第3章 第2节 大气受热过程（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中地理必修第一册（湘教版2019）

第二节　大气受热过程 课程标准及解读 知识点一 大气对太阳辐射的削弱作用 1.削弱作用的类型 作用类型 参与物质 作用特点 典例 反射 大气中的云层和较大颗粒的尘埃 云层越低、越厚，云量越多，反射越强(无选择性) 夏季天空多云时，白天的气温不会太高 散射 大气中的空气分子或微小尘埃 波长较短的蓝光、紫光最容易被散射(有选择性) 晴朗的天空呈蔚蓝色；日出前的黎明、日落后的黄昏，天空仍然明亮 吸收 对流层大气中的水汽和二氧化碳；平流层大气中的臭氧 水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线(有选择性) 平流层中的气温随高度的增加而上升；地面生物免遭过多紫外线的侵害 2.削弱作用的影响 (1)投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地表。 (2)到达地面的太阳辐射由低纬度向两极递减。 “削弱作用”与“天空颜色” 现象 原因 晴朗的天空呈蔚蓝色 晴天时，可见光中的蓝光、紫光容易被散射 阴沉天空呈灰白色 阴天时，云层厚，大部分太阳辐射被反射 日出前后天空明亮 大气的散射作用改变了太阳辐射的方向 知识点二 大气对地面的保温作用 1.大气保温作用原理 (1)地面升温：地面吸收太阳辐射后升温，同时又持续向大气层释放地面辐射。 (2)大气增温：地面辐射释放的热量绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收，大气吸收地面辐射后增温。 (3)大气保温：大气在增温的同时，向外辐射长波辐射，其中大部分射向地面称为大气逆辐射，它把热量归还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。 2．保温作用的影响 (1)地面辐射释放的能量，绝大部分都被截留在对流层大气中，使大气增温。 (2)大气逆辐射又把热量归还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量。 3．大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用的意义 减小了气温的日较差，为生物的生长发育和人类的活动提供了适宜的温度环境。 1．“无时不在”的大气逆辐射 　大气逆辐射是大气辐射的一部分，白天和晚上都是一直存在的，并且白天辐射更强。 2．太阳辐射的两个特点 (1)太阳辐射量一天内中午前后最大，夜间为0；一年内夏大冬小。 (2)太阳辐射以短波辐射为主。 ◆自主检测 1．判断。 (1)云层越低、越厚，云量越多，散射作用越强。(　　×　　) (2)夏季天空多云时，白天的气温不会过高，与大气反射有关。(　　√　　) (3)可见光中波长较短的红外光易被散射。(　　×　　) (4)吸收作用具有选择性。(　　√　　) (5)太阳辐射到达地面，地面吸收后增温，故太阳是地面的直接热源。(　　√　　) (6)地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温，太阳是近地面大气的直接热源。(　　×　　) (7)物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越长。(　　×　　) (8)天空中云层越厚、湿度越大，大气逆辐射越弱。(　　×　　) 2．填图。 在下图中填出①②③④代表的含义。 ①：________，②：________，③：________， ④：________。 提示：①太阳辐射；②地面辐射；③大气辐射中射向宇宙空间的部分；④大气逆辐射。 3．思考。 (1)为什么宇航员看到的太空是黑色的，而我们看到的晴朗天空是蔚蓝色的？ 提示：在太空中，缺少大气的散射作用。而在地球上，波长较短的蓝、紫色光容易被空气分子所散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。 (2)运用“大气受热过程”原理，分析撒哈拉沙漠昼夜温差大的原因。 提示：撒哈拉沙漠降水少、晴天多，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，地面温度高；夜晚保温作用弱，地面温度低，故昼夜温差大。 任务一__大气对太阳辐射的削弱作用 “蓝蓝的天上白云飘，白云下面马儿跑，挥动鞭儿响四方，百鸟齐飞翔，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。这里的人们爱和平……” ——《草原上升起不落的太阳》 1．根据材料分析，晴朗的天空为什么呈蔚蓝色？ 提示：太阳辐射可见光中的蓝光、紫光波长较短，容易被空气分子散射，因而晴朗的天空呈现蔚蓝色。 2．云层对太阳辐射有何影响？ 提示：云层能反射太阳辐射。云层越厚，云量越多，反射作用越强。 3．为什么大气直接吸收的太阳辐射并不多？ 提示：因为太阳辐射的能量主要集中在可见光部分，而大气主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线和波长较长的红外线，对可见光吸收很少。 1．大气对太阳辐射的削弱作用 (1)吸收作用 大气对能量最强的可见光吸收得很少。如下图： (2)反射作用 云层和较大的尘埃，对太阳辐射的反射作用较明显，且云层的反射作用最显著。如图： (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，其中波长较短的蓝色光最容易被散射。如下图所示： 2．大气削弱作用随时间、纬度的变化 (1)随时间变化(如图1所示) 太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，辐射作用越强；反之，被大气削弱得越多，辐射作用越弱。 (2)随纬度变化(如图2所示) 纬度越低，太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱得越少，辐射作用越强；纬度越高，太阳辐射被大气削弱得越多，辐射作用越弱。 下图是大气受热过程示意图。据此完成1～2题。 1．图中序号含义正确的是(　　) A．①太阳辐射 B．②地面辐射 C．③大气逆辐射 D．④削弱作用 2．沙漠地区白天气温高主要因为(　　) A．①增强 B．②较强 C．③减弱 D．④不变 1．A　2.B　解析：第1题，图示为大气热力作用的基本过程。①表示到达大气上界的太阳辐射，太阳辐射穿过大气会被大气削弱；②表示到达地面的太阳辐射；地面吸收了太阳辐射则发出地面辐射③；大气对地面长波辐射具有很强的吸收能力，之后大气发出大气辐射，其中射向地面的部分④表示大气逆辐射。大气逆辐射把能量还给了地面，对地面起了保温作用。故选A项。第2题，沙漠地区云少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温较高，B项正确。 下图为不同太阳高度时太阳光线穿越大气层示意图。读图，完成3～4题。 3．图中四种光照状况中，太阳辐射被削弱最多的是(　　) A．a B．b C．c D．d 4．关于太阳辐射通过大气层时被削弱的原因，叙述不正确的是(　　) A．臭氧吸收了太阳辐射中的所有紫外线 B．云层对太阳辐射的反射 C．水汽和二氧化碳对太阳辐射中波长较长的红外线的吸收 D．空气分子对太阳辐射的散射 3．D　4.A　解析：第3题，太阳高度越小，太阳辐射经过大气层的路程越长，大气对太阳辐射的削弱作用越强。第4题，臭氧可以吸收太阳辐射中的部分紫外线。 任务二__大气的受热过程与大气对地面的保温作用 中国探月工程嫦娥五号探测器经过约19小时的月面工作，于2020年12月2日22时顺利完成月球表面自动采样，并按预定形式将样本封装保存在上升器携带的储存装置中。12月17日，嫦娥五号返回器成功将样本带回地球，并在内蒙古着陆。2023年5月29日，中国载人航天工程办公室副主任表示，中国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施，计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。 1．月球表面昼夜温差很大，白天阳光垂直照射的地方温度高达127 ℃；夜晚，温度可降到－183 ℃。月球表面温度变化为什么会如此剧烈？ 提示：月球上没有大气层，不能对昼夜温度进行调节。 2．地球、月球与太阳的距离相当，为什么地球上的气温比较稳定呢？ 提示：地球上有大气层，白天，大气层削弱太阳辐射，使到达地面的太阳辐射减少，温度上升缓慢；夜晚，大气逆辐射对地面有保温作用，使地面温度下降缓慢，气温日较差小。 1．大气的受热过程 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：太阳辐射→地面增温→地面辐射→大气增温。 2．大气对地面的保温作用 大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续，大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了大气的受热过程。大气受热之后，又通过大气逆辐射的形式在一定程度上弥补了地面辐射的损失，实现对地面的保温作用。 3．大气保温作用的应用 (1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响 (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深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。 ③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。 ④干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石，不但能减少土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。 (3)分析影响昼夜温差大小的因素 读大气受热过程示意图，完成1～2题。 1．图中与“大气保温作用”密切相关的是(　　) A．①吸收 B．②吸收 C．④大气逆辐射 D．③地面吸收 2．倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中(　　) A．①吸收减弱 B．③地面吸收增强 C．②吸收减弱 D．④大气逆辐射增强 1．C　2.C　解析：第1题，图中与“大气保温作用”密切相关的是④大气逆辐射，减少了地面辐射的热量损失，C项正确。①吸收的是太阳辐射，对大气影响小，A项错误。②吸收是大气吸收地面辐射，是大气升温的主要直接能量来源，B项错误。③地面吸收太阳辐射，使地面增温，D项错误。第2题，倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中②吸收减弱，大气吸收的地面辐射减少，大气增温减慢，C项正确。①吸收对大气温度影响小，A项错误。③地面吸收太阳辐射，不受二氧化碳减少影响，B项错误。④大气逆辐射减弱，D项错误。 大气受热过程的本质就是能量在太阳、地面、大气之间热传递的过程，直接影响着地面和近地面大气的热状况。读大气受热过程示意图，完成3～4题。 3．下列关于该示意图的分析，正确的是(　　) A．①＝④ B．②>④ C．②为短波辐射 D．③对地面起保温作用 4．大气受热原理和大气的保温作用可以解释很多自然现象。下列说法不正确的是(　　) A．月球昼夜温差大于地球 B．晴天昼夜温差大于阴雨天 C．相同天气状况下，沿海昼夜温差大于内陆 D．同一日，相同天气状况下，拉萨昼夜温差通常大于成都 3．D　4.C　解析：第3题，①是太阳辐射，④是经过大气层的太阳辐射，由于大气对太阳辐射的削弱作用，①>④，A项错误；到达地面的太阳辐射只有很少部分，且被地面吸收的也不多，②是地面辐射，远小于④，B项错误；②为长波辐射，C项错误；③是大气逆辐射，对地面起保温作用，D项正确。第4题，月球昼夜温差大于地球，原因是月球没有大气层的削弱和保温作用，A项正确；晴天大气削弱作用弱，大气保温作用也弱，晴天昼夜温差大于阴雨天，B项正确；相同天气状况下，沿海受海洋影响明显，昼夜温差小于内陆，C项错误；同一日，相同天气状况下，拉萨昼夜温差通常大于成都，原因是拉萨海拔高，吸收地面辐射少，大气的保温作用弱，D项正确。 [创新素材] 茶园中的“地理” 茶起源于中国，栽培历史已有三千多年，是人类三大饮品之一，消费量超过咖啡和可可。茶园是茶叶的种植园区，茶农在茶叶的种植过程中，会根据经验，在温度过高或过低时采取措施保障茶树的生长。气温过低的秋冬季节，茶农采取熏烟驱霜(晚霜来前，气温降至2 ℃左右时燃烧秸秆、柴草，以减轻晚霜冻害)。春季易受低温、霜冻的影响，为减少春茶产量及品质的下降的情况，当地茶农常采用的另外一个方法是喷水，防茶树受冻，以减少损失。温度过高的季节，茶农会设置黑纱帐保护茶树。 [新题优选] 2021年3月初浙江建德发布霜冻蓝色预警，农产品公司组织员工抢摘茶叶，以减少损失。据悉，春茶品质好、产量低、价格高，嗜茶之人皆以春茶为贵。但2019年11月的一次寒潮袭击武夷山的茶园，茶农却不悲反喜。据此完成1～2题。 1．霜冻蓝色预警之后，除抢摘茶叶之外，建德茶农降低霜冻对茶树嫩叶的危害还可以采取的措施是(　　) A．铺设鹅卵石 B．建保温大棚 C．茶园洒水 D．茶树根部培土 2．2019年11月的一次寒潮袭击茶园，茶农却不悲反喜的原因是(　　) A．该区域茶树为抗寒品种，寒潮对其几乎无影响 B．寒潮增大昼夜温差，利于有机物积累 C．降温杀死越冬虫卵，提升茶叶品质 D．可以带来丰富降水，避免出现干旱 1．C　2.C　解析：第1题，霜冻带来的主要危害是低温冻害，因此，茶农需要采取措施减小霜冻的降温幅度。铺设鹅卵石为增大昼夜温差的手段之一，并不能降低霜冻对茶树嫩叶的危害，A项错误；建保温大棚可以抵御霜冻，但在霜冻预警发布之后短时间内大面积建保温大棚不现实，B项错误；茶园洒水可以提高空气中的水汽含量，增大空气比热容，减小霜冻的降温幅度，从而降低其对茶树嫩叶的危害，C项正确；茶树根部培土也可以减小霜冻对茶树的不利影响，但是对茶树嫩叶的保护作用较小，D项错误。第2题，寒潮侵袭一般属于灾害性事件，但是此处茶农不悲反喜，说明寒潮产生了积极影响。材料中并未提及该地茶树为抗寒品种，且此地位于亚热带，常年受寒潮影响小，品种抗寒能力强的概率并不大，A项错误；寒潮会导致降温，并不一定会增大昼夜温差，B项错误；降温可以杀死越冬虫卵，减轻来年的病虫害，提升茶叶品质，C项正确；武夷山位于福建，福建位于我国东南沿海湿润地区，年降水量较大，干旱出现频率较低，D项错误。 [命题解读] [知识谱系] [问题清单] 1．地球大气最重要的能量来源是什么？ 2．大气对太阳辐射的削弱作用表现在哪些方面？ 3．大气对太阳辐射是如何选择性吸收的？ 4．按波长长短，太阳辐射、地面辐射和大气辐射是如何分类的？ 5．对流层大气主要的直接热源是什么？ 6．到达地面的太阳辐射的纬度分布规律是什么？ 7．大气是如何对地面进行保温的？ 读对流层大气的受热过程示意图，完成1～2题。 1．日落时漫天红霞的成因是大气对太阳辐射的(　　) A．反射 B．折射 C．散射 D．吸收 2．地面有新雪，会导致(　　) A．①减弱，④增强 B．②减弱，③增强 C．①增强，④减弱 D．③增强，④减弱 1．C　2.C　解析：第1题，当太阳光射入大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒，就会发生散射。根据散射定律，日落时太阳光线从地平线附近射来，太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射掉，而波长较长的红、橙、黄等颜色的光透射能力很强，日落时我们看到的光线只剩波长较长的黄、橙、红光了，因此日落时经常出现漫天红霞，这是大气对太阳辐射散射的结果，C项符合题意；反射、折射、吸收与日落时漫天红霞的成因无关，排除A、B、D项。第2题，读图可知，图中①②③④分别表示地面反射的太阳辐射、到达地表的太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射。地面的新雪对太阳辐射的反射率可达84%～95%，因此会导致地面反射的太阳辐射增强，即①增强；新雪对到达地表的太阳辐射影响不大，即②不变；新雪会使得地面吸收的太阳辐射减少，地面获得的能量减少，从而导致地面辐射减少，即④减弱；新雪导致地面辐射减弱，大气吸收的能量减弱，则大气逆辐射也随之减弱，即③减弱。由此判断，C项符合题意，排除A、B、D项。 读大气的受热过程图，完成3～4题。 3．图中的序号代表大气逆辐射的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 4．近地面大气主要的直接热源是(　　) A．太阳辐射 B．地面辐射 C．大气辐射 D．大气逆辐射 3．C　4.B　解析：第3题，③箭头由大气指向地面，为大气逆辐射，①②表示大气对太阳辐射的削弱作用，④为地面辐射。故选C项。第4题，大气直接吸收的太阳辐射很少，但是大气中的水汽和二氧化碳能强烈吸收地面辐射而使温度升高，因此近地面大气主要的直接热源是地面辐射。故选B项。 李商隐有句诗“秋阴不散霜飞晚，留得枯荷听雨声”。下图示意地球大气受热过程。读图，完成5～7题。 5．“秋阴不散霜飞晚，留得枯荷听雨声”，主要是因为此时(　　) A．①强 B．②弱 C．③弱 D．④强 6．图中序号表示短波辐射的是(　　) A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 7．我国北方地区的农民为了使庄稼免受冻害，在深秋的夜晚往往会在田间点燃柴草，防御霜冻。点燃柴草有利于(　　) A．增强① B．增强② C．增强③ D．增强④ 5．D　6.A　7.D　解析：第5题，“秋阴不散霜飞晚，留得枯荷听雨声”诗中的“阴”“雨”说明了天气，连日阴云不散，夜间大气逆辐射较强，因此出现“霜飞晚”。故选D项。第6题，①是到达大气上界的太阳辐射，②是被大气削弱后到达地面的太阳辐射，③是地面辐射，④是大气逆辐射。太阳辐射属于短波辐射，地面辐射、大气逆辐射属于长波辐射。故选A项。第7题，燃烧柴草可以放出二氧化碳和烟尘，增强大气逆辐射，使大气对地面的保温作用增强，从而保护作物免受冻害。故选D项。 读到达地面的太阳辐射示意图，完成8～9题。 8．图中数字表达的含义正确的是(　　) A．①－地面反射 B．②－大气反射 C．③－大气散射 D．④－地面吸收 9．大气中二氧化碳浓度增加，将导致(　　) A．①增加 B．②减弱 C．③增强 D．④减弱 8．B　9.C　解析：第8题，图中①是到达地面的太阳辐射，②大气反射，③是大气的吸收，④大气散射。第9题，二氧化碳浓度增加，可以更多地吸收太阳辐射中的红外线，所以③将增强。 为了实现对农作物的保温和防晒，绍兴地区部分农民在白色塑料大棚上加一层可收放的黑色尼龙网，如下图所示。据此完成10～11题。 10．图中塑料大棚和黑色尼龙网直接影响的辐射分别是(　　) A．地面辐射、太阳辐射 B．太阳辐射、地面辐射 C．太阳辐射、太阳辐射 D．地面辐射、大气辐射 11．若天气晴朗，农民盖上黑色尼龙网的时段多在(　　) A．春季晚上 B．夏季午后 C．秋季早晨 D．冬季傍晚 10．A　11.B　解析：第10题，图中塑料大棚对太阳辐射是透明的，削弱很少；对地面辐射是隔热层，减少地面辐射热量损失，从而起到保温作用，直接影响的是地面辐射。黑色尼龙网直接影响的是太阳辐射，削弱太阳辐射作用明显，对地面辐射、大气辐射影响很小。A项正确，B、C、D项错误。第11题，黑色尼龙网的主要作用是削弱太阳辐射。若天气晴朗，农民盖上黑色尼龙网的时段多在夏季午后，此时段太阳辐射最强，容易将作物晒伤，B项正确。晚上没有太阳辐射，A项错误。秋季早晨、冬季傍晚太阳辐射弱，C、D项错误。 近30年来，北极地区不仅在变暖，而且变暖速度明显高于全球平均水平。有研究认为，海冰消融是北极增温的关键驱动因子之一，同时全球变暖也会造成北极地区冰川、植被等的变化。据此完成12～13题。 12．相比全球其他地区，北极变暖速度更快的原因是(　　) A．①减弱 B．②增强 C．③减弱 D．④减弱 13．北极增温可能对北极陆地环境带来的影响是(　　) A．极光现象增多 B．寒带范围扩大 C．海冰面积缩小 D．极昼时间延长 12．C　13.C　解析：第12题，读图可知，图中①②③④分别表示大气削弱的太阳辐射、到达地表的太阳辐射、地表反射的太阳辐射、地面辐射。由于北极地区过去有大量冰雪覆盖，地表对太阳辐射的反射率较高，随着气候变暖，地表大量冰雪融化，地表反射的太阳辐射(③)减少，吸收的太阳辐射增多，地表温度升高，地面辐射(④)增强，大气吸收的地面辐射增多，使得气温升高更快；海洋表面海冰面积减小，海水蒸发加强，空气中的水汽增多，使得大气对太阳辐射(①)的削弱作用略有增强，到达地表的太阳辐射(②)略有减小。由此判断，C项符合题意。第13题，极光现象是太阳活动影响的结果，与北极增温无关，排除A项；北极增温使得原来是寒带的某些地区成为温带，寒带范围有可能缩小，排除B项；北极增温使得浮冰融化加强，海冰面积缩小，C项符合题意；极昼时间长短由地球公转决定，与北极增温无关，排除D项。故选C项。 如图为某手机天气查询软件显示的济南市2023年11月10日～12日天气状况图，图示曲线中的数据分别表示当日最高气温和最低气温(单位：℃)。读图，完成14～15题。 14．以下对图中济南市天气状况的判读正确的是(　　) A．10日夜间有霜冻 B．11日气温日较差最小 C．12日降水概率较大 D．12日气温日较差最大 15．与10日相比，11日(　　) A．到达地面的太阳辐射强 B．白天大气削弱作用弱 C．夜晚大气逆辐射强 D．夜晚大气保温作用弱 14．B　15.C　解析：第14题，图中10日夜间气温高于0 ℃，故没有霜冻，A项错误；根据气温曲线，可知11日气温日较差最小，10日气温日较差最大，B项正确，C项错误；12日气温升高，天气转晴，降水概率较小，D项错误。第15题，与10日相比较，11日天气为多云，云层厚，白天大气削弱作用强，到达地面的太阳辐射弱；夜间大气逆辐射强，保温作用强。 下图为大气对地面的保温作用示意图，完成16～17题。 16．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．①②③④ B．③④②① C．②③④① D．④③②① 17．在晚秋或寒冬，用人造烟幕来防御霜冻的原理是(　　) A．增强太阳短波辐射 B．增强大气逆辐射作用 C．增强大气对太阳辐射的散射作用 D．增强大气对太阳辐射的反射作用 16．D　17.B　解析：第16题，根据地面的直接热源是太阳辐射，判断④应表示太阳辐射；地面增温后，则放出③地面辐射，对流层大气中的水汽、二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射而使大气增温，大气吸收少量的太阳辐射和大量的地面辐射之后，大气发出②大气辐射，其中射向地面的部分①应表示大气逆辐射。故选D项。第17题，在晚秋或寒冬，用人造烟幕来防御霜冻，相当于增厚了云层，强烈吸收地面辐射，增加了大气逆辐射，对地面起着保温作用，故可防止霜冻。故选B项。 学科网（北京）股份有限公司 $$