内容正文:
第二章 地球上的大气
第二节 大气受热过程和大气运动
第一课时 大气的受热过程
世界气象组织2024年3月19日发布的《2023年全球气候状况》报告显示,2023年是有记录以来最暖的一年,热浪、洪水、干旱、野火等影响了数百万人的日常生活,造成了数十亿美元的经济损失。而2024年地球可能更热,世界气象组织已向全球发出红色警报。试用大气受热过程解释产生这种异常气候现象的原因。
提示 全球温室气体浓度升高,大气吸收地面辐射增强,大气保温作用增强,气温升高。
运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。
学业质量标准 大气的受热过程 大气对地面的保温作用
水平1 说出大气受热的基本过程。
(综合思维) 理解大气对地面保温作用的基本原理。
(综合思维)
水平2 归纳大气对太阳辐射削弱作用的形式及特点。(综合思维) —
水平3 根据图表资料,说明影响大气削弱作用的因素。(综合思维) 根据图表资料,利用大气对地面保温作用的原理分析地理问题。(综合思维)
水平4 根据图表资料,探讨大气受热过程原理在生产、生活中的应用。(地理实践力) 结合图表资料,说明人们在生产、生活中对大气对地面保温作用原理的利用。(人地协调观)
目录
课前自主学习
课堂主题探究
学科素养提升
课后达标检测
教材活动点拨
课前自主学习
精心准备 夯实基础
一 大气的受热过程
1.能量来源:_____________是地球大气最重要的能量来源。
2.大气的受热过程
(1)A是________________,大气吸收较_____。
(2)地面被加热,以B _______________的形式传递能量,大气吸收较_____。
(3) _______________是近地面大气主要的、直接的热源。
太阳辐射
太阳短波辐射
地面长波辐射
地面长波辐射
少
多
课前自主学习
6
1.判断正误。
(1)大部分太阳辐射被大气吸收。( )
(2)地面辐射属于长波辐射。( )
√
×
课前自主学习
7
2.大气最根本的能量来源是( )
A.太阳辐射 B.大气辐射
C.地球内部 D.地面辐射
3.分析对流层气温垂直变化的原因。
解析:太阳辐射是地球大气最根本的能量来源。
答案
解析
提示 对流层大气主要的、直接的热源是地面长波辐射。海拔越高,获得地面辐射越少,气温越低。
提示
课前自主学习
8
二 大气对地面的保温作用
1.大气增温原理
(1)对流层中的水汽、___________等,吸收________辐射的能力很强。
(2)地面辐射的长波辐射___________被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。
2.大气的保温作用
(1)大气辐射属于______辐射。
(2)大气辐射大部分射向地面,被称为_____________。
(3)大气辐射以大气逆辐射为主,对地面起到了_______作用。
二氧化碳
长波
绝大部分
大气逆辐射
保温
长波
课前自主学习
9
1.判断正误。
(1)水汽和二氧化碳对地面辐射吸收能力很强。( )
(2)大气辐射大部分射向宇宙空间。( )
√
×
课前自主学习
10
2.对地面具有保温作用的主要是( )
A.太阳辐射 B.大气辐射
C.大气逆辐射 D.地面辐射
3.“白天没有大气逆辐射”的说法正确吗?为什么?
解析:大气辐射以大气逆辐射为主,大气逆辐射将能量返还地面,实现对地面的保温作用。
答案
解析
提示 不正确。大气逆辐射始终存在,白天气温高,大气逆辐射强。
提示
课前自主学习
11
课堂主题探究
思维探究 实践运用
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阴沉的天空呈现灰白色,晴朗的天空呈现蔚蓝色。
③如图为两日气温日变化示意图。
课堂主题探究
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 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。
成果展示 A曲线代表周日气温变化,B曲线代表周六气温变化。
成果展示
低
成果展示 阴天时,大气对太阳辐射的削弱作用强,因而白天气温较低。
课堂主题探究
1.大气对太阳辐射削弱作用的三种方式
作用形式 作用特点 参与作用的大气成分 削弱的辐射
反射作用 无选择性 云层和较大颗粒的尘埃 各种波长的太阳辐射
散射作用 有选择性 空气分子、微小尘埃 可见光中波长较短的蓝、紫光
无选择性 较大颗粒的尘埃等 各种波长的太阳辐射
吸收作用 有选择性 水汽、二氧化碳(对流层);臭氧(平流层);氧原子(高层大气) 水汽和二氧化碳主要吸收红外线,臭氧和氧原子主要吸收紫外线
课堂主题探究
2.削弱作用与纬度的关系
课堂主题探究
3.削弱作用在实践中的应用
现象 原因
晴朗天空呈蔚蓝色 晴天时,太阳光中的蓝、紫色光易被散射
阴沉天空呈灰白色 阴天时,云层厚,各种波长的太阳辐射被散射
日出前、日落后天空明亮 大气的散射作用改变了太阳光的方向
白天多云时气温比晴天低 多云时,云层反射作用强,到达地面的太阳辐射减少
西北地区太阳能丰富 气候较为干旱,晴天多,大气的削弱作用弱
课堂主题探究
读大气受热过程图,回答(1)~(2)题。
(1)图中箭头④比①细的主要原因是( )
A.大气的吸收作用
B.大气的反射作用
C.大气的削弱作用
D.大气的散射作用
(2)与同纬度地区相比,青藏高原太阳辐射强,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
答案
课堂主题探究
类题透析 思路点拨
原理 削弱作用包括吸收、反射、散射作用 受大气_______作用的影响,到达地面的太阳辐射明显减少
应用 大气削弱作用越弱,太阳辐射越_______ 青藏高原地势_______,空气_______,大气的削弱作用_____
[科学思维] 大气削弱作用的分析思路
削弱
强
高
稀薄
弱
课堂主题探究
大气的保温作用
露水是夜晚或清晨近地面的水汽遇冷凝结在物体上的水珠。露水需要在大气比较稳定、风比较小、天空晴朗少云、地面热量散失快的天气条件下才能形成。下图是北京市某年连续五天的天气预报图。
据此探究下列问题:
(1)与12月28日相比,说出12月26日北京市气温的特点。
成果展示 白天气温高,晚上气温低;昼夜温差大。
成果展示
课堂主题探究
(2)与12月28日相比,说明12月26日北京市太阳辐射较强的原因。
(3)运用大气受热过程的原理,解释北京市12月26日和28日气温差异的原因。
(4)12月28日清晨路边草叶上最不容易看到露水,试分析其原因。
成果展示 26日为晴天,大气中的水汽、固体杂质含量较少,大气透明度好;太阳辐射的反射、散射和吸收作用弱。
成果展示 26日,天气为晴天,白天大气对太阳辐射削弱作用弱,气温较高;晚上大气对地面的保温作用弱,气温较低,昼夜温差大。28日,天气为多云,白天大气对太阳辐射削弱作用强,气温较低;晚上大气对地面的保温作用强,气温较高,昼夜温差小。
成果展示 28日,天气为多云,昼夜温差小,夜晚降温幅度小;该日为多云,无降水,水汽不足。
成果展示
课堂主题探究
1.大气的受热过程
地球大气的能量主要来自太阳辐射。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)。
课堂主题探究
2.大气对地面的保温作用
课堂主题探究
3.保温作用在实践中的应用
现象 原因
夜晚多云时气温比晴天高 夜晚多云时,大气逆辐射强,地面散失热量少
晚秋或寒冬霜冻多出现在晴朗的夜晚 晴朗夜晚,大气逆辐射弱,热量散失多,地面气温低,易出现霜冻现象
青藏高原光照强但气温低 高原上空气稀薄,大气削弱作用弱,保温作用弱
利用烟雾防霜冻 烟雾能增强大气逆辐射,减少地面热量的散失
果园中铺沙或鹅卵石 防止土壤水分蒸发的同时也能增加昼夜温差,有利于水果糖分积累等
课堂主题探究
读大气受热状况示意图,完成(1)~(2)题。
(1)对地面起保温作用是图中的( )
A.① B.②
C.③ D.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
答案
课堂主题探究
类题透析 思路点拨
原理 _________辐射将能量返还地面,实现大气的保温作用 ①为_________,②为_________________,③为___________,④为___________
应用 雾霾天气时,大气吸收地面辐射的能力_________ 大气辐射增强,大气逆辐射________
[科学思维] 大气保温作用的分析思路
大气逆
太阳辐射
大气的削弱作用
地面辐射
大气逆辐射
增强
增强
课堂主题探究
学科素养提升
探究时事 素能突破
综合思维——逆温的形成及影响
冻雨是高空云层中形成的冰晶或雪花,向近地面降落的过程中,先融化至液态水后,再经过低层大气降温,形成温度低于0 ℃但仍未冻结的过冷水。冻雨落在地面物体表面而形成较高密度的冰被称作“雨凇”。我国南方各省冻雨多发,贵州省冬季最为明显。请探究贵州省冬季冻雨多发的原因。
学科素养提升
1.逆温的概念
对流层气温一般随高度增加而递减,海拔每升高1 000米,气温下降6 ℃。但在一定条件下,也会出现海拔上升,气温升高,或海拔上升1 000米,气温下降幅度小于6 ℃的现象,这两种现象都称为逆温。
2.逆温的形成与消失过程
晴朗无云的夜间或黎明,由于大气逆辐射较弱,地面辐射散失热量多,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强,日出后逆温层自下而上消失。
学科素养提升
3.逆温的影响
(1)出现多雾天气:早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,使能见度降低,影响人们的出行,出现交通事故。
(2)加剧大气污染:逆温现象的存在使空气垂直对流受阻,造成近地面污染物不能及时扩散,从而危害人体健康。
(3)对航空造成影响:“逆温”多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为大气以平流运动为主,飞行中不会有较大的颠簸。
(4)贵州冬季冻雨多发:贵州冬季多逆温现象,近地面气温低,易形成冻雨。
4.逆温的两种形式
(1)海拔上升,气温升高。
(2)海拔每上升1 000米,气温下降幅度小于6 ℃。
学科素养提升
(2024·浙江高一阶段考)发生上热下冷逆温现象的大气层称为“逆温层”。逆温层下限至地面的距离称逆温高度,逆温层上下限的温度差称逆温强度。银川市主城区在全年各季中均有逆温层出现。据统计,银川市逐月平均逆温强度和厚度如下图所示。完成1~2题。
学科素养提升
1.关于银川市逆温时间分布特征,下列说法正确的是( )
A.冬半年逆温强度小于夏半年逆温强度
B.7月20时逆温强度小于8时的逆温强度
C.8时逆温厚度始终大于20时逆温厚度
D.6月至10月,8时的逆温厚度持续上升
解析:读图从逆温强度来看,总体变化较大,11月—次年1月(冬季)较强,4—10月(夏半年)较弱,A项错误;7月20时逆温强度比8时大,B项错误;从逆温厚度来看,8时始终比20时逆温层厚度大,C项正确;9—10月8时的逆温厚度有所下降,D项错误。
答案
解析
学科素养提升
2.逆温现象的出现造成银川市( )
①缓解大气污染 ②抑制沙尘暴发生
③易出现大雾天气 ④减少冻害发生
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
解析:根据所学知识可知,逆温现象发生时空气对流运动受到抑制,大气稳定,不利于污染物的扩散,加重大气污染,危害人类健康,①错误;近地面温度低,作物易发生霜冻现象,发生冻害,导致农作物减产,④错误;大气稳定,减小风力作用,有利于抑制沙尘暴,近地面温度低,水汽易凝结,易出现大雾天气,②③正确。故选B项。
答案
解析
学科素养提升
教材活动点拨
释疑教材 归纳提升
[教材第35页活动]
思路点拨 1.大气对太阳辐射的削弱作用(吸收、反射、散射),大气辐射和大气逆辐射。
2.白天,大气对太阳辐射削弱作用强;夜晚,大气保温作用强;地球昼夜温差较小。
3.月球上没有大气层。白天,没有大气对太阳辐射的削弱作用,太阳辐射强,温度上升幅度大;夜晩,没有大气的保温作用,温度下降幅度大,故月球昼夜温 差大。
教材活动点拨
课后达标检测
夯基固本 练速提能
★ ★★
大气的受热过程 1,2,4,10(1),11(1)(3) 5,10(2)
大气对地面的保温作用 3,6,7,8,11(2) 9,10(3),11(4)
难
度
题
号
知
识
点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后达标检测
11
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
(2024·北京东城高一期末)墨脱县(29°N,95°E)位于西藏东南部,平均海拔1 200米。下图为大气受热过程示意图,下表为墨脱县气候资料。读图表,完成1~3题。
年均温(℃) 平均降水量(mm) 日均最高温(℃)
6—8月 9—11月 6—8月 9—11月
16 1 108.0 418.1 24 27
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后达标检测
11
1.墨脱近地面大气的直接热源是( )
A.① B.③
C.④ D.⑤
解析:在大气受热过程示意图中,①是到达大气上界的太阳辐射,②是大气反射作用,③是到达地面的太阳辐射,④是地面辐射,⑤是大气逆辐射。大气的受热过程,简单地说,就是“太阳暖大地→大地暖大气→大气还大地”,故墨脱近地面大气主要的直接热源是地面辐射,即图中的④,C项正确。
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
课后达标检测
11
2.墨脱日均最高温夏季低于秋季,是由于夏季比秋季( )
A.降水多,云量大,①弱
B.降水多,云量大,②强
C.降水少,云量小,③强
D.降水少,云量小,④弱
解析:依据墨脱县气候资料可知,墨脱夏季降水丰沛,远高于秋季,云量大,大气反射作用(②)强,使到达地面的太阳辐射(③)少,故夏季日均最高温低于秋季,B项正确。
答案
解析
1
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6
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9
10
课后达标检测
11
3.上海市(31°N,121°E)年均温约为18 ℃。与上海相比,墨脱年均温较低是由于( )
A.纬度高,太阳辐射强
B.海拔高,空气稀薄,大气逆辐射弱
C.纬度低,太阳辐射弱
D.海拔高,空气稀薄,大气逆辐射强
解析:上海市(31°N,121°E)年均温约为18 ℃,墨脱(29°N,95°E)年均温16 ℃,与上海相比,墨脱年均温较低,主要是因为墨脱平均海拔1 200米,海拔较高,空气稀薄,大气逆辐射弱,保温作用较差,导致热量散失快,气温较低,B项正确,D项错误;与上海相比,墨脱纬度低,太阳辐射应较强,A、C两项错误。
答案
解析
1
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3
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9
10
课后达标检测
11
深秋、初冬时节是大雾多发期。读图,回答4~5题。
4.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
解析:白天,大雾对太阳辐射的反射强,光线变弱,大气能见度降低。
答案
解析
1
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4
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9
10
课后达标检测
11
5.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
解析:大气对太阳辐射的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,故很醒目,A项正确。
答案
解析
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10
课后达标检测
11
(2024·山西太原期末)图一示意太原市2023年11月25—29日天气情况,其中27日凌晨出现霜冻。图二示意大气受热过程。据此完成6~7题。
6.27日凌晨出现霜冻的原因主要是( )
A.①较强
B.②较弱
C.③较强
D.④较弱
解析:据图可知,27日天气晴朗,出现霜冻,主要原因是夜晚大气的保温作用(④)较弱,气温较低,D项正确;①表示大气上界的太阳辐射,②表示大气对太阳辐射的削弱作用,③表示地面辐射,都不是造成凌晨气温较低的主要因素,A、B、C三项错误。
答案
解析
1
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5
6
7
8
9
10
课后达标检测
11
7.11月29日最高气温有所下降,是因为( )
A.①减弱、③增强
B.①增强、④减弱
C.②增强、③减弱
D.②减弱、④增强
解析:据图可知,11月29日为多云天气,白天大气对太阳辐射的削弱作用(②)较强,到达地面的太阳辐射较少,地面辐射(③)减弱,C项正确,D项错误;①表示大气上界的太阳辐射,没有变化,④为大气逆辐射,不是造成最高气温有所下降的原因,A、B两项错误。
答案
解析
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课后达标检测
11
下图为塑料大棚生产蔬菜示意图。据此完成8~9题。
8.采用塑料大棚技术种植蔬菜的主要原理是( )
A.大棚增强太阳辐射
B.大棚增强地面辐射
C.大棚拦截地面辐射
D.大棚拦截大气逆辐射
解析:依据所学知识可知,玻璃和塑料大棚所起的作用类似于二氧化碳的保温作用。太阳短波辐射能够透过玻璃和塑料大棚使室内升温,室内地面升温后放出的地面辐射是长波辐射,会被玻璃或塑料大棚所阻挡,减少了热量的损失,从而达到维持温度的目的,C项正确;太阳辐射不会因为大棚而增加,A项错误;地面辐射由地面温度决定,与大棚材料没关系,B项错误;大气逆辐射向下射向地面,大棚不会拦截大气逆辐射,D项错误。
答案
解析
1
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3
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课后达标检测
11
9.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散射
C.增强太阳辐射
D.增强大气对地面辐射的吸收
解析:傍晚洒水会使地面降温,不会增强地面辐射,A项错误;在大棚内洒水可以增加空气湿度,增强棚内大气对地面辐射的吸收(大气中的水汽可大量吸收地面长波辐射),D项正确;在夜间再以大气逆辐射的形式将部分热量返还给地面,起到保温作用,而不是增强大气对地面辐射的散射,B项错误;在大棚内洒水无法增强太阳辐射,C项错误。
答案
解析
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课后达标检测
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二、综合题(共2题)
10.(2024·重庆高一阶段练习)阅读图文材料,完成下列要求。
材料一 如图为大气保温作用示意图。
材料二 青藏高原上的西藏拥有世界上最
蓝的天空,晴天时,这里的天空清澈湛蓝,纤
尘不染,拉萨(29°36′N)被称为“日光城”,每年
平均日照总时数多达3 005.3小时,是全国太阳辐射量最大的区域。藏区人民为了适应这种独特的气候,逐步形成了颇具特色的藏装文化。藏装是藏族居民年内的日常衣着,基本特点是袖子宽长,多以耐寒的羊皮作为成衣材料,白天劳动时多脱掉一袖或双袖,左右盘扎于腰间,兼顾了美观漂亮与温暖实用的统一。
1
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课后达标检测
11
(1)写出①~④对应的地理事物。
(2)根据材料一和材料二,说明拉萨有“日光城”美誉的原因。
(3)根据材料一和材料二,分析藏民穿藏袍的原因。
答案:①太阳辐射,②大气辐射,③大气逆辐射,④地面辐射。
答案:地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱;大气污染小,透明度高;年降水量较少,全年晴天多;纬度较低,太阳辐射强度大。
答案:青藏高原,海拔高,空气稀薄,多晴天,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强,气温高;夜晚大气逆辐射弱,气温低,昼夜温差大。
答案
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课后达标检测
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解析:第(1)题,材料一图中①为地面和大气供
给热量,应为太阳辐射;大气吸收热量后增温,也
以大气辐射的形式向外辐射能量,其中的一部分射
向地面,一部分射向宇宙空间,因此图中②为大气
辐射;大气辐射射向地面的部分,被称为大气逆辐射,则图中③为大气逆辐射;地面吸收热量后而增温,然后以地面辐射的形式向大气传递能量,小部分射向宇宙空间,因此④为地面辐射。第(2)题,拉萨有“日光城”美誉,表现为到达地面的太阳辐射强,可从大气密度、天气状况、大气透明度、纬度等角度进行分析。拉萨位于我国地势第一级阶梯的青藏高原,海拔高,空气稀薄,水汽少,晴天多,云量少,加上人口稀疏,污染产业少,排放的污染物少,使得大气透明度高,因此大气对太阳辐射的削弱作用弱,使得到达地面的太阳辐射量大;同时当地纬度低,太阳辐射能量较集中,使得太阳辐射强度大,因此拉萨有“日光城”美誉。
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课后达标检测
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第(3)题,藏袍袖子宽长,多以耐寒的羊皮作为成衣
材料,可御寒;白天劳动时多脱掉一袖或双袖,左
右盘扎于腰间,可散热;说明藏袍主要适应昼夜温
差大的环境。结合材料信息和所学知识可知,青藏
高原处于我国地势第一级阶梯,海拔高,大气稀薄,水汽少,晴天多,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地表的太阳辐射量大,气温相对较高,而夜晚青藏高原上大气的保温作用弱,降温快,降温幅度大,气温较低,昼夜温差大,穿藏袍可以适应当地的环境,因此藏民多穿藏袍。
解析
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课后达标检测
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11.读大气的保温作用示意图,回答下列问题。
(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_____________。
(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。
(3)太阳辐射和地面辐射相对而言,辐射波长较长的是___________。
答案
臭氧
水汽
二氧化碳
地面辐射
地面辐射
答案:晴天,保温作用弱;阴雨天,保温作用强。
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课后达标检测
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(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。
答案: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。
答案
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,阴雨天的大气保温作用强于晴天。第(3)题,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。
解析
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R
$$