3.2大气受热过程 学案2024-2025学年高中地理湘教版（2019）必修一

十年铸剑，只为炉火纯青；一朝出鞘，定当倚天长鸣。 第二节 大气受热过程 班级： 姓名： 学号： 【课程标准】 运用示意图等，说明大气受热过程， 并解释相关现象。 【学习目标】 1．了解太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射的性质，理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用，并学会运用相关原理解释某些地理现象 2．用各种图表说明大气的受热过程，通过探究活动，实例分析，提高学生的人文素养。 【重点难点】 重点： 1.大气对太阳辐射的吸收反射和散射作用 2.大气对地面的保温作用 难点： 1.保温作用原理分析 2.大气受热状况的实际应用 【基础知识梳理】 一、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、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 二、大气对地面的保温作用 过程 热量来源 地面升温 太阳辐射到达地面，地面吸收后升温 太阳辐射 大气增温 地面升温后增强地面辐射，大气吸收地面辐射后增温 地面辐射 保温作用 大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面 大气辐射 【重难点突破】 一、大气受热过程原理的实际应用 (1)运用大气热力作用解释自然现象 自然现象 热力作用 树荫下、房间中无阳光处仍然明亮 散射作用 夏季多云的白天气温不太高 反射作用 冬天阴沉的黑夜不太冷 保温作用 晴朗的天空蔚蓝色，阴沉的天空灰白色 散射作用 青藏高原气温日较差大 削弱作用弱、 保温作用弱 (2)解释温室气体大量排放对全球变暖的影响 (3)在农业生产中的应用案例 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。 二、影响地面获得太阳辐射大小的主要因素 (1)纬度因素：由于不同纬度地区的太阳高度不同，导致太阳辐射经过大气的路程、太阳光线照射水平地面的角度不同，使地面获得太阳辐射能量由低纬度向两极递减。 (2)下垫面因素：下垫面的状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。一般而言，新雪的反射率较高，而海洋的反射率较低。 (3)其他因素：其中气象因素的影响最大。同纬度地区，晴天越多的地方，大气对太阳辐射削弱就越少，地面获得的太阳辐射就越多。 【当堂检测】 新疆太阳能资源丰富，瓜果甜美，读“大气受热过程示意”图，完成下面小题。 1．近地面大气的主要直接热源是（   ） A．① B．② C．③ D．④ 2．新疆是我国太阳能资源较为丰富的省份，主要原因是（   ） A．①较强 B．②较强 C．③较强 D．④较强 3．新疆昼夜温差大，瓜果甜美，主要原因是（   ） A．①强③弱 B．②强③弱 C．②强④弱 D．①强④弱 大气热力作用原理在农业生产中有着广泛应用，如地膜覆盖（以农业塑料薄膜覆盖地表）、树木涂白（用涂白剂将树干涂成白色）等。下图为大气受热过程示意图，据图完成下面小题。 4．我国华北地区在春播时进行地膜覆盖，可有效地提高地温，其主要原理是（   ） A．增强了A环节 B．减弱了E环节的散失 C．增强了B环节 D．减弱了D环节 5．残留在土壤中的地膜对土壤的影响包括（   ） ①危害作物根系发育②阻碍土壤温度提升 ③阻碍土壤水肥运移④加快表土流失速度 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 6．秋冬季节，果农将苹果树干基部用涂白剂涂白，可降低树干基部昼夜温差，其原理是（   ） A．增强了A环节 B．增强了C环节 C．增强了B环节 D．增强了D环节 图甲为我国南方某地大棚草莓景观，图乙为我国华北地区覆盖的地膜景观。据此完成下面小题。 7．一般情况下，农业大棚一般采用无色透明的塑料薄膜覆盖，其主要作用是（   ） A．增强太阳辐射，提高棚内温度 B．增强大气对地面辐射的反射，提高棚内温度 C．增强大气逆辐射，提高棚内温度 D．增强大棚内昼夜温差，提高农作物品质 8．与南方不同，我国华北地区在春播时通过进行地膜覆盖提高地温，其主要原理是（   ） A．增强了太阳辐射的反射 B．减少了大气逆辐射 C．减少了地面辐射的散失 D．增强了对太阳辐射的吸收 9．白色地膜透光率较高，而草莓地垄多用黑色地膜覆盖，其优势在于（   ） A．减少水分蒸发 B．减轻病虫危害 C．增加土壤肥力 D．抑制杂草生长 以往西藏地区的牧民以牛粪作为日常生活和取暖的主要能源。燃烧牛粪会产生大量的高浓度悬浮颗粒及烟尘。随着西藏绿电的发展，牧民用上了太阳能等清洁能源，实现了“清洁取暖”。完成下面小题。 10．西藏牧民大量燃烧牛粪对大气受热过程产生的影响是（   ） A．地面辐射总量增加 B．大气吸收地面辐射增强 C．大气的逆辐射减少 D．地面吸收太阳辐射增强 11．西藏地区太阳能丰富的原因是（   ） ①纬度较低，太阳高度较大 ②冰川广布，地表反射较强 ③晴天较多，大气散射较强 ④空气稀薄，水汽杂质较少 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 12．大气的受热过程 地球上很多现象与大气的热力作用有关。读材料回答问题。 材料1：2024年7月25日，上海某学生分享庐山上傍晚的晚霞（图1）。图2为大气受热过程示意图。 材料2：云南香格里拉位于青藏高原东南部，海拔约3300米，晴朗的天空呈湛蓝色。这里太阳辐射强，但气温较低，当地居民高效利用太阳能，在房屋南侧用玻璃搭建绝热暖棚，暖棚通过通风口与内室形成循环气流，使内室增温。 (1)晚霞现象出现在大气层的 层；晚霞的形成与图2相关的环节是 （填数字）；近地面大气的直接热源是图2中的 。（填数字） (2)分析香格里拉太阳辐射强，但气温低的原因。 13．阅读下列材料，回答下列问题。 材料1  温室气体指的是大气中能吸收地面辐射的长波辐射，并重新发射辐射的一些气体，如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气的作用。 材料2  在过去80万年的绝大多数时间里，大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。然而，从1740年到2011年，短短不到300年的时间里，二氧化碳体积分数增加了40%多。二氧化碳体积分数的增加，主要受到人类活动的影响。 (1)根据材料，简述二氧化碳体积分数增加的人为原因。 (2)结合材料和大气的受热过程原理，分析二氧化碳体积分数的增加对气温的影响。 (3)二氧化碳体积分数增加，加剧了全球气候变暖，请简述这一变化对地球外部圈层的影响。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C 2．B 3．C 【解析】1．据图分析可知，图示中①为到达大气上界的太阳辐射，②为到达地面的太阳辐射，③为地面辐射，④为大气逆辐射。近地面大气主要的直接热源是③地面辐射，C正确，ABD错误。故选C。 2．联系已学可知，纬度越低，①到达大气上界的太阳辐射越强，新疆在我国西北，纬度较高，①并不强，A错误；新疆地区气候干旱，晴天多，大气对太阳辐射的削弱作用弱，②到达地面的太阳辐射多，所以太阳能资源丰富，B正确；太阳辐射与③地面辐射和④大气逆辐射无关，CD错误。故选B。 3．新疆地处内陆，气候干旱，多晴天，无云或少云，白天，大气对太阳辐射的削弱作用弱，②到达地面的太阳辐射强，地面获得的太阳辐射多，③地面辐射强，气温较高；夜晚，④大气逆辐射弱，对地面的保温作用弱，气温较低，故昼夜温差大的主要原因是②强④弱，C正确、B错误；与到达大气上界的太阳辐射①无关，AD错误。故选C。 4．B 5．A 6．C 【解析】4．首先明确图中各环节含义：A 为太阳辐射（部分被大气削弱），B 为地面反射，C 为大气辐射，D 为大气逆辐射，E 为地面辐射。华北地区春播时进行地膜覆盖，地膜可以减少地面热量向大气的散失，即减弱了 E 环节（地面辐射）的散失，从而有效地提高地温，B正确。地膜覆盖不能增强A环节，地膜覆盖能增强 B 环节，但不是因为增强B而提高地温，地膜覆盖对大气逆辐射（D 环节）影响较小，主要是通过减弱地面辐射来保温，ACD错误。故选B。 5．残留在土壤中的地膜会缠绕作物根系，影响根系的伸展和对养分的吸收，危害作物根系发育，①正确。地膜本身有一定的保温作用，残留地膜在土壤中并不会阻碍土壤温度提升，②错误。残留地膜会改变土壤的孔隙结构，阻碍土壤中水分和养分的正常运移，③正确。残留地膜主要影响土壤内部结构和作物根系等，对表土流失速度影响较小，④错误，A正确，BCD错误。故选A。 6．果农将苹果树干基部用涂白剂涂白，白色可以反射更多的太阳辐射，增强了B 环节（地面反射），C正确。涂白剂不能增强 A 环节（太阳辐射），A 错误；也不能增强 C 环节（大气辐射），B 错误；涂白树干不能增强大气逆辐射（D 环节），D 错误。故选C。 7．C 8．C 9．D 【解析】7．结合所学知识，塑料薄膜的大棚内空气较潮湿，一定程度上增强大气逆辐射，加上薄膜抑制棚内外热量交换，从而增强棚内温度，C正确；塑料薄膜不能增强太阳辐射，A错误；大气主要吸收地面辐射，而不是反射，且提高棚内温度主要是通过减少热量散失，B错误；薄膜不会增大棚内昼夜温差，相对而言，对提高夜晚气温作用更大，棚内昼夜温差减小，D错误。故选C。 8．结合所学知识，我国华北地区在春播时进行地膜覆盖，提高地温，其原理在于地膜减少了地面热量的散失，使得膜内温度升高，C正确；地膜并没有增强太阳辐射的总量，A错误；地膜内空气湿度较大，有可能增强大气逆辐射，B错误；地膜覆盖并没有增强对太阳辐射的吸收，D错误。故选C。 9．结合所学知识，白色地膜透光率较高，而草莓地垄多用黑色地膜覆盖，其优势在于黑色地膜覆盖不透光，可抑制杂草生长，D正确；白色地膜覆盖，即使水分蒸发，也在膜内凝结，重新回到土壤，故黑膜减少水分蒸发不是其主要优势，A错误；黑色地膜不透光，减轻病虫害的作用较强，但因草莓植株矮小，抑制杂草生长对其作用更大，B错误；地膜不能“增加”土壤肥力，C错误。故选D。 10．B 11．B 【解析】10．结合所学知识，燃烧牛粪会产生大量的高浓度悬浮颗粒及烟尘，大气对太阳辐射的削弱作用增强，地面吸收太阳辐射会减弱，地面升温后向外辐射能量，但地面辐射总量变化不大，AD错误；西藏牧民大量燃烧牛粪会产生大量的高浓度悬浮颗粒及烟尘，能够增强大气吸收地面辐射，大气逆辐射增加，B正确，C错误。故选B。 11．结合所学知识，西藏地区纬度较低，太阳高度较大，大气对太阳辐射的削弱作用较弱，故太阳能丰富，①正确；到达地面的太阳辐射量与地面性质关系较小，②错误；大气散射较强，会减少到达地面的太阳辐射，③错误；青藏地区海拔高，空气稀薄，大气质量较好，水汽杂质较少，对太阳辐射的削弱作用较弱，太阳能丰富，④正确。综上，①④正确，B正确；②③错误，ACD错误。故选B。 12．(1) 对流 ③ ⑤ (2)青藏高原海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，太阳辐射强；青藏高原海拔高，空气稀薄，大气吸收的地面辐射少，大气的逆辐射作用弱，大气对地面的保温作用弱，气温低。 【详解】（1）晚霞出现在大气层的对流层。图2中①表示大气的反射作用，②表示大气的吸收作用，③表示大气的散射作用，④表示大气逆辐射，⑤表示地面辐射，⑥表示到达地表的太阳辐射。晚霞是太阳光穿过大气层被大气散射作用形成的，对应图中的环节③；近地面大气的直接热源是⑤地面辐射。 （2）根据材料信息可知，香格里拉位于青藏高原东南部，海拔约3300米，海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射较强；同时，香格里拉所处纬度较低，正午太阳高度角较大，获得的太阳辐射较多，因此太阳辐射强。但是由于海拔高，空气稀薄，大气吸收地面辐射少，大气储存热量少，加上大气逆辐射弱，大气对地面的保温作用弱，热量容易散失，因此常年气温较低。 13．(1)化石（矿物）燃料的燃烧，向大气排放大量二氧化碳；土地利用的变化（人类大量毁林开荒），减少森林对二氧化碳的吸收。 (2)（二氧化碳吸收长波辐射的能力很强，二氧化碳体积分数增加，）吸收的地面长波辐射增多，气温升高，大气逆辐射增强，补偿给地面的热量增多，起保温作用。 (3)（冰川和冻土消融，海水热膨胀）海平面上升，淹没沿海低地；部分生物向较高纬度迁移；极端天气事件发生频率增加。 【详解】（1）化石燃料的大量燃烧是二氧化碳体积分数增加的主要人为原因之一。工业革命以来，人类社会对能源的需求急剧增加，煤炭、石油和天然气等化石燃料被广泛用于工业生产、交通运输、家庭取暖等各个领域。例如，火力发电厂通过燃烧煤炭来发电，汽车等交通工具燃烧汽油或柴油，这些燃烧过程都会产生大量的二氧化碳并排放到大气中。森林砍伐也是导致二氧化碳体积分数上升的重要因素。随着人口增长和经济发展，人们为了获取更多的土地用于农业、畜牧业和城市建设等，大量砍伐森林。森林是地球上最大的陆地碳库之一，树木通过光合作用吸收二氧化碳，并将其固定在木材和土壤中。森林面积的减少意味着吸收二氧化碳的能力减弱，同时，树木被砍伐后，木材的分解或燃烧还会释放出大量的二氧化碳，从而导致大气中二氧化碳体积分数增加。 （2）大气受热过程包括太阳辐射到达地球表面，地面吸收太阳辐射而升温，地面以长波辐射的形式向外释放热量。大气中的二氧化碳等温室气体对太阳辐射中的可见光部分吸收很少，但对地面辐射的长波部分吸收能力很强。当二氧化碳体积分数增加时，它能够吸收更多的地面长波辐射。这使得大气吸收的热量增多，大气温度升高。大气温度升高后，根据热辐射原理，大气会以长波辐射的形式向地面和周围大气进行辐射。其中，大气逆辐射增强，它补偿给地面的热量增多，就像给地面盖了一层更厚的 “被子”，减少了地面热量的散失，从而导致地面温度升高，引起全球气温上升，加剧了温室效应。 （3）二氧化碳体积分数增加导致全球气候变暖对地球外部圈层的影响可以从对大气圈的影响对水圈的影响以及对生物圈的影响展开回答； 大气圈：全球气候变暖会导致大气环流发生改变。例如，在全球尺度上，可能会使极地和赤道之间的温度梯度减小，从而影响行星风系的强度和位置。在区域尺度上，可能会改变季风的强度和范围，像亚洲季风区的降水模式可能会发生变化，有些地区降水可能减少，而有些地区可能增加，导致降水分布更加不均匀。极端天气事件的频率和强度增加。气温升高使得大气中的水汽含量增加，为暴雨、暴雪等强降水事件提供了更多的水汽条件。同时，高温热浪事件也会更加频繁地出现，并且持续时间可能更长。此外，飓风等热带气旋的强度也可能增强，因为温暖的海水为热带气旋提供了更多的能量。 水圈：海平面上升。一方面，全球变暖导致冰川（如高山冰川和极地冰盖）融化，大量的冰川水进入海洋；另一方面，海水温度升高，发生热膨胀，体积增大。这些因素共同作用使得海平面上升，淹没沿海低地和岛屿，许多沿海城市和生态系统面临被淹没的威胁，同时也会使海岸侵蚀加剧。改变了全球的水资源分布。气候变暖使降水分布发生变化，一些地区降水减少，河流径流量减少，湖泊干涸，水资源短缺问题加剧；而另一些地区降水增多，可能导致洪涝灾害频发，影响陆地水体的循环和水质。 生物圈：生物栖息地的改变。许多动植物的生存环境受到威胁，它们被迫向更适宜的环境迁移。例如，一些温带物种可能会向极地或高海拔地区迁移，以寻找更凉爽的气候条件。这种迁移可能会导致物种之间的竞争关系发生变化，一些不能适应环境变化的物种可能会灭绝，从而改变生态系统的生物多样性和结构。生态系统的功能受到影响。例如，植物的生长周期可能会改变，一些植物可能会提前开花或结果，这会影响以这些植物为食的动物的生活习性。同时，气候变暖可能会使土壤微生物的活动发生变化，进而影响土壤的肥力和生态系统的物质循环。 9/ 9 学科网（北京）股份有限公司 $$