高中地理第二章自然地理环境中的物质运动和能量交换第1节大气的热状况与大气运动教学案中图版必修1Word文档格式.docx

高中地理第二章自然地理环境中的物质运动和能量交换第1节大气的热状况与大气运动教学案中图版必修1Word文档格式.docx

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（1）太阳辐射穿过大气层到达地面。

（2）地面吸收太阳辐射转化为热能增温。

（3）地面增温的同时，把热量传递给大气。

3．大气对太阳辐射的削弱作用

形式

特点

反射

云层和较大的尘埃反射部分可见光，无选择性

散射

空气分子或细小尘埃会对太阳辐射进行散射，散射具有选择性

吸收

水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线，吸收具有选择性

4.太阳辐射分布不均

（1）表现：

由低纬度向两极递减。

（2）原因：

低纬度地区太阳高度角大，太阳辐射经过大气层的路径短，被大气削弱的少，地面吸收的太阳辐射多。

高纬度地区相反。

[温馨提示]　三种削弱作用，以反射作用为最强，大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气透射到地球表面。

问题探究

　[歌词中的地理]

“蓝蓝的天上白云飘，白云下面马儿跑，挥动鞭儿响四方，赞歌更嘹亮，要是有人来问我，这是什么地方，我就骄傲地告诉他，这是我的家乡。

”

——《草原上升起不落的太阳》

　思考探究：

根据材料分析，为什么天空呈蓝色、云彩呈白色？

提示：

空气对太阳辐射（尤其是蓝光）的散射作用和云层对太阳辐射的反射作用。

知识升华

一、大气削弱作用的形式

大气对太阳辐射的削弱作用主要表现在大气对太阳辐射的吸收、反射和散射三个方面。

作用形式

参与作用的大气成分

光线类型

作用特点

实例

臭氧（平流层）

紫外线

吸收强，有选择性，对可见光吸收得很少

南极臭氧层空洞，吸收紫外线减少

水汽、CO2（对流层）

红外线

云层和较大颗粒的尘埃

主要为可见光

无选择性，云层越厚越多，反射作用越强

夏季多云的白天，气温不会太高

空气分子或细小尘埃　

波长较短的蓝紫色光

向四面八方散射

晴朗的天空呈蔚蓝色

颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴

各种波长同样被散射　

无选择性

阴天的天空呈灰白色

二、影响太阳辐射强度的因素

影响太阳辐射强度大小的主要因素是太阳高度。

此外，大气透明度、海拔和大气状况等对太阳辐射强度都有影响。

如下表所示：

影响因素

影响方式

太阳高度

（1）太阳高度角不同，等量太阳辐射分布的面积不同。

角度越大，能量越集中，反之越分散

（2）太阳高度角不同，经过大气层的路程长短不同，被削弱的程度就不同。

角度越大则经过大气层的路程越短，被大气削弱的越少；

反之越多

大气透明度

海拔

海拔越高，大气厚度越薄，太阳辐射穿过大气层的路程越短，被大气削弱的越少，到达地面的就越多；

反之越少

天气状况

云量越少，云层越薄，被大气削弱的太阳辐射越少，到达地面的就越多；

反之则越少

方法技巧

图示法分析大气对太阳辐射的削弱作用

典题印证

　[典例]　读太阳辐射与大气和地面的关系示意图，回答下列问题。

（1）图中A表示大气对太阳辐射的________作用，它使太阳辐射向________（方向）散开。

日出前的黎明、日落后的黄昏就是这种作用的结果。

（2）图中B表示________作用。

受该作用影响，白天阴天时气温比白天晴天时________。

（3）图中臭氧能吸收________，它主要分布在________层。

（4）图中二氧化碳、水汽能吸收________，它们主要分布在________层。

[思维流程]

[答案]　

（1）散射　四面八方　

（2）反射　低　（3）紫外线　平流　（4）红外线　对流

1．大气的保温作用可分三个过程

（1）太阳辐射到达地面，地面吸收太阳辐射后地面增温。

（2）地面增温后产生地面辐射（长波），大气强烈吸收地面辐射而增温。

（3）大气产生大气辐射，它将其中很大部分返还给地面，大气逆辐射在很大程度上弥补了地面辐射所损失的能量，从而起到了保温作用。

2．意义

缩小了气温的日较差，使地表附近的气温变化幅度减小，从而为生物的生长发育和人类的活动提供了适宜的温度条件。

[温馨提示]　大气逆辐射始终是存在的，且白天因气温较高，大气逆辐射更强。

但夜晚大气逆辐射作用更重要。

图表解读

大气的“温室效应”

　[信息获取]

（1）大气对于太阳辐射几乎是透明的，绝大部分太阳辐射透过大气射向地面，使地面增温。

（2）大气中的水汽和二氧化碳强烈吸收地面辐射，使大气增温；

大气逆辐射把热量还给地面，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。

（3）人类大量燃烧矿物燃料、毁林等导致大气中二氧化碳浓度增高，增强温室效应，导致全球变暖。

[神话传说中的地理]

在古老的神话传说中，月亮上的“广寒宫”终年深冷幽寂，实际上“广寒宫”并不是一直都是深冷幽寂的。

在有太阳照射时，“广寒宫”可以达到130℃的高温，在没有太阳照射时，温度下降到－180℃～－170℃。

1.为什么有太阳照射时，“广寒宫”可以达到130℃的高温？

月球上没有大气层对太阳辐射的削弱作用。

2．为什么没有太阳照射时，温度会下降到－180℃～－170℃？

月球上没有大气层对月面起保温作用。

一、大气的受热过程

　由上图可知，大气的受热过程可归纳如下表：

受热过程

具体过程

热量来源

Ⅰ

太阳暖大地

太阳辐射到达地面，地面吸收后增温

太阳辐射

Ⅱ

大地暖大气

地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温

地面辐射

Ⅲ

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

大气逆辐射

二、大气保温作用原理的应用

1．在自然现象中的应用，如下表：

夜晚多云时气温比晴天高

夜晚多云时大气逆辐射强，地面散失热量少

晚秋或寒冬，霜冻出现在晴朗的夜晚：

“十雾九晴”

晴朗的夜晚，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，“高处不胜寒”

地面是对流层大气的直接热源，离地面越远，获得的地面热量越少

2.在生产活动中的应用

（1）采用塑料大棚发展农业，玻璃温室育苗等。

原理：

塑料薄膜、玻璃与二氧化碳具有相同的功能，能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃散失，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。

（2）秋冬季节，北方农民常用人造烟幕的办法来增强大气逆辐射，使地里的农作物免遭冻害。

地面昼夜温差大小的分析思路

（1）地势高低：

地势高→大气稀薄→白天大气削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

（2）天气状况：

晴朗的天气条件下，白天大气削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

（3）下垫面性质：

下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。

　[典例]　（北京高考）下图为地球大气受热过程示意图。

读图，大气中（　　）

A．臭氧层遭到破坏，会导致①增加

B．二氧化碳浓度降低，会使②减少

C．可吸入颗粒物增加，会使③增加

D．出现雾霾，会导致④在夜间减少

[答案]　B

[对点训练]

对点练一：

大气对太阳辐射的削弱作用

太阳辐射透过大气层时要受到大气的削弱作用。

据此回答1～2题。

1．关于大气对太阳辐射的吸收作用，下列四组连线中正确的是（　　）

A．对流层—水汽—紫外线

B．对流层—水汽和二氧化碳—红外线

C．平流层—臭氧—红外线

D．对流层—二氧化碳—可见光

2．下列自然现象中，与大气对太阳辐射的削弱作用无关的是（　　）

A．多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些

B．夏季天空多云时，白天的气温不会太高

C．晴朗的天空呈现蔚蓝色

D．低云笼罩的白天，天空仍是明亮的

解析：

1.B　2.A　第1题，大气对太阳辐射的吸收具有选择性：

平流层大气中的臭氧吸收波长较短的紫外线；

对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线。

第2题，A项所叙述的现象，原因是多云增强了大气逆辐射，因而气温较高，所以与大气对太阳辐射的削弱作用无关。

B项所叙述的是云层的反射作用。

C项所叙述的现象是大气的散射作用。

D项所叙述的现象也是大气散射作用的结果，因此正确的是A项。

对点练二：

大气对地面的保温作用

读图，完成3～5题。

3．当地面辐射最强时（　　）

①地面温度最高　②大气接收的热量继续增多　③太阳辐射最强　④大气逆辐射最强

A．①③　　　　　　　　　B．②④

C．③④D．①②

4．对地面起保温作用的是（　　）

A．aB．b

C．cD．d

5．当大气中的云量和水汽含量增加时（　　）

①箭头f可能增强　②箭头b可能增强　③箭头c可能增强　④箭头a可能增强

A．①②④B．②③④

C．①③④D．①②③

3.D　4.C　5.D　第3题，地面辐射最强时，地面温度最高；

此时，大气继续吸收地面辐射，气温继续上升。

第4题，大气通过大气逆辐射对地面起保温作用。

第5题，大气中云量和水汽增加会使地面吸收的太阳辐射减少，箭头a可能减弱，箭头f增强；

吸收的地面辐射增多，大气逆辐射增强，即箭头b和箭头c都会增强。

6．读大气对地面的保温作用示意图，分析完成下列问题。

（1）写出图中字母代表的箭头含义：

A________，B________，C________，D________，G________，I________。

（2）从数量上看，A>

D的原因是________。

图中Ⅰ的作用是__________________。

（3）比较晴天与阴天的气温日较差的大小：

________________________________。

原因是_____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）如果夜晚多云，人们制造烟雾所起到的作用将变____（大或小）。

第

（1）题，根据图中各箭头的指向和粗细即可判断出其含义。

第

（2）题，大气对太阳辐射的削弱作用使到达地面的太阳辐射D比大气上界的A要小。

Ⅰ为大气逆辐射，可补偿地面损失的热量。

第（3）题，就气温的日较差而言，晴天时大，阴天时小。

这主要和大气对太阳辐射的削弱作用及大气逆辐射的强弱有关。

第（4）题，多云的夜晚，大气逆辐射已较强，再制造烟雾效果不大。

答案：

（1）太阳辐射　大气吸收的太阳辐射　大气反射、散射的太阳辐射　地面吸收的太阳辐射　大气吸收的地面辐射　大气逆辐射

（2）大气的削弱作用　补偿地面损失的热量

（3）晴天大，阴天小　晴天：

白天大气的削弱作用弱，温度高，夜晚大气逆辐射弱，温度低，温差大；

阴天：

白天大气的削弱作用强，温度不高；

晚上大气逆辐射强，温度不低，故温差较小

（4）小

第