1、第二章 自然环境中的物质运动和能量交换 第三节 大气环境 第1课时 对流层大气的受热过程 学习目标：1.了解大气的垂直分层及其与人类的关系。2.理解太阳辐射、地面辐射、大气辐射的概念及影响它们强弱的因素；理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用，并能解释相关现象。(重难点)3.掌握太阳辐射在大气和地面之间的能量传递过程。(重点)自 主 预 习 探 新 知 一、大气的垂直分层一、大气的垂直分层垂直分层气温特点与人类关系 A 层随高度升高而降低最为密切 B 层随高度升高而升高适合飞机飞行 C 随高度增加先降低后升高人造卫星等在此运行 高层大气对流平流二、对流层大气的受热过程1大气对太阳辐
2、射的削弱作用：主要有_三种方式。2地面辐射和大气辐射选择性吸收、散射和反射二、对流层大气的受热过程(1)概念比较序号辐射名称辐射类型作用 短波辐射地面的直接热源 地面辐射 辐射 的直接热源 大气辐射 大气逆辐射 辐射 会使地面增温 太阳辐射长波对流层大气长波大气逆辐射二、对流层大气的受热过程(2)影响大气逆辐射的主要因素云层：增厚温度：增大 大气逆辐射都会 增强二、对流层大气的受热过程3影响地面辐射的主要因素(1)因素主要因素：因素和 因素其他因素：其中 因素的影响最大气象纬度下垫面二、对流层大气的受热过程(2)具体影响因素影响 纬度因素因纬度不同，导致 强度由 向 递减，从而产生地面辐射的纬
3、度差异 下垫面因素 下垫面状况不同，和 的太阳辐射比例也不同气象因素同纬度地区，的长短，会影响地面获得的太阳辐射 太阳辐射低纬两极吸收反射年日照时数二、对流层大气的受热过程4.大气的保温作用(1)地面辐射释放能量的绝大部分被截留在对流层大气中。(2)直接补偿地面的热量损失。大气逆辐射(1)对流层与人类的关系最密切。()(2)平流层气流以平流运动为主，天气晴朗，有利于飞机飞行。()(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)有关对流层的正确叙述是()低纬度比高纬度厚而比中纬度薄 平原上空无论冬夏都比高原上空要厚 对
4、流层厚度与纬度、地形以及季节均无关系 由于大气中的水汽主要来自地表江河湖海的蒸发以及植物的蒸腾，所以几乎全部的水汽集中在距地面最近的对流层AB C D提示：(1)对流层内集中了几乎所有的水汽和固体杂质，天气现象复杂多变，与人类关系最密切。(2)平流层上热下冷，空气以平流运动为主，天气晴朗，大气能见度高，因此有利于飞机飞行。(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 对流层的厚度由低纬度向高纬度递减；对流层的
5、厚度取决于近地面气温的高低，平原地区气温高，对流层的厚度厚，高原地区气温低，对流层的厚度薄；夏季气温高，对流层的厚度厚，冬季气温低，对流层的厚度薄。对流层距离地面近，受地球的引力大，几乎所有的水汽和大气质量的四分之三都分布在对流层。合 作 探 究 攻 重 难 大气的垂直分层材料 大气的垂直分层示意图。问题 1 (综合思维)对流层的气温在垂直方向上分布有何特点？该层的厚度随纬度如何变化？为什么？提示：对流层的气温随高度增加而降低；对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以厚度高度大；高纬地区受热少，对流较弱，所以厚度高度小。问题 2(综合思维)大型客机在飞行时，往往
6、飞得越高越安全。你知道这是为什么吗？提示：飞行高度越高，大气的对流运动越弱，能见度越高，越有利飞机飞行。问题 3(区域认知)平流层的气温分布有何特点？原因是什么？提示：平流层的气温随高度升高而迅速上升，是因为该层的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。归纳总结大气垂直分层的特点及与人类的关系气温垂直变化 大气分层高度规律原因空气运动天气现象与人类的关系 对流层低纬 1718 千米，中纬 1012 千米，高纬 89千米气温随高度增加而递减，大约每升高 100米，气温降低 0.6 地面是对流层大气主要、直接的热源，离地面越远，气温越低对流运动显著复杂多变人类生活在对流层底部，与人类关系最密切 平流层
7、自对流层顶至5055千米下层气温随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升该层气温基本上不受地面影响，而靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温平流运动为主天气晴朗臭氧大量吸收紫外线，成为人类生存环境的天然屏障；大气稳定，利于高空飞行高层大气自平流层顶以上到大气上界2 0003 000 千米起 初 随 高度 增 加 而递减，后随高 度 增 加而上升高空有氧原子吸收太阳辐射自下而上先对流后平流稳定少变80500 千米高空有若干电离层，能反射无线电波，对无线电短波通信有重要作用1下图示意大气垂直分层，读图，完成(1)(2)题。(1)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是()A BCD(2)对短波通
8、信具有重要意义的电离层位于()A层顶部B层底部C层中部D层(1)B(2)D 第(1)题，对流层气温随海拔增高而降低，排除；平流层气温随海拔增高而增高，排除；高层大气的底层气温随海拔增高而降低，上层气温随海拔增高而增高，选择 B 项。第(2)题，层为高层大气，在该层中有一电离层(海拔大约 85 km 处)，其带电粒子会干扰无线电短波通信。对流层大气的受热过程材料一 齐民要术中有这样一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。此时放火作煴，少得烟气，则免于霜矣。”煴：无烟的微火材料二 我国北方某社区新型“阳光居室”问题 1(综合思维)“放火作煴，少得烟气，则免于霜”的原因
9、是什么？提示：“烟气”主要是二氧化碳，增强大气逆辐射，对地面起保温作用。问题 2(综合思维)冬季晴天时，在未采用任何取暖设备的条件下，材料二中所示“阳光居室”室内的最高温度可达 22。请分析“阳光居室”是如何达到这一保温效果的？提示：大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面，地面吸收太阳辐射而增温，并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气，地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面，从而将热量保留在居室内。同时，封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换，加强了保温效果。归纳总结1大气对太阳辐射的削弱作用 2大气对地面的保温作用 2下图是大气对地面的保温作用示意图。读图，回答(1)(3)题。(1)
10、图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数字代号按顺序依次是()A BCD(2)青藏高原比长江中下游平原气温日较差大的原因是()离太阳近 青藏高原比长江中下游平原太阳高度角小 云层厚而且夜晚长 地势高，空气稀薄 白天太阳辐射强 夜晚大气逆辐射弱ABCD(3)大气的保温效应主要是由于()A大气中的水汽和 CO2 吸收太阳辐射中的红外线、臭氧吸收太阳辐射中的紫外线而增温B大气逆辐射是对地面辐射损失热量的补偿C大气中的云层和尘埃对地面辐射的反射作用D大气热容量大，容易降温(1)C(2)B(3)B 第(1)题，该题主要考查从太阳辐射到大气逆辐射按顺序排列的关系：太阳辐射地面吸收地面辐射大气吸收大
11、气辐射大气逆辐射。第(2)题，长江中下游平原地势低平，水域面积大，水汽、杂质集中在对流层底部，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，晚上大气逆辐射强，气温日较差小。青藏高原海拔高，空气稀薄，水汽、杂质相对较少。白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，晚上大气逆辐射较弱，气温日较差大。第(3)题，大气逆辐射与地面辐射方向相反，补偿了因地面辐射而损失的热量，起保温作用。核 心 素 养 深 拓 展 地理实践力：分析大气热力作用原理在农业生产实践中的应用利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；温室内增加二氧化碳不仅可以增强光合作用，还可以提高温度；果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利
12、于水果糖分的积累等。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，据此回答下题。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B 塑料薄膜对太阳的短波辐射基本上是透明的，削弱的很少，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。2深秋，我国北方有寒潮活动的地区，
13、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D 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。当 堂 达 标 提 素 养 读大气的垂直分层示意图，完成 12 题。1层大气()A随海拔的上升气温逐渐降低B风、雨、雷、电等天气现象多发C人造卫星多在此运行D分布有臭氧层2与层大气相比，层大气()A对人类活动的影响更小B厚度更厚C大气密度更大D气压更低1.D 2.C 第 1 题，层为平流层
14、，随海拔升高而气温升高；风、雨、雷、电等天气现象发生在对流层；人造卫星运行在地球大气层之外；臭氧层分布在对流层。第 2 题，层为高层大气，为对流层。与高层大气相比，对流层密度大、厚度小、气压高，与人类活动关系更密切。下面是大气受热过程示意图，完成 34 题。3近地面大气的主要直接热源是()A B C D4沙漠地区白天气温高主要因为()A增强B较强C减弱D不变3.C 4.B 第 3 题，近地面大气对太阳辐射的吸收作用不强，而对地面长波辐射具有很强的吸收能力，故近地面大气的直接热源是地面辐射。第 4 题，沙漠地区云少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，使到达地面的太阳辐射多，气温较高。点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!