高中地理新教材《大气的受热过程》导学案.docx
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高中地理新教材《大气的受热过程》导学案
第三节 大气受热过程与热力环流
第一课时 大气的受热过程
课程标准
学业质量标准
核心素养
运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。
水平1:
运用图表等资料,说出大气受热的基本过程。
水平2:
运用图表等资料,归纳大气对太阳辐射削弱作用的表现形式及其特点,大气对地面保温作用的基本原理。
水平3:
根据图表资料,说明影响大气削弱作用的因素,运用大气受热过程原理解释相关地理现象。
水平4:
根据图表资料,探讨大气受热过程原理在生产、生活实践中的应用。
人地协调观:
运用大气受热过程原理,合理安排人类活动,调控人类活动。
综合思维:
运用资料分析影响大气受热过程的因素。
地理实践力:
运用大气受热过程原理指导生产、生活实践。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1.三种削弱作用
2.大气削弱作用的纬度差异:
低纬度地区的太阳高度
大,太阳辐射经过大气层的路径短,被大气削弱得少,地球表面吸收的太阳辐射就
多。
高纬度地区的情况则相反。
1.判断正误。
(1)就整个地球大气而言,热量的根本来源是太阳辐射。
(√)
(2)到达地面的太阳辐射不是均匀分布的,而是由低纬度地区向高纬度地区递减的。
(√)
2.太阳辐射被削弱的方式中,叙述正确的是( )
A.云层对太阳辐射的反射最显著
B.散射使得太阳辐射都回到宇宙空间
C.平流层中臭氧吸收红外线
D.对流层中的水汽、二氧化碳吸收紫外线
答案 A
解析 云层对太阳辐射的反射最显著,云层越厚反射越强烈,故A项正确。
散射是向着四面八方的,一部分被散射回宇宙,故B项错误。
平流层中臭氧主要吸收太阳辐射中的紫外线,故C项错误。
对流层中的水汽、二氧化碳吸收太阳辐射中的红外线,故D项错误。
3.阴天时,气温一般比晴天低。
为什么?
提示 阴天云层厚,对太阳辐射反射强烈,很多太阳辐射不能到达地表,大气获得太阳的能量较少,所以气温不会太高。
二、大气对地面的保温作用
1.三种辐射特征
2.地面接收到太阳辐射后,再以地面辐射的形式把能量辐射向大气;几乎全部被大气中的
水汽和二氧化碳吸收,从而使大气温度升高。
所以
地面是大气主要的直接热源。
3.大气在增温的同时,也向外辐射
长波辐射。
大气辐射仅有一小部分射向宇宙,而大部分则射向地面,其方向与地面辐射的方向相
反,所以称为大气逆辐射。
4.大气逆辐射在一定程度上补偿了地面辐射散失的热量,对地面起到了
保温作用。
5.地球外部存在大气层,将吸收的太阳辐射热量保存在大气—地面之间,类似于玻璃温室的作用,人们称之为大气的“
温室效应”。
1.判断正误。
(1)太阳温度高、辐射能力强,所以太阳辐射是长波辐射。
(×)
(2)地面是大气主要的直接热源。
(√)
2.对地面起到保温作用的是( )
A.太阳辐射
B.地面辐射
C.大气辐射
D.大气逆辐射
答案 D
解析 大气逆辐射把热量还回给地面,在一定程度上补偿了地面辐射散失的热量,对地面起到了保温作用。
3.夜间多云,气温比晴天高。
为什么?
提示 多云的夜间很多热量被大气中的二氧化碳和水汽吸收,大气逆辐射再将热量还给地面,极少散失到宇宙空间,所以温度比晴天的夜间较高。
任务探究
大气对太阳辐射的削弱作用
某中学地理学习小组在某周末进行了为期两天的课外实践活动。
活动中发现周六为阴天,周日为晴天。
通过实践活动,该学习小组得出了以下结论:
(1)日出前的黎明,日落后的黄昏,天空仍然是明亮的。
(2)阴沉的天空呈现为灰白色,晴朗的天空呈现蔚蓝色。
(3)下图为两日气温日变化示意图。
据此探究下列问题:
(1)运用大气受热过程原理解释结论
(1)和
(2)中的现象。
(2)判断两条气温曲线代表的日期。
(3)阴天时,白天的气温较晴天________,为什么?
[成果展示]
(1)大气散射作用改变了太阳光的方向,日出前、日落后,天空仍然是明亮的;因各种波长的太阳辐射被云层散射,阴沉的天空呈现为灰白色;太阳光中的蓝紫色光易被散射,晴朗的天空呈现蔚蓝色。
(2)A曲线代表周日气温变化,B曲线代表周六气温变化。
(3)低 阴天时,大气对太阳辐射的削弱作用强,因而白天气温较低。
1.大气对太阳辐射削弱作用的三种方式
2.削弱作用与纬度的关系
3.削弱作用在实践中的应用
读大气受热过程图,回答
(1)~
(2)题。
(1)使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是( )
A.①—②—③B.①—④—②
C.②—③—④D.③—④—②
(2)青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强,主要是由于( )
A.大气削弱①辐射少
B.大气削弱②辐射少
C.地面削弱③辐射少
D.地面削弱④辐射少
科学思维
大气受热过程分析思路
第
(1)题,太阳辐射到达地面之前经过了大气的削弱,地面吸收太阳辐射增温后以地面辐射方式散发热量,近地面大气吸收地面辐射后增温。
第
(2)题,青藏高原地势高,大气稀薄,能见度高,大气对太阳辐射削弱作用弱,太阳辐射强。
[答案]
(1)B
(2)A
提升运用能力
太阳辐射经过大气的路程越短,其能量被大气削弱得越少,到达地面的太阳辐射越多,太阳辐射强度越大。
读图,完成1~2题。
1.图中甲、乙、丙、丁四地太阳辐射最强和最弱的分别是( )
A.甲地、乙地B.乙地、丙地
C.丙地、丁地D.甲地、丁地
答案 D
解析 读图,根据纵坐标含义可知,甲地太阳辐射最强,丁地太阳辐射最弱。
2.产生乙现象的原因可能是( )
A.天空多云B.天空晴朗
C.地势较低D.地势平坦
答案 A
解析 太阳辐射经过的大气路径越长,大气对太阳辐射的削弱作用越强。
读图可知,乙地太阳辐射经过大气路径较短,但太阳辐射较弱,可能是乙地多云,大气对太阳辐射削弱作用强造成的。
任务探究
大气对地面的保温作用
拉萨和成都纬度基本相同,两城市的光照和气温却存在显著的差异。
下表为两个城市气候资料。
年日照时数/小时
1月平均气温/℃
7月平均气温/℃
拉萨
3005
-2.1
15.3
成都
1130
5.5
25.2
据此探究下列问题:
(1)请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳辐射)、反射(大气对太阳辐射)、地面辐射、大气逆辐射。
(2)与成都相比,拉萨太阳辐射强、气温低。
试分析原因。
[成果展示]
(1)见下图。
(2)拉萨地处青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气能见度高,大气对太阳辐射削弱作用弱,太阳辐射强;空气稀薄,大气吸收地面辐射少,气温低。
1.大气的受热过程
地球大气的能量主要来自太阳辐射能。
太阳辐射能透过大气到达地球表面,在地面和大气之间进行一系列能量转换(如下图所示)。
其过程包括:
①到达地球的太阳辐射能,一部分被大气吸收,但是吸收得很少。
大部分被地面吸收,地面吸收太阳辐射能而增温,同时向外放出地面辐射。
②近地面大气吸收了地面辐射的绝大部分,同时向外放出大气辐射。
③大气辐射除小部分射向宇宙空间外,绝大部分以大气逆辐射的形式射向地面,从而对地面起到保温作用。
2.大气对地面的保温作用
3.保温作用在实践中的应用
读大气热状况示意图,完成
(1)~
(2)题。
(1)对地面起保温作用是图中的( )
A.①B.②
C.③D.④
(2)雾霾天气时,图中的( )
A.①增强B.②减弱
C.③增强D.④增强
科学思维
大气的保温作用分析思路
第
(1)题,大气逆辐射可以补偿地面热量,从而起到保温作用。
第
(2)题,大气中雾霾浓度升高使得大气吸收地面辐射增多,大气辐射增强,大气逆辐射随之也增强。
[答案]
(1)D
(2)D
提升运用能力
下图为江门市2016年1月4~6日的天气状况示意图和大气受热过程示意图。
读图,完成第1题。
1.关于江门市2016年1月4~6日的天气状况,下列描述正确的是( )
A.1月6日平均气温最高
B.1月6日昼夜温差最大
C.1月4日最易出现霜冻
D.1月5日恰逢暖空气过境
答案 A
解析 读图可知,1月4日,昼夜都是阴天,白天多云,云层对太阳辐射的削弱作用强,故白天气温较低;晚上多云,大气逆辐射强,气温较高。
1月5日,昼夜都是晴天,白天云少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,故白天气温较高;晚上少云,大气逆辐射弱,气温较低。
1月6日,白天是晴天,大气对太阳辐射的削弱作用弱,白天气温较高;晚上是阴天,晚上多云,大气逆辐射强,气温较高。
2.结合大气受热过程示意图,分析青藏高原昼夜温差大的原因是( )
①环节少 ②环节多 ③环节多 ④环节少
A.①②③B.①③④
C.②③④D.①②④
答案 B
解析 青藏高原海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,即①环节少;大气对地面辐射的吸收较少,即②环节少;大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,③环节多;空气稀薄,大气逆辐射作用弱,④环节少。
图表问题巧点拨
[教材第46页“思考”]
点拨 1.沥青路面和草地是两种不同的地表物质成分,接受热量多少、快慢不同,会导致二者温度的不同。
2.根据曲线形态说明二者变化的同步性及温度高低。
3.沥青路面吸热强烈,吸放热的速度快,会对沥青路面分布广的城镇气温产生影响。
答案 1.沥青路面与草地相比较,沥青路面比热容小,所以其升温和降温的辐度大,一天内温差较大。
2.关系:
二者变化基本同步,草地温度整体高于近地面空气温度。
原因:
大气的热量主要来自地面辐射。
3.沥青路面使得城镇温度高于周围农村。
[教材第48页“思考”]
点拨 晴朗和多云两种不同天气状况下,大气中水汽多少不同,导致大气接受辐射获得能量与失去热量有差异,引起早晨的温度差异。
答案 晴朗夜晚,水汽少,大气对地面的保温作用微弱,导致地面辐射散失的热量更多,故更凉一些。
地理实践深探索
方向与建议
1.观察交通信号灯的颜色,并运用大气受热过程原理解释原因。
2.调查周边农村地区,了解当地农民预防霜冻的方法。
3.统计当地连续几日的天气变化,运用大气受热过程原理解释相关地理现象。
展示与评价
略。
时间:
45分钟
满分:
100分
探究点
题号
大气对太阳辐射的削弱作用
1、5、7、8、9、10、11、12、13
大气对地面的保温作用
2、3、4、6、14
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。
每小题只有一个选项符合题目要求)
就整个地球大气来说,受热能量的根本来源是太阳辐射,太阳辐射能被大气接收和转化的过程十分复杂,其加热大气的过程大致可以用下图表示。
读图,完成1~3题。
1.造成①②差异的原因是( )
A.大气对太阳辐射的削弱作用
B.大气对太阳辐射的散射作用
C.大气对太阳辐射的反射作用
D.大气对太阳辐射的吸收作用
答案 A
解析 读图可知,①和②都是太阳辐射,受大气对太阳辐射的削弱作用的影响,②小于①。
大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射、散射三种方式。
2.与人们通常所称大气“温室效应”相关的主要过程有( )
A.①和②B.②和③
C.③和④D.②和④
答案 C
解析 “温室效应”是大气中温室气体过多,能强烈吸收地面辐射(③),使大气增温明显;过多的温室气体会增强大气逆辐射(④),保温作用强。
3.多云的天气昼夜温差较小,主要是因为( )
A.②增强,③减弱B.②减弱,③增强
C.③增强,④减弱D.②减弱,④增强
答案 D
解析 多云的天气,白天云层对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射(②)减少,温度不太高;夜晚大气逆辐射(④)强,保温作用强,温度不太低,昼夜温差小。
下图为成都与拉萨某季节一天中气温变化曲线图。
读图,回答4~5题。
4.拉萨和成都比较,一天中的气温日较差差异明显,原因是( )
A.纬度差异B.经度差异
C.地形差异D.人类活动差异
答案 C
解析 读图可知,拉萨气温日较差大于成都。
拉萨地处青藏高原,海拔高,大气稀薄,昼夜温差大;成都地处四川盆地,云雾天多,昼夜温差小,故导致两地温差大小的因素为地形差异,C项正确。
5.下列现象与气温日较差关联大的是( )
A.早穿皮袄午穿纱B.外出戴太阳帽
C.吃火锅除湿热D.带雪地镜防阳光反射
答案 A
解析 早穿皮袄午穿纱,说明昼夜温差大,A项正确;外出戴太阳帽,主要是太阳辐射强,B项错误;吃火锅除湿热,与气候湿热有关,C项错误;带雪地镜防阳光反射,与太阳辐射强有关,D项错误。
深秋、初冬时节是大雾多发期。
读图,回答6~8题。
6.深秋、初冬时节是大雾多发期,这其中的道理是( )
A.昼夜温差较小,水汽易凝结
B.昼夜温差较小,水汽不易凝结
C.昼夜温差较大,水汽不易凝结
D.昼夜温差较大,水汽易凝结
答案 D
解析 深秋、初冬时节天气晴朗,大气逆辐射弱,昼夜温差大,夜晚降温快,水汽易凝结形成大雾。
7.白天的大雾天气使空气能见度降低的主要原因是( )
A.大雾削弱了地面辐射
B.大雾对太阳辐射具有反射作用
C.大雾改变了太阳辐射的波长
D.大雾增强了大气逆辐射
答案 B
解析 白天,大雾对太阳辐射的反射强,使光线很弱,大气能见度降低。
8.出现浓雾天气时,大气能见度较差,但红绿色的交通信号灯却很醒目,原因是( )
A.红、绿色光不容易被散射
B.红、绿色光最容易被散射
C.红、绿色光不容易被遮挡
D.红、绿色光不容易被吸收
答案 A
解析 散射作用具有选择性,波长较短的蓝紫色光最容易被散射,交通信号灯的红、绿色光不容易被散射,故显得很醒目,A项正确。
读下图,完成9~10题。
9.由甲到丁,太阳辐射能减少,其原因是( )
A.削弱作用B.吸收作用
C.反射作用D.散射作用
答案 A
解析 由甲到丁,到达地面的太阳辐射减少,与大气对太阳辐射的削弱作用有关,大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射、散射三种方式。
10.大气中长期滞留的火山灰会影响当地乃至全球气温,如1991年菲律宾皮纳图博火山喷发产生的火山灰使当年全球平均气温下降0.5℃,导致气温下降的主要原因受________的影响( )
A.A作用B.B作用
C.C作用D.丁作用
答案 C
解析 火山喷发形成火山灰,滞留在空气中的火山灰,对太阳辐射具有反射作用。
下面的甲图为南昌附近一个蔬菜大棚的照片,乙图为地球大气受热过程示意图,图中数字代表某种辐射。
据此回答11~12题。
11.乙图中( )
A.①能量大部分被大气所吸收
B.②是近地面大气的根本热源
C.③只出现在夜晚,起保温作用
D.④表示散失的少量长波辐射
答案 D
解析 由乙图可判断出,①表示到达地球的太阳辐射,大气直接吸收的太阳辐射很少;②表示地面辐射,是近地面大气的直接热源;③表示大气逆辐射,白天和夜晚都存在;④表示射向宇宙空间的大气辐射,射向宇宙空间的大气辐射是地球损失的热量。
12.照片拍摄季节,南昌的农民一般会给大棚覆盖黑色尼龙网,而不是我们常见的白色塑料薄膜或者玻璃。
照片拍摄的时间以及这样做的目的分别是( )
A.7~8月,削弱①以减少农作物水分蒸腾
B.10~11月,阻挡②以防止夜间温度过低
C.12月~次年1月,增加③以提高土壤的温度
D.6~7月,增强④以降低白天大气的温度
答案 A
解析 7~8月,南昌市正值伏旱天气,太阳高度大,太阳辐射强,大棚内温度上升过快、过高,农作物蒸腾作用强,水分损失多。
覆盖黑色尼龙网可以削弱一部分到达大棚内部的太阳辐射,从而在一定程度上降低大棚内温度,减少农作物水分蒸腾。
二、综合题(共2小题,共52分)
13.读大气热力作用关联示意图,回答下列问题。
(30分)
(1)图中①②③各表示什么辐射:
①________辐射;②________辐射;③________辐射。
(6分)
(2)图中④表示大气对太阳辐射的________作用,包括⑤_________、⑥_________、⑦_________三种形式。
(8分)
(3)大气通过________对地面起到________作用。
(4分)
(4)影响图中①的强度的最主要因素是________,其原因是什么?
(8分)
(5)地面增温主要来自图中的________,大气受热主要来自图中的________。
(填代号)(4分)
答案
(1)太阳 地面 大气逆
(2)削弱 吸收 反射 散射
(3)大气逆辐射 保温
(4)太阳高度 太阳高度越大,单位面积地面获得的热量越多;太阳高度越大,太阳辐射经过大气层的路程越短,被削弱得越少。
(5)① ②
解析 第
(1)题,根据箭头指向可判断,①为太阳辐射,②为地面辐射,③为大气逆辐射。
第
(2)题,图中④表示大气对太阳辐射的削弱作用,包括吸收、反射和散射。
第(3)题,大气吸收大部分地面辐射,通过大气逆辐射对地面起保温作用。
第(4)题,图中①为太阳辐射,影响其强度的主要因素是太阳高度。
太阳高度越大,单位面积地面获得的热量越多;太阳辐射经过大气层的路程越短,被削弱得越少。
第(5)题,从大气的受热过程来看,太阳辐射是地面增温的主要来源,对应的是①;近地面大气的主要的、直接的热源是地面辐射,对应的是②。
14.读大气的保温作用示意图,回答下列问题。
(22分)
(1)大气吸收太阳辐射的主要成分是平流层的________以及对流层的________和________。
(6分)
(2)由图可知,大气对地面之所以具有保温作用,就是因为大气吸收________使大气增温,指出大气保温作用与天气变化的联系。
(6分)
(3)太阳辐射和地面辐射相对而言,辐射波长较长的是________。
(2分)
(4)在寒冷的冬天,农民往往在麦田边燃烧大量的秸秆来防御寒潮,试用所学知识解释其原理。
(8分)
答案
(1)臭氧 水汽 二氧化碳
(2)地面辐射 晴天,保温作用弱;阴雨天,保温作用强。
(3)地面辐射
(4)燃烧秸秆产生的浓烟中含有大量二氧化碳,它可以强烈地吸收地面辐射使大气增温,然后大气又以大气逆辐射的形式把部分热量返还给地面,从而使地面辐射热量损失减少,降温减慢,减少寒潮造成的损失。
解析 第
(1)题,大气吸收太阳辐射的主要成分是平流层的臭氧、对流层的水汽和二氧化碳。
第
(2)题,大气吸收地面辐射使大气增温,阴雨天的保温作用强于晴天。
第(3)题,据实验得知,物体的温度越高,辐射的波长越短;反之越长。
故太阳辐射为短波辐射,地面辐射为长波辐射。
第(4)题,农民焚烧秸秆增加了大气中的二氧化碳,从而更多地吸收地面辐射,增强了大气逆辐射,故对地面起着保温作用。