内容正文:
第7讲 大气圈的分层和大气受热过程
知识必备
素养目标
1.大气的组成成分。
2.对流层、平流层和高层大气的特点及其与人类的关系,逆温的形成及影响。
3.大气的受热过程,大气对地面的保温作用原理及应用。
1.综合思维:运用有关原理综合分析解释有关大气垂直分层、昼夜温差、温室效应。
2.人地协调观:理解大气的组成、垂直分层、大气受热过程对人类生产、生活的影响。
3.地理实践力:观察并解释实际生活中与大气受热过程相关的大气现象。
1.大气的组成及作用
组成
作用
干洁
空气
氮
地球上生物体蛋白质的重要组成部分
氧
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
二氧化碳
绿色植物进行光合作用的基本原料;调节地表温度的重要气体;吸收红外线长波辐射
臭氧
吸收太阳光中的紫外线,对生物具有保护作用
水汽
产生云、雨、雾、雪等天气现象;吸收红外线长波辐射
杂质
作为凝结核,是成云致雨的必要条件
2.大气的垂直分层
(1)分层依据:大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。
(2)垂直分层
分层
气温垂直变化
大气运动状况
与人类的关系
对流层
随高度增加而降低
对流运动显著
大气现象复杂多变;与人类关系最密切
平流层
随高度增加而升高
水平运动为主
有利于高空飞行;臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”
高层大气
随高度增加先降低后升高
80~500 km有若干电离层,对无线电短波通信有重要作用
学生用书第44页
思维点拨
不同纬度对流层高度不一样的原因
低纬度地区受热多,对流旺盛,因此对流层的高度高(约17~18千米);而高纬地区受热较少,对流活动较弱,所以对流层的高度低(约8~9千米)。
3.大气的受热过程
(1)能量来源
①大气最重要的能量来源:A太阳辐射。
②近地面大气热量的主要、直接来源:B地面辐射。
思维拓展
近地面大气集中了大气层绝大部分的水汽和二氧化碳含量,二者对太阳短波辐射吸收较少,但对地面红外线长波辐射吸收较多,所以对流层大气主要的直接热源是地面,近地面气温高,高处气温低。
(2)两大过程
①地面的增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。
②大气的增温:地面以长波辐射的形式向大气传递热量。
(3)两大作用
①削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的反射、吸收和散射作用。
②保温作用:C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
[情境问题]
试运用大气受热过程的原理解释 “高处不胜寒”。
答案: 气温的高低取决于空气获得热量的多少,近地面大气最主要、最直接的热源是地面辐射,随海拔的升高大气得到的地面辐射减少,气温随之降低。所以站在高处感觉更冷。
考向一 大气的受热过程原理
(2020·上海卷)“霜重见晴天”说的是清晨地表覆盖白霜,往往预示白天天气晴好。白霜的形成主要原因是( )
A.地面吸收热量多,空气水汽含量高
B.地面辐射较弱,地表温度下降慢
C.大气吸收热量多,大气保温作用强
D.大气逆辐射弱,地面损失热量多
【解题过程】
研析题意
形成白霜的主要原因
获取信息
清晨地表覆盖白霜,白天天气晴好;四个选项从空气水汽含量、地面辐射散热降温、大气保温作用、大气逆辐射四个方面分析
调用知识
大气保温作用原理
思路: 霜的出现意味着当地夜间天气寒冷并晴朗,云量少,大气逆辐射弱,地面损失热量多,地面降温比较强烈,空气中水汽凝结形成霜,D正确。
答案: D
1.热量传递过程分析
学生用书第45页
思维拓展
物体温度最高时,其辐射最强。热量传递过程中,地面和大气热量积累至最多或最少时收支平衡,温度达到最高或最低。由于地面和大气的热量积累耗时,一天中,气温最高值出现在14时前后,并非太阳辐射最强的12时;最低值并非半夜,而是日出前后。同理,一年中,陆地气温最高值出现在7月,海洋出现在8月;陆地气温最低值出现在1月,海洋出现在2月。
2.大气保温作用的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响。
→→→
(2)分析农业实践中的一些现象
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜;
②深秋利用烟雾防霜冻;
③干旱半干旱地区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,有利于水果的糖分积累等。
3.利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡
(1)高海拔地区:(如青藏高原地区)
→→→
(2)内陆地区:(如我国西北地区)
→
↓
←
(3)湿润内陆盆地:(如四川盆地)
4.昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
思维拓展
由于地面是对流层大气的直接热源,大气下垫面的热力性质对近地面气温影响较大。水的比热容大于土壤,所以海洋