内容正文:
3.2大气受热过程
【教材探究】
霞是日出、日落前后天空或云层上出现的彩光,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。日出、日落时分,太阳光经过大气的路程比正午时分长,更多的蓝光、紫光在进入我们的视野前被散射掉了,剩下主要包括红光、橙光的太阳光。
1.通常太阳越接近地平线,朝霞、晚霞的颜色就越红。观察这一自然现象,并思考其形成原因。
2.大气中所含的水汽越多,朝霞、晚霞的颜色就越红。朝霞、晚霞与天气有一定关系,如有“朝霞不出门,晚霞行千里”的谚语。观察这一自然现象,验证该谚语预报天气的可靠性,并思考其中的道理。
【教材探究答案】
1.霞是日出、日落前后天空或云层上出现的彩光,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。可见光中,波长较长的红光和橙光不容易被大气散射,而波长较短的蓝光和紫光容易被大气散射。太阳越接近地平线,水汽和尘埃等越多,大气对太阳光的散射作用越明显,散射掉的蓝光和紫光越多,剩下的主要包括红光和橙光,因此霞的色彩就越红。
2.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存在,有较多的水汽,大气状态不稳定。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,大气状况趋于稳定,对流减弱,云也易于消散,天气一般晴好,有利出行。
【教材活动】
P79
1.在日出之前(黎明)和日没以后(黄昏)的一段时间,天空仍然明亮,处于半光明状态。这段时间,既不是真正的白昼,也不是真正的黑夜,是昼夜交替的过渡时期。天文学称之为晨昏蒙影。简析晨昏蒙影形成的原因。
2.如图3-14所示,投射到地面的太阳辐射,并不能全部被地面所吸收,其中又有一部分被地面反射回宇宙空间。地面对太阳辐射的反射率大小,取决于地面的性质,如颜色、干湿状况、粗糙程度等。不同性质的地面,反射率的差异较大。读图,完成相关任务。
(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。
(3)绿色植物对紫外线和可见光的吸收很强,反射很弱,而对近红外线的吸收很弱,反射很强。议一议,根据绿色植物的反射特征,如何利用遥感技术,实时准确地监测森林、草原面积的动态变化?
P82
1.经纬认为,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。读图3-15,你认同经纬的观点吗?你是怎么理解大气对地面的保温作用的?用自己的话说一说。
2.绘示意图说明下列现象,并解释其成因。
(1)月球基本上没有大气,赤道处中午高达127℃,晚上最低达-183℃。月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多。
(2)深秋至次年早春季节,霜冻多出现在晴朗的夜晚。
【教材活动答案】
P79
1.日出前和日落后的一段时间内,天空呈现出微弱的光亮这种现象叫作“晨昏蒙影”。这种现象是由于大气散射引起的,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。在高纬度地区,每年有一段时间,当天的晨蒙影与前一天的昏蒙影相接,出现白夜现象。纬度越高,白昼持续的时间越长。
2.(1)新雪对太阳辐射的反射率非常高,冰面、城市水泥路面对太阳辐射的反射率比较高;海洋、深色土和耕地对太阳辐射的反射率较低。
(2)地面反射率的大小取决于地面的性质和状态。一般来说,深色土壤的反射率比浅色土壤小,潮湿土壤的反射率比干燥土壤小,粗糙表面的反射率比平滑表面小。水面的反射率随太阳照射角度而变化,太阳照射角度越小,反射率越大。
(3)利用遥感传感器接收森林或草原的某一红外线波段数据,确定该时段森林或草原的面积范围。监测不同时间段该区域的红外线波段数据,即可判断森林或草原面积的动态变化情况。
P82
1.认同。
大部分太阳辐射能穿过大气层,到达地面被地面吸收,使地面增温;地面吸收太阳辐射而增温,并以长波辐射的形式向大气传递热量,大部分地面辐射的热量被大气吸收,使大气增温;大气增温的同时,也向外辐射热量,一小部分散射到宇宙空间,大部分以大气逆辐射的形式还给地面,补充地面损失的热量,起到了对地面的保温作用。
2.(1)月球因为质量与体积较小,基本上没有大气存在。白天太阳直射月球时,缺少大气对太阳辐射的削弱作用,故白天气温较高;夜间月球缺少大气对地面的保温作用,地面白天获得的热量全部射向宇宙空间,故夜晚气温极低。
(2)霜冻是在生长季节里因气温降到0℃或以下而使植物受害的一种农业气象灾害。深秋至次年早春季节多晴天,在晴朗无风的夜晚,地面辐射散热,且大气逆辐射作用弱,气温下降,易造成霜冻。
【定点变式训练】
草莓喜温凉气候,喜光,不耐涝,根的生长温度为5~30℃,茎叶生长适宜的温度为20~30℃。冬季农户用白色塑料膜搭建大棚,黑色塑料膜覆盖草莓根部土壤,以保障草莓的正常生长。图a示意地气系统的热量传递,图b是重庆市某地草莓园景观图。据此完成下面小题。
1.图a中( )
A.①为对流层大气主要的直接热源 B.④只有水汽、二氧化碳可以吸收
C.④⑤均属于长波辐射 D.⑤只在夜晚存在
2.图b中白色塑料大棚和黑色地膜分别可以( )
A.增加①、减少④ B.增加③、减少⑤
C.减少③⑥、保持地温 D.减少②④、降低土温
大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。例如在我国华北地区秋末、春初,霜冻多出现在晴朗的夜晚。如图为地球表面辐射过程示意图。据此完成下题。
3.近地面大气主要的、直接的热源是( )
A.太阳辐射 B.大气辐射 C.地面辐射 D.大气逆辐射
4.霜冻多出现在晴朗夜晚的原因是( )
A.地面辐射增强 B.大气辐射减弱
C.大气吸收增强 D.大气逆辐射减弱
5.上图反映的地理原理是( )
①水量平衡原理
②大气受热过程
③大气热力环流
④大气对地面的保温作用
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
玻璃温室的效果与大气保温效果相似,寒冷季节的晴天,当你走进门窗关闭的阳台时,会感到异常温暖。下图为湖北某地一封闭阳台和玻璃温室的照片,当地农民多在7—8月覆盖黑色尼龙网。据此完成下面小题。
6.冬季某日,用温度计测量发现封闭阳台室内温度明显高于室外,主要原因( )
A.获得太阳辐射较多 B.大气的反射作用强
C.阻挡室内长波辐射 D.削弱了大气逆辐射
7.当地农民多在7—8月覆盖黑色尼龙网,其主要目的是( )
A.增强大气辐射 B.削弱太阳辐射
C.阻挡地面辐射 D.增强大气逆辐射
江苏扬州某同学暑期到青海西宁旅行。下图为该同学旅行日志(部分)。据此完成下面小题。
8.旅行日志中“高原的天空那么蓝”,是由于大气的( )
A.反射作用 B.保温作用 C.散射作用 D.吸收作用
9.当地昼夜温差大的主要影响因素是( )
A.纬度 B.海拔 C.土壤 D.植被
云层影响低层大气的受热过程,云的类型、高度和厚度不同,其影响也有差异。下图分别示意白天高空冰晶云(卷云)和低空厚云(层云)对低层大气受热过程的影响。据此完成下面小题。
10.图中箭头( )
A.甲为大气辐射 B.乙为太阳辐射 C.丙为地面辐射 D.丁为大气逆辐射
11.由图推测白天( )
①卷云保温作用强,可使近地面大气变暖
②卷云反射作用强,可使近地面大气变冷
③层云保温作用强,可使近地面大气变暖
④层云反射作用强,可使近地面大气变冷
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【变式训练答案】
1.答案:C
解析:本题考查大气的受热过程。结合所学知识,地面辐射是近地面大气的直接、主要的热源,而①为太阳辐射,A错误;④为地面辐射,大气中的水汽、二氧化碳可以吸收,但不是只有它们可以吸收,B错误;④为地面辐射、⑤为大气逆辐射,两者均为长波辐射,C正确;⑤为大气逆辐射,白天夜晚都存在,气温高时强,一般白天强于夜晚,D错误。
2.答案:C
解析:本题考查地膜的作用。结合所学知识,白色塑料膜使①少量减少,不可能增加,A错误;②反映的是云层对太阳辐射的反射作用,与白色塑料膜无关,D错误;白色塑料膜具有阻挡地面辐射及大气辐射热量损失的作用,减少了③⑥,B错误;白色塑料膜可以减少射向宇宙空间的地面辐射和大气辐射,减少③⑥,黑色地膜可以减少地面辐射的散失,保持地温,C正确。
3.答案:C
解析:读图可知,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
4.答案:D
解析:晴朗的夜晚,云量少,大气逆辐射减弱,对地面保温作用差。故选D。
5.答案:C
解析:图示反映的地理原理是太阳暖大地,大地暖大气,大气还大气的大气受热过程及大气对地面的保温作用。故选C。
6.答案:C
解析:冬季封闭阳台室内温度明显高于室外是因为减少了室内与室外空气的热交换,使地面长波辐射难以释放到室外,减少了热量的散失,C正确;室内和室外获得的太阳辐射和大气对太阳辐射的反射作用均差异不大,AB错误;削弱了大气逆辐射会导致保温作用减弱,温度降低,不符题意,D错误。故选C。
7.答案:B
解析:该地为湖北,7~8月正值伏旱,太阳辐射较强,黑色尼龙网可以大量吸收太阳辐射,从而削弱了到达地面的太阳辐射,可以减少农作物水分的蒸发。因此当地农民多在7—8月覆盖黑色尼龙网,其主要目的是削弱到达地面的太阳辐射,而不是增强大气辐射、阻挡地面辐射、增强大气逆辐射,B正确,ACD错误。故选B。
8.答案:C
解析:本题考查大气的散射作用。晴朗的天空呈蔚蓝色主要是由于太阳光穿过大气层时,波长较短的蓝、紫色光最容易被散射,与反射作用、保温作用、吸收作用无关,C正确,A、B、D错误。
9.答案:B
解析:本题考查大气对地面的保温作用。西宁位于青藏高原,青藏高原海拔高,空气稀薄,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,气温较高,夜间大气的保温作用也弱,气温较低,所以昼夜温差大,B正确;纬度、土壤、植被不是影响当地昼夜温差的主要因素,A、C、D错误。
10.答案:C
解析:本题考查大气受热过程。图中甲为短波辐射,应为太阳辐射,A错误。乙为射向地面的长波辐射,故为大气逆辐射,B错误。丙为地面长波辐射,C正确。丁为射向宇宙空间的大气辐射,D错误。
11.答案:D
解析:本题考查读图分析能力。卷云对太阳辐射的反射率较小,使大部分的太阳辐射传输到地面,卷云的反射作用弱,②错误;卷云可以使长波辐射“滞留”(被吸收并再次辐射),产生较强的保温作用,使近地面大气变暖,①正确;图中层云可以使大部分的短波辐射被反射回宇宙空间,反射作用强,可使近地面大气变冷,④正确;层云反射了大部分的太阳辐射,并向宇宙空间放射长波辐射,保温作用差,③错误。故选D。
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