2024高中地理第二章自然環(huán)境中的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量交換3-1對(duì)流層大氣的受熱過程學(xué)案湘教版必修1

PAGE14-第1課時(shí)對(duì)流層大氣的受熱過程(填一填)一、大氣的垂直分層二、對(duì)流層大氣的受熱過程1．大氣對(duì)太陽輻射的減弱作用大氣對(duì)太陽輻射的減弱作用主要表現(xiàn)為選擇性汲取、散射和反射，但干潔空氣對(duì)于太陽輻射近乎“完全透亮”。2.地面輻射和大氣輻射3.影響地面輻射的主要因素(1)緯度因素：太陽輻射強(qiáng)度由低緯向兩極遞減，從而產(chǎn)生地面輻射的緯度差異。(2)下墊面因素：下墊面狀況不同，汲取和反射的太陽輻射比例也不同，使地面輻射的改變與緯度改變不完全一樣。(3)其他因素：其中氣象因素的影響最大，同緯度地區(qū)年日照時(shí)數(shù)的長短影響地面獲得太陽輻射的多少。(做一做)1．一架飛機(jī)從赤道飛往北極，始終保持在12千米的高度，這架飛機(jī)是從(B)A．對(duì)流層飛往對(duì)流層B．對(duì)流層飛往平流層C．平流層飛往對(duì)流層D．平流層飛往平流層解析：對(duì)流層大氣的主要熱源是地面輻射，對(duì)流層上界高度隨緯度改變而改變。它的高度因緯度而不同，在低緯度地區(qū)平均高度為17～18千米，在中緯度地區(qū)平均高度為10～12千米，在高緯度地區(qū)平均高度為8～9千米。所以這架飛機(jī)是從對(duì)流層飛往平流層。2．關(guān)于地球大氣各層熱量來源的敘述，正確的是(C)A．高層大氣熱量主要來自地面輻射B．平流層大氣熱量來自對(duì)流層頂C．對(duì)流層大氣熱量主要來自地面輻射D．對(duì)流層大氣熱量主要來自太陽輻射解析：高層大氣的熱量來自氧原子汲取的紫外線；平流層熱量為臭氧汲取的紫外線；對(duì)流層的干脆熱源主要為地面。3．圖中四地晝夜溫差最小的是(D)解析：有云的白天不太熱，夜晚不太冷，溫差較小。4．讀圖，影響地面接受太陽輻射總量大小的主要因素是(C)A．植被多少B．大氣厚度C．太陽高度D．地形起伏解析：太陽高度角的大小確定陽光在大氣中經(jīng)過的路徑長短，路徑越長大氣的減弱作用越強(qiáng)，地面得到的太陽輻射越少；還與陽光在地面分布的面積大小有關(guān)，分布面積越大，太陽輻射越弱。主題一大氣的垂直分層大型客機(jī)在飛行時(shí)，往往飛得越高越平安。你知道這是為什么嗎？提示：飛機(jī)高度越高，大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)越弱，能見度越高，越有利于飛機(jī)飛行。1．大氣分層及特點(diǎn)(1)大氣垂直分層依據(jù)依據(jù)大氣在垂直方向上溫度、密度和大氣運(yùn)動(dòng)狀況的差異，自下而上分為對(duì)流層、平流層和高層大氣。(2)各層主要特點(diǎn)2.對(duì)流層氣溫的改變規(guī)律(1)氣溫垂直遞減率的改變正常狀況下，氣溫隨海拔上升而漸漸降低，海拔每上升100m，氣溫下降約0.6℃(如圖1)，但是在不同的地點(diǎn)和不同的時(shí)間，可能會(huì)小于0.6℃或者大于0.6℃，如圖2表現(xiàn)為曲線變陡或變緩，在①狀況下，大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)會(huì)更加劇烈，在②狀況下，大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)會(huì)減弱，大氣比較穩(wěn)定。(2)逆溫現(xiàn)象及危害①在肯定條件下，對(duì)流層的某一高度有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)氣溫隨高度增加而上升的現(xiàn)象或者氣溫隨高度增加而降低的幅度小于垂直遞減率，這種現(xiàn)象我們稱之為“逆溫”。詳細(xì)如下表所示：②輻射逆溫的生消過程：無逆溫→逆溫生成→逆溫層最厚→逆溫減弱→逆溫消逝下圖為大氣垂直分層示意圖，讀圖回答1～2題。1．圖中正確表示大氣層氣溫改變的曲線是(B)A．①B．②C．③D．④解析：大氣層分為對(duì)流層、平流層和高層大氣，結(jié)合各層氣溫改變趨勢及近地面氣溫推斷②正確。2．下列關(guān)于Ⅰ、Ⅱ兩層的說法正確的是(C)A．Ⅰ層上部熱下部冷，有利于空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)B．Ⅱ?qū)由喜繜嵯虏坷洌欣诳諝鈱?duì)流運(yùn)動(dòng)C．Ⅰ層上部冷下部熱，有利于空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)D．Ⅱ?qū)由喜坷湎虏繜幔欣诳諝鈱?duì)流運(yùn)動(dòng)解析：對(duì)流層下部熱上部冷，利于空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)；平流層上部熱下部冷，空氣以水平運(yùn)動(dòng)為主。3．近年來，霧霾天氣在我國頻繁出現(xiàn)，空氣質(zhì)量問題已引起全社會(huì)高度關(guān)注。下圖是氣溫垂直分布的4種情形。圖中最有利于霧霾大氣污染物擴(kuò)散的情形是(A)A．①B．②C．③D．④解析：從圖中的四種氣溫分布圖來看，②、③、④三種氣溫分布圖中均出現(xiàn)了逆溫，逆溫不利于空氣的擴(kuò)散。只有①圖中的氣溫，隨著海拔高度的上升，氣溫是降低的，大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著，故最有利于空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，故選A。主題二對(duì)流層大氣的受熱過程《齊民要術(shù)》中有這樣一段描述：“凡五果，花盛時(shí)遭霜，則無子。天雨新晴，北風(fēng)寒徹，是夜必霜。此時(shí)放火作煴，少得煙氣，則免于霜矣。”[煴：無煙的微火]“放火作煴，少得煙氣，則免于霜”的緣由是什么？提示：“煙氣”主要成分是二氧化碳，增加大氣逆輻射，對(duì)地面起保溫作用。1．大氣對(duì)太陽輻射的減弱作用大氣對(duì)太陽輻射的減弱作用主要包括汲取、散射、反射三種形式，詳細(xì)如下圖和表所示：2.大氣的增溫過程和大氣對(duì)地面的保溫作用大氣的增溫過程主要包括三個(gè)方面，結(jié)合下圖歸納總結(jié)如下：(1)“太陽暖大地”：太陽輻射到達(dá)地面，地面汲取太陽輻射后增溫。(2)“大地暖大氣”：地面增溫后產(chǎn)生地面輻射(長波)，大氣劇烈汲取地面輻射而增溫。(3)“大氣還大地”：大氣產(chǎn)生大氣輻射，其中向下的部分稱為“大氣逆輻射”，它將其中很大部分返還給地面。“大氣逆輻射”在很大程度上彌補(bǔ)了地面輻射所損失的熱量，從而起到了保溫作用。3．影響地面輻射的因素主要因素主要影響緯度因素緯度越高，年平均正午太陽高度角越小，太陽輻射經(jīng)過大氣的路徑越長，大氣的減弱作用越大，太陽光線射到地面的角度越小，單位面積地面汲取的熱量越少，所產(chǎn)生的地面輻射越少季節(jié)因素夏季，地面獲得的太陽輻射多，地面輻射強(qiáng)；冬季，地面獲得的太陽輻射少，地面輻射也較少地勢因素地勢越高，空氣越淡薄，大氣的減弱作用和保溫作用越差，地面輻射晝夜差別越大地形因素陽坡接收太陽輻射多，地面輻射強(qiáng)；坡度與太陽光線越垂直，地面輻射也越強(qiáng)地面性質(zhì)下墊面狀況不同，汲取和反射的太陽輻射比例不同，硬化地面、冰雪反射率較高，水體、植被反射率較低，導(dǎo)致各地地面汲取熱量、輻射不同氣象因素同緯度地區(qū)，天氣狀況不同，日照時(shí)數(shù)長短不同，從而影響地面獲得的太陽輻射不同，導(dǎo)致地面輻射強(qiáng)度不同圖解太陽輻射、地面輻射、大氣(逆)輻射之間的關(guān)系下面是大氣受熱過程示意圖，完成1～3題。1．圖中序號(hào)含義正確的是(A)A．①太陽輻射 B．②地面輻射C．③大氣逆輻射 D．④減弱作用解析：圖示大氣熱力作用的基本過程，①表示到達(dá)大氣上界的太陽輻射，太陽輻射穿過大氣會(huì)被大氣減弱，則②表示到達(dá)地面的太陽輻射；地面汲取了太陽輻射則發(fā)出地面輻射③，大氣對(duì)地面長波輻射具有很強(qiáng)的汲取實(shí)力，之后大氣發(fā)出大氣輻射，其中射向地面的部分④表示大氣逆輻射。大氣逆輻射把能量還給了地面，對(duì)地面起了保溫作用。2．近地面大氣的主要干脆熱源是(C)A．①B．②C．③D．④解析：近地面大氣對(duì)太陽輻射的汲取作用不強(qiáng)，而對(duì)地面長波輻射具有很強(qiáng)的汲取實(shí)力，故近地面大氣的干脆熱源是地面輻射。3．沙漠地區(qū)白天氣溫高主要因?yàn)?B)A．①增加B．②較強(qiáng)C．③減弱D．④不變解析：沙漠地區(qū)云少，大氣對(duì)太陽輻射的減弱作用弱，到達(dá)地面的太陽輻射多，氣溫較高。4．下圖為地球大氣受熱過程示意圖，大氣中(B)A．臭氧層遭到破壞，會(huì)導(dǎo)致①增加B．二氧化碳濃度降低，會(huì)使②削減C．可吸入顆粒物增加，會(huì)使③增加D．出現(xiàn)霧霾，會(huì)導(dǎo)致④在夜間削減解析：先依據(jù)圖確定各箭頭的含義，臭氧主要汲取太陽輻射中的紫外線，臭氧遭到破壞，會(huì)導(dǎo)致①削減，A項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化碳主要汲取地面長波輻射，其濃度降低必定導(dǎo)致②削減，B項(xiàng)正確；可吸入顆粒物增加，導(dǎo)致大氣對(duì)太陽輻射的反射和散射的作用加強(qiáng)，到達(dá)地面的太陽輻射削減，故③會(huì)削減，C項(xiàng)錯(cuò)誤；霧霾天氣污染物不簡單擴(kuò)散，會(huì)增加大氣逆輻射，④會(huì)增加，導(dǎo)致溫度上升，D項(xiàng)錯(cuò)誤。讀下圖，完成1～2題。1．關(guān)于圖中內(nèi)容的敘述，正確的是(D)A．大氣垂直分層的依據(jù)是高度、溫度和氣壓的改變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改變范圍是20～－60℃解析：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，不同層次溫度改變不同；對(duì)流層氣溫隨高度增加而降低，海拔每上升100米，氣溫下降約0.6℃；由對(duì)流層的高度可知其溫度改變?yōu)?0～－60℃。2．關(guān)于圖中①②層大氣的正確敘述是(C)A．①層大氣厚度隨緯度增加而增厚B．②層因氧原子汲取紫外線而增溫C．中緯度大陸地區(qū)冬季夜間①層大氣易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象D．②層困難的天氣現(xiàn)象不利于飛行解析：①為對(duì)流層，②為平流層。對(duì)流層大氣厚度隨緯度增加而減小；平流層因臭氧汲取紫外線而增溫；平流層大氣運(yùn)動(dòng)以平流運(yùn)動(dòng)為主，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。讀某工業(yè)區(qū)不同時(shí)段氣溫垂直分布圖，完成3～4題。3．為削減污染，排污煙囪最好高度不低于(A)A．300mB．200mC．100mD．50m解析：由氣溫垂直遞減率的改變知，圖示是逆溫發(fā)生、發(fā)展、消逝的過程，逆溫層最高達(dá)300m，所以排污煙囪的高度不應(yīng)低于300m。4．下列時(shí)段中，最有利于近地面污染物凈化的是(D)A．19時(shí)～22時(shí) B．4時(shí)～7時(shí)C．7時(shí)～10時(shí) D．13時(shí)～16時(shí)解析：氣溫呈現(xiàn)下熱上冷有利于空氣對(duì)流。讀不同性質(zhì)地面的反射率圖，完成5～6題。5．反射率最低的是(C)A．新雪B．耕地C．海洋D．沙土解析：干脆由圖知，反射率最低的是海洋，只有7%左右，赤道處更低，為2%。6．夏季，其他條件基本一樣時(shí)，海洋比陸地溫度低，林地比裸地溫度低，這說明(A)A．反射率不是確定溫度凹凸的唯一因素B．海洋比陸地反射率高C．反射率高，汲取太陽輻射多，溫度高D．林地比裸地反射率高解析：夏季，同緯度地區(qū)相比，海洋溫度低，這主要是海陸熱力性質(zhì)差異造成的，說明反射率不是確定溫度凹凸的唯一因素。7．讀對(duì)流層大氣受熱過程示意圖，完成下列問題。(1)圖中字母A表示大氣和地面的反射，B表示地面輻射射向宇宙空間，C表示大氣輻射射向宇宙空間。(2)冬半年的霜凍多發(fā)生在晴朗的夜間，其緣由是晴朗少云，大氣對(duì)地面的保溫作用弱，氣溫下降快，這一緣由與圖中甲、乙、丙中的丙過程有關(guān)。多云的白天比晴朗的白天氣溫低，緣由是白天多云，大氣對(duì)太陽輻射的減弱作用強(qiáng)，這一緣由與圖中甲、乙、丙中的甲過程有關(guān)。(3)對(duì)