2025版新教材高中地理第2章自然地理要素及現(xiàn)象第3節(jié)大氣受熱過程與熱力環(huán)流第1課時大氣的受熱過程講義中圖版必修1

PAGE1-第三節(jié)大氣受熱過程與熱力環(huán)流第1課時大氣的受熱過程學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解大氣對太陽輻射的汲取、反射作用。2.理解太陽輻射、地面輻射和大氣輻射之間的關(guān)系。(難點)3.駕馭大氣的受熱過程和大氣保溫作用的基本原理。(重點、難點)1．大氣熱量的根原來源：太陽輻射。2．大氣對太陽輻射的減弱作用(1)減弱作用的成因或特性代號減弱作用成因或特性①反射作用大氣中的云層和較大的塵埃對太陽輻射的作用②散射作用大氣中的空氣分子或細(xì)小塵埃對太陽輻射的作用③汲取作用具有選擇性：臭氧劇烈汲取紫外線；水汽和二氧化碳主要汲取紅外線(2)太陽輻射分布不均①表現(xiàn)：由低緯度向兩極遞減。②緣由：低緯度地區(qū)太陽高度角大，太陽輻射經(jīng)過大氣層的路徑短，被大氣減弱的少，地面汲取的太陽輻射多。高緯度地區(qū)相反。3．大氣對地面的保溫作用(1)能量來源：地面是大氣主要的干脆熱源，即大氣主要是汲取A地面輻射而增溫。(2)保溫原理：大氣輻射大部分以B大氣逆輻射的形式把熱量返還地面，對地面起到了保溫作用，人們通常稱之為大氣的“溫室效應(yīng)”。(3)影響①降低白天近地面的氣溫，提高夜間溫度，縮小了氣溫日較差。②為生命活動供應(yīng)了相宜的溫度條件。[特殊提示]大氣逆輻射始終是存在的，且白天因氣溫較高，大氣逆輻射更強(qiáng)。但夜晚大氣逆輻射作用更重要。(1)大氣對太陽輻射的汲取具有選擇性。 ()(2)太陽輻射是近地面大氣的干脆熱源。 ()(3)低緯度太陽高度角大，太陽輻射被減弱的多。 ()(4)大氣逆輻射對地面起到保溫作用。 ()(5)晴天晝夜溫差大的緣由是 ()①白天大氣減弱作用強(qiáng)②白天大氣減弱作用弱③夜晚大氣保溫作用強(qiáng)④夜晚大氣保溫作用弱A．①③ B．②④C．②③ D．①④[提示](1)√(2)×地面輻射是近地面大氣主要的、干脆的熱源。(3)×低緯度太陽高度角大，太陽輻射被減弱的少。(4)√(5)B大氣對太陽輻射的減弱作用“藍(lán)藍(lán)的天上白云飄，白云下面馬兒跑，揮動鞭兒響四方，贊歌更響亮，要是有人來問我，這是什么地方，我就傲慢地告知他，這是我的家鄉(xiāng)?！薄恫菰仙鸩宦涞奶枴穯栴}1(綜合思維)依據(jù)材料分析，晴朗的天空為什么呈蔚藍(lán)色？[提示]空氣分子對太陽輻射可見光中的藍(lán)色光散射最強(qiáng)。問題2(綜合思維)云層對太陽輻射有何影響？[提示]云層能反射太陽輻射。云層越厚，云量越多，反射作用越強(qiáng)。問題3(綜合思維)為什么大氣干脆汲取的太陽輻射并不多？[提示]因為太陽輻射的能量主要集中在可見光部分，而大氣主要汲取太陽輻射中波長較短的紫外線部分和波長較長的紅外線部分，對可見光部分汲取很少。[歸納總結(jié)]大氣對太陽輻射的減弱作用作用形式參加作用的大氣成分減弱的波長范圍作用特點實例汲取臭氧(平流層)紫外線汲取劇烈，有選擇性，對可見光汲取得很少平流層氣溫隨海拔上升而上升水汽、CO2(對流層)紅外線反射較大顆粒塵埃、云層各種波長同樣被反射無選擇性，云層越厚，反射越強(qiáng)夏季多云的白天，氣溫不會太高(偏低)散射空氣分子、微小塵埃波長較短的可見光(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、霧粒、小水滴各種波長同樣被散射無選擇性陰天的天空灰蒙蒙的三種減弱作用，以反射作用為最強(qiáng)，大氣對太陽輻射中能量最強(qiáng)的可見光汲取得很少，大部分可見光能夠透過大氣透射到地球表面。1．太陽輻射透過大氣層時要受到大氣的減弱作用。據(jù)此回答(1)～(2)題。(1)關(guān)于大氣對太陽輻射的汲取作用，下列四組連線中正確的是()A．對流層—水汽—紫外線B．對流層—水汽和二氧化碳—紅外線C．平流層—臭氧—紅外線D．對流層—二氧化碳—可見光(2)下列自然現(xiàn)象中，與大氣對太陽輻射的減弱作用無關(guān)的是()A．多云的夜晚通常比晴朗的夜晚暖和些B．夏季天空多云時，白天的氣溫不會太高C．晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色D．低云覆蓋的白天，天空仍是光明的(1)B(2)A[第(1)題，大氣對太陽輻射的汲取具有選擇性：平流層大氣中的臭氧汲取波長較短的紫外線；對流層大氣中的水汽和二氧化碳汲取波長較長的紅外線。第(2)題，A項所敘述的現(xiàn)象，緣由是多云增加了大氣逆輻射，因而氣溫較高，所以與大氣對太陽輻射的減弱作用無關(guān)。B項所敘述的是云層的反射作用。C項所敘述的現(xiàn)象是大氣的散射作用。D項所敘述的現(xiàn)象也是大氣散射作用的結(jié)果，因此正確的是A項。]大氣對地面的保溫作用在古老的神話傳聞中，月亮上的“廣寒宮”終年深冷幽寂，事實上“廣寒宮”并不是始終都是深冷幽寂的。在有太陽照耀時，“廣寒宮”可以達(dá)到130°C的高溫，在沒有太陽照耀時，溫度下降到－180℃～－170℃。問題1(綜合思維)為什么有太陽照耀時，“廣寒宮”可以達(dá)到130℃的高溫？[提示]月球上沒有大氣層，缺少對太陽輻射的減弱作用。問題2(綜合思維)為什么沒有太陽照耀時，溫度會下降到－180℃～－170℃？[提示]月球上沒有大氣層，夜間沒有大氣逆輻射，缺少大氣的保溫作用。[歸納總結(jié)]大氣的受熱過程和保溫作用太陽輻射是大氣熱量的根原來源，熱量在地面與大氣之間的傳遞過程如下圖所示：由上圖可知，大氣對地面保溫作用的過程可歸納如下表：圖示名稱詳細(xì)過程熱量來源Ⅰ太陽暖大地太陽輻射到達(dá)地面，地面汲取后增溫太陽輻射Ⅱ大氣還大地大氣增溫后形成大氣輻射，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，對地面起到保溫作用大氣逆輻射Ⅲ大地暖大氣地面增溫后形成地面輻射，大氣汲取后增溫地面輻射地面晝夜溫差大小的分析思路分析晝夜溫差的大小要結(jié)合大氣受熱過程原理，主要從地勢凹凸、天氣狀況、下墊面性質(zhì)幾方面分析。地勢凹凸地勢高→大氣淡薄→白天大氣的減弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大天氣狀況晴朗的天氣條件下，白天大氣的減弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大下墊面性質(zhì)下墊面的比熱容大→地面增溫柔降溫速度都慢→晝夜溫差小，如海洋的晝夜溫差一般小于陸地2．下圖為甲、乙兩地某時段大氣受熱過程示意圖，箭頭反映了能量傳遞的方向及大小(粗細(xì))。讀圖回答(1)～(3)題。(注：大氣透亮度往往與大氣密度、天氣有關(guān))甲乙(1)①⑤兩箭頭傳遞的能量方向及大小相同，說明甲、乙兩地()A．緯度相當(dāng)B．海拔相當(dāng)C．距海遠(yuǎn)近相同D．大氣透亮度相近(2)近地面大氣溫度隨高度上升而遞減，主要影響因素是()A．①⑤ B．②⑦C．③⑧ D．④⑥(3)霜凍多出現(xiàn)在晚秋或寒冬季節(jié)晴朗的夜晚，主要是因為此時()A．地面輻射弱 B．太陽輻射強(qiáng)C．大氣反射強(qiáng) D．大氣逆輻射弱(1)A(2)B(3)D[第(1)題，圖示箭頭①⑤都是來自大氣上界的太陽輻射，若兩箭頭傳遞的能量方向及大小相同，即兩箭頭所示的太陽高度是相同的，說明甲、乙兩地的緯度相當(dāng)，獲得的太陽輻射相同。第(2)題，地面輻射是大氣的干脆熱源，近地面大氣接受了地面輻射②⑦增溫后再通過熱傳導(dǎo)作用，向高空大氣傳送熱量，越靠近地面溫度越高，越遠(yuǎn)離地面溫度越低。第(3)題，晚秋或寒冬季節(jié)晴朗的夜晚，云量少，大氣的逆輻射弱，對地面的保溫作用弱，降溫快，使空氣中的水汽易形成霜凍；夜晚無太陽輻射，晴朗的夜晚地面輻射強(qiáng)。]大氣的“溫室效應(yīng)”圖探討1.(區(qū)域認(rèn)知)地面和對流層大氣的主要熱量來源是否相同，為什么？[提示]不相同。地面的熱量主要來自太陽輻射。太陽輻射是地球(地面和大氣)能量的根原來源。對流層大氣通過汲取少量太陽輻射和大量地面輻射而實現(xiàn)受熱過程，即地面輻射是對流層大氣主要的干脆的熱源。探討2.(區(qū)域認(rèn)知)大氣是如何對地面保溫的？[提示]大氣通過大氣逆輻射將熱量返還給地面，彌補(bǔ)地面輻射損失的熱量，從而對地面起保溫作用。探討3.大氣保溫柔玻璃溫室保溫的原理是否相同？[提示]同是保溫作用，但二者原理并不相同。大氣保溫作用主要依靠大氣的逆輻射把地面輻射的熱量還給地面；而溫室的玻璃并不能阻截或汲取地面長波輻射，而在于阻擋空氣在室內(nèi)外對流或湍流發(fā)生的熱交換。據(jù)探討，這種阻擋空氣在室內(nèi)外熱交換的作用，比大氣的保溫氣體汲取長波輻射致暖作用大3～4倍。判讀此圖，要留意以下幾點：1．太陽輻射屬于短波輻射，大氣輻射和地面輻射屬于長波輻射。2．大氣對太陽輻射的汲取作用微弱，對地面輻射的汲取作用劇烈。3．近地面大氣主要、干脆的熱源是地面輻射。4．大氣對太陽輻射具有減弱作用，對地面有保溫作用。下面的左圖為某同學(xué)做的模擬溫室效應(yīng)的小試驗示意圖，右圖為太陽輻射略圖。據(jù)此完成(1)～(2)題。(1)左圖中兩支同樣的溫度計靜置在陽光下，一刻鐘后，透亮玻璃瓶內(nèi)溫度計讀數(shù)與瓶外的相比()A．大 B．小C．相同 D．難以推斷(2)右圖中與全球變暖相對應(yīng)的大氣熱力作用是()A．① B．②C．③ D．④(1)A(2)D[透亮玻璃瓶具有保溫作用，故透亮玻璃瓶中的溫度比瓶外的溫度高。④為大氣逆輻射，它與全球變暖有關(guān)。]地理實踐力——茶園風(fēng)扇松陽縣位于浙江省西南山區(qū)，自古有“桃花源”的美譽(yù)，是國家級生態(tài)示范區(qū)，聞名“茶葉之鄉(xiāng)”。近年來，大木山萬畝茶園安裝了許多像電線桿一樣的高的電風(fēng)扇(右圖)，為什么茶園里會有那么多電風(fēng)扇。風(fēng)扇頂部有自動控溫系統(tǒng)，早春時期，當(dāng)溫度低于4.8℃時，防霜機(jī)會自動檢測到，從而對前方10米范圍內(nèi)進(jìn)行吹動，把上層熱氣導(dǎo)向地表。因為風(fēng)扇轉(zhuǎn)速每分鐘有950轉(zhuǎn)，風(fēng)力比較大，對地表的低溫進(jìn)行調(diào)控，破壞霜形成的條件，達(dá)到防止霜降凍傷茶樹嫩芽的目的。結(jié)合上述資料，推斷風(fēng)扇啟動的時間，利用地理學(xué)問說明茶園風(fēng)扇防霜、防凍的原理。[提示]啟動時間：早春季節(jié)，晴朗夜間日出前后。原理：大氣逆輻射作用弱，近地面形成逆溫，利用風(fēng)擾動近地面空氣，把上層較暖空氣吹到近地面，提高近地面氣溫，達(dá)到防霜、防凍目的。題組1大氣對太陽輻射的減弱作用1．太陽輻射經(jīng)過大氣的路程愈短，其能量被大氣減弱的愈少，到達(dá)地面的太陽輻射愈多，太陽輻射強(qiáng)度愈大。讀圖，產(chǎn)生乙現(xiàn)象的緣由可能有()A．天空多云 B．天空晴朗C．地勢較低 D．地勢平坦A[讀圖可知，乙地太陽輻射雖然經(jīng)過大氣路程較短，但太陽輻射強(qiáng)度較小，最可能是當(dāng)?shù)囟嘣朴辏髿鈱μ栞椛涞臏p弱作用較強(qiáng)。]2．下列地理現(xiàn)象，按其內(nèi)在聯(lián)系的正確連線是()A．我國西北晝夜溫差大——大氣的反射作用B．霜凍多出現(xiàn)在早春或晚秋的晴夜——大氣的散射作用C．雨后天空特別藍(lán)——大氣的汲取作用D．夏季的白每天空多云，感覺涼快——大氣的反射作用D[夏季的白每天空多云，感覺涼快是大氣反射太陽輻射，使部分太陽輻射不能到達(dá)地球。]題組2大氣對地面的保溫作用下圖表示大氣的受熱過程。讀圖，完成3～4題。3．圖示箭頭中，代表近地面大氣干脆熱源的是()A．④ B．③C．② D．①4．表示大氣補(bǔ)償?shù)孛孑椛錈崃康募^是()A．② B．①C．④ D．③3.A4.D[第3題，大氣對太陽輻射的汲取很少，而能夠汲取大部分的地面輻射，因此地面輻射是近地面大氣的干脆熱源，圖示箭頭④表示地面輻射。第4題，大氣逆輻射與地面輻射相反，有效補(bǔ)償了地面輻射散失的熱量，圖示箭頭③表示大氣逆輻射。]5．下圖，晝夜溫差最小的是()ABCDD[海洋比陸地的熱容量大，增溫柔降溫速度都慢，海洋的溫度改變要比陸地??；晴天，白天受熱快，夜晚大氣保溫作用差，降溫快，晝夜溫差大；陰天，白天云層對太陽反射作用強(qiáng)，增溫慢，夜晚，大氣層厚保溫作用強(qiáng)，降溫慢，晝夜溫差小。]教材P46探究1．瀝青路面反射太陽輻射弱，汲取太陽輻射實力強(qiáng)，因此溫度高；草地汲取太陽輻射實力弱，且蒸騰作用汲取熱量，因此溫度低于瀝青路面。2．草地溫度絕大部分時間高于近地面氣溫。主要緣由是地面是近地面大氣的主要干脆熱源。3．城市大部分是瀝青路面，導(dǎo)致城市溫度高于四周郊區(qū)，形成“熱島”；氣溫高，氣流上升，降水多于四周郊區(qū)，形成“雨島”。教材P47閱讀火山噴發(fā)出的顆粒物增加了大氣對太陽輻射的散射作用，使更大部分的藍(lán)色光在到達(dá)你的視野之前就已經(jīng)被折射掉了，剩下更為集中的紅色和橙色的太陽光，從而使日出和日落時的太陽變得更紅。教材P48思索云層具有保溫作用，它能阻擋地面的熱量向外層空間散失。在白天的時候，大地因為受到太陽的照耀而變得暖和，等到夜晚的時候，沒有了太陽的照耀了，大地就會把自己的熱量傳遞給大氣，這時假如天空沒有云，大氣收到來自地面的熱量后，就會把熱量在傳遞給宇宙空間，熱量就流失了，早晨的時候就會覺得冷。假如天空有云，云層就會阻擋大氣向宇宙?zhèn)鬟f熱量，早晨就會覺得暖和。教材P51思索1.2．城市熱島