2.2.1大气受热过程（课件）2026-2027学年高一上学期人教版地理必修一课件

1 第二章 地球上的大气 · 第二节（第1课时） 大气的受热过程 一境到底：从月球温差之谜，读懂大气如何调节地球温度 必修第一册 | 高中地理 3 课程标准与解读 CURRICULUM STANDARD 课标要求 运用示意图等，说明大气的受热过程。 抓关键词“示意图” 要求建立“图文互译”能力： 能读图、绘图、用图解释大气受热的完整链条。 抓行为动词“说明” 不仅记住结论，更要能描述过程、解释成因： 太阳暖大地 → 大地暖大气 → 大气还大地。 抓落脚点“过程” 削弱作用、地面受热、保温作用环环相扣，要结合生产生活实例理解应用。 4 学科核心素养目标 CORE COMPETENCIES 综合思维 运用示意图拆解大气受热过程，分析削弱作用与保温作用如何共同影响气温。 区域认知 结合不同纬度、不同下垫面（反射率差异），解释太阳辐射与气温的空间分布差异。 地理实践力 观察生活中的晴天、阴天、温室大棚等实例，用原理解释并设计方案验证。 人地协调观 认识大气保温对生命宜居的意义，辩证看待二氧化碳增多与全球变暖问题。 5 学习重点与难点 KEY POINTS 学习重点 ● 大气对太阳辐射的削弱作用（吸收、反射、散射） ● 地面是近地面大气主要的直接热源 ● 大气逆辐射对地面的保温作用 学习难点 ● 三种削弱方式的区别与典型现象判断 ● 地面反射率对地面吸收太阳辐射的影响 ● 运用受热过程原理解释昼夜温差、霜冻等实际问题 6 同一个太阳，两种命运 情境导入 第一章第一节中，我们用 “日地距离适中”来解释地 球“有适宜的 温度”。而月 球与太阳的距离与日地距离 接近，那么月球上是不是也 有“适宜的温度”呢？ 6 同一个太阳，两种命运 生命存在所需的适宜的温度， 不仅是平均温度适宜， 还需要适宜的昼夜温差， 白天不能过热， 夜晚不能过冷。 情境导入 6 同一个太阳，两种命运 月球表面 白天约 +127℃，夜晚−183℃ 昼夜温差超过 300℃ 地球表面 多数地区昼夜温差仅 10℃ 左右温度“刚刚好”，生命得以繁衍 核心问题：月球与地球距太阳几乎一样远， 为什么温差却如此悬殊？ 情境导入 7 探究路线：跟着“月球之谜”走 探究主线 探究一 为什么月球白天那么热？ 大气对太阳辐射 的削弱作用 探究二 为什么月球夜晚那么冷？ 大气对地面 的保温作用 探究三 为什么地球昼夜温差刚刚好？ 综合应用： 温室 · 天气 · 高原 一境到底：三个探究层层递进，最终解开“月球之谜”，也读懂地球大气的价值。 8 探究一 · PART 01 大气对太阳辐射的削弱作用 为什么地球的白天，没有月球那么酷热？ 紫外光 可见光 红外光 回顾·承前——太阳辐射和大气的组成 太阳辐射的组成 大气的组成 干洁空气： N2、O2、CO2、O3…… 水汽 杂质 探究一 大部分能量集中在可见光 大 气 层 O3 CO2 H2O 吸收 吸收 空气分子 微小尘埃 散射 较大颗粒尘埃、 杂质、云层 太阳 辐射 反射 吸收 可见光 紫外光 红外光 紫靛蓝 绿 黄 橙 红 探究一 大气对太阳辐射的削弱作用 9 新知·启后——太阳辐射是短波辐射 探究一 太阳辐射是短波辐射，能量最集中的波段是可见光（0.4～0.76 微米） 1 温度越高，波长越短 物体温度越高，辐射中最强部分的波长越短；太阳表面温度约6000K。 2 大气对可见光吸收很少 大气对短波辐射“拦截有限”，大部分太阳辐射能穿过大气到达地面。 3 到达地面前先被“削弱” 吸收、反射、散射三种方式，使到达地面的太阳辐射比大气上界少。 关键词：短波辐射 —— 大气“拦得住一部分”，但拦不住大部分。 11 散射：蓝天是怎样“画”出来的 ▍蓝紫光最容易被散射 空气分子、微小尘埃使一部分太阳辐射向四面八方弥散，蓝紫光波长最短、最易被散射。 ▍晴朗天空呈蔚蓝色 整片天空都被散射的蓝光“填满”，所以我们看到蓝天。 ▍晨昏蒙影与霞光 日出日落时太阳高度低、穿过的大气路程长，蓝光被散射殆尽，红光到达眼睛——朝霞、晚霞由此而来。 太阳光在大气中的散射（示意） 探究一 晨昏蒙影 当太阳在地平线以下时，光线仍被散射照亮天空 这种柔和的散射光，就是我们肉眼能观察到的晨昏蒙影 10 削弱作用：吸收 · 反射 · 散射 削弱方式 作用特点 参与成分 典型现象 吸收 有选择性：臭氧吸收紫外线； 水汽、CO₂ 吸收红外线； 对可见光吸收很少 臭氧、水汽、 二氧化碳 臭氧层保护地球生命 反射 无选择性（反射光呈白色） 云层、较大颗粒尘埃 夏季多云的白天不太热 散射 有选择性：波长较短的 蓝、紫光最容易被散射 空气分子、 微小尘埃 晴朗的天空呈蔚蓝色 三种方式共同作用 → 到达地面的太阳辐射明显减少。 探究一 太阳辐射 大气上界 太 阳 辐 射 反射 吸收 太阳辐射经大气削弱后 到达地面，并被地面吸收。 但是…… 地面反射：并非所有阳光都被地面吸收 到达地面的太阳辐射 ≠ 全部被吸收。 地面反射率越大，地面吸收的太阳辐射越少。 新雪反射率最高， 海洋几乎全部吸收 一般来说， 地面颜色越深、表面越粗糙、湿度越大，地面反射率就越低； 反之越高。 探究一 太阳暖大地：大气并不是太阳的首位受热者 投射到地球上的太阳辐射，要穿过厚厚的_______才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中，小部分被大气_____或_____，________到达地球表面。到达地球表面的太阳辐射，被地面______________。地面因吸收太阳辐射而_________…… 大气 吸收 反射 大部分 吸收或反射 增温 13 回到月球之谜 ①：白天为什么那么热 月球：没有大气 → 太阳辐射不会被削弱 太阳辐射不经任何“拦截”， 直接照射月面并被大量吸收， 白天月面温度骤升至约 +127℃。 地球：有大气 → 太阳辐射被层层削弱 吸收、反射、散射三道“防线”， 减少了到达地面的太阳辐射， 白天地面不至于被灼烤过热 追问：白天之谜解开了，那夜晚呢？月球夜晚为何骤冷？→ 探究二 探究一·小结 14 探究二 · PART 02 大气对地面的保温作用 为什么地球的夜晚，没有月球那么酷寒？ 15 大地暖大气：地面辐射才是“直接热源” 太阳辐射（短波） 穿过大气到达地面 地面吸收增温 以长波辐射向外散热 大气强烈吸收 因水汽、CO₂吸收长波而增温 两个“热源”要分清 ● 太阳辐射：根本热源（短波） ● 地面辐射：近地面大气主要的、直接的热源（长波） 为什么“高处不胜寒”？ 对流层大气直接的热量来自地面，离地面越远，获得地面辐射越少，气温越低。 探究二 15 思考·研究·合作 若天气晴朗，一天中的最高气温出现在什么时间，为什么？ 天气晴朗的情况下，一天中当地12时太阳辐射最强； 由于地面不断吸收太阳辐射，大概一个小时后（13时），地面辐射达到最强（太阳暖大地）； 地面受热以地面辐射的形式向大气传递能量（热量），大概一个小时后（14时），大气温度最高（“大地暖大气”）。 （地方时）14时 探究二 热量传导需要时间 大地暖大气：地面辐射才是“直接热源” 到达地球表面的太阳辐射，被地面吸收或反射。地面因吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量。 探究二 回归教材 大地暖大气：地面辐射才是“直接热源” 从大气的受热过程看，大气对太阳短波辐射吸收较少，太阳短波辐射能够透过大气到达地面；大气对地面长波辐射吸收较多，绝大部分地面长波辐射被大气截留。所以，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。 探究二 回归教材 “打江山易，守江山难”，大气还要尽力把获得的热量保住。 16 大气还大地：大气逆辐射与保温作用 大气增温后也向外辐射能量（大气辐射，长波），其中射向地面的部分叫大气逆辐射。 ① 大气辐射 大气增温后，以长波形式向四面八方辐射能量 ② 大气逆辐射 射向地面的部分，方向与地面辐射相反 ③ 保温作用 像“棉被”一样，把热量归还地面，补偿地面热量损失 规律：云层越厚、空气湿度越大 → 大气逆辐射越强 → 保温作用越强（多云的夜晚更温暖）。 探究二 17 大气受热过程：一图串联 三步口诀 1 太阳暖大地 2 大地暖大气 3 大气还大地 短波进来，长波留住； 地面才是热源头。 大气的受热过程示意（黄=短波太阳辐射，红=长波地面辐射，橙=大气逆辐射） 18 回到月球之谜 ②：夜晚为什么那么冷 月球：无大气 → 无保温 白天吸收的热量毫无“棉被”阻挡，以长波辐射迅速散失到宇宙， 夜晚骤降至约 −183℃。 地球：有大气 → “恒温棉被” 大气逆辐射不断把热量还给地面，夜间降温缓慢，昼夜温差小，生命宜居。 削弱作用（管白天）＋ 保温作用（管夜晚）→ 共同造就地球适宜的温度。 探究二·小结 15 思考·研究·合作 若天气晴朗，一天中的最低气温出现在什么时间，为什么？ 日落后地面不能再吸收太阳辐射增温，而是不断给大气传递并损失热量。同时因天气晴朗，云量少，大气逆辐射弱，大气对地面的保温作用弱。大气不仅无法从地面获得更多热量，反而在整个夜间都在损失热量，直到第二天日出才能重新获得来自太阳辐射的热量。 日出前后 19 探究三 · PART 03 学以致用：大气受热过程与生活 温室大棚 · 晴雨温差 · 青藏高原 · 全球变暖 20 应用① 玻璃温室：为什么棚里更暖 ▍短波“进得来” 太阳短波辐射穿透玻璃（塑料膜），被棚内地面、作物吸收。 ▍长波“出不去” 地面增温后放出长波辐射，无法穿透玻璃，被“截留”在棚内。 ▍棚内热量不断积累 温度高于棚外 → 冬季生产反季节蔬菜。 原理本质：与大气保温作用相同。 玻璃温室保温原理（示意） 21 应用② 天气与昼夜温差：晴天的秘密 天气 白天（削弱作用） 夜晚（保温作用） 晴朗 云量少 → 削弱弱 → 气温高 逆辐射弱 → 降温快 → 气温低 阴雨多云 云层反射强 → 削弱强 → 气温不高 逆辐射强 → 降温慢 → 温暖 推论：晴天昼夜温差大，阴天昼夜温差小。 15 思考·研究·合作 果园燃烟防霜冻的原理？ 烟雾增强大气逆辐射， 减少地面热量损失。 霜冻为何多在晴朗的夜晚？ 夜晚逆辐射弱、降温快， 近地面水汽凝霜。 22 应用③ 青藏高原太阳辐射强却寒冷 海拔高、空气稀薄 ● 白天：削弱作用弱 → 到达地面太阳辐射强（拉萨“日光城”）； ● 夜晚：大气吸收逆辐射能力弱 → 保温作用弱 → 气温低； 我国太阳辐射最强、却“高处不胜寒”的地区。 22 应用④ 全球变暖 人类活动排放 CO₂ 增多： ● 大气吸收地面长波辐射更多； ● 大气逆辐射增强 → 保温作用增强； → 气温升高、冰川消融、极端天气增多，需要人地协调。 23 课堂小结：四种辐射 SUMMARY 辐射类型 来源 方向 波长 作用 太阳辐射 太阳 朝向地面 短波 使地面增温 地面辐射 地面 朝向天空 长波 使大气增温 大气辐射 大气 宇宙空间 长波 — 大气逆辐射 大气 朝向地面 长波 对地面保温 23 课堂小结：三个环节（画出示意图） 太阳暖大地 大地暖大气 大气还大地 地面 大气 上界 太 阳 辐 射 反射 吸收 太 阳 辐 射 地面反射 地 面 辐 射 大气吸收 大气辐射 大气 逆 辐射 地面吸收 SUMMARY 23 课堂小结：两种作用 吸收（选择性） 反射（无选择性） 散射（选择性） 大气逆辐射把热量还给地面； 云越厚、湿度越大，保温越强。 大气对太阳辐射的削弱作用（白天为主） 大气对地面的保温作用（夜晚为主） SUMMARY 23 易混知识点 大气的根本热源vs直接热源 地面辐射VS地面反射 白天有保温作用吗？（热量的收支平衡） 扩展：逆温 对流层的气温随高度增加而降低 气温的垂直递减率：海拔每升高 1000m，气温下降0.6℃ 若对流层气温随海拔升高而升高， 这种现象叫做逆温 在晴朗无风的夜间，近地面地面降温快于大气，近地面气温低于高层大气，密度更大的冷空气抬升暖空气，最终形成上暖下冷的逆温层。 扩展：辐射逆温的含义 19 课后检测 下图为大气受热过程图。据此完成下面小题。 1．当某地③越大时 A．昼夜温差越大 B．大气温度越高 C．地面辐射越强 D．到达地面的太阳辐射越少 2．青藏高原地区太阳辐射强，但平均温度低，是由于 A．②弱③强 B．③强⑤强 C．②弱⑧弱 D．⑥强⑨强 读下图大气热量交换过程图，完成下面小题。 3．二氧化碳的浓度增加会 导致大气热量交换环节强弱 变化,下列叙述正确的是 A．①变大，②变大 B．②变小，③变小 C．③变大，④变大 D．⑤变小，④变大 4．西北地区昼夜温差大的主要原因是 A．①强,②强 B．②强,③弱 C．⑤强,④强 D．②强,④弱 2024年11月30日10：30，王先生从昆明长水国际机场乘坐飞机至广州出差，飞机稳定飞行期间，王先生拍了一张图片（图略），结合右图及所学知识，据此完成下面小题。 5．据图左推测，此时飞机所在位置是 A．对流层 B．平流层 C．中间层 D．高层大气 6．云海形成的原因与气温变化有关，图右 中丁层气温变化的主要原因是 A．臭氧吸收紫外线升温 B．大气吸收太阳短波辐射升温 C．大气吸收地面长波辐射升温 D．大气吸收大气逆辐射升温 2024年2月16日，中央气象台寒潮大风沙尘暴三预警齐发，其中沙尘暴蓝色预警。新疆东部和南疆盆地、内蒙古中西部等地出现沙尘暴。2月19日，北方部分地区及四川、湖北等地也出现大风沙尘天气。下图为大气受热过程示意图。据此完成下面小题。 7．沙尘天气对大气受热过程会产生一定影响，其主要作用是 A．①增强，④增强 B．①增强，③减弱 C．②减弱，③增强 D．②增强，④增强 2024年2月16日，中央气象台寒潮大风沙尘暴三预警齐发，其中沙尘暴蓝色预警。新疆东部和南疆盆地、内蒙古中西部等地出现沙尘暴。2月19日，北方部分地区及四川、湖北等地也出现大风沙尘天气。下图为大气受热过程示意图。据此完成下面小题。 8．沉降的沙尘会加速地面积雪消融，主要原因是 A．地面吸收太阳辐射增加 B．大气吸收太阳辐射增加 C．地面反射太阳辐射增强 D．大气反射太阳辐射减弱 三七是一种五加科人参属植物，是中国传统名贵中药材之一，也是中国最早的药食同源植物之一。云南文山州是其主产区，被称为“中国三七之乡”。图1为小明同学暑假在当地拍摄的三七种植大棚照片，上覆黑色的透气尼龙网；图2为大气受热过程示意图。读图，完成下面小题。 9．根据大气受热过程原理，霜多形成在 A．晴朗的夜晚 B．多云的夜晚 C．晴朗的白天 D．多云的白天 10．关于三七种植大棚中尼龙网的使用，说法正确的是 A．主要使用的季节为冬季 B．能增加大气逆辐射 C．增强太阳辐射，提高农作物存活率 D．削弱太阳辐射，减少农作物水分蒸腾 华北平原是我国重要的粮棉油生产基地，早春时节的低温冻害是影响农作物生长的主要障碍。地膜覆盖可以保障农作物的正常发芽生长。下图为华北平原地膜覆盖景观图和大气受热过程示意图。据此，完成下列小题。   11．华北地区在春播时进行地 膜覆盖，有效提高了地温，这 主要是因为地膜使 A．①增强 B．②增加 C．③减少 D．④减弱 12．可通过增强②达到对地面保温作用的措施是 A．为树上果实套上纸袋 B．宁夏瓜田用砂石覆盖 C．秋收结束后秸秆还田 D．深秋晴夜在农田熏烟 25 【课后思考】 我国西北内陆昼夜温差大、瓜果格外甜， 能用今天所学解释吗？ 第二章 地球上的大气 · 第二节 大气的受热过程（第1课时） $