2.2 大气受热过程和大气运动 课件 人教版（2019）地理必修一 2024-2025学年高一上学期

第二节 大气受热过程和大气运动 01 运用示意图，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。 课程标准 02 根据大气受热过程示意图，描述人类活动对温室效应的作用与环境的影响； 绘制热力环流示意图，认识垂直高度上对流层内部的大气运动状况与近地面天气状况； 结合水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，绘制近地面大气水平运动的方向示意图。 学习目标 03 运用资料，分析大气受热过程的实践运用和热力环流的实际运用 重点难点 教 学 分 析 新课导入 清代黄叔撒在《台海使搓录》(图2.8)中,记述了台湾海峡两岸的风向差异: “内地之风,早西晚东,惟台地早东风,午西风……四时皆然。”这里的“内地”指福建, “台地”指台湾。为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢？这里的风是怎样形成的？ 2.21 大气的受热过程 太阳辐射 1.概念： 太阳以电磁波的形式向外传递能量。太阳辐射所传递的能量，称太阳辐射能。 2.辐射波长：温度越高，辐射能力就越强，波长就越短。反之越长。因此太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射， 3.地位：太阳辐射是地球大气最重要的能量来源 大气对太阳辐射的削弱作用 1.大气对太阳辐射的吸收作用： 特点：有选择性 吸收波长小于0.175微米的紫外线 臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线 二氧化碳、水汽吸收红外线 ②影响：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到地面。 大气对太阳辐射的削弱作用 2.大气对太阳辐射的反射作用： 特点：无选择性 ②参与成分：云层和较大颗粒尘埃 ③影响：天气的阴晴状况——云层厚薄、雨雪、雾霾、沙尘天气等。 ④案例：夏季天空多云时，白天的气温不会太高。 大气对太阳辐射的削弱作用 3.大气对太阳辐射的散射作用： 特点：有选择性 ②参与成分：空气分子和微小尘埃 ③影响：空气分子、微小尘埃的多少等其中蓝光最易被散射。 ④案例：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（晨昏蒙影）；朝霞晚霞 大气对太阳辐射的削弱作用 大气对太阳辐射的削弱作用 削弱作用 参与的物质 作用特点 典例 反射 大气中的云层和较大颗粒的尘埃 云层愈厚，反射作用愈强(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 蓝、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（晨昏蒙影）；朝霞晚霞 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 课堂活动--大气的受热过程探讨 【课堂活动一】右图为我国西藏地区和南方地区人群肤色的对比图，通过对比分析从大气的角度造成两地人民肤色差异性的主要原因是什么？ 西藏地区由于海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的各类光线削弱作用较差，尤其是对紫外线的削弱较差。使得当地人群长期暴露在太阳辐射下，对皮肤造成的损伤。而南方地区海拔低加之气候湿润，云层厚，对太阳辐射的削弱较强。 课堂活动--大气的受热过程探讨 【课堂活动二】右图为黄昏时的天空，右图晴天下蔚蓝的天空。探讨，为什么同样的天空在不同的时刻所呈现出来的景色不同？ 太阳在经过地球大气层时，大气对太阳的削弱存在着一定的差异性。晴天，太阳高度角大，波长较短的蓝光被散射至天空。早晚阳光斜射，短波各色光皆被散射，剩下波长较长的红光射到地面。造成天空呈现出不同的景色。 大气的受热过程 1.太阳暖大地： 过程：太阳辐射在传播过程中，小部分被大气吸收或反射，大部分到达地球表面。使得地表增温。 影响：太阳辐射是地表最根本的热源 大气的受热过程 2.大地暖大气： 过程：地面增温，同时又以长波辐射形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量，使得大气增温。 影响：地面长波辐射是大气的主要、直接热源，但根本热源还是太阳辐射 课堂活动--大气的受热过程探讨 【课堂活动三】上图为我国某地某日天气预报的相关信息截图，据图分析当地一天当中气温的变化趋势，分析，为什么一天当中气温最高的时候不在12点，而是出现在午后的两点左右？ 12点是太阳辐射最强的时候，也是一天中到达地面最大的时候，因此地面温度最高值出现在12点，但我们日常所说的气温指的是近地面大气的温度，而不是地表温度，热量在进行传输的过程中，需要一个过程。当太阳辐射到达地面后，地面再传输给大气，使得大气增温。所以最高温出现在午后两点。 课堂活动--大气的受热过程探讨 【课堂活动四】图是我国唐代诗人白居易所著的一首名诗，诗中提及山下和山上的桃花盛开存在着时间的差异性，利用所学知识分析其原理。 大林寺桃花 唐 白居易 人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。 长恨春归无觅处，不知转入此中来。 山上海拔高，由于近地面大气的直接热源来自于地面辐射，离地面越近接收的辐射越多，温度就越高。因此，海拔越高，气温越低。所以山上的寺院桃花盛开的时间晚于山下 (23·太原调研)右图为“大气受热过程示意图”。读图，完成1～3题。 1.日出前的黎明、日落后的黄昏，天空看上去仍然明亮，是因为大气对太阳辐射的 A.②作用 B.③作用 C.④作用 D.⑤作用 2.青藏高原是我国太阳辐射最强的 地区，主要是因为 A.①辐射强 B.⑤作用弱 C.③辐射强 D.②辐射强 3.图中箭头④比①细的主要影响因素是 A.大气的保温作用 B.大气的削弱作用 C.地面的反射作用 D.地面的削弱作用 对点落实 √ √ √ 对点落实 下图为“地球大气受热过程示意图”。读图，完成4～5题。 4.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 5.某研究小组认为，在冰雪覆盖的高纬度地带植树造林可能加剧全球变暖。出现这种结果的原因可能是在该地带植树造林 A.增加了对CO2的吸收 B.降低了地面反射能力 C.降低了大气相对湿度 D.增加了土壤有机质含量 √ √ 2.21b 大气对地面的保温作用 大气对地面的保温作用 2.大地暖大气： 过程：对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。因此，地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间。地面辐射的长波辐射绝大部分( 75%-95%) ，被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收；大气在吸收地面长波辐射后会增温 影响：地面长波辐射是大气的主要、直接热源，但根本热源还是太阳辐射 大气对地面的保温作用 3.大气还大地： 过程：大气在增温同时，也向外辐射长波辐射；大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射 影响：大气逆辐射使得地面的温度在夜晚不会丧失的特别快，从而对地面起到保温作用 课堂活动--说明地球大气的保温作用 【课堂活动一】观察图，找出地球比月球多了哪些辐射途径。 大气辐射、大气逆辐射 课堂活动--说明地球大气的保温作用 【课堂活动四】上图是我国唐代诗人白居易所著的一首名诗，诗中提及山下和山上的桃花盛开存在着时间的差异性，利用所学知识分析其原理。 【课堂活动二】说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。 使地球昼夜温差不至于过大，有利于地球生命的生存与发展 课堂活动--说明地球大气的保温作用 【课堂活动四】上图是我国唐代诗人白居易所著的一首名诗，诗中提及山下和山上的桃花盛开存在着时间的差异性，利用所学知识分析其原理。 【课堂活动三】说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。 月球没有大气，白天由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高；夜间由于没有大气的保温作用，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低，所以昼夜温度变化大。地球有大气存在，减少了气温的日较差 课堂活动--大气保温作用的原理运用 【课堂活动四】我国北方地区在入秋后，农民往往会在傍晚时焚烧秸秆，利用大气受热过程的原理分析其合理性。 焚烧秸秆烟雾中含有大量的二氧化碳、水汽和尘埃，能够吸收地面辐射，从而增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的能量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。 课堂活动--大气保温作用的原理运用 【课堂活动五】全球气候变暖是目前全球热门话题，温室气体的排放是气候变暖的主要原因，从形成机制分析原因。 大量排放二氧化碳等温室气体，使得大气对地面辐射的吸收增强，从而使得大气逆辐射增强，加强了大气对地面的保温作用，形成温室效应，造成气候变暖。 课堂活动--大气保温作用的原理运用 【课堂活动六】右表为我县未来15的天气变化，试分析为什么晴天的温差要大于阴天的温差。 晴天大气稀薄，白天对太阳辐射的削弱作用较差，造成白天温度较高，晚上，大气对地面的保温作用差，使得温度丧失快，气温低，温差大。 大气保温作用原理的应用 (1)月球表面夜晚的温度远小于地球：月球表面没有大气层，也就没有大气逆辐射，夜晚温度降得很低。 (2)青藏高原光照强但气温低：青藏高原上空空气稀薄，大气削弱作用弱，但保温作用也弱。 (3)温室大棚：温室大棚多采用玻璃、塑料薄膜等透光性能好的材料建造，这些透明材料可以让太阳短波辐射进入，被室内物体吸收并以长波辐射方式释放热能，而玻璃、薄膜对长波辐射几乎是不透明的，因此热能被存在室内，使温室保暖。(温室保暖的另一个原因是阻隔了室内空气与室外冷空气的热交换。) 核心探究 1.[综合思维]分析深秋至第二年早春季节，霜冻多出现在晴朗的夜晚的原因。 晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，保温作用弱，地面辐射降温快，地面温度低，近地面水汽容易凝结成冰晶附着在地面物体上，形成霜。 2.[地理实践力]请运用大气的受热过程原理解释新疆地区“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”现象的成因。 新疆地处内陆，气候干旱，晴天多，云量少。白天大气的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高，出现“午穿纱”的现象；晚上大气的保温作用弱，地面损失热量多，至清晨近地面气温达到最低，故有“早穿皮袄”的现象。 3.[综合思维]请尝试用大气受热过程原理解释全球气候变暖的原因。 随着矿物能源的大量使用，二氧化碳等温室气体排放增多，大气吸收的地面辐射增多，气温升高，同时，大气逆辐射增强，对地面的保温作用加强，使更多热量保留在地面与大气之间，气温进一步升高，全球气候变暖。 (2023·四川攀枝花期中)雾霾是雾和霾的统称。雾由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成；空气中因悬浮着大量的烟、尘等微粒而形成的混浊现象叫霾。下图为“太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射关系图”。完成1～2题。 1.雾霾笼罩时，图中 A.①将增强 B.②将减弱 C.③将减弱 D.④将增强 2.近地面大气的主要能量来源是 A.① B.② C.⑤ D.③ 对点落实 √ √ (23·全国专题)近年来，山东已成为我国北方地区重要的蔬菜生产基地。如图为“山东某蔬菜基地塑料大棚生产示意图”。据此完成3～4题。 3.大棚中生产出来的蔬菜质量略逊于自然状态下生长的，主要原因可能是大棚 A.光照太强 B.热量不足 C.日温差较小 D.年温差较大 4.在冬季为了保温，菜农一般在傍 晚往大棚内洒水，其原理是 A.增强地面辐射 B.增强大气对地面辐射的反射 C.增强地面太阳辐射的反射 D.增强大气对地面辐射的吸收 对点落实 √ √ (2023·山东济南月考)读右图，回答1～3题。 1.图中A、B、C三个箭头所表示的辐射依次是 A.大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射 B.太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射 C.地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射 D.太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射 2.低层大气的主要直接热源是 A.地面 B.太阳 C.大气 D.大气逆辐射 3.下列选项中能正确表述大气对地面保温 作用原理及与图中字母对应正确的是 A.到达地面的太阳辐射——A B.大气的反射作用——D C.大气的吸收作用——B D.大气逆辐射——C 基础过关 √ √ √ 基础过关 雾是近地面大气层中大量微小水滴或冰晶组成的悬浮体。2020年1月3日清晨，天津出现大雾天气，能见度很低，给道路交通和市民出行带来不便。据此完成6～7题。 6.浓雾天气使大气能见度降低的原因之一是浓雾 A.吸收地面辐射，增强大气逆辐射 B.削弱了地面辐射 C.削弱了太阳辐射 D.改变了太阳辐射的波长 7.深秋和初冬时节也是该地大雾多发期，这其中的道理是该时期 A.昼夜温差较小，近地面大气中水汽易凝结 B.昼夜温差较小，近地面大气中水汽不易凝结 C.昼夜温差较大，近地面大气中水汽不易凝结 D.昼夜温差较大，近地面大气中水汽易凝结 √ √ 基础过关 (2023·江苏扬州期末)近年来温室效应增强，大气中二氧化碳增多是主要原因之一。下面图1为“二氧化碳增强温室效应模拟实验示意图”，图2为“根据该实验测得的数据绘制的统计图”。读图完成8～9题。 8.二氧化碳在增强温室效应中所起的作用是 A.强烈吸收地面辐射，使大气增温 B.强烈吸收太阳辐射，使地面增温 C.通过化学反应向大气释放热能 D.破坏臭氧层，增加到达地面的紫外线 9.为了使实验效果更加显著，可以 采取的改进措施是 A.将实验玻璃瓶悬空放置 B.将内瓶底涂成黑色 C.将温度传感器放至瓶底 D.将纵坐标间隔扩大 √ √ 能力提升 (2023·安徽芜湖期中)地膜覆盖是一种农业栽培技术，具有保温、保水、保肥、改善土壤理化性质，提高土壤肥力，抑制杂草生长，减轻病害的作用。图甲为“北方某地农业景观图”，图乙为大气受热过程。读图，完成14～15题。 14.我国北方农民春播时进行地膜覆盖，可有效地提高地温，其主要原理是 A.增强①过程 B.增强②过程 C.减少③的散失 D.增强④过程 15.“天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜”，造成“是夜必霜”的原因主要是 A.①减弱 B.②减弱 C.③减弱 D.④减弱 √ √ 16.(2023·四川省内江市第六中学质检)读“大气对地面的保温作用示意图”，回答下列问题。(12分) (1)指出图中②③的含义是________、__________。近地面大气热量的根本来源是______(填代码)，直接来源是_____(填代码)。(4分) 能力提升 大气辐射 大气逆辐射 ① ④ (2)运用图示反映的原理，说明非洲撒哈拉沙漠地区昼夜温差大的原因。(4分) (3)在寒冷的冬天，农民往往在麦田边燃烧大量的湿草来防御冻害。试运用大气受热过程原理解释其原因。(4分) 沙漠地区白天天气晴朗，大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温高；夜晚大气逆辐射弱，气温低，所以昼夜温差大。 燃烧湿草可产生大量的浓烟，它可以强烈吸收地面辐射，然后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，减少冻害造成的损失。 课堂总结 $$