3.2 大气受热过程 课件 2024-2025学年高中地理湘教版（2019）必修第一册

大气的受热过程 月球上没有大气层，导致昼夜温差极大非常剧烈。‌ 月球其表面直接暴露在宇宙空间中。白天太阳光直射的地方温度可达123℃到127℃，而晚上温度会下降到零下233℃到零下183℃。 你知道与地球相比，月球的温度有什么特点吗？ 因为大气白天可以削弱太阳辐射，夜晚可以保温 1991年6月15日，皮纳图博火山爆发，这次喷发是20世纪世界上最大的火山喷发之一。推测这次火山喷发后暂时对全球的气温有什么影响？ 导致1992年的全球均温竟然下降0.5℃。为什么？ 什么是大气对太阳辐射的削弱作用？ 削弱的方式有哪些？ 削弱方式之——反射 反射作用： 指大气中的云层和尘埃能将部分太阳辐射反射回宇宙空间。 影响反射作用的因素： 云层、尘埃 被反射的太阳辐射： 各种波长的太阳辐射 特点： 无选择性 举例： 夏季阴天或多云的天空，光照弱，且白天气温不会太高。火山爆发后气温会下降。 削弱方式之——散射 散射作用： 大气中的空气分子或微小尘埃会将一部分太阳辐射向四面八方弥散。散射改变了太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。 影响散射作用的因素： 大气密度、尘埃 被散射的太阳辐射： 波长较短的蓝光、紫光 特点： 有选择性 举例： 为什么晴朗的天空呈蔚蓝色？ 为什么朝霞和晚霞是红色的？ 大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。 朝霞说明早晨天空有云彩存在，有较多的水汽，大气状态不十分稳定。随着太阳升高，热力作用增强，对流进一步发展，云也会进一步发展变化，容易造成阴雨天气而不便出行。 相反，晚上由于太阳下山，大气状况逐渐趋于稳定，对流减弱，云也易于消散，天气一般晴好，有利出行。 日出前和日落后太阳光虽然不能直接照射到地面，但可以照射到地球的大气层中。高空大气能够对太阳起散射作用，从而引起“晨昏蒙影”现象 削弱方式之——散射 散射作用： 大气中的空气分子或微小尘埃会将一部分太阳辐射向四面八方弥散。散射改变了太阳辐射的方向，使一部分太阳辐射不能到达地面。 影响散射作用的因素： 大气密度、尘埃 被散射的太阳辐射： 波长较短的蓝光、紫光 特点： 有选择性 举例： 晴朗的天空呈蔚蓝色；晨昏蒙影；朝霞晚霞 削弱方式之——吸收 吸收作用： 大气会吸收一部分太阳辐射，使之不能到达地面 影响吸收作用的因素： 臭氧、水汽、二氧化碳 被吸收的太阳辐射： 臭氧吸收波长较短的紫外线 水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线 能量最强的可见光被吸收的很少 特点： 有选择性 举例： 平流层中的气温随高度的增加而上升； 对流层能直接吸收的太阳辐射很少，太阳辐射不是对流层大气的主要直接热源 A、B、C分别表示什么？ 大气对太阳辐射的削弱作用 A 大气对太阳辐射的反射 B 大气对太阳辐射的散射 C 大气对太阳辐射的吸收 反射和散射作用主要发生在对流层，吸收作用主要发生在平流层，为什么？ 对流层的大气密度最大，水汽和尘埃也主要集中在对流层； 臭氧层在平流层，而对流层的水汽和二氧化碳能直接吸收的太阳辐射很少 大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用，削弱了到达地面的太阳辐射。 假设不同地区大气性质（密度、水汽、尘埃等）相同，那么到达地面的太阳辐射都一样吗？ 为什么夏季的阴雨天仍然比冬季的晴天更热？ 太阳高度对太阳辐射的影响 图 3-13　太阳高度与太阳辐射经过大气路程长短的关系示意 太阳高度大，太阳辐射经过大气的路程短，被大气削弱得少，到达地面的太阳辐射多； 太阳高度角小，受热面积大，光热分散，获得太阳辐射能量少，因此太阳辐射强度小 太阳高度角大，受热面积小，光热集中，获得太阳辐射能量多，因此太阳强度大。 到达地面的太阳辐射不是均匀分布的，而是由低纬度向两极递减。 思考：到达地面的太阳辐射都能被地面吸收吗？ ① ② 图中的箭头①②分别表示什么？ （1）比较不同性质地面的反射率，说一说哪些种类地面的反射率较高，哪些种类地面的反射率较低。 （2）分析地面性质与反射率之间的关系。 反射率越大，地面吸收太阳辐射越少; 反射率越小，地面吸收太阳辐射越多。 浅色地面>深色地面 干燥地面>湿润地面 光滑地面>粗糙地面 影响地面获得太阳辐射大小的主要因素 （1）太阳高度 （2）地面的性质（反射率） （3）天气 （4）日照时数 47% 地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外（主要是向大气层）释放辐射能量，形成地面辐射。 太阳辐射是短波辐射 地面辐射是长波辐射 大气上界 太 阳 辐 射 太 阳 辐 射 大气吸收 大气和地面反射 大气散射 地面吸收 地面辐射 射向宇宙空间 射向宇宙空间 大气逆辐射 对流层大气中的水汽和二氧化碳等，可强烈吸收地面辐射（75%~95%） 地面是对流层大气主要的直接热源。 大气逆辐射又把热量归还给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。 太阳暖大地 大地暖大气 大气还大地 地面释放的辐射能量，称为地面辐射 大气吸收 据图说出大气受热过程中各箭头的先后顺序。 新疆地区“晚上围着火炉吃西瓜” 气候干旱（晴天多），云层少，白天大气对太阳辐射削弱少，太阳辐射强，温度高，夜间大气逆辐射作用弱（保温作用差），温度低。 青藏高原“早穿棉袄午穿纱”（昼夜温差大） 海拔高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射削弱少，太阳辐射强，温度高，夜间大气逆辐射作用弱（保温作用差），温度低。 全球气候变暖的原因 运用“大气的受热过程”原理分析 燃烧化石燃料 破坏森林 CO2等温室气体增多 大气吸收地面‌辐射增多 大气逆辐射增强，保温作用增强 缓解全球气候变暖的主要措施是什么？ （昼夜温差大） 开发清洁能源 运用“大气的受热过程”原理分析 新疆地区昼夜温差大的原因 气候干旱（晴天多），云层少，白天大气对太阳辐射削弱少，太阳辐射强，温度高，夜间大气逆辐射作用弱（保温作用差），温度低。 青藏高原昼夜温差大的原因 海拔高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射削弱少，太阳辐射强，温度高，夜间大气逆辐射作用弱（保温作用差），温度低。 空气干燥（空气中水汽很少），白天太阳辐射强，夜晚保温作用弱；地面沙子比热容小，白天增温快，夜晚降温快。 撒哈拉沙漠白天的平均气温接近40摄氏度，夜晚却可以到达零下4摄氏度，当夜晚来临时，沙漠会出现极端的昼夜温差。为什么？ 昼夜温差大小的分析： 主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析 P 77 “大气的受热过程”原理 26 大气上界 ④ ① ② ③ 地面吸收 ⑤ ⑥ 射向宇宙空间 射向宇宙空间 ⑦ 大气中二氧化碳等温室气体的增多，会对哪些箭头产生什么影响？ ⑥大气对地面辐射的吸收增强 ⑦大气逆辐射增强 燃烧化石燃料 破坏森林 CO2等温室气体增多 大气吸收地面‌辐射增多 大气逆辐射增强，保温作用增强 缓解全球气候变暖的主要措施是什么？ 开发清洁能源 全球气候变暖的原因 深秋至第二年早春季节，霜冻多出现在晴朗的夜晚 运用“大气的受热过程”原理分析 农业中预防冻害的措施有哪些？ ①秋冬季节气温较低； ②晴天夜晚云少，大气逆辐射弱，大气保温作用弱，当温度低到0 ℃以下时，就会出现霜冻。 大气的受热过程 大气上界 ④ ① ② ③ 地面吸收 ⑤ ⑥ 射向宇宙空间 射向宇宙空间 ⑦ （1）指出图中的箭头分别表示什么？ （2）比较太阳辐射、地面辐射、大气辐射的波长 太阳辐射是短波辐射 地面辐射和大气辐射是长波辐射 （3）一天中各种辐射强度最大分别是什么时间？ 太阳辐射12点强度最大 地面辐射13点强度最大 大气辐射14点强度最大 大气吸收太阳辐射 大气和地面反射 大气散射 太阳辐射 地面辐射 大气吸收地面辐射 大气逆辐射 图为我国某地区两天的气温日变化曲线图，a、b两条曲线表示阴天的是 ，阴天昼夜温差比晴天 ，用大气热力作用的原理解释原因。 b 小 阴天云层厚，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，气温不会太高，夜晚大气对地面辐射的吸收多，大气逆辐射强，保温作用强，温度不会太低。 大气的受热过程包括： 大气对太阳辐射的削弱作用 大气对地面的保温作用 影响的因素是： 云层厚度、大气密度、尘埃 水汽、二氧化碳含量 ⑤ 大气受热过程示意图 ①②③④⑤分别表示什么？ 太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射 地面辐射 大气对太阳辐射的削弱作用 下表为2015年10月8日北京、拉萨、三亚三地的天气资料。完成4～5题。 4.该日大气对地面的保温作用最强的是（ ） A.北京晚上 B.拉萨白天 C.拉萨晚上 D.三亚晚上 5.该日北京比三亚气温日较差大的主要影响因素是（ ） A.纬度 B.海拔 C.天气 D.季节 读大气受热过程示意图，完成8～9题。 8. 日落后西方的天空仍然有一段时间是明亮的。 与该现象密切相关的是（ ） A.① B.② C.③ D.④ 9. 关于大气受热过程②和④的表述，正确的是（ ） A.②为地面反射，属于短波辐射 B.②为地面辐射，属于长波辐射 C.④为地面反射，属于长波辐射 D.④为地面辐射，属于短波辐射 农业中预防冻害的措施有哪些？ 覆盖地膜 大部分太阳辐射能够透过透明薄膜或玻璃射到地面上，使地面增温； 地膜或大棚可以减少地面热量的散失。 思考：每年秋冬季节，我国北方地区的农民常用人造烟雾的办法，使地里的蔬菜免遭东还，其原理是什么？ 人造烟雾中含有大量的二氧化碳、尘埃，这些物质能够强烈吸收地面辐射，从而增强大气逆辐射，起到保温作用。 黑色尼龙网的作用 削弱太阳辐射，避免强光照射农作物，减少农作物水分蒸腾。 （降温增湿） 果园里铺设的反光膜 反射阳光，使果子均匀着色，提高品质 黑色地膜 ①保温 ②抑制杂草生长 在果园里铺设鹅卵石 ①增加昼夜温差，提高水果品质 ②减少土壤水分蒸发 火烧云属于低云类。太阳刚刚出来的时候，或者傍晚太阳快要落山的时候，天边的云彩常常是通红的一片，像火烧的一样，所以叫火烧云。据此完成下面小题。 1．火烧云的成因是（ ） A．红外光穿透云层 B．红光被云层反射 C．大气逆辐射红光作用弱 D．大气对可见光散射存在差异 2．霞由接近地平线的太阳光经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成。谚语“朝霞不出门”预报天气将要转雨，这是因为当地（ ） A．西方水汽充足，早晨就降水 B．空气中尘埃等杂质多，污染物浓度大 C．空气中水汽较多，午后会降水 D．大气保温作用强，天气湿热 3．“晚霞行千里”预示着天气转好的主要原因是（ ） A．气流对流减少 B．水汽消耗完毕 C．云层厚度加大 D．地形阻挡显著 D C A 波长较短的蓝光紫光易被散射，波长较长的红光橙光不易被散射 朝霞说明大气中有较多的水汽，随着太阳升起，温度升高，对流运动加强，易造成阴雨天气。 而傍晚，随着气温降低，对流减弱，云也易于消散，天气一般晴好，有利出行。 1．一架飞机在北京和海口之间飞行，为了降低成本，同时保证旅途中飞机始终平稳飞行（ ） A．飞机从北京到海口，飞行高度应该下降 B．飞机从海口到北京，飞行高度应该下降 C．暑假，飞机飞行高度应该下降 D．寒假，飞机飞行高度应该上升 B 读“地球某大气成分浓度垂直分布图”。 2．在大气中，右图所示大气成分（ ） A．吸收地面辐射的能力强 B．对生物具有保护作用 C．是成云致雨的必要条件 D．是生物体的基本元素 B 臭氧 “雾”和“霾”是对流层中两种不同的天气现象：“雾”是空气中水汽凝结而成、悬浮在空中的温小水滴：“霾”是空气中悬浮着大量的烟、尘等微粒而形成的混浊现象。据此完成下面小题。 3．“霾”的主要组成物质是大气中的（ ） A．杂质 B．氧气 C．氮气 D．水汽 4．下图所示①②③④四幅图中，气温变化特征最有利于驱散“雾霾”的是（ ） A B C D A B 2020年2月，南极某科考站附近的地面上出现了“西瓜雪”现象。科学家表示，这是因为雪中含有一种叫极地雪藻的微生物，它们适合在寒冷气候中生存，并在低温下保持“休眠”状态，升温时会迅速生长并呈现粉红色。 （1）说出南极出现“西瓜雪”的主要原因 全球气候变暖，雪藻迅速生长 （2）运用大气受热过程原理，说明“西瓜雪”对极地冰雪融化有什么影响。 地面反射减弱，地面吸收增强，地面增温加速冰雪融化； 大气吸收地面辐射增强，大气逆辐射增强，加速冰雪融化。 进一步加速全球气候变暖 （3）极地雪藻大量繁殖对全球气候变暖有什么影响？ 美国东北部地区2021年1月31日晚逐渐飘起雪花，2月1日暴风雪愈演愈烈，纽约市的积雪厚度为43厘米，大雪给地面铺上洁白的“厚毯子”。下图为“大气的热力作用图”。读图，完成下面小题。 5．此次降雪会使（ ） A.①的作用增强 B.②的作用增强 C.③的作用减弱 D.④的作用减弱 6．这件“厚毯子”使气温普遍下降，主要原因是（ ） ①积雪融化需要吸收热量，使得气温下降②积雪覆盖地面，热量不能传递给大气 ③雪面反射作用强，将太阳光反射回宇宙空间④雪面辐射要比地面辐射低 A．①② B．①④ C．①③ D．③④ 地面反射增强 地面吸收减少 地面辐射减弱 大气吸收的地面辐射减少 大气逆辐射减弱 《齐民要术》有一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子，天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。”，左图为大气受热过程示意图，右图为某葡萄园景观图。完成下面小题 5．“天雨新晴，是夜必霜”对此解释合理的是（ ） A．①减少 B．②增多 C．③减少 D．④增多 6．果农在葡萄园地面铺设鹅卵石的目的是（ ） A．增加太阳辐射 B．减小地面辐射 C．增加大气辐射 D．增加昼夜温差 ⑤ P 82 （2）一是秋冬季节气温较低，二是晴天晚上云少，大气逆辐射弱，保温效应差，当温度低到0 ℃以下时，就会出现霜冻。 (1)月球表面没有大气，白天太阳辐射强，温度高，夜晚缺少大气的保温作用，月面降温快，所以昼夜温度变化大 $