高中地理湘教版必修一第三章地球上的大气第二节大气受热过程知识点总结

高一地理必修一 第三章地球上的大气 第二节 大气受热过程 一、大气对太阳辐射的削弱作用 1、大气对太阳辐射的削弱作用表现在大气对太阳辐射的反射、散射和吸收三个方面。 形式 特点 参与成分 削弱作用 形成的自然现象或作用 反射 无选择性 云层和较大颗粒的尘埃 各种波长的太阳辐射 夏天多云的白天，气温不会太高 散射 有选择性 空气分子 可见光中波长较短的蓝、紫光易被散射；红黄光不易被散射 晴朗的天空呈现蔚蓝色 朝霞、晚霞呈红色 红灯停 无选择性 微小尘埃 各种波长的太阳辐射 天空呈灰白色 吸收 有选择性 水汽和二氧化碳 （对流层） 主要吸收波长较长的红外线 大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收最少，大部分可见光能透过大气射到地面上 臭氧（平流层） 波长较短的紫外线 对地球生物具有保护作用 ※云的反射作用最为显著，云层越低、越厚、云量越多，反射越强 2、 大气削弱作用的影响因素：季节、海拔、纬度、天气 利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉。 低纬度地区 /正午/夏季，太阳高度大，经过大气路程短，削弱少，太阳辐射强； 高纬度地区 / 早晚/冬季，太阳高度小，经过大气路程长，削弱多，太阳辐射弱。 海拔越高，大气越稀薄（厚度变薄），水汽、尘埃含量少，削弱作用弱→ 太阳辐射强（如青藏高原 “日光城” 拉萨，年太阳辐射总量全国第一）。 海拔越低，大气越浓厚，削弱作用强→ 太阳辐射弱（如四川盆地多云雾，大气厚度大，太阳辐射量全国最低）。 天气状况：天气通过影响云层厚度、水汽含量间接影响削弱作用，是短时间内太阳辐射变化的主要原因： 晴天：云层少、水汽少，反射和散射作用弱→ 削弱作用弱，到达地面的太阳辐射强（如夏季晴天正午气温高、内陆地区太阳辐射强）。 阴天 / 雨天 / 雾霾天：云层厚、水汽或尘埃多，反射和散射作用强→ 削弱作用强，地面辐射量少（如阴天昼夜温差小，雾霾天能见度低、气温偏低）。 3、 大气削弱作用原理应用 ——解释生活中的一些现象： ①多云的白天比晴朗的白天气温低（反射作用，云层越厚反射作用强） ②晴朗的天空呈现蔚蓝色（散射作用，波长较短的蓝光和紫光易被散射） ③日出前的黎明和日落后的黄昏天空明亮（散射作用） （晨昏蒙影日出前（黎明）和日没后（黄昏）的一段时间内，天空呈现微弱的光亮，这种现象叫作 “晨昏蒙影”。这种现象是由大气散射引起的，日出前和日没后太阳光虽然不能直接照射到地面，但可以射到地球的大气层。高层大气能够对太阳光起散射作用，从而引起晨昏蒙影 ） ④红灯停（散射作用，红光波长较长不易被散射） ⑤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。 通常太阳越接近地平线，朝霞、晚霞的颜色就越红。因为太阳接近地平线时，水汽和尘埃等越多，大气对太阳光的散射作用越强，散射掉的蓝光和紫光越多，保留下来的红光和橙光越多，因此，霞的颜色就越红。 ⑥树荫下，教室里，阳光没直接照射到的地方依然明亮。因为太阳辐射会被大气中的空气分子、微小尘埃等散射，这些散射后的光线会向各个方向传播，所以即使在阴影里，天空和环境依然是明亮的。 二、大气对地面的保温作用 1、如何区分长波辐射与短波辐射：物体温度越高，辐射能量越强，波长越短。反之，物体温度越低，辐射能量越弱，波长越长。与太阳的温度和能量相比，地面和大气的温度与热量极其微弱，因而太阳辐射为短波辐射，地面辐射和大气辐射为长波辐射。 ※各种辐射的转换关系：太阳辐射→地面辐射→大气辐射→大气逆辐射 一般来说，一天中各种辐射最强时刻为：太阳辐射 —— 当地正午 12 时左右； 地面辐射 —— 当地午后 1 时（13 时）左右； 大气辐射（包括大气逆辐射）—— 当地午后 2 时（14 时）左右。 （一天中：太阳辐射在正午时最强，气温在14点前后最高，日出前气温最低。） 2、大气的保温作用可以概括为三个阶段：太阳暖大地、大地暖大气、大气还大地。大气对地面的保温作用就是由这三个环节组成的。 a. 太阳暖大地：太阳辐射是地面的直接热源。太阳辐射穿过大气层时，34% 被大气和地面反射散射，19% 被大气吸收，47% 被地面吸收。 b. 大地暖大气：地面辐射是对流层大气的直接热源，地面以长波辐射的形式向外传递能量，其中 75% - 95% 被大气在对流层大气中，因而大气温度随高度增加而降低。 c. 大气还大地：大气逆辐射对地面具有保温作用。大气增温后形成大气逆辐射，少部分能量射向宇宙空间，大部分能量以长波辐射的形式回到地面，达到为地面保温的效果。 3、大气受热过程原理的应用 (1) 解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响： 温室气体排放增多→大气吸收地面辐射增多→大气逆辐射增强，保温作用增强→气温升高，全球气候变暖 （2）霜冻是在农作物生长季节里因气温降低到 0℃以下时，植株被冻害的一种较为常见的农业气象灾害，常发生在深秋至次年初春季节。深秋至早春季节，霜冻多出现在晴朗的夜晚，解释其成因。 【答案】在晴朗的夜晚，云量少，大气逆辐射弱，地面辐射散失热量多，近地面气温低，易造成霜冻。 （3）夜晚多云时气温比晴天高：夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失热量少。 （4）2024 年 11 月 23 日，一场寒潮入侵华北，24 小时内降温 13℃，最低气温达 - 1℃。农民为防作物冻害，在农田里燃烧秸秆、柴草。燃烧秸秆、柴草防霜冻（利用烟雾防霜冻）的理论依据是什么？ 【答案】燃烧秸秆相当于增加了大气中尘埃、二氧化碳的含量，二者能大量吸收地面辐射，增强大气逆辐射，减少地面热量的散失，起到了保温作用，从而防霜冻。 （5） 果园中铺沙或鹅卵石：防止土壤水分蒸发的同时也能增加昼夜温差，有利于水果糖分积累等 （6） 青藏高原光照强但气温低：高原上空气稀薄，大气对太阳削弱作用弱，保温作用弱。 （7）阴天与晴天对比：阴天的最高温较低，因为云层较厚，大气削弱作用强；阴天的最低温较高，因为云层较厚，大气逆辐射较强， 晴天反之即可。（即阴天昼夜温差小，晴天昼夜温差大） (8) 应用于农业生产实践，提高生产效益利用温室大棚生产反季节蔬菜， （9） 利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉。 如：高海拔地区 —— 空气稀薄，大气的削弱作用弱，太阳能丰富； 内陆地区 —— 晴天多，阴雨天少，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。 （10）移民月球一直是人类的梦想，住民间传说的 “广寒宫” 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℃；夜晚，温度可降到 - 183℃。 月球上的气温变化为什么会如此剧烈？绘制示意图并解释其成因。 【答案】月球因为质量较小等原因，基本上没有大气，白天，太阳照射月球时，缺少大气对太阳辐射的削弱作用，故白天气温较高；夜晚，月球缺少大气对地面的保温作用，地面白天辐射的热量几乎全部辐射向宇宙空间，故夜晚气温极低。 （11）地球、月球与太阳的距离相当，为什么地球上的气温比较稳定呢？ 【答案】地球上有大气层。白天，大气层削弱太阳辐射，使到达地面的太阳辐射减少，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。 (12)塔里木盆地的昼夜温差大，用大气受热过程原理分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。 【答案】塔里木盆地 “晴天多”。白天，太阳辐射削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高；夜晚，大气逆辐射弱，保温作用弱，气温低，故昼夜温差大。 （13）利用所学原理分析新疆瓜果为什么特别甜。 新疆多晴朗天气，昼夜温差大，白天太阳辐射强，植物光合作用强，能制造大量葡萄糖等有机物；夜晚，大气逆辐射弱，气温低，植物呼吸作用弱，消耗糖分少，有利于瓜果中糖分的积累 ※影响地面辐射的因素 a纬度因素：低纬度地区太阳高度大，太阳辐射经过大气的路程短，被大气削弱的少，到达地面的太阳辐射多；高纬度地区的情况则相反。 b季节因素：夏季，地面获得的太阳辐射多，地面辐射强；冬季，地面获得的太阳辐射少，地面辐射也较少。 c地势因素：地势越高，空气越稀薄，大气的削弱作用和保温作用越差，地面辐射量昼夜差别大。 d地形因素：阳坡接受太阳辐射多，地面辐射强；坡面与太阳光线越垂直，地面辐射也越强。 e地面因素：下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例不同，硬化地面、冰雪反射率较高，水体、植被反射率较低，导致各地地面吸收热量和地面辐射不同。 f气象因素：同纬度地区，天气状况不同，日照时数长短不同，从而影响地面获得的太阳辐射，导致地面辐射强度不同。 思路点拨：地面的直接热源是太阳辐射，因此分析影响地面辐射的因素时，首先考虑到达地面的太阳辐射（如上述 3.a-b-c-d-f），这也是影响太阳辐射的因素，其次考虑地面自身的性质（如 e）。 ※大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色越红。朝霞、晚霞与天气有一定关系，如有“朝霞不出门，晚霞行千里”谚语，思考其中的道理。 【答案】朝霞说明早晨天空中存在进一步发展的水汽，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，容易造成阴雨天而不便出行。相反，傍晚由于太阳下山，大气状况逐渐趋于稳定，对流减弱，“云易于消散”，天气一般晴好，有利出行。 ※大型湖泊附近常常由于湖泊与陆地气温存在差异，产生了局部区域的热力环流，我们称之为湖陆风。洞庭湖为我国第二大淡水湖 。该湖泊附近湖陆风较为明显。下表为洞庭湖附近岳阳市2025年4月1日到4月2日的天气情况。 天气 最高气温 最低气温 4月1日 晴 19 4月2日 多云 17 （1）4月1日14：00，湖泊周边近地面可能盛行______（选填“湖风”或“陆风”），解释该现象产生的原因______。 (2)与4月1日相比，4月2日岳阳市的昼夜温差有何不同？从大气受热过程角度分析其原因。 【答案】（1）白天陆地升温快，近地面气温高，大气受热膨胀上升，近地面形成低气压；湖水升温慢，温度相对较低，空气受冷收缩，下沉形成高气压。因而空气由湖面吹向陆地，形成湖风。 （2）4 月 2 日多云，大气中的云量大，云层厚，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，到达地表的太阳辐射少，最高温度下降；夜晚大气逆辐射作用强，云层对地面长波辐射起到保温作用，最低温度升高，导致昼夜温差减小。 学科网（北京）股份有限公司 $