3.2大气的受热过程和保温作用讲义2024-2025学年高中地理人教版（2019）必修一

大气的受热过程和保温作用 · 目标： · 能够通过示意图，说明大气的受热过程。 · 能够解释大气对地面的保温作用。 · 能根据所学知识解释生活中的相关现象。 · 知识点： 一、大气的受热过程 · 太阳辐射是主要能量来源：太阳辐射是地球大气最重要的能量来源，经过大气层到达地表。 · 大气削弱作用：太阳辐射在传播过程中，部分被大气吸收、反射和散射，削弱作用使得到达地表的太阳辐射减少。 · 地面吸收与辐射：地面吸收太阳辐射后增温，并以长波辐射的形式向外辐射能量。 · 大气吸收与传递：大气吸收地面长波辐射增温，并以对流、传导等方式向上传递能量。 · 主要直接热源：地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。 二、大气的保温作用 · 大气成分吸收长波辐射：水汽、二氧化碳等大气成分吸收地面长波辐射增温。 · 大气逆辐射：大气向外辐射能量，其中一部分向下射向地面，称为大气逆辐射。 · 保温作用：大气逆辐射补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。 · 能力拓展： · 大气对太阳辐射的削弱作用：吸收、反射和散射。 · 大气逆辐射在生活中的实例：阴天夜晚比晴朗夜晚气温高，人造烟幕防霜冻。 · 影响昼夜温差的主要因素：天气状况和地面性质。 【相关探索】 一、大气的受热过程 1.太阳辐射的波长和大气成分的吸收特性:太阳辐射分为可见光、紫外线和红外线，不同波长的大气吸收特性不同。 例如，臭氧主要吸收紫外线，水汽和二氧化碳主要吸收红外线。 2.大气对太阳辐射的削弱作用机制: · 吸收:大气中的气体和微小颗粒物会吸收太阳辐射的能量，转化为热能。 · 反射:云层和大气中的颗粒物会反射部分太阳辐射回太空。 · 散射:大气中的微小颗粒物会将太阳辐射散射到各个方向，包括散射回地面，形成天空的蓝色。 3.大气热量的垂直分布:大气温度随高度升高而降低，形成温度递减率。这是因为高空的空气稀薄，吸收和储存热量的能力较弱。 二、大气的保温作用 1.大气逆辐射的强度:大气逆辐射的强度与大气中水汽和二氧化碳的含量有关，含量越高，逆辐射越强，保温作用越好。 2.温室效应:大气逆辐射类似于温室玻璃，允许太阳辐射进入，阻止地面长波辐射逸出，导致地表温度升高，形成温室效应。 温室效应是维持地球温暖的重要机制，但过度的温室效应会导致全球气候变暖。 3. 大气保温作用的影响:大气保温作用影响着地球的气候和生态系统。 例如，高纬度地区由于大气保温作用较弱，温度较低，形成了冰川和冻土。 三、影响大气受热和保温作用的因素 1.大气成分:水汽、二氧化碳、臭氧等温室气体的含量会影响大气的保温作用。 2.云量:云层可以反射和吸收太阳辐射，影响到达地面的太阳辐射量。 3.地表性质:不同地表对太阳辐射的反射率和吸收率不同，会影响地表温度和大气受热过程。 4.纬度:不同纬度地区接受的太阳辐射量不同，导致温度差异。 5.海拔高度:海拔越高，空气越稀薄，保温作用越弱。 四、生活中的实例 1.人造卫星的保温设计:人造卫星通常使用多层隔热材料来减少太阳辐射的吸收和热量的散失，保持内部温度稳定。 2.建筑节能设计:建筑设计可以利用温室效应和大气保温原理，例如，使用双层玻璃窗、隔热材料等，减少室内热量的散失。 3.气候变化:大气中温室气体浓度的增加导致全球气候变暖，引发极端天气事件和海平面上升等问题。 五、未来的研究方向 1.温室气体减排:减少温室气体排放是减缓全球气候变暖的关键。 2.气候模型研究:建立更精确的气候模型，预测气候变化趋势和影响。 3.可再生能源开发:开发利用太阳能、风能等可再生能源，减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放。 课堂练习 一、选择题 1.地面增温的主要原因是：（） (A)直接吸收太阳辐射(B)吸收大气逆辐射 (C)吸收大气传导的热量(D)吸收地面辐射 2.大气对太阳辐射的削弱作用主要表现在：（） (A)吸收(B)反射(C)散射(D)以上都是 3.大气逆辐射对地面的作用是：（） (A)加热地面(B)冷却地面(C)保温(D)以上都不是 4.阴天夜晚比晴朗夜晚气温高的主要原因是：（） (A)阴天夜晚太阳辐射强(B)阴天夜晚大气逆辐射强 (C)阴天夜晚大气吸收太阳辐射多(D)以上都不是 5.影响昼夜温差的主要因素不包括：（） (A)天气状况(B)地面性质(C)海拔高度(D)太阳辐射强度 二、填空题 1.大气主要的直接热源是_____________辐射。 2.大气对太阳辐射的削弱作用主要包括_____________、_____________和_____________。 3.大气逆辐射是指_____________向_____________射出的长波辐射。 4.地面吸收太阳辐射后，主要以_____________的形式向外辐射能量。 三、简答题 1.简述大气的受热过程。 2. 解释大气对地面的保温作用。 3. 举例说明大气逆辐射在生活中的实例。 4. 分析影响昼夜温差的主要因素。 答案与解析 一、选择题 1.A 地面增温的主要原因是直接吸收太阳辐射。 2. D 大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射和散射。 3. C 大气逆辐射对地面起到保温作用。 4. B 阴天夜晚比晴朗夜晚气温高的主要原因是大气逆辐射强。 5. C 影响昼夜温差的主要因素包括天气状况、地面性质和太阳辐射强度。 二、填空题 1.地面长波 2.吸收反射散射 3.大气地面 4.长波辐射 三、简答题 1.大气的受热过程： 太阳辐射到达地表，部分被大气吸收、反射和散射，削弱作用使得到达地表的太阳辐射减少。 地面吸收太阳辐射后增温，并以长波辐射的形式向外辐射能量。 大气吸收地面长波辐射增温，并以对流、传导等方式向上传递能量。 地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。 2.大气对地面的保温作用： 大气成分吸收地面长波辐射增温。 大气向外辐射能量，其中一部分向下射向地面，称为大气逆辐射。 大气逆辐射补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。 3.大气逆辐射在生活中的实例： 阴天夜晚比晴朗夜晚气温高。 人造烟幕防霜冻。 4.影响昼夜温差的主要因素： 天气状况：晴朗天气昼夜温差大，阴天天气昼夜温差小。 地面性质：砂石地面比水体地面昼夜温差大。 太阳辐射强度：纬度越高，太阳辐射越弱，昼夜温差越小。 学科网（北京）股份有限公司 $$