3.2 大气受热过程(教学课件)- 高中地理湘教版(2019)必修第一册

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(5)白天天气转阴时,D、G、H、K、L 将发生变化,数值增大 的是D__、__H_、__K_,数值减小的是__G_、__L___。(填字母)
解析:第(1)题,审题时要注意“就波长来说”这五个字,由于 太阳辐射属于短波辐射,地面辐射属于长波辐射,所以 A 为短波辐 射,J 为长波辐射。第(2)题,地面热量传给大气有地面辐射、潜热 输送和湍流输送三种方式,而地面辐射为最主要的方式,所以 H 为 射向地面的大气辐射,应为大气逆辐射。第(3)题,热量直接传给大 气层的为大气热量收入项 C、F、I、K,热量由大气直接传给地面 的 H 和传向宇宙空间的 G 为支出项;由于大气热量收支数值大致 相等,故大气温度稳定。第(4)题,太阳辐射经过大气吸收、散射和 大气、地面反射后,最后被地面吸收的热量只剩下百分之四十七了。 第(5)题,天气转阴意味着大气中水汽增多,对太阳辐射的反射和地 面辐射的吸收能力增强,保温作用也相应加强。
见光能够透过大气射到地面上来。对于_对__流__层___大气来说,太阳辐 射不是主要的直接热源。
[知识一] 1.太阳辐射强度 大气上界单位面积上所获得的太阳辐射能量的多少,主要受太 阳高度的影响。 2.地面吸收太阳辐射增温后,又以电磁波的形式向外辐射能 量形成地面辐射。
二、大气对地面的保温作用 1.地面长波辐射使大气增温 对流层大气中的水汽和二氧化碳等,可强烈地吸收地__面__辐__射 __。 地面辐射释放的能量,除极少一部分透过大气返回宇宙空间外,绝 大部分(75%~95%)都被截留在对流层大气中,使大气增温。所以 说,__地__面____是对流层大气主要的直接热源。
云层、较大 尘埃
各种波长的 太阳辐射
夏季多云的 白天,气温不
太高
空气分子 波长较短的 晴朗天空呈
微小尘埃 蓝、紫色光 蔚蓝色
颗粒较大 各种波长的 阴天、黎明天
的尘埃等 太阳辐射 空呈灰白色
臭氧、水汽、 紫外线、红
二氧化碳
外线
2.大气对地面的保温作用 太阳辐射是大气热量的根本来源,热量在地面与大气之间的传 递过程如图所示:
[应用练习]
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 可获得早熟增产的效果。读图,结合所学知识,据此完成 1~2 题。
1.我国华北地区在春播时进行地膜覆盖,可有效地提高地温, 保障了农作物的正常发芽生长,其主要原理是( )
A.减弱了地面辐射 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 2.山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜,其主要作 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
第二节 大气受热过程
学习目标 1.掌握对流层大气的受热过程。 2.理解大气的削弱作用和大气的保温作用。
知识导引
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1.表现 太阳辐射要穿过厚厚的大气,才能到达地表。由于大气对太阳 辐射的___反__射___、___散__射___和___吸__收___作用,使投射到大气上界的 太阳辐射不能完全到达地表。
4.吸收作用 大 气 对 太 阳 辐 射 的 吸 收 具 有 _选__择__性___ 。 平 流 层 大 气 中 的 __臭__氧____,主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。对流层大气中 的__水__汽____和_二__氧__化__碳_等,主要吸收太阳辐射中波长较长的红外 线。大气对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收得很少,大部分可
辐射最强的地区 阳辐射的削弱作用弱,所以太阳辐射强
保温作用原理的应用 应用于农业生产实践,提高生产效益 ①采用塑料大棚发展反季节农业,利用玻璃温室育苗等。塑料 薄膜、玻璃能使太阳短波辐射透射进入棚内或室内,而地面长波辐 射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去,从而使热量保留在 塑料大棚或玻璃温室里。 ②人造烟雾、浇水防冻。秋冬季节,我国北方常用人造烟雾来 增强大气逆辐射,使地里的农作物免遭冻害。浇水可增加空气湿度, 增强大气逆辐射;水汽凝结释放热量;水的比热容大,浇水可减小 地表温度的下降速度和变化幅度,减轻冻害。
而反射光呈___白__色___。
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,这种现象称为大气 的散射。散射改变了太阳辐射的___方__向___,使一部分太阳辐射不能 到达地面。在太阳辐射的可见光中,蓝、紫光的波长短,容易被空 气分子所散射,因而晴朗的天空呈现___蔚__蓝___色。
3.该实验的主要目的是测试( ) A.大气的温室效应 B.大气的运动 C.一天中最高气温出现的时刻 D.近地面大气主要、直接的热源 4.甲箱气温比乙箱气温高的原因是( ) A.太阳辐射强弱差异 B.地面辐射强弱差异 C.大气削弱作用差异 D.大气辐射强弱差异
解析:第 3 题,本实验利用土层模拟地面,通过实验发现有土 层的玻璃箱气温较高,原因是土层吸收太阳辐射较多,地面辐射较 强,这表明地面是近地面大气主要、直接的热源,故 D 项正确。第 4 题,甲箱底部放一层土,乙箱底部不放土,两箱下垫面性质不同, 甲箱地面辐射强于乙箱,因此甲箱气温高于乙箱,B 项正确;实验 中的日光是一样的,故 A 项错误;两箱中空气是一样的,故 C 项 错误;大气辐射强弱的差异是箱中气温变化的结果,而不是气温变 化的原因,D 项错误。
2.大气逆辐射使地面增温 大气吸收地面辐射增温的同时,也向外辐射能量。大气的温度 比地面还低,所以大气辐射也是_长__波__辐__射_。大气辐射的一部分向上 射向宇宙空间,大部分向下射到地面。射向地面的大气辐射,其方 向与地面辐射__相__反____,故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量 归还给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地 面起到了保温作用。天空中有云,特别是有浓密的低云,或空气中 湿度比较大时,大气逆辐射就会___增__强___。
大气受热示意图
合作探究 探究点一 大气受热过程和保温作用 1.大气对太阳辐射的削弱作用 大气对太阳辐射的削弱作用,主要表现为大气对太阳辐射的反 射、散射和吸收三方面。
作用 形式 反射 作用
散射 作用
吸收 作用
作用 特点
无选 择性
有选 择性 无选 择性 有选 择性
参与作用自然现象
探究点二 影响地面辐射的主要因素和热力作用原理应用 1.影响地面辐射的主要因素 (1)纬度因素
(2)下垫面因素
(3)气象因素 气象因素主要包括空气密度的大小、空气的洁净程度两方面。 空气稀薄,对太阳辐射削弱少,到达地面的太阳辐射多,地面辐射 强;空气洁净,云量少,能见度好,到达地面的太阳辐射也多,地 面辐射强。
答案:3.B
4.大气受热过程,按热量传递顺序排列,正确的是( ) A.太阳辐射→地面吸收→地面辐射→大气吸收 B.大气吸收→地面辐射→太阳辐射→地面吸收 C.太阳辐射→地面辐射→地面吸收→大气吸收 D.地面辐射→地面吸收→大气辐射→太阳辐射
由上图可知,大气对地面保温作用的过程可归纳如下表:
图示 名称
具体过程
热量来源

太阳暖大 地
太阳辐射到达地面,地面吸收后增温
太阳辐射

大地暖大 地面增温后形成地面辐射,大气吸收

后增温
地面辐射

大气还大 地
大气增温后形成大气辐射,其中向下 的部分称为大气逆辐射,它将大部分
热量还给地面
大气辐射
[应用练习] 1.以下四图中,昼夜温差最大的是( )
解析:第 1 题,我国北方春播时地温较低,进行地膜覆盖,可 有效地减弱地面辐射,从而减少地面热量的散失,起到保温的效果。 第 2 题,在苹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,而且可使苹果着色均匀,提高产品质量。
答案:1.A 2.C
某学校地理兴趣小组做了下图所示实验:做甲、乙两个相同规 格的玻璃箱,甲底部放一层土,乙底部不放土;中午同时把两个玻 璃箱放在日光下,15 分钟后,同时测玻璃箱里的气温。结果发现底 部放土的甲箱比底部没有放土的乙箱气温高了 3 ℃。据此回答 3~4 题。
天低;夜晚多云时气温 辐射少;夜晚多云时大气逆辐射强,地面
比晴天高
散失热量少
晚秋或寒冬,霜冻出现 在晴朗夜晚及“十雾
九晴”
晴朗夜晚,大气逆辐射弱,热量散失快, 气温低,易出现霜冻及雾等天气现象
对流层中“高处不胜 地面是对流层大气的直接热源,离地面越
寒”
远,获得的地面热量越少
青藏高原是我国太阳 青藏高原的海拔高,空气稀薄,大气对太
解析:白天晴朗时,大气对太阳辐射的削弱作用微弱,气温较 高;夜晚晴朗时,大气的保温效应差,地面损失的热量多,气温较 低,故昼夜皆晴时温差最大。
答案:C
2.如图为“大气的受热过程图”。读后回答下列问题。
(1)就波长来说,图中 A 为___短__波___辐射,J 为___长__波___辐射。 (2)图中 F 表示潜热输送,I 表示湍流输送,H 表示_大__气__逆__辐_。射 (3)图中字母表示的能量传递过程中,属于大气热量收入项的有 __C__、__F_、__I、__K___,支出项的有___G_、__H__,收支数值大致__相__等____, 故大气温度_稳__定_____。 (4)图中 B 只有 A 的百分之四十七,主要原因是________。 大气对太阳辐射的削弱(吸收、散射和反射)作用和地面的反射 作用
2.反射作用 大气中的__云__层____和_较__大__颗__粒__的__尘__埃_,能将投射在其上的太阳 辐射的一部分,又反射回宇宙空间。云的反射作用最为显著。云层 越____低____、越____厚____,云量越___多_____,反射越强。夏季天空 多云时,白天的气温相对来说不会太高,就是因为云的__反__射____减 少了到达地面的太阳辐射。大气对太阳辐射的反射没有选择性,因
答案:3.D 4.B
随堂练习
1.下列自然现象与大气对太阳辐射削弱作用无关的是( ) A.低云笼罩的白天,天空仍然明亮 B.晴朗的天空呈蔚蓝色 C.白天的气温,晴天比阴天高 D.夜间的气温,晴天比阴天低
解析:大气对太阳辐射的削弱作用有吸收、反射、散射三种。 低云笼罩的白天,天空仍然明亮,主要是大气散射作用的结果。晴 朗的天空呈蔚蓝色,主要是大气散射作用的结果。白天的气温,晴 天比阴天高,是因为晴天时云层反射作用弱,气温高。夜间的气温, 晴天比阴天低,是因为阴天时,大气的保温作用强,与大气对太阳 辐射的削弱作用无关。
答案:2.C
3.青藏高原比长江中下游平原气温日较差大的原因是青藏高
原( )
①离太阳近 ②比长江中下游平原太阳高度小 ③云层厚且
夜晚长 ④地势高、空气稀薄 ⑤夜晚大气逆辐射弱
A.①④
B.④⑤ C.②③
D.②⑤
解析:第 3 题,青藏高原与长江中下游平原纬度大体相同,因 此太阳高度大体相同。青藏高原海拔高,空气稀薄,大气中水汽、 杂质较少,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,夜晚大气对地面的 保温作用弱,故气温日较差大;而长江中下游平原地势低平,大气 中水汽、杂质多且集中在对流层底部,白天大气对太阳辐射的削弱 作用强,夜晚大气对地面的保温作用强,故气温日较差较小。
答案:D
如图为大气对地面的保温作用示意图。读图,据此回答 2~4 题。
2.图中表示太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的
序号依次是( )
A.①②③④
B.③④②①
C.④③②①
D.②③④①
解析:第 2 题,解答本题的关键是要抓住热力作用的发生过程。 太阳辐射穿过地球大气时,少量被大气吸收或反射,大部分能够到 达地面,使地面增温。地面被加热,并以地面(长波)辐射的形式向 大气传递热量。近地面大气主要吸收地面辐射而增温,并以大气辐 射的形式向外传递热量,其中射向地面的大气辐射称为大气逆辐 射。
2.大气热力作用原理的实例分析
现象
原因
阴天时天空不是很暗, 空气分子或微小尘埃的散射作用改变了
白天时,房间里、树阴 太阳辐射的方向,使之到达地平线以上或
下明亮
者太阳不能直接照射的地方
交通信号“红灯停,绿 红色光线波长较长,难被散射,穿透力强,
灯行”的科学依据
以红灯作为停止信号更为醒目
白天多云时气温比晴 白天多云时反射作用强,到达地面的太阳
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