1、第三章 地球上的大气 第二节 大气受热过程 课程标准核心素养目标 运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。1.通过多媒体图片,从时空综合的角度理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用。(综合思维)2.能够在给定区域中(区域图),归纳出大气受热过程的时空分布特征,自主辨识给定区域大气受热状况的特征。(区域认知)3.通过生活中典型的案例,理解大气的受热过程和大气的保温作用原理。(地理实践力)4.结合资料,探究人类活动导致温室效应的原理机制,树立低碳生活的理念。(人地协调观)自 主 预 习 探 新 知 一、大气对太阳辐射的削弱作用1过程削弱作用参与的物质作用特点典例 A_大气中的云层和较
2、大颗粒的尘埃云层越低、越厚,云量越多,反射越强(无选择性)夏季天空多云时,白天的气温不会太高 反射削弱作用 参与的物质作用特点典例 B_大气中的_或微小尘埃波长较短的_最容易被散射(有选择性)晴朗的天空呈蔚蓝色;日出前的黎明、日落后的黄昏,天空仍然明亮 散射空气分子蓝、紫光削弱作用参与的物质作用特点典例 C_对流层大气中的水汽和二氧化碳;_层大气中的臭氧水汽和二氧化碳吸收_,臭氧吸收_(有选择性)平流层中的气温随高度的增加而上升;地面生物免遭过多紫外线的侵害吸收平流红外线紫外线2.影响(1)投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地表。(2)到达地面的太阳辐射由_向_递减。低纬度两极图表点拨 教材
3、第74页图311,该图展示出:(1)太阳辐射是地球表层主要的热量来源。(2)大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用,削弱了到达地面的太阳辐射。二、大气对地面的保温作用1写出图中字母代表的含义序号辐射名称辐射类型辐射方向作用 a_短波辐射射向地面地面的直接热源 b_辐射射向_和宇宙空间_大气主要的直接热源 c_辐射 射向宇宙空间d_ 长波辐射射向_会使地面增温太阳辐射地面辐射长波大气对流层大气辐射长波大气逆辐射大气逆辐射地面2保温作用(1)_释放的能量,绝大部分都被截留在对流层大气中,使大气增温。(2)_又把热量归还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量。地面辐射大气逆辐射3大气对太阳辐射的
4、削弱作用和对地面的保温作用的共同意义_了气温的日较差,为生物的生长发育和人类的活动提供了适宜的温度环境。减小特别提醒 大气逆辐射是大气辐射的一部分,白天和晚上是始终存在的,并且白天辐射更强。(1)太阳辐射是大气能量的根本来源。()(2)大气的绝大部分成分都可以直接吸收太阳辐射。()(3)高处不胜寒的主要原因是高海拔处大气稀薄,吸收的太阳辐射少。()(4)海拔越高,太阳辐射越强,大气保温作用越弱。()(5)大气逆辐射最强的时间为()A日出前后B子夜 C午后2时左右 D正午提示:(1)大气的能量主要来源于太阳辐射能。太阳辐射将热量传给地面,地面再将热量传给大气,因此大气能量的根本来源是太阳辐射能。
5、(2)太阳辐射透过厚厚的大气层时,大气中只有臭氧等少数成分可以直接吸收太阳辐射。(3)近地面大气主要直接的热量来源是地面,高处不胜寒的主要原因是高海拔处获得的地面辐射少。(4)海拔越高,空气越稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用越弱,到达地面的太阳辐射越强。大气稀薄,水汽、二氧化碳的含量少,大气保温作用越弱。(5)C 一天中午后2时左右气温最高,则大气逆辐射最强。合 作 探 究 攻 重 难 美国东部时间1969年7月20日下午4时17分42秒,阿姆斯特朗将左脚小心翼翼地踏上了月球表面,这是人类第一次踏上月球。移民月球一直是人类的梦想,但民间热议的“月球移民”难度依然较大。这是因为月球表面昼夜温差很大
6、,白天阳光垂直照射的地方温度高达127;夜晚,温度可降到183。如图是人类登月时穿着的厚厚航天服。大气对太阳辐射的削弱和对地面的保温作用问题1(地理实践力)请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳)、反射(大气对太阳)、地面辐射、大气逆辐射。提示:问题2(综合思维)月球表面温度变化为什么会如此剧烈?提示:月球上没有大气层,不能对昼夜温度进行调节。问题3(综合思维)地球、月球与太阳的距离相当,为什么地球上的气温比较稳定呢?提示:地球上有大气层,白天,大气层削弱太阳辐射,使到达地面的太阳辐射减少,温度上升缓慢;夜晚,大气逆辐射对地面有保温作用,使地面温度下降缓慢,气温日较差小。问题4(区
7、域认知)新疆有句俗语叫“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”。运用“大气的受热过程”原理,分析新疆昼夜温差大的原因。提示:新疆远离海洋,深居大陆内部,晴天多。白天,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,气温高;夜晚,大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,故昼夜温差大。归纳提升 1大气对太阳辐射的削弱作用(1)吸收作用 对能量最强的可见光吸收得很少。如下图:(2)反射作用 受云层和较大颗粒尘埃的影响,大气对太阳辐射削弱较明显。如下图所示:(3)散射作用 当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,太阳辐射的一部分便以这些质点为中心,向四面八方弥散,其中波长较短的蓝色光最容易被散射。如下图所示
8、:(4)反射、散射、吸收作用的比较 作用作用特点参与作用的大气成分被削弱的辐射 形成的自然现象 反射 作用无选 择性云层、较大颗粒的尘埃各种波长的太阳辐射夏季多云的白天,气温不太高 作用作用特点参与作用的大气成分被削弱的辐射 形成的自然现象 有选 择性空气分子、颗粒微小的尘埃波长较短的蓝、紫色光晴朗天空呈蔚蓝色 散射 作用无选 择性颗粒较大的尘埃等各种波长的太阳辐射阴天、黎明天空呈灰白色 吸收 作用有选 择性臭氧、水汽、二氧化碳紫外光、红外光2.大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续,大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收,实现了大气的受热过程。大气受热之后,又通过大
9、气逆辐射的形式在一定程度上弥补了地面辐射的损失,实现对地面的保温作用。具体图示分析如下:3大气受热过程的影响因素(1)大气成分 大气中的云层、较大颗粒的尘埃对太阳辐射具有反射作用,云量大,尘埃多,反射作用强。大气中的二氧化碳、水汽等对地面辐射具有吸收作用。大气中的二氧化碳、水汽含量大,对地面辐射的吸收作用大。大气中的二氧化碳、水汽、云量等也会影响大气逆辐射。(2)地面状况:地面是近地面大气的直接热源,地面状况的差异影响大气受热过程,进而影响气温状况。一般规律:颜色越浅的物体,其反射作用就越强(反射太阳辐射越多),吸收就越弱,地面辐射越弱;颜色越深的物体,其反射作用就越弱(反射太阳辐射越少),吸
10、收就越强,地面辐射越强。例如,对太阳辐射的反射率:新雪冰沙土草地。图解太阳辐射、地面辐射、大气(逆)辐射之间的关系下图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图,箭头反映了能量传递的方向及大小(粗细)。(注:大气透明度往往与大气密度、天气有关)读图,回答(1)(3)题。甲 乙(1)两箭头传递的能量方向及大小相同,说明甲、乙两地()A纬度相当 B海拔相当C距海远近相同D大气透明度相近(2)近地面大气温度随高度升高而递减,主要影响因素是()ABCD(3)霜冻多出现在晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚,主要是因为此时()A地面辐射弱B太阳辐射强C大气反射强D大气逆辐射弱(1)A(2)B(3)D 第(1)题,图示箭头
11、都是来自大气上界的太阳辐射,若两箭头传递的能量方向及大小相同,即两箭头所示的太阳高度是相同的,说明甲、乙两地的纬度相当,获得的太阳辐射相同。第(2)题,地面辐射是大气的直接热源,近地面大气接受了地面辐射增温后再通过热传导作用,向高空大气传送热量,越靠近地面温度越高,越远离地面温度越低。第(3)题,晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚云量少,大气的逆辐射弱,对地面的保温作用弱,降温快,使空气中的水汽易形成霜冻;夜晚无太阳辐射,晴朗的夜晚地面辐射强。核 心 素 养 深 拓 展 地理实践力:分析大气热力作用原理在生产和生活中的应用1解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 2在农业中的应用:利用温室大棚生产反季节蔬
12、菜;利用烟雾防霜冻;果园中铺沙或鹅卵石不但能减少土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。3利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能资源的多寡,如高海拔区,空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富;内陆地区,晴天多、阴雨天气少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。利用“温室效应”原理,我国北方地区冬季可以采用大棚种植蔬菜、花卉等作物。下图是塑料大棚农业生产景观图,据此回答(1)(2)题。(1)下列不属于大棚技术对农业生产的影响的是()A有利于充分利用太阳光能,提高大棚内的温度B有利于提高光照强度,增强农作物光合作用C有利于保持、调节大棚内空气的湿度D有利于保持、调节大棚内土壤的水分(2)
13、深秋,我国北方有寒潮活动的地区,农民常用浓烟笼罩大白菜地,防止大面积冻害,其主要原因是()A浓烟散射地面辐射,提高大气温度B浓烟反射大气逆辐射,提高大气温度C浓烟可阻挡冷锋前进,防止作物冻害D浓烟吸收地面辐射,增强大气逆辐射(1)B(2)D 第(1)题,太阳短波辐射大部分透过塑料薄膜到达地面,而大棚内地面增温后又以长波辐射的形式向外辐射热量,塑料大棚阻碍长波辐射,因此,大棚内热量不易散失,从而提高大棚内的温度;可以通过对塑料大棚通风,调节空气湿度、土壤的水分和气体成分。第(2)题,由于人造烟幕相对于增加了二氧化碳的含量,能大量吸收地面辐射,从而增强了大气逆辐射,对地面起了保温作用,能防御霜冻。
14、素养立意 本题组通过农业生产中的温室大棚生产,主要考查了大气的保温作用在农业生产中的应用,体现了地理学科的地理实践力。太阳短波辐射大部分透过塑料薄膜或玻璃被地面吸收,地面增温后放出地面长波辐射,塑料薄膜或玻璃对地面长波辐射是阻隔的,从而把热量保留在大棚里。当 堂 达 标 提 素 养 题组1 大气的受热过程与保温作用读大气受热过程示意图,回答13题。1在大气受热过程中,辐射波长与其他几种辐射类型不同的是()A太阳辐射 B地面辐射C大气辐射D大气逆辐射2关于大气的热力作用的叙述,错误的是()A太阳辐射能在传播过程中,部分被大气吸收或反射,大部分到达地面B太阳辐射能大部分到达地面,并被地面吸收和反射
15、C地面吸收太阳辐射而增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气D地面是大气主要、直接的热源3大气保温作用的能量直接来自()A太阳辐射B大气逆辐射C地面辐射D大气辐射1A 2.D 3.B 第1题,太阳辐射是短波辐射,B、C、D项属于长波辐射。第2题,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,而高层大气的热量则不是主要来自地面。第3题,大气逆辐射补偿地面辐射损失的热量,起到了保温作用。题组2 大气热力作用原理在农业生产中的应用(生活中的地理)地膜覆盖是一种现代农业生产技术,进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟增产的效果,其效应体现在增温、保温、保水、保持养分、增加光效和防除病虫草害等几个方面。据此
16、回答45题。4我国华北地区在春播时进行地膜覆盖,可有效地提高地温,保障农作物的正常发芽生长,其主要原理是()A减弱了地面辐射造成的热量散失B增强了大气逆辐射C增强了太阳辐射的总量D增强了对太阳辐射的吸收5山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜,其主要的作用是()A减弱地面辐射,保持地温B反射太阳辐射,降低地温C反射太阳辐射,增加光效D吸收太阳辐射,增加地温与湿度变化4A 5.C 第4题,地膜可以截留地面长波辐射,可有效地减弱地面辐射,从而减少地面热量的散失,起到保温作用。第5题,果树下进行地膜覆盖可反射太阳辐射,增加光效,提高光合效率,使果实着色均匀,提高产品质量。教材P73探究:1霞是日出
17、、日落前后天空或云层上出现的彩光,由接近地平线的太阳光线经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成。可见光中,波长较长的红光和橙光不容易被大气散射,而波长较短的蓝光和紫光容易被大气散射。太阳越接近地平线,水汽和尘埃等越多,大气对太阳光的散射作用越明显,散射掉的蓝光和紫光越多,保留下来的红光和橙光越多,因此霞的色彩就越红。2大气中所含的水汽越多,朝霞、晚霞的颜色就越红。朝霞说明早晨天空有云彩存在,有较多的水汽,大气状态不十分稳定。随着太阳升高,热力作用增强,对流进一步发展,云也会进一步发展变化,容易造成阴雨天气而不便出行。相反,晚上由于太阳下山,大气状况逐渐趋于稳定,对流减弱,云也易于消散
18、,天气一般晴好,有利出行。教材P7576活动:1日出前和日落后的一段时间内,天空呈现出微弱的光亮,这种现象叫作“晨昏蒙影”。这种现象是由于大气散射引起的,日出前和日落后太阳光虽然不能直接照射到地面,但可以照射到地球的大气层中。高空大气能够对太阳起散射作用,从而引起“晨昏蒙影”现象。在高纬度地区,每年有一段时间,当天的晨蒙影与前一天的昏蒙影相接,出现白夜现象。纬度越高,白昼持续的时间越长。2(1)新雪对太阳辐射的反射率最高,冰面对太阳辐射的反射率比较高;海洋、深色土和耕地对太阳辐射的反射率较低。教师可引申提问:为什么南极地区是地球上最冷的区域?其中一个原因就是到达地面的本已极少的太阳辐射又大量被
19、冰雪反射回宇宙空间,导致地面吸收的太阳辐射更少。(2)地面反射率的大小取决于地面的性质和状态。一般来说,深色土壤的反射率比浅色土壤小,潮湿土壤的反射率比干燥土壤小,粗糙表面的反射率比平滑表面小,陆地表面的反射率为10%50%。新雪面反射率最大,可达95%。水面反射率随太阳高度角而变,太阳高度角愈小反射率愈大。(3)利用遥感传感器接收森林或草原的某一红外线波段数据,确定该时段森林或草原的面积范围。监测不同时间段该区域的红外线波段数据,即可判断森林或草原面积的动态变化情况。教材P78活动:1“太阳暖大地”即地面吸收太阳辐射而增温;“大地暖大气”即对流层大气吸收地面长波辐射而增温;“大气还大地”即大气逆辐射将一部分长波辐射返还给地面。大气对地面的保温作用就是由这三个环节组成的。2(1)月球因为质量较小等原因,基本上没有大气,白天太阳直射月球时,缺少大气对太阳辐射的削弱作用,故白天气温较高;夜间月球缺少大气对地面的保温作用,地面白天辐射的热量全部射向宇宙空间,故夜晚气温极低。(2)霜冻是指作物生长季节里因植株体温降低到0 以下而受害的一种较为常见的农业气象灾害,常发生在深秋至次年早春季节。在晴朗无风的夜晚,地面辐射散热,且大气逆辐射作用弱,大气保温能力差,气温下降,易造成霜冻。点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!