内容正文:
第二节 大气受热过程
课程标准
学习目标
运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。
1.通过对大气受热过程、大气对地面的保温作用的过程分析,从时空综合的角度,认识大气受热过程的原理。(综合思维)
2.结合大气受热过程原理在实际生活中的应用,认识地理环境对人类的影响。(人地协调观)
3.结合实例,运用大气受热过程原理解释一些常见的地理现象。(地理实践力)
一、大气对太阳辐射的削弱作用
1.反射:大气中的云层和较大颗粒的尘埃,将投射在其上的太阳辐射的一部分又反射回宇宙空间。云的反射最为显著。
【判断】 判断下列有关大气对太阳辐射反射作用说法的正误。
(1)云层和较大尘埃对太阳辐射的反射作用最显著。( )
(2)大气对太阳辐射的反射没有选择性。( )
(3)大气对太阳辐射的各种波长都有反射作用。( )
(4)夏季白天多云,气温相对不太高是由于反射作用。( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√
2.散射:
影响因素
空气分子、微小尘埃
特点
有选择性
被削弱的辐射
蓝光、紫光
举例
晴朗的天空呈现蔚蓝色
3.吸收:
影响因素
臭氧、水汽、二氧化碳
特点
有选择性
被削弱的辐射
紫外线、红外线
4.太阳辐射的地区差异:
(1)规律:由低纬度向两极递减。
(2)原因:低纬度地区太阳高度大,太阳辐射经过大气的路程短,被削弱得少。
【思考】 为什么一天中正午时太阳辐射最强?
提示:正午时,太阳高度大,太阳辐射经过大气的路径短,被大气削弱得少。
二、大气对地面的保温作用
1.辐射类型:
【连线】 将几种辐射与对应的类型连线。
2.大气增温过程:
太阳
暖大地
大部分太阳短波辐射透过大气到达地面,使地面增温
大地
暖大气
地面增温后以地面长波辐射的形式向近地面大气传递热量,使大气增温
地面是对流层大气主要的直接热源
3.大气保温作用——大气还大地:
4.大气的热力作用与气温日较差的关系:
大气对太阳辐射的削弱作用降低了白天的最高气温;大气对地面的保温作用提高了夜间的最低气温;从而减小了气温日较差,使得地面气温波动趋于缓和。所以阴天时气温日较差小于晴天。
探究 大气的受热过程包括哪些方面?与人类的生活有何关系?
角度1 大气对太阳辐射的削弱作用
材料一 歌曲《草原上升起不落的太阳》中唱道:“蓝蓝的天上白云飘,白云下面马儿跑……”
材料二 打赢蓝天保卫战,加强对雾霾形成的机理研究,提高应对的科学性、精准性,是社会关注的热点之一。
问题探究:
(1)晴朗的天空为什么是“蓝蓝的”,天上的云为什么是白色的?
提示:蓝光、紫光的波长较短,容易被空气分子散射,故晴朗的天空呈现蔚蓝色。云能反射太阳光,反射没有选择性,故反射光呈白色。
(2)分析浓雾天气能见度较低,但是交通信号灯却较醒目的原因。
提示:浓雾对太阳辐射有反射和散射作用,使到达地面的太阳辐射减少,降低能见度。红、绿色光的穿透力较强,不容易被散射,即使在能见度较低的情况下也较容易被看见。
方法技巧
大气对太阳辐射的削弱作用随纬度、时间而变化
图1 图2
(1)随纬度变化(图1)
纬度越低,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,到达地面的太阳辐射越多;纬度越高,太阳辐射被大气削弱得越多,到达地面的太阳辐射越少。
(2)随时间变化(图2)
正午太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少;清晨或黄昏,太阳辐射经过大气的路程长,被大气削弱得多。
角度2 大气的保温作用与大气受热过程
材料一 大气对地面的保温作用可分解为“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还地面”三个环节。下图示意大气对地面的保温作用。
材料二 据韩国航空宇宙研究院和科学技术信息通信部当地时间2022年12月19日消息,韩国首个月球轨道探测器“赏月”号(“Danuri”)于当地时间17日上午2时45分许执行首轮“进入月球轨道”(LOI)任务,成功进入绕月飞行轨道。移民月球一直是人类的梦想,但难度依然较大,这是因为月球表面昼夜温差很大,白天阳光垂直照射的地方温度高达127 ℃,而夜晚温度可降到-183 ℃。
问题探究:
(1)根据材料一,用自己的话说一说,你对三个环节的理解。
提示:“太阳暖大地”即地面吸收太阳辐射而增温;“大地暖大气”即大气吸收地面长波辐射而增温;“大气还地面”即大气逆辐射将热量归还给地面。
(2)根据材料二,说明月球表面白天温度为什么高达127 ℃。
提示:月球基本上没有大气,白天太阳辐射到达月球表面时几乎不会受到大气反射、吸收、散射等削弱作用的影响,太阳辐射几乎可以全部到达月球表面。
(3)根据材料二,说明月球表面夜晚温度为什么低至-183 ℃。
提示:月球基本上没有大气,夜晚月球表面辐射强烈,没有大气对月球表面起保温作用,温度下降速度很快。
(4)根据材料一和材料二,分析为什么月球上的气温变化如此剧烈,而地球上的气温比较稳定。
提示:月球基本上没有大气,不能调节昼夜温差。地球上有大气层,白天大气削弱太阳辐射,使到达地面的太阳辐射较少,温度上升缓慢;夜晚大气逆辐射对地面有保温作用,使地面温度下降缓慢。
方法技巧
大气受热过程“三部曲”
“红灯停,绿灯行”是我们从小就知道的交通规则,交通信号灯颜色的选择也蕴藏着一些地理知识。据此完成1~2题。
1.交通信号灯选择红、黄、绿三种颜色的原理是( )
A.波长较短容易被吸收
B.波长较长容易被吸收
C.波长较短不容易被散射
D.波长较长不容易被散射
2.下列现象与此原理相似的是( )
A.日出、日落时的霞光
B.晴天夜间温度低
C.海拔越高,气温越低
D.燃烧秸秆抵御寒潮
1.D 2.A 第1题,红、黄、绿三种颜色在可见光中波长都较长,而波长较短的颜色容易被散射,交通信号灯选择波长较长的颜色,能够保证在阴雨、大雾天气,人们也能够清楚地看见信号灯的颜色,D正确。第2题,日出、日落时出现霞光属于大气的散射作用,霞光在日出前和日落后出现,这时太阳在地平线以下,红色光不容易被散射,穿过大气层照射到云层上,形成鲜艳夺目的彩霞。故选A。
杜牧《山行》中诗句“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”形象地描述了枫林景色。下图为“大气受热过程示意图”。完成3~4题。
3.诗句中霜形成的夜晚( )
A.①增强 B.②减弱
C.③增强 D.④减弱
4.下列关于⑤大气吸收作用的说法,正确的是( )
A.平流层中的臭氧吸收太阳短波辐射
B.对流层中的水汽吸收太阳短波辐射
C.对流层中的尘埃吸收地面长波辐射
D.平流层中的二氧化碳吸收地面长波辐射
3.D 4.A 第3题,霜是夜间地面温度低,水汽在地物表面凝华而成,一般发生在大气逆辐射作用较弱时。图中④由大气指向地面,表示大气逆辐射,④减弱使近地面大气温度较低,有利于霜的形成,D正确;①由宇宙空间指向大气上界,表示到达大气上界的太阳辐射,②穿过大气到达地面,表示被大气层削弱后到达地面的太阳辐射,③由地面指向大气,表示地面辐射,①②③与霜的形成无直接关系,A、B、C错误。故选D。第4题,⑤由太阳辐射指向大气层,代表大气吸收太阳短波辐射,平流层中的臭氧能大量吸收太阳短波辐射,A正确;对流层中的水汽和二氧化碳等,吸收地面长波辐射的能力很强,B、D错误;大气中的尘埃主要对太阳辐射有散射作用,不能吸收地面长波辐射,C错误。故选A。
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