内容正文:
大气的受热过程
第2课时
1
[课标要求] 运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象。
素养解读
1.运用过程示意图,能区别太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的热量来源、传递方向及相互关系。
2.运用综合思维,理解大气对地面的保温作用的基本原理,以及在人们生产、生活中的应用,培养学生的地理实践力。
3.从能源安全、环境变化的角度,理解人类活动与大气受热过程关系。
2
目 录
01
四层考查内容1 落实必备知识
02
03
04
四层考查内容2 强化关键能力
四层考查内容3·4 浸润学科素养和核心价值
课时跟踪检测
四层考查内容
落实必备知识
1
1.能量来源
(1)A__________________是地球表层最主要的能量来源。[注1]
(2)C__________________是低层大气主要的热量来源。[注2]
知识点(一) 大气的受热过程
太阳辐射
地面的长波辐射
2.大气对太阳辐射的削弱作用
(1)削弱作用的方式:I吸收,G散射,H______。
(2)大气吸收作用
大气吸收作用具有__________。臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线,水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线,大气对太阳辐射中的可见光吸收得很少。大气直接吸收的太阳辐射很少。[注3]
反射
选择性
[注1]深化:物体的温度越高,辐射中能量最强部分的波长越短;反之越长。相对而言,太阳辐射是短波辐射,地面辐射、大气辐射是长波辐射。
[注2]辨析:大气的根本能量来源是太阳辐射,直接热源是地面辐射。
[注3]释疑:太阳辐射中能量最集中的可见光波段被大气吸收的很少,大部分可见光到达地面,被地面吸收。
助解教材
知识点(二) 大气对地面的保温作用
1.地面受热:地面吸收太阳辐射而增温。
2.大气吸收:绝大部分_____________被大气中的水汽和二氧化碳吸收,使大气增温。
3.大气的保温作用:大气辐射以________________为主,对地面起到了保温作用。
地面辐射
大气逆辐射
四层考查内容
强化关键能力
2
(2023·广东高考改编)2019年5月28日,某科研团队利用往返式探空气球,在长沙观测站(28°07′N,112°17′E)收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息(下图)。据此完成(1)~(2)题。
探究点(一) 大气对太阳辐射的削弱作用原理及应用分析
典例导析
(1)在图中,符合刚刚日落后所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是( )
A.① B.②
C.③ D.④
[解析] 太阳以电磁波的形式向外传递能量,刚刚日落后近地面无法接收到太阳辐射,因此近地面太阳辐射接近于零;随着海拔的升高,接收到太阳辐射的区域逐渐增加,太阳辐射应呈现增加的趋势。
√
(2)这次探测结果显示,白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多,是因为随高度增加( )
A.CO2量减少 B.空气温度降低
C.大气越稀薄 D.人类干扰越小
√
[解析] 大气对太阳辐射的削弱作用主要表现为:吸收、散射、反射。白昼期间气球逐渐上升的过程中,海拔逐渐升高,大气变稀薄,空气中的尘埃分子减少,对太阳短波辐射的削弱作用变弱,故白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随着海拔的升高而增多;白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多,与CO2量减少、空气温度降低、人类干扰越小关系不大。
1.大气对太阳辐射的削弱作用原理
综合思维
作用形式 作用特点 参与作用的大气成分 削弱的辐射 形成的自然现象
反射作用 无选择性 较大颗粒的尘埃、云层 各种波长的太阳辐射 夏季多云的白天,气温不太高
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 晴朗的天空呈蔚蓝色;朝霞、晚霞呈红色
无选择性 较大颗粒的尘埃等 各种波长的太阳辐射 阴天的天空呈灰白色;房间里、日出前、日落后天空明亮
吸收作用 有选择性 臭氧、水汽、二氧化碳等 紫外线、
红外线 全球变暖;臭氧能吸收紫外线,对地球生物具有保护作用
续表
2.大气对太阳辐射的削弱作用变化规律的分析
随时间变化 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,太阳辐射作用越强;一年中的夏季、一天中的正午太阳高度最大,太阳辐射作用最强
随纬度变化 纬度位置越低,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,太阳辐射作用越强;纬度位置越高,太阳辐射被大气削弱得越多,太阳辐射作用越弱。这是太阳辐射强度由赤道向两极递减的原因
3.利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉
高海拔地区 地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
内陆地区(如我国西北) 气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富
沿海地区(如英国) 气候湿润→阴雨天气多→大气的削弱作用强→太阳能不丰富
读下图,完成1~2题。
针对训练
1.图中表示大气中二氧化碳的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
解析:图中甲、乙、丙、丁依次表示:云层对太阳辐射的反射作用、大气对太阳辐射的散射作用、二氧化碳和水汽对红外线的吸收作用、臭氧对紫外线的吸收作用。故图中表示大气中二氧化碳的是丙,故选C。
√
2.下列对图中信息分析正确的是( )
A.云量越多甲越小 B.乙作用有选择性
C.丙一定是臭氧 D.丁表示二氧化碳
解析:云量越多,云层对太阳辐射的反射作用越强,A错误;大气对太阳辐射的散射作用具有选择性,B正确;丙、丁依次表示二氧化碳和水汽、臭氧,故C、D错误。
√
读某日拉萨和杭州紫外线指数天气预报图,完成3~4题。
3.太阳紫外线只有近1%可达地面,与其最相关的是( )
A.紫外光波长最长 B.紫外光辐射能力最弱
C.大部分被臭氧吸收 D.大部分被云层反射
解析:臭氧可吸收紫外线,对地面起到保护作用,C正确;紫外光波长最短,A错误;紫外光辐射能力不弱,B错误;大部分被臭氧吸收,D错误。故选C。
√
4.造成图示拉萨和杭州紫外线指数差异的主要因素是( )
A.纬度差异 B.海拔差异
C.天气状况 D.海陆位置
解析:从图中可以看出杭州天气晴转多云,拉萨阵雪转小雪。晴朗的天气,大气对太阳辐射削弱少,到达地面的太阳辐射强,紫外线强。故选C。
√
阳光房也称为玻璃房,是采用玻璃与金属框架搭建的全明非传统建筑,以达到享受阳光、亲近自然的目的。阳光房是国内外追求自然、时尚人士所推崇的建筑。阳光房为人们创造了一个舒适的氛围,即使在严寒的天气和雨季也能够让我们享受到春天般的舒适,不会感受到寒冷。
探究点(二) 大气受热过程和保温作用原理及应用分析
案例探究
[思考交流]
1.寒冷的冬季白天,阳光房内温度较高的原因是什么?
提示:大部分太阳辐射能够透过玻璃射到地面上,使地面增温;玻璃阻隔地面长波辐射,对房间起到保温作用,阻止阳光房内(暖)外(冷)空气以对流或湍流方式进行热交换,使阳光房内温度高于房外。
2.探讨北半球中纬度地区的植物园可采取什么措施使热带植物安全越冬。
提示:建造阳光房(玻璃温室),在适宜的时间将热带植物移入其中,或者是加盖薄膜、草帘等建造温室大棚。
1.原理示意
大气通过对太阳短波辐
射和地面长波辐射的吸收,实
现了受热过程,而大气对地面
的保温作用是大气受热过程的
延续。具体图解如下:
综合思维
2.大气保温作用基本过程
3.意义
大气对地面的保温作用减少了地面热量的散失,使地球表面的温度不会降到很低。
4.大气受热过程和保温作用原理的应用
(1)解析自然现象的形成与影响
[案例1] 解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
[案例2] 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、大气状况、下垫面性质几方面分析:
(2)在农业生产中的应用
措施 原理
采用塑料大棚、玻璃等温室育苗、生产反季蔬菜等 塑料薄膜、玻璃能让太阳短波辐射透射进入,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃,从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里
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
寒冷的冬季里,我国北方地区人们早上起来时往往会发现窗户玻璃上结满了冰晶,形成千姿百态、美轮美奂、惟妙惟肖的图案(下图)。神奇的冰窗花纯洁高雅,充满了诗情画意。读图,完成1~2题。
针对训练
1.易形成冰窗花的有利天气条件及窗花的位置是( )
A.阴天的窗外 B.阴天的窗内
C.晴朗的窗内 D.晴朗的窗外
解析:由图文材料及所学知识可知,冬天的室内温度高于室外,室内水汽与温度较低的玻璃窗接触,造成水汽凝结在玻璃上;晴朗的夜晚,大气保温作用弱,地面降温快,气温低造成玻璃温度低,室内玻璃上易形成窗花。故选C。
√
2.冰窗花形成的主要原因是( )
A.①强 B.②强
C.③弱 D.④弱
√
解析:根据所学知识可知,冰窗花形成的原因主要是夜晚大气逆辐射弱,气温低,水汽易凝结成冰窗花。读图可知,①是大气反射太阳辐射,②是到达地面的太阳辐射,③是地面辐射,④是大气逆辐射,故选D。
寒露是农历二十四节气中的第十七个节气,《月令七十二候集解》说:“九月节,露气寒冷,将凝结也。”寒露的意思是气温比白露时更低,地面的露水更冷,快要凝结成霜了。据此完成3~4题。
3.气象谚语有“露重见晴天”的说法,与露水形成密切相关的是( )
A.①增强 B.②减弱
C.③减弱 D.④减弱
解析:晚上温度低,有利于水汽的凝结,多雾,晴天的夜晚大气的保温作用弱,气温低,易形成雾,图中④表示大气逆辐射,对地面有保温作用,D正确。
√
4.寒露过后气温下降,以前会有农民在田间地头焚烧秸秆,防止作物遭受冻害。其原理是( )
①增强大气对长波辐射的吸收 ②增强地面辐射
③增强大气对短波辐射的吸收 ④增强大气逆辐射
A.①④ B.②③
C.③④ D.①②
√
解析:太阳辐射属于短波辐射,而地面和大气辐射都属于长波辐射,农民在田间地头焚烧秸秆,二氧化碳气体增加,增强了大气对长波辐射的吸收,故①正确,③错;增强大气的保温作用,增强大气逆辐射,不能增强地面辐射,故②错,④正确。
四层考查内容
浸润学科素养和核心价值
3·4
一、家国情怀——揭秘“中国红”
[材料] 现在比较流行一句话,“如果奇迹有颜色,那一定是中国红!”中国红(又称绛色)是三原色中的红色,以此为主色调衍生出中国红系列:娇嫩的榴红、深沉的枣红、华贵的朱砂红……中国红吸纳了朝阳最富生命力的元素;采撷了晚霞最绚丽迷人的光芒;蒸腾着熊熊烈火的极温;浸染了枫叶最成熟的晚秋意象……
[问题设计]
1.请解释为什么我们看到的朝霞和晚霞都是红色的呢?
提示:太阳初升的早晨和夕阳西下的傍晚太阳高度角很小,太阳光线经过的大气路径较长,在这个过程中,可见光范围内的其他颜色的光线几乎被大气散射殆尽,而红色光的波长在可见光的范围内波长最长,最不易被散射,穿透空气的能力也最强,所以我们看到的朝霞和晚霞都是红色。
2.从光的特性角度,说明我国国旗选择中国红的原因?
提示:红色光的波长在可见光范围内波长最长,最不易被散射,穿透空气的能力最强,因此比其他颜色更鲜艳夺目,容易引起人们注意和尊重。
[材料] 蒙自市地处云贵高原南部的
山间盆地。2024年1月,蒙自市开展直升
机扰动气流预防枇杷霜冻灾害试验,几
天后枇杷林地温度提高2—3 ℃,减少了
霜冻灾害对当地枇杷产业造成的损失。
右图为直升机气流扰动防霜冻原理示意
图。
二、地理实践——直升机扰动气流预防枇杷霜冻灾害
[问题设计]
3.根据材料将图中补充完整。(要求在A、B中标出气团性质,在C、D中用箭头绘制出气流运动方向)
提示:填图如下:
4.简述直升机防霜冻法相较于烟熏、洒水等传统防霜冻法的优势。
提示:减少环境污染;减轻对作物品质的影响;省时高效;受地形限制较小。
课时跟踪检测
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A级—强化基础、注重综合
大气受热过程直接影响农作物萌芽时间。下表为稻草覆盖、地膜覆盖与裸地对照作物萌芽日期统计表。据此完成1~3题。
稻草覆盖 地膜覆盖 裸地对照
萌芽期 3月5日 3月2日 3月3日
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1.地膜覆盖萌芽最早得益于地膜能够( )
A.增强太阳辐射 B.阻挡地面辐射
C.增加地面辐射 D.减少大气逆辐射
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解析:地膜覆盖会削弱到达膜内的太阳辐射,不会增强太阳辐射,A错误。大部分太阳辐射可以透过地膜进入膜内,地面辐射不能穿透地膜到达膜外,因此提高了膜内的温度,所以地膜覆盖萌芽最早,B正确。地膜覆盖并没有增加地面辐射,而是减少地面辐射的损失,C错误。地膜阻挡了地面辐射,并进而增强大气逆辐射,D错误。故选B。
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2.稻草覆盖较裸地萌芽更晚是由于稻草覆盖( )
A.会削弱太阳辐射 B.会增加地表湿度
C.保温作用差 D.会减少地表水下渗
解析:白天覆盖稻草会削弱太阳辐射,使地面吸收的太阳辐射减少,地温升高速度慢,因此农作物萌芽晚,A正确。
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3.有些农民种植作物时采用黑色地膜是为了( )
A.使土地增温快 B.让作物吸收太阳辐射
C.抑制杂草生长 D.提高作物出苗率
解析:与白色地膜相比,黑色地膜对太阳辐射削弱作用强,不能使土地增温快,也不利于作物吸收太阳辐射,A、B错误。黑色地膜可以阻挡膜下杂草进行光合作用,抑制杂草生长,C正确。黑色地膜不能提高作物出苗率,D错误。故选C。
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50多年前,法国艺术家伊夫·克莱因在米兰画展上展出了八幅涂满近似群青色颜料的画板,“克莱因蓝”正式亮相于世人眼前。近期,南京地区频现“克莱因蓝”好天气。下图为大气受热过程和保温作用示意图。据此完成4~5题。
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4.“克莱因蓝”天气状况下,大气受热过程的特点是( )
A.①较弱 B.②较弱
C.③较弱 D.④较强
解析:根据图中箭头的位置和指向判断,图中①表示大气削弱的太阳辐射,②表示地面吸收的太阳辐射,③表示射向宇宙空间的大气辐射,④表示大气逆辐射。“克莱因蓝”天气为晴朗天气,云量少,大气对太阳辐射的削弱作用弱,即①较弱,地面吸收的太阳辐射多,即②较多,A正确,B错误;晴朗天气,大气逆辐射弱,即④较弱,射向宇宙空间的大气辐射较强,即③较强,C、D错误。
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5.可能导致④增强的人类活动是( )
A.提升碳中和能力 B.工业排放废气
C.增加植被覆盖率 D.推行绿色出行
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解析:读图可知,④表示大气逆辐射。提升碳中和能力,可能减少空气中二氧化碳等温室气体的含量,从而使得大气逆辐射④减弱,排除A;工业排放废气中,可能有大量二氧化碳等温室气体,从而增加空气中二氧化碳等温室气体的含量,从而使得大气逆辐射④增强,B符合题意;植被可以吸收二氧化碳,增加植被覆盖率,可能减少空气中二氧化碳等温室气体的含量,从而使得大气逆辐射④减弱,排除C;推行绿色出行,减少能源消耗,可能减少空气中二氧化碳等温室气体的含量,从而使得大气逆辐射④减弱,排除D。故选B。
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位于青藏高原上的世界第一高峰珠穆朗玛
峰,在天气晴朗夕阳西下时,该峰慢慢的由白
色变成金色,形成金色珠峰景观。如图为金色
珠峰景观图。完成6~7题。
6.形成金色珠峰景观的主要原因是( )
A.地面反射作用 B.大气反射作用
C.大气吸收作用 D.大气散射作用
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解析:金色珠峰出现在晴朗天气的傍晚,是夕阳照射下形成的景观,成因主要是因为夕阳时太阳的高度角小,大气散射作用明显,使阳光的颜色发生了变化,与晚霞的成因相似,D对。
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7.下列关于青藏高原昼夜温差及其成因的叙述,正确的是( )
A.小、海拔高 B.大、大气稀薄
C.小、保温差 D.大、距太阳近
解析:青藏高原白天光照强烈,夜晚温度较低,昼夜温差大,A、C错;昼夜温差大是因为大气稀薄,白天对太阳辐射的削弱作用小,晚上对地面的保温作用弱,B对;日地距离较远,青藏高原平均海拔4 000 m,这一点距离的接近对太阳辐射影响很小,D错。故选B。
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读下图,回答8~10题。
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8.图中a—e表示的辐射中,属于短波辐射的是( )
A.a B.b
C.c D.d
解析:图中a为太阳辐射,b、e为地面辐射,c为大气逆辐射,d 为大气辐射,只有太阳辐射属于短波辐射,其余均为长波辐射。
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9.a—e中,表示对地面有保温作用的是( )
A.a B.b
C.c D.d
解析:对地面有保温作用的是大气逆辐射,它将地面辐射的热量大部分又返还地面。
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10.当大气中云量和水汽含量增加时( )
①箭头Ⅰ可能增强 ②箭头Ⅱ可能增强 ③箭头c可能增强 ④箭头a可能增强
A.①②④ B.②③④
C.①③④ D.①②③
解析:当大气中云量和水汽含量增加时,大气对太阳辐射的削弱作用增强,大气逆辐射增强,大气对地面的保温作用增强。
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太阳辐射强度是指地面单位时间、单位面积获得的太阳辐射能量。下图示意某地连续两天太阳辐射强度的变化。据此完成11~13题。
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11.关于该地一天中太阳辐射强度的说法,正确的是( )
A.日出后持续增强
B.正午前后达到最大值
C.日落前达到最大值
D.一天之中变化不大
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解析:由图可知,太阳辐射日出后开始增强,正午过后逐渐减弱,并非持续增强,A错误;该地连续两天的太阳辐射强度最大值均出现在12:00左右,故正午前后达到最大值,B正确,C错误;日出后、日落前太阳辐射强度小,正午前后太阳辐射强度大,一天中变化较大,D错误。
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12.第二天的天气状况可能是( )
①晴朗 ②多云 ③大风 ④雾霾
A.①③ B.②③
C.②④ D.③④
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解析:由图可知,第二天的太阳辐射强度小于第一天,连续两天的昼夜长短区别不大,应是大气对太阳辐射的削弱作用的影响,多云、雾霾天气会增加大气密度,削弱作用增强,使到达地面的太阳辐射减少,②④正确;晴朗天气,大气的削弱作用小,太阳辐射的强度大,①错误;大风天气不会影响太阳辐射的强度,③错误,C正确,A、B、D错误。
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13.与第一天相比,第二天的昼夜温差特点及相关原因( )
A.大;吸收的太阳辐射多
B.小;吸收的太阳辐射少
C.大;吸收的地面辐射多
D.小;大气逆辐射作用弱
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解析:与第一天相比,第二天的太阳辐射强度较小,可能受阴雨天气或雾霾的影响,白天大气对太阳辐射的削弱作用增大,到达地面的太阳辐射减少,地面辐射减弱,大气吸收的地面辐射减少,白天温度较低;夜晚大气逆辐射增强,保温作用增强,夜晚的气温较高,导致昼夜温差减小,B正确,A、C、D错误。
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14.阅读图文材料,完成下列要求。(10分)
辐射表是测量各种辐射的工具,测量不同的辐射可以选择不同的传感器和安装方式。下图为某校地理社团研究大气热力作用所采用的辐射表及安装示意图(①②测量短波辐射,③④测量长波辐射)。
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(1)图中辐射表分别测量的辐射类型为:
①________,②________,③________,④________。
(2)某日雪后,天气转晴且气温下降,试描述各辐射表测得的辐射量变化情况并说明理由。
(3)随着二氧化碳含量增加导致全球气候变暖,请指出涉及的序号并说明过程。
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解析:第(1)题,根据所学知识,太阳辐射为短波辐射,地面辐射和大气辐射为长波辐射。根据材料可知,①和②均为短波辐射,即为太阳辐射。其中①为支架之上的短波辐射传感器,且传感器朝向上空,代表的是太阳辐射。②为近地面的短波辐射传感器,且传感器朝下,即接受来自地面的太阳辐射,即为地面反射的太阳辐射。③和④均为长波辐射传感器,其中③地传感器朝向上空,代表的是接受来自上部的长波辐射,故该辐射是指向地面的辐射,即为大气逆辐射。④上部有遮光盘,传感器位于下部,故只能接受来自地面的长波辐射,即为地面辐射。
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第(2)题,①②增强,理由是雪后天晴,大气中的水汽杂质较少,大气对太阳辐射的削弱作用减弱,同时地面积雪增加,新雪反射率高,对太阳辐射的反射增强。③④减弱,理由是由于地面有积雪覆盖,导致地面辐射减弱,天气晴朗,大气逆辐射作用减弱。
第(3)题,全球变暖主要是因为大气逆辐射增强造成的,二氧化碳和水汽能强烈吸收长波辐射。大气中二氧化碳体积分数增加,对地面长波辐射的吸收量增加,辐射到宇宙空间的地面辐射减少,被大气截留的地面辐射增加,大气逆辐射增强,导致近地面大气气温上升。
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参考答案:(1)太阳辐射 太阳辐射(地面反射的) 大气逆辐射 地面辐射
(2)①②增强,理由:雪后天晴,大气对太阳辐射的削弱作用减弱,同时地面积雪对太阳辐射的反射增强;③④减弱,理由:由于地面有积雪覆盖,地面辐射减弱,天气晴朗,大气逆辐射作用减弱。
(3)③。过程:大气中二氧化碳体积分数增加,对地面辐射的吸收量增加,辐射到宇宙空间的地面辐射减少;被大气截留的地面辐射增加,大气逆辐射增强,导致气温上升。
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B级—突出应用、体现创新
下图为大气受热过程示意图(图1)和蔬菜大棚示意图(图2)。据此完成15~16题。
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15.近年来,塑料大棚被我国农村地区普遍采用,特别是北方地区能在早春和晚秋淡季供应鲜嫩蔬菜。其主要原理是( )
A.增加太阳辐射,光合作用增强
B.增加地面辐射,光合作用增强
C.增强保温作用,改善热量条件
D.增强保温作用,延迟上市时间
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解析:题干的关键问题是通过塑料大棚使我国北方早春和晚秋能供应鲜嫩蔬菜,而影响其新鲜蔬菜供应的主要原因是早春和晚秋气温低,热量不足;而塑料大棚可以让太阳短波辐射大部分透过并进入棚内,而地面的长波辐射则很少能透过并大部分保存在棚内,因而提高了棚内的温度,改善了热量条件,C正确。
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16.大棚中生产出来的蔬菜质量略逊于自然状态下生长的蔬菜,原因是大棚中( )
A.光照太强 B.气温太高
C.日温差较小 D.年温差较小
解析:在蔬菜大棚中热量充足,温度稳定,但气温日较差小,不利于作物养分的积累,所以质量差于自然状态下生长的蔬菜,C正确。
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17.阅读材料,完成问题。(13分)
下面是某地理小组模拟大气受热实验设计。
实验准备:1.准备甲、乙两个相同规格的玻璃箱,箱上有孔可插入温度计;
2.准备一块黑布、一瓶二氧化碳气体、一把阳伞;
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3.选择天气晴好的中午进行实验。
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实验1:在浓密的树荫下,测量甲箱、乙箱的温度;
实验2:把甲箱、乙箱同时放在阳光下,马上给甲箱打上一把阳伞,15分钟后测量温度;
实验3:在甲箱底部铺上黑布,乙箱不变,15分钟后测量温度;
实验4:取掉黑布,在甲箱中充入二氧化碳,15分钟后测量温度。
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活动一:了解实验原理。
(1)阳光下两个箱内的温度高于树荫下箱内的温度,说明树木对太阳辐射的______作用明显。打阳伞的甲箱与乙箱内气温相差不大,说明大气的热量主要来自______。
(2)铺上黑布后,甲箱内温度比乙箱内__________(高/低),主要原因是__________________________________________________。
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(3)充入二氧化碳后,甲箱内温度比乙箱高,主要原因是______________________________________,该实验可以说明________(环境问题)的主要原因。
活动二:实验启示。
(4)基于上述实验,请为暑假去西藏旅游设计应准备的2件物品。
(5)上述环境问题是全球性问题,从生产角度简述问题产生的原因。
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解析:第(1)题,阳光下两个箱内的温度高于树荫下箱内的温度,主要由于外部没有树木对太阳辐射的削弱,太阳辐射强烈,导致温度升高。而遮阳伞对太阳辐射有阻挡作用,但此时甲箱与乙箱内气温相差不大,是由于太阳辐射影响较小,地面辐射为主要热源,由此推断大气的热量主要来自地面辐射。
第(2)题,铺上黑布后,由于黑布对太阳辐射的吸收作用强,箱内升温更加明显,使甲箱内温度比乙箱内温度高。
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第(3)题,二氧化碳是温室气体,充入二氧化碳后可以使大气吸收来自地面的长波辐射能力增强,导致温度升高,故该实验可以说明全球变暖的原因。
第(4)题,西藏地区由于海拔高,大气稀薄,太阳辐射强烈,紫外线强,可以携带遮阳伞、防晒衣、防晒帽、防晒霜、墨镜等,有利于预防强烈的太阳辐射。
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第(5)题,随着全球人口的增加,工业化进程的发展,人类对于化石燃料的消费量增加,排放了大量二氧化碳;毁林开荒、城市扩张等,造成森林面积锐减,导致植被吸收二氧化碳能力减弱,大气中二氧化碳含量升高,温室效应增强,全球气候发生变化。
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参考答案:(1)削弱(反射) 地面辐射
(2)高 黑布反射太阳辐射较少,对太阳辐射的吸收作用强,使箱内气温较高。
(3)二氧化碳对地面长波辐射吸收能力强,保温作用强,气温较高 气候变暖
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(4)遮阳伞、防晒衣、防晒帽、防晒霜、墨镜等。
(5)生产生活过程中燃烧矿物能源,排放大量二氧化碳;各种生产活动破坏植被,植被吸收二氧化碳能力减弱,导致大气中二氧化碳浓度升高,温室效应增强,使全球气候变暖。
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