增加,臭氧總量減少。(4)平流層中大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主,水汽少,雜質(zhì)小,能見度好,故非常適宜飛行。(5)影響:使大氣逆輻射增強(qiáng),近地面氣溫升高。帶來的問題:溫室效

7、應(yīng)、全球變暖。(6)主要原因:一是人類生活在對(duì)流層的底部;二是云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在對(duì)流層。歸納總結(jié)名稱氣溫垂直分布規(guī)律主要原因高層大氣隨高度增加底部下降,上部上升底部熱量來源于臭氧層,上部來自氧原子吸收的大量紫外線平流層隨高度增加而上升,30千米以上迅速上升2227千米附近的臭氧層大量吸收紫外線對(duì)流層隨高度增加而遞減,垂直遞減率為0.6 /100 m地面是對(duì)流層大氣的主要熱源探究二對(duì)流層大氣的受熱過程互動(dòng)探究1.讀教材“大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用”表、圖2-24、圖2-25、圖2-26和閱讀材料“大氣的溫室效應(yīng)和保溫作用”,回答下列問題。(1)太陽輻射經(jīng)過大氣層時(shí)受到哪些削弱作用?(

8、2)大氣中的哪些成分對(duì)太陽輻射有吸收作用?這種吸收作用有選擇性嗎?說明理由。(3)大氣中的哪些成分對(duì)太陽輻射有散射作用?在太陽輻射的可見光中,哪種光最容易被散射?(4)大氣中的哪些成分對(duì)太陽輻射有反射作用?這種反射作用有選擇性嗎?(5)地面對(duì)穿過大氣的太陽輻射有何作用?(6)教材圖2-26反映了太陽輻射在地球上的分布受哪個(gè)因素的影響?為什么?【答案】(1)反射、散射和吸收。(2)平流層中的臭氧和對(duì)流層中的水汽和二氧化碳。大氣對(duì)太陽輻射的吸收作用有選擇性,因?yàn)槠搅鲗又械某粞踔饕兆贤饩€,而對(duì)流層中的水汽和二氧化碳主要吸收紅外線。(3)空氣分子和細(xì)小塵埃。波長較短的藍(lán)色光。(4)云層。沒有選擇性

9、。(5)大部分被吸收,一小部分被地面反射。(6)緯度。低緯度地區(qū)的太陽高度角大,單位面積獲得的太陽輻射能多,且太陽輻射經(jīng)過大氣層的路程短,被大氣削弱的少,地球表面吸收的太陽輻射就多;高緯度地區(qū)的情況則相反。2.結(jié)合下面幾幅示意圖,回答下列問題。(1)直觀圖解大氣對(duì)太陽輻射的削弱過程(如下圖所示),為什么說“太陽暖大地”?(2)溫度曲線反映大氣的受熱過程(如下圖所示)。太陽輻射、地面輻射、大氣輻射有何特點(diǎn)?“大地暖大氣”該如何解釋?(3)直觀圖解大氣受熱過程(如下圖所示) ,為什么說最終“大氣返大地”?(4)讀太陽高度與受熱面大小的關(guān)系圖,分析全球熱量由低緯向高緯遞減的原因?！敬鸢浮?1)“太陽

10、暖大地”:太陽輻射能是地球上最主要的能量來源,雖然需要穿過厚厚的大氣,但大氣直接吸收的太陽輻射能量很少,只有臭氧和氧原子吸收一部分波長較短的紫外線,水汽和二氧化碳吸收波長較長的紅外線,而能量最強(qiáng)的可見光被吸收的很少,絕大部分透過大氣射到地面,地面因吸收太陽輻射能而增溫。(2)任何物體都要向外輻射能量,物體的溫度越高,輻射中最強(qiáng)部分的波長越短;反之則相反。太陽的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地面的溫度;大氣的溫度又略低于地面的溫度。所以這三者對(duì)比,太陽輻射屬于短波輻射,而地面輻射、大氣輻射屬于長波輻射。地面增溫的同時(shí)向外輻射熱量。相對(duì)于太陽短波輻射,地面輻射是長波輻射,除少數(shù)透過大氣返回宇宙空間外,絕大部分(75

11、%95%)被近地面大氣中的水汽和二氧化碳吸收,使大氣增溫。(3)大氣在增溫的同時(shí),也向外輻射熱量,既向上輻射,也向下輻射,其中大部分朝向地面,稱為大氣逆輻射,大氣逆輻射把熱量還給地面,在一定程度上補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量,對(duì)地面起了保溫作用。(4)同束光線,太陽高度越大,輻射面積越小,即單位面積太陽輻射越強(qiáng);太陽高度越大,太陽輻射經(jīng)過的大氣路程越短,大氣對(duì)其削弱越少,太陽輻射越強(qiáng)。緯度越高,年平均正午太陽高度越小。歸納總結(jié)1.大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用作用形式作用特點(diǎn)參與作用的大氣成分被削弱的輻射形成的自然現(xiàn)象反射無選擇性云層、較大塵埃各種波長的太陽輻射夏季多云的白天,氣溫不太高散射選擇性空氣分

12、子、微小塵埃波長較短的藍(lán)、紫光晴朗天空呈蔚藍(lán)色吸收選擇性臭氧、水汽、二氧化碳紫外線、紅外線2.大氣受熱過程圖示讀圖,回答12題。1.下列關(guān)于圖中內(nèi)容的敘述,正確的是()。A.大氣垂直分層的依據(jù)是高度、溫度和氣壓的變化B.隨高度增加氣溫漸高,氣壓漸低C.距地面20千米處氣壓降為地面的一半D.對(duì)流層垂直方向上溫度變化范圍是20 -60 2.下列關(guān)于圖中層大氣的敘述,正確的是()。A.層大氣厚度隨緯度增加而增厚B.層因氧原子吸收紫外線而增溫C.中緯度大陸地區(qū)冬季夜間層大氣易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象D.層復(fù)雜的天氣現(xiàn)象不利于飛行【解析】第1題,大氣垂直分層的依據(jù)是溫度、密度和大氣運(yùn)動(dòng)狀況;隨高度的增加,不同層次溫

13、度變化不同;對(duì)流層氣溫隨高度增加而降低,海拔每升高100米,氣溫下降約0.6 ;由對(duì)流層的高度可知其溫度變化為20 -60 。第2題,為對(duì)流層,為平流層。對(duì)流層大氣厚度隨緯度增加而減小;平流層因臭氧吸收紫外線而增溫;平流層大氣運(yùn)動(dòng)以平流運(yùn)動(dòng)為主,有利于飛行。中緯度冬季,由于陸地降溫快,導(dǎo)致近地面氣溫低,易形成逆溫現(xiàn)象。【答案】1.D2.C3.讀大氣對(duì)地面保溫作用的過程示意圖,回答下列問題。(1)寫出相應(yīng)的輻射名稱的代號(hào)。圖中表示地面吸收的長波輻射是,短波輻射是;表示大氣吸收的短波輻射是,長波輻射是。能使大氣增溫的輻射是,能對(duì)地面起保溫作用的輻射是。被反射和散射回宇宙空間的是。 (2)

14、其中降低了白天的最高氣溫,提高了夜間的最低氣溫,從而了氣溫日較差。 (3)在晚秋或寒冬,用人造煙幕來防御霜凍的原理是。 【解析】太陽輻射到達(dá)地面,地面吸收太陽輻射后地面增溫;地面增溫后產(chǎn)生地面輻射(長波),大氣強(qiáng)烈吸收地面輻射而增溫;大氣產(chǎn)生大氣輻射,它將其中很大一部分返回給地面,稱之為大氣逆輻射。大氣逆輻射在很大程度上彌補(bǔ)了地面輻射所損失的能量,從而對(duì)地面起到了保溫作用。從大氣對(duì)地面的保溫作用這一過程中,不難得出地面輻射是近地面大氣(對(duì)流層)的主要的、直接的熱量來源,而地面輻射的主要能量來源是太陽輻射。太陽輻射是地球上(地面和大氣)最根本的能量來源。對(duì)地面直接起保溫作用的

15、是大氣逆輻射?！敬鸢浮?1)FDCHC、HFK(2)KF減小(3)增強(qiáng)大氣逆輻射作用【答案】平流層散射保溫一、選擇題讀大氣受熱過程示意圖,回答12題。1.青藏高原氣溫比同緯度四川盆地低的主要原因是()。A.和較小B.和較小C.和較小D.和較小2.與青藏高原小麥產(chǎn)量高、質(zhì)量好有關(guān)的是()。A.小大B.大小C.小大D.大小【解析】由圖可知為太陽輻射,為地面輻射,為大氣逆輻射,為大氣輻射射向宇宙空間的部分。青藏高原地勢高、空氣稀薄,較小使得其氣溫比同緯度的四川盆地低,同時(shí)由于大小導(dǎo)致當(dāng)?shù)靥栞椛鋸?qiáng)、氣溫日較差大而使得小麥產(chǎn)量高,質(zhì)量好?！敬鸢浮?.D2.B3.下列關(guān)于平流層的敘述,正確的是()。A.

16、大氣以水平運(yùn)動(dòng)為主,故稱平流層B.氣溫隨高度增加而遞減C.該層中的CO2可吸收大量紫外線D.天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變【解析】平流層下層隨高度增加,氣溫變化很小,在30千米以上,氣溫隨高度增加而迅速上升;平流層中的臭氧能吸收大量太陽紫外線;平流層的水汽、固體雜質(zhì)極少,無氣晴朗,無復(fù)雜多變的天氣現(xiàn)象?！敬鸢浮緼4.下圖中四地晝夜溫差最小的是()?！窘馕觥吭茖訉?duì)太陽輻射有削弱作用,對(duì)地面有保溫作用;白天有云,溫度不致過高,夜晚有云,溫度不致過低,故日溫差小?！敬鸢浮緿我國某中學(xué)地理研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)霜凍現(xiàn)象進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。下圖是他們通過長期收聽天氣預(yù)報(bào)繪制的我國東部地區(qū)的平均初霜、終霜日期曲線圖。讀圖,回答5

17、6題。5.圖中初霜、終霜出現(xiàn)時(shí)間差異很大,造成這種差異的根本因素是()。A.作物品種B.緯度位置C.海陸位置D.地形6.下列不利于霜凍發(fā)生的條件是()。A.天氣嚴(yán)寒B.地面輻射強(qiáng)C.微風(fēng)D.大氣逆輻射強(qiáng)【解析】第5題,由圖可知,緯度越高,初霜越早,終霜越晚;霜期越長,這主要是受緯度因素的影響。第6題,霜凍的出現(xiàn)與低溫和氣溫下降有關(guān),天氣嚴(yán)寒,地面輻射強(qiáng)及微風(fēng)都有利于地面出現(xiàn)霜凍,大氣逆輻射強(qiáng),保溫作用強(qiáng),不利于霜凍的出現(xiàn)?！敬鸢浮?.B6.D二、綜合題7.讀圖,回答下列問題。(1)圖中箭頭表示大氣對(duì)太陽輻射具有作用。 (2)圖中箭頭說明大氣對(duì)地面具有作用。 (3)圖A比無云

18、時(shí)大氣溫度較,主要原因是。 (4)圖B比無云時(shí)大氣溫度較,主要原因是 。 (5)由此說明地球上存在生命的條件之一是 。 【解析】白天,主要考慮大氣對(duì)太陽輻射削弱作用的強(qiáng)弱對(duì)溫度的影響,云層對(duì)太陽輻射的反射作用強(qiáng),所以白天多云比晴天溫度低。夜晚沒有太陽輻射,近地面大氣主要表現(xiàn)在逆輻射強(qiáng)弱對(duì)氣溫的影響,晴天時(shí)大氣逆輻射弱。另外,此圖還說明,地球上厚厚的大氣既適宜生物呼吸,同時(shí)也保證了地球上有適宜的溫度?！敬鸢浮?1)反射(2)保溫(3)低云層對(duì)太陽輻射的反射作用削弱了到達(dá)地面的太陽輻射(4)高云層加強(qiáng)了大氣逆輻射(5)地球大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用和

19、對(duì)地面的保溫作用是形成地球適宜生物生存的溫度條件的重要原因之一太陽輻射經(jīng)過大氣的路程愈短,其能量被大氣削弱的愈少,到達(dá)地面的太陽輻射愈多,太陽輻射強(qiáng)度愈大。讀圖,回答89題。8.圖中甲、乙、丙、丁四地太陽輻射最強(qiáng)和最弱的分別是()。A.甲地、乙地B.乙地、丙地C.丙地、丁地D.甲地、丁地9.產(chǎn)生乙現(xiàn)象的原因可能是()。A.天空多云B.天空晴朗C.地勢較低D.地勢平坦【解析】第8題,讀圖可知,該坐標(biāo)圖縱坐標(biāo)表示太陽輻射強(qiáng)度,越向上表示太陽輻射強(qiáng)度越大;橫坐標(biāo)表示太陽輻射經(jīng)過大氣路程的長短,越向右表示經(jīng)過的大氣路程越長。由此可以判斷甲地太陽輻射強(qiáng)度最強(qiáng),丁地太陽輻射強(qiáng)度最弱。第9題,太陽輻射經(jīng)過大

20、氣路程越長,對(duì)太陽輻射的削弱作用越大,而乙地太陽輻射經(jīng)過大氣路程較短,但太陽輻射較弱的原因可能是該地多云天氣較多?！敬鸢浮?.D9.A10.閱讀材料,回答問題。材料一由于“逆溫層”的存在,大氣很穩(wěn)定,對(duì)流作用減弱,空氣中水汽、塵埃和其他污染物不易向高空擴(kuò)散,只能滯留在近地面。材料二見下圖。張華居住在某重工業(yè)城市,他習(xí)慣在清晨的林蔭道上跑步,根據(jù)以上材料說明他選擇的鍛煉時(shí)間是否科學(xué)。請(qǐng)幫他分析原因,并說出他應(yīng)該在什么時(shí)候鍛煉身體最適宜?！窘馕觥繌膱D中看出,早晨由于地面降溫的影響,近地面易形成逆溫層,不利于大氣污染物的擴(kuò)散,污染物濃度高;日出前植物以呼吸作用釋放二氧化碳為主,故清晨空氣中二氧化碳含量較