3.2大气受热过程-高一地理上册同步备课系列（湘教版必修第一册）课件（共40张PPT）
文档属性
| 名称 | 3.2大气受热过程-高一地理上册同步备课系列（湘教版必修第一册）课件（共40张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 63.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 湘教版（2019） | ||
| 科目 | 地理 | ||
| 更新时间 | 2023-09-20 16:33:25 | ||
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文档简介
(共40张PPT)
新湘教 必修一
第三章地球上的大气
第二节 大气的受热过程
必备干货
课标解读
1、了解大气受热过程图示，理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。
2、理论指导实践，解释与大气受热相关的地理现象。
3、分析太阳辐射的影响因素。
目 录
CONTENT
01
大气对太阳辐射的削弱作用
02
大气对地面的保温作用
03
知 识 拓 展
① 天体背景、蔚蓝色天空、交通信号灯
②太阳辐射影响因素、日光城拉萨、高处不胜寒③青藏高原（辐射能多，气温低；日较差大，年较差小）、四川盆地（光照差，冬季气温高）、 新疆（夏季光热充足，气温日较差大）、两小儿辩日
①太阳辐射、反射、散射、吸收
②太阳辐射的纬度、时间差异③地面反射率
①长波辐射、短波辐射②大地暖大气、大气还大地③大气逆辐射实践④大气热力作用的意义
霞是日出、日落前后天空或云层上出现彩光，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、晚霞颜色就越红。观察这一自然现象，并思考其形成原因。
朝晚霞是太阳光经大气中尘埃、水汽、空气分子散射后的剩余色光。可见光中，波长较长的的红光和橙光不易被大气散射，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，穿过大气路程越长，水汽和尘埃多等越多，大气对太阳光散射越明显，散射掉的蓝光和紫光多，留下红光和橙光越多，因此霞的色彩就越红。
霞是日出、日落前后天空或云层上出现彩光，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。
2. 大气中所含水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。朝霞、晚霞与天气有关系，如有“朝霞不出门，晚霞行千里”谚语。观察这自然现象，并思考道理。
大气中的水汽越多，朝霞、晚霞颜色就越红。朝霞说明早晨有较多的水汽，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。
讲练结合
下图为山东半岛某地的冬暖式大棚示意图，后墙与侧墙皆为土墙。
1．侧墙与后墙夹角设计达100°而非垂直，主要是为了（ ）
A．扩大种植空间 B．延长光照时间 C．节约建筑材料 D．提高排水速度
2．为提高棚内气温，当地农民加高土墙以（ ）
A．增加墙面受光面积 B．促进棚内空气对流
C．削减冬季寒冷气流 D．减少棚内暖气外流
1．B 2．A 解析：1．侧墙与后墙夹角设计达100°而非垂直，没有改变大棚内的可种植土地面积，不能扩大种植空间，A错误；侧墙与后墙夹角设计达100°，可以减少墙面阻挡光线的时间，提高照射入大棚内的光照时间，B正确；侧墙与后墙夹角设计达100°，会增加建材的使用量，C错误；该夹角设计与排水速度无关，D错误。
2．加高土墙，可以增加墙面的受光面积，增加墙面吸收的太阳辐射，向大棚内部释放的热量增多，有利于提高棚内温度，A正确；促进棚内的空气对流，主要是为了降低大棚的温度和湿度，B错误；加高土墙对冬季寒冷气流的削弱作用微弱，C错误；加高土墙，与密闭性无关，不能减少棚内的暖气外流，D错误。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
太阳辐射要穿过厚厚的大气，才能到达地表。由于大气对 太阳辐射的反射、散射和吸收作用，投射到大气上界的太阳辐射（特别是波长短的电磁波）不能完全到达地表。
图3—11 到达地面的太阳辐射示意
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（1）太阳辐射：太阳以电磁波的形式向外界传递能量。
紫外线（7﹪）：0.15—0.4μm
可见光（50 ﹪）：0.4--0.76μm
红外线（43 ﹪）：0.76---4μm
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（2）反射：云层和较大颗粒的尘埃，能将投射在其上的太阳辐射又反射回宇宙空间。云层越低、越厚，云量越多，反射越强。夏季天空多云时，白天的气温不会太高，因为云的反射减少了到达地面的太阳辐射。
反射没有选择性，因而反射光呈白色。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（3）散射：当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃，部分辐射便以此质点为中心，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。可见光中，波长较短的蓝紫光易被空气分子散射，故晴朗天空呈蔚蓝色。
长波容易穿透海水，波长较短的蓝紫光易被反射，所以大海也是蔚蓝色。
图3—12 海天一色
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（3）散射：
判断下列现象
蔚蓝色天空：选择性散射
灰白色天空：污染天空的太阳光被较多尘埃和雾粒散射
朝霞、晚霞：长距离散射
晨昏蒙影：高空大气对太阳光的散射
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（4）吸收：
具有选择选择性（如下图），导致大气对能量最强的可见光吸收的很少，因此到达地面的主要是可见光。
大气直接吸收的太阳辐射只占一小部分，特别是对于对流层大气来说，太阳辐射不是主要的直接热源。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（5）太阳辐射的纬度、时间差异：
低纬度地区、正午和夏季，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; 两极地区、早晚和冬季，则相反。
图3—13 太阳高度
与太阳辐射的大气路程
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。
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，但可以射到地球的大气层，高空大气能够对太阳起散射作用，从而引起晨昏蒙影。
在高纬度地区，每年有一段时间，当天的晨蒙影与前一天的晨蒙影相接，出现白夜现象。纬度越高，白昼持续的时间越长。
（75页）
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）比较不同性质地面反射率，说说哪些种类地面反射率较高，哪些种类地面反射率较低。
新雪对太阳辐射的反射率最高，冰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。
（75、76页）
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。
（2）分析地面性质与反射率之间关系。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，陆地表面的反射率为10%—50%。新雪面反射率最大，可达95%。水面反射率随太阳高度角而变，太阳高度角愈小反射率愈大。
（75、76页）
颜色越浅，反射率越高；地面越光滑，反射率越高；固体大于液体。地面反射越多，地面吸收越少。
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。
（3）绿色植物对紫外线和可见光吸收强反射弱，对近红外线吸收弱反射强。议一议，根据绿色植物的反射特征，如何利用遥感技术，实时准确监测森林、草原面积动态变化？利用遥感传感器接收林草某一红外线波段数据，确定该时段森林或草原面积范围。监测不同时间段该区域红外线波段数据，即可判断森林或草原面积的动态变化情况。
（75、76页）
讲练结合
地膜覆盖是一种农业栽培技术，具有保温、保水、保肥，改善土壤理化性质，提高土壤肥力，抑制杂草生长等作用。农民常用地膜有两种，一种是白地膜（无色透明地膜）；另一种是黑地膜（透光率约10%）。
1．白地膜直接影响（ ）
A．① B．② C．③ D．④
2．北方农民夏季用黑地膜主要是为了（ ）
A．提高土壤肥力 B．抑制杂草生长 C．保持土壤温度 D．扩大昼夜温差
1．C 2．B 解析：1．①为大气对太阳辐射的削弱作用、②为太阳辐射、③为地面辐射、④为大气逆辐射。由于白地膜属于高压膜，厚度只有0.03mm，其透光性好，地温高，容易与土壤粘着，适于北方地区。主要用于蔬菜、瓜类、棉花及其他多种作物。白地膜（无色透明地膜）透光性好，使地面气温升高，直接影响③地面辐射，使地面辐射增强， C正确。而对太阳辐射的削弱、太阳辐射和大气逆辐射影响小，ABD错误，故选C。
2．覆盖黑色地膜跟土壤肥力无关，A错误。黑色地膜透光率仅10%，能够有效抑制杂草的生长，可用于杂草多的地区，节省除草成本，B正确。黑色地膜在阳光照射下，不易下传热量、抑制土壤增温，C错误。黑色地膜缩小了昼夜温差，D错误。
二、大气对地面的保温作用
（1）长波辐射、短波辐射
物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之越长。
由于地面的温度比太阳低得多，因此地面辐射的波长比太阳辐射要长得多，其能量主要集中在红外线部分。通常根据辐射波长的差异，将太阳辐射称为短波辐射，而将地面辐射称为长波辐射。
二、大气对地面的保温作用
（2）大地暖大气
对流层大气中的水汽和二氧化碳等，可强烈地吸收地面辐射。地面辐射释放的能量，除极少一部分透过大气返回宇宙空间外，绝大部分（75%—95%）都被截留在对流层大气中，使大气增温。所以说，地面是对流层大气主要的直接热源。
二、大气对地面的保温作用
（3）大气还大地
大气在增温的同时，也向外放出红外辐射，其中大部分朝向地面，因而辐射方向与地面辐射方向相反，被称为大气逆辐射。一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起保温作用。云层越厚，湿度越大，大气逆辐射越强，保温作用越显著。
二、大气对地面的保温作用
（4）大气逆辐射：白天和晚上始终存在，白天更强。
太阳短波透过温室玻璃，地面吸收转化为地面长波辐射，无法穿过玻璃，大气逆辐射增强。
果园铺沙或鹅卵石，减少土壤水分蒸发，增加昼夜温差，利于水果糖分积累。
温室气体增多，大气吸收的地面辐射增加，大气逆辐射增强,大气保温作用增强，全球变暖。
晚秋或寒冬晴朗夜晚，天空少云，大气逆辐射弱，地面气温低，容易霜冻；农民制造烟雾，增强大气逆辐射，防霜冻。
讲练结合
德国煤炭资源丰富，长期以来能源消费依赖煤电。自20世纪90年代起，德国推行能源转型政策，煤炭发电量逐步下降。2022年3月，中国国家电网公司中标德国北海海域的海上风电工程。
(1)说明德国开发北海风电的优势条件。
(2)简述北海海上风电工程对德国社会经济的积极影响。
(3)运用温室效应原理，分析德国煤炭发电量下降对缓解全球变暖的作用。
(1)德国西北临北海，海洋空间广阔；位于盛行西风带，风能资源丰富；能源转型政策扶持；国内外资金、技术支持等。
(2)增加能源供给，优化能源结构，保障能源安全；带动与风电相关的产业发展；提供就业岗位；促进与其他国家的能源合作等。
(3)煤炭发电量下降，释放到大气中的二氧化碳减少，大气吸收地面长波辐射减少，大气逆辐射减弱，对地面的保温作用减弱，缓解全球变暖。
讲练结合
辐射雾是因夜间地面辐射冷却使贴近地面的大气变冷而形成。云南西双版纳热带雨林主要位于海拔800～1300米的中低山区，全年雾日天数多，森林雾以辐射雾为主。下图示意西双版纳热带雨林各月份雾日天数。
1．西双版纳热带雨林在6～8月雾日天数少，主要原因是（ ）
A．气温高 B．降水多 C．温差小 D．光照强
1．B 解析：1．云南西双版纳以热带雨林气候为主，降水多，大气湿度大，若形成降水则不易形成雾。西双版纳6～8月是雨季，降水量大，阴天多，夜间保温作用强，气温较高，不利于辐射雾的形成，B正确选项。辐射雾的形成需要气温下降的过程，气温高不易形成辐射雾，A选项错误。温差小不利于辐射雾的形成，辐射雾的形成需要冷却，因此要温差较大，C选项错误。光照强弱与辐射雾形成关系不大，D选项错误。
讲练结合
辐射雾是因夜间地面辐射冷却使贴近地面的大气变冷而形成。云南西双版纳热带雨林主要位于海拔800～1300米的中低山区，全年雾日天数多，森林雾以辐射雾为主。下图示意西双版纳热带雨林各月份雾日天数。
2．4月是干热季，森林雾持续时间长能够有效（ ）
A．增加大气降水 B．降低夜晚温度 C．增加植物蒸腾 D．改善土壤墒情
2．D 解析：2．辐射雾形成的时间一般是夜晚或早晨。西双版纳位于热带的北缘，干热季节受西南季风影响小，降水少，晴天多，有利于森林辐射雾的形成，森林雾持续时间长与增加大气降水关系不大，A选项错误。辐射雾在夜晚出现，大气保温作用较强，温度较高，不利于夜晚温度降低，B选项错误。森林雾持续时间长会减弱太阳辐射，植物蒸腾减少，C选项错误。4月份雾日长达23天，雾水的输入极大地缓解了干季森林内土壤的水分不足，为植物的生存和生长创造了有利环境，利于改善土壤墒情，D选项正确。
注：二分日和二至日皆就北半球而言
实践应用
（77页）
大气热力作用的意义
地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，既降低了白天的最高气温，又提高了夜间的最低气温，从而减小了气温日较差，使得地面因昼夜交替而导致的温度波动趋于和缓。
如果没有大气的保温作用，地球表面的平均气温将会下降到—18 ℃，那么地球上的绝大多数生态系统将不复存在。正是大气的保温作用，才使得地球表面平均气温提高到15℃左右，形成适宜人类生存的温度环境。
讲练结合
2022年1月14日和15日汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山剧烈喷发。大量火山灰等伴随着巨大轰响迅速升入高空，汤加全境迅速被遮蔽。
1．汤加火山喷发出的岩浆来源于（ ）
A．地壳 B．地幔上部 C．岩石圈 D．地核
2．汤加火山喷发后近地面的气温出现降低，主要原因是大量火山灰导致（ ）
A．①增强 B．②增强 C．③减弱 D．④减弱
1．B 2．A
1．岩浆发源于上地幔顶部的软流层，B正确。
2．从图中得知①表示大气反射作用、②表示地面辐射、③表示大气吸收的太阳辐射、④表示大气逆辐射。大量火山灰导致大气透明度降低，大气反射增强，A正确；大气对太阳辐射的削弱作用增强，到达地面的太阳辐射减少，地面辐射减弱，B错误；火山灰喷发，大气对太阳辐射的吸收作用变化不大，C错误；火山灰喷发，大气逆辐射增强，D错误。
1. 经纬认为，大气对地面保温作用可分解为“太阳暖大地”大地暖大气”“大气还地面”三环节。读图3—15，认同经纬观点吗？你是怎么理解大气对地面保温作用的。用自己的话说一说。
“太阳暖大地”即地面吸收太阳辐射而增温；“大地暖大气”即（对流层）大气吸收地面长波辐射而增温；“大气还大地”即大气逆辐射将部分长波辐射返还给地面。大气对地面保温作用由这三环节组成。
（78页）
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。
月球无大气；白天，无大气对太阳辐射削弱作用，白天气温高；夜间无大气对地面保温作用，夜晚气温低。故月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈。
（78页）
2. 绘示意图说明下列现象，并解释其成因。
（2）深秋至次年早春季节，霜冻多出现在晴朗的夜晚。
霜冻指作物生长季节气温剧降到0 ℃以下植株受害的气象灾害，深秋至次年早春常发生。晴朗无风夜晚，地面辐射散热，且大气逆辐射作用弱，大气保温能力差，气温下降，易成霜冻。
（78页）
讲练结合
1．云瀑一般发生在（ ）
A．早晨山口 B．正午山崖 C．傍晚山腰 D．午夜峡谷
2．云瀑在下降过程中逐渐消失的主要原因是（ ）
A．风速加快 B．风速降低 C．气压升高 D．温度升高
1．A 2．D 解析：1．湿气团遇冷凝结，需要气温较低的条件，排除正午和傍晚，BC错。一天中气温最低出现在日出前后，早晨和午夜相比，早晨的气温更低，水汽易凝结成雾，在山口处雾气沿山坡向下倾泄，形成云瀑，结合云瀑的定义可知，峡谷地形难以形成“从高处往低处倾泻”的条件，D错，A正确。
2．云瀑在下降过程中，海拔降低，温度升高，凝结的小水珠受热蒸发，雾气消散，D正确。海拔降低，风速大致降低，但风速降低不利于水滴蒸发，AB错。海拔降低，气压升高，但与小水滴蒸发关系不大，排除C。
点睛：雾形成的主要条件：一是冷却；二是加湿，即增加水汽含量。雾消散的主要原因：一是由于下垫面增温，雾滴蒸发；二是风速增大，将雾吹散或抬升成云。
知 识 拓 展
天体背景、蔚蓝色天空、交通信号灯
（1）天体背景：太空无大气，无对太阳光线散射作用，天体背景漆黑。
（2）蔚蓝色天空：空气分子和微小尘埃易将波长较短的蓝、紫色光散射，空气质量好的晴朗天空呈现蔚蓝色。反之，污染天空的太阳光被较多尘埃和雾粒散射，呈灰白色
（3）交通信号灯：红光波长长，难被散射，穿透力强，信号醒目。
（4）晨昏太阳：早晨或黄昏太阳辐射经过大气路程长，散射作用强，只有红光透射下来。
（5）夏季多云不太热：云的反射作用最显著，云层越厚，反射太阳光多。
太阳辐射影响因素
（1）纬度（太阳高度）：纬度越低，正午太阳高度越大，太阳辐射越强。
（2）昼夜长短：夏季，我国北方比南方虽然太阳高度角小，但白昼时间长，南北普遍高温。
（3）海拔（地势）：地势越高，空气越稀薄，对太阳辐射削弱越少，到达地面的太阳辐射越多。
（4）天气：天气晴朗，日照时间长，且云层对太阳辐射削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多。
太阳辐射影响因素
（5）大气透明度（洁净程度）：大气透明度好，尘埃、杂质少，太阳辐射强。
青藏高原太阳能丰富：①纬度低，正午太阳高度大。②海拔高，空气稀薄，空气洁净,大气对太阳辐射的削弱作用小。③晴天较多，日照时间较长。
温馨提示：因空气稀薄,大气吸收的地面长波辐射少,大气保温作用弱,为我国夏季气温最低地区。
西北地区太阳能丰富：深居内陆，距海远，多晴朗天气，日照时间长，云量少。
四川盆地太阳能匮乏：盆地形状，水汽不易散发，雨雾天多，日照时间短且太阳辐射弱。
经典回顾
1、拉萨(30°N）：“日光城”，头上热滚滚、日照胸前暖（太阳辐射强），脚下冷飕飕（地面温度低），风吹背后寒（气温低）。
2、高处不胜寒：
A地(青藏高原)：虽太阳辐射和地面辐射强，但地势高，大气稀薄，大气吸收地面辐射少，保温作用弱。
B地（泰山）：云雾多，风力大，地面热源小。
C地（华北高空）：远离热源下垫面，供热不足。
3、气温日较差：（右下图）
青藏高原（辐射能多，气温低；日较差大，年较差小）
光照条件优越的地区，热量条件不一定优越。气温高，光照不一定充足。
①青藏高原光照条件优越：海拔高，空气稀薄，水汽、杂质含量小，大气对太阳辐射的削弱作用弱；空气洁净，晴天多，日照时间长；纬度低，H大。
②青藏高原热量条件差：海拔高，空气稀薄，大气保温作用差。
③日较差大：地势高，空气稀薄，水汽和杂质含量小，白天大气对太阳辐射削弱作用小，升温高；夜晚大气逆辐射和保温作用弱，降温快。年较差小：夏季海拔高，气温比同纬度低；冬季海拔高，受寒潮影响小，气温比同纬度气温高。
四川盆地：光照差，冬季气温高
光照条件优越的地区，热量条件不一定优越。气温高，光照不一定充足。
四川盆地夏季纬度低，获得太阳辐射能多，热量不易扩散，气温高；但多阴雨天气，光照条件差。冬季北面的秦岭、大巴山对冬季风阻挡作用显著，气温高于同纬度长江中下游平原。
新疆：夏季光热充足，气温日较差大
夏季光热充足：水汽、云层少，对太阳辐射削弱作用弱；深居内陆，晴天多，日照时间长；纬度高，夏季白昼时间长；陆地热容量小，升温快。
气温日较差大：深居内陆，水汽、云层少，白天大气对太阳辐射削弱作用小，升温快；夜晚大气逆辐射和保温作用弱，降温快。陆地热容量小，昼夜温差变化幅度大。
两 小 儿 辩 日
由于地球的自转和公转，太阳在早晨和中午与人的距离确有一些变化，但微乎其微，凭肉眼难以觉察。这种情况对于气温的影响也是微不足道的。对于两个小孩为什么观点不同，那是因为他们看事物的角度不同：一个从视觉出发，用“如车盖”和“如盘盂”的比喻，生动形象的写出了太阳形状的大小；另一个从触觉出发，用“如探汤”的比喻生动形象的写出了太阳在中午时的灼热。由于中午的照射角大，地球表面获得的热能多，因而气温高；早晨照射角小，因而气温低。至于太阳“早晨大，中午小”，则完全是人视觉上的错觉，由于早晨背景小而暗，因此觉得太阳大一些，而中午则有广阔而明亮的天空做太阳的背景，看起来就觉得它小一点了。
新湘教 必修一
第三章地球上的大气
第二节 大气的受热过程
必备干货
课标解读
1、了解大气受热过程图示，理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。
2、理论指导实践，解释与大气受热相关的地理现象。
3、分析太阳辐射的影响因素。
目 录
CONTENT
01
大气对太阳辐射的削弱作用
02
大气对地面的保温作用
03
知 识 拓 展
① 天体背景、蔚蓝色天空、交通信号灯
②太阳辐射影响因素、日光城拉萨、高处不胜寒③青藏高原（辐射能多，气温低；日较差大，年较差小）、四川盆地（光照差，冬季气温高）、 新疆（夏季光热充足，气温日较差大）、两小儿辩日
①太阳辐射、反射、散射、吸收
②太阳辐射的纬度、时间差异③地面反射率
①长波辐射、短波辐射②大地暖大气、大气还大地③大气逆辐射实践④大气热力作用的意义
霞是日出、日落前后天空或云层上出现彩光，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、晚霞颜色就越红。观察这一自然现象，并思考其形成原因。
朝晚霞是太阳光经大气中尘埃、水汽、空气分子散射后的剩余色光。可见光中，波长较长的的红光和橙光不易被大气散射，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，穿过大气路程越长，水汽和尘埃多等越多，大气对太阳光散射越明显，散射掉的蓝光和紫光多，留下红光和橙光越多，因此霞的色彩就越红。
霞是日出、日落前后天空或云层上出现彩光，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。
2. 大气中所含水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。朝霞、晚霞与天气有关系，如有“朝霞不出门，晚霞行千里”谚语。观察这自然现象，并思考道理。
大气中的水汽越多，朝霞、晚霞颜色就越红。朝霞说明早晨有较多的水汽，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。
讲练结合
下图为山东半岛某地的冬暖式大棚示意图，后墙与侧墙皆为土墙。
1．侧墙与后墙夹角设计达100°而非垂直，主要是为了（ ）
A．扩大种植空间 B．延长光照时间 C．节约建筑材料 D．提高排水速度
2．为提高棚内气温，当地农民加高土墙以（ ）
A．增加墙面受光面积 B．促进棚内空气对流
C．削减冬季寒冷气流 D．减少棚内暖气外流
1．B 2．A 解析：1．侧墙与后墙夹角设计达100°而非垂直，没有改变大棚内的可种植土地面积，不能扩大种植空间，A错误；侧墙与后墙夹角设计达100°，可以减少墙面阻挡光线的时间，提高照射入大棚内的光照时间，B正确；侧墙与后墙夹角设计达100°，会增加建材的使用量，C错误；该夹角设计与排水速度无关，D错误。
2．加高土墙，可以增加墙面的受光面积，增加墙面吸收的太阳辐射，向大棚内部释放的热量增多，有利于提高棚内温度，A正确；促进棚内的空气对流，主要是为了降低大棚的温度和湿度，B错误；加高土墙对冬季寒冷气流的削弱作用微弱，C错误；加高土墙，与密闭性无关，不能减少棚内的暖气外流，D错误。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
太阳辐射要穿过厚厚的大气，才能到达地表。由于大气对 太阳辐射的反射、散射和吸收作用，投射到大气上界的太阳辐射（特别是波长短的电磁波）不能完全到达地表。
图3—11 到达地面的太阳辐射示意
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（1）太阳辐射：太阳以电磁波的形式向外界传递能量。
紫外线（7﹪）：0.15—0.4μm
可见光（50 ﹪）：0.4--0.76μm
红外线（43 ﹪）：0.76---4μm
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（2）反射：云层和较大颗粒的尘埃，能将投射在其上的太阳辐射又反射回宇宙空间。云层越低、越厚，云量越多，反射越强。夏季天空多云时，白天的气温不会太高，因为云的反射减少了到达地面的太阳辐射。
反射没有选择性，因而反射光呈白色。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（3）散射：当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃，部分辐射便以此质点为中心，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。可见光中，波长较短的蓝紫光易被空气分子散射，故晴朗天空呈蔚蓝色。
长波容易穿透海水，波长较短的蓝紫光易被反射，所以大海也是蔚蓝色。
图3—12 海天一色
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（3）散射：
判断下列现象
蔚蓝色天空：选择性散射
灰白色天空：污染天空的太阳光被较多尘埃和雾粒散射
朝霞、晚霞：长距离散射
晨昏蒙影：高空大气对太阳光的散射
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（4）吸收：
具有选择选择性（如下图），导致大气对能量最强的可见光吸收的很少，因此到达地面的主要是可见光。
大气直接吸收的太阳辐射只占一小部分，特别是对于对流层大气来说，太阳辐射不是主要的直接热源。
一、大气对太阳辐射的削弱作用
（5）太阳辐射的纬度、时间差异：
低纬度地区、正午和夏季，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; 两极地区、早晚和冬季，则相反。
图3—13 太阳高度
与太阳辐射的大气路程
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。
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，但可以射到地球的大气层，高空大气能够对太阳起散射作用，从而引起晨昏蒙影。
在高纬度地区，每年有一段时间，当天的晨蒙影与前一天的晨蒙影相接，出现白夜现象。纬度越高，白昼持续的时间越长。
（75页）
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）比较不同性质地面反射率，说说哪些种类地面反射率较高，哪些种类地面反射率较低。
新雪对太阳辐射的反射率最高，冰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。
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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。
（2）分析地面性质与反射率之间关系。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，陆地表面的反射率为10%—50%。新雪面反射率最大，可达95%。水面反射率随太阳高度角而变，太阳高度角愈小反射率愈大。
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颜色越浅，反射率越高；地面越光滑，反射率越高；固体大于液体。地面反射越多，地面吸收越少。
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。
（3）绿色植物对紫外线和可见光吸收强反射弱，对近红外线吸收弱反射强。议一议，根据绿色植物的反射特征，如何利用遥感技术，实时准确监测森林、草原面积动态变化？利用遥感传感器接收林草某一红外线波段数据，确定该时段森林或草原面积范围。监测不同时间段该区域红外线波段数据，即可判断森林或草原面积的动态变化情况。
（75、76页）
讲练结合
地膜覆盖是一种农业栽培技术，具有保温、保水、保肥，改善土壤理化性质，提高土壤肥力，抑制杂草生长等作用。农民常用地膜有两种，一种是白地膜（无色透明地膜）；另一种是黑地膜（透光率约10%）。
1．白地膜直接影响（ ）
A．① B．② C．③ D．④
2．北方农民夏季用黑地膜主要是为了（ ）
A．提高土壤肥力 B．抑制杂草生长 C．保持土壤温度 D．扩大昼夜温差
1．C 2．B 解析：1．①为大气对太阳辐射的削弱作用、②为太阳辐射、③为地面辐射、④为大气逆辐射。由于白地膜属于高压膜，厚度只有0.03mm，其透光性好，地温高，容易与土壤粘着，适于北方地区。主要用于蔬菜、瓜类、棉花及其他多种作物。白地膜（无色透明地膜）透光性好，使地面气温升高，直接影响③地面辐射，使地面辐射增强， C正确。而对太阳辐射的削弱、太阳辐射和大气逆辐射影响小，ABD错误，故选C。
2．覆盖黑色地膜跟土壤肥力无关，A错误。黑色地膜透光率仅10%，能够有效抑制杂草的生长，可用于杂草多的地区，节省除草成本，B正确。黑色地膜在阳光照射下，不易下传热量、抑制土壤增温，C错误。黑色地膜缩小了昼夜温差，D错误。
二、大气对地面的保温作用
（1）长波辐射、短波辐射
物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之越长。
由于地面的温度比太阳低得多，因此地面辐射的波长比太阳辐射要长得多，其能量主要集中在红外线部分。通常根据辐射波长的差异，将太阳辐射称为短波辐射，而将地面辐射称为长波辐射。
二、大气对地面的保温作用
（2）大地暖大气
对流层大气中的水汽和二氧化碳等，可强烈地吸收地面辐射。地面辐射释放的能量，除极少一部分透过大气返回宇宙空间外，绝大部分（75%—95%）都被截留在对流层大气中，使大气增温。所以说，地面是对流层大气主要的直接热源。
二、大气对地面的保温作用
（3）大气还大地
大气在增温的同时，也向外放出红外辐射，其中大部分朝向地面，因而辐射方向与地面辐射方向相反，被称为大气逆辐射。一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起保温作用。云层越厚，湿度越大，大气逆辐射越强，保温作用越显著。
二、大气对地面的保温作用
（4）大气逆辐射：白天和晚上始终存在，白天更强。
太阳短波透过温室玻璃，地面吸收转化为地面长波辐射，无法穿过玻璃，大气逆辐射增强。
果园铺沙或鹅卵石，减少土壤水分蒸发，增加昼夜温差，利于水果糖分积累。
温室气体增多，大气吸收的地面辐射增加，大气逆辐射增强,大气保温作用增强，全球变暖。
晚秋或寒冬晴朗夜晚，天空少云，大气逆辐射弱，地面气温低，容易霜冻；农民制造烟雾，增强大气逆辐射，防霜冻。
讲练结合
德国煤炭资源丰富，长期以来能源消费依赖煤电。自20世纪90年代起，德国推行能源转型政策，煤炭发电量逐步下降。2022年3月，中国国家电网公司中标德国北海海域的海上风电工程。
(1)说明德国开发北海风电的优势条件。
(2)简述北海海上风电工程对德国社会经济的积极影响。
(3)运用温室效应原理，分析德国煤炭发电量下降对缓解全球变暖的作用。
(1)德国西北临北海，海洋空间广阔；位于盛行西风带，风能资源丰富；能源转型政策扶持；国内外资金、技术支持等。
(2)增加能源供给，优化能源结构，保障能源安全；带动与风电相关的产业发展；提供就业岗位；促进与其他国家的能源合作等。
(3)煤炭发电量下降，释放到大气中的二氧化碳减少，大气吸收地面长波辐射减少，大气逆辐射减弱，对地面的保温作用减弱，缓解全球变暖。
讲练结合
辐射雾是因夜间地面辐射冷却使贴近地面的大气变冷而形成。云南西双版纳热带雨林主要位于海拔800～1300米的中低山区，全年雾日天数多，森林雾以辐射雾为主。下图示意西双版纳热带雨林各月份雾日天数。
1．西双版纳热带雨林在6～8月雾日天数少，主要原因是（ ）
A．气温高 B．降水多 C．温差小 D．光照强
1．B 解析：1．云南西双版纳以热带雨林气候为主，降水多，大气湿度大，若形成降水则不易形成雾。西双版纳6～8月是雨季，降水量大，阴天多，夜间保温作用强，气温较高，不利于辐射雾的形成，B正确选项。辐射雾的形成需要气温下降的过程，气温高不易形成辐射雾，A选项错误。温差小不利于辐射雾的形成，辐射雾的形成需要冷却，因此要温差较大，C选项错误。光照强弱与辐射雾形成关系不大，D选项错误。
讲练结合
辐射雾是因夜间地面辐射冷却使贴近地面的大气变冷而形成。云南西双版纳热带雨林主要位于海拔800～1300米的中低山区，全年雾日天数多，森林雾以辐射雾为主。下图示意西双版纳热带雨林各月份雾日天数。
2．4月是干热季，森林雾持续时间长能够有效（ ）
A．增加大气降水 B．降低夜晚温度 C．增加植物蒸腾 D．改善土壤墒情
2．D 解析：2．辐射雾形成的时间一般是夜晚或早晨。西双版纳位于热带的北缘，干热季节受西南季风影响小，降水少，晴天多，有利于森林辐射雾的形成，森林雾持续时间长与增加大气降水关系不大，A选项错误。辐射雾在夜晚出现，大气保温作用较强，温度较高，不利于夜晚温度降低，B选项错误。森林雾持续时间长会减弱太阳辐射，植物蒸腾减少，C选项错误。4月份雾日长达23天，雾水的输入极大地缓解了干季森林内土壤的水分不足，为植物的生存和生长创造了有利环境，利于改善土壤墒情，D选项正确。
注：二分日和二至日皆就北半球而言
实践应用
（77页）
大气热力作用的意义
地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，既降低了白天的最高气温，又提高了夜间的最低气温，从而减小了气温日较差，使得地面因昼夜交替而导致的温度波动趋于和缓。
如果没有大气的保温作用，地球表面的平均气温将会下降到—18 ℃，那么地球上的绝大多数生态系统将不复存在。正是大气的保温作用，才使得地球表面平均气温提高到15℃左右，形成适宜人类生存的温度环境。
讲练结合
2022年1月14日和15日汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山剧烈喷发。大量火山灰等伴随着巨大轰响迅速升入高空，汤加全境迅速被遮蔽。
1．汤加火山喷发出的岩浆来源于（ ）
A．地壳 B．地幔上部 C．岩石圈 D．地核
2．汤加火山喷发后近地面的气温出现降低，主要原因是大量火山灰导致（ ）
A．①增强 B．②增强 C．③减弱 D．④减弱
1．B 2．A
1．岩浆发源于上地幔顶部的软流层，B正确。
2．从图中得知①表示大气反射作用、②表示地面辐射、③表示大气吸收的太阳辐射、④表示大气逆辐射。大量火山灰导致大气透明度降低，大气反射增强，A正确；大气对太阳辐射的削弱作用增强，到达地面的太阳辐射减少，地面辐射减弱，B错误；火山灰喷发，大气对太阳辐射的吸收作用变化不大，C错误；火山灰喷发，大气逆辐射增强，D错误。
1. 经纬认为，大气对地面保温作用可分解为“太阳暖大地”大地暖大气”“大气还地面”三环节。读图3—15，认同经纬观点吗？你是怎么理解大气对地面保温作用的。用自己的话说一说。
“太阳暖大地”即地面吸收太阳辐射而增温；“大地暖大气”即（对流层）大气吸收地面长波辐射而增温；“大气还大地”即大气逆辐射将部分长波辐射返还给地面。大气对地面保温作用由这三环节组成。
（78页）
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。
月球无大气；白天，无大气对太阳辐射削弱作用，白天气温高；夜间无大气对地面保温作用，夜晚气温低。故月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈。
（78页）
2. 绘示意图说明下列现象，并解释其成因。
（2）深秋至次年早春季节，霜冻多出现在晴朗的夜晚。
霜冻指作物生长季节气温剧降到0 ℃以下植株受害的气象灾害，深秋至次年早春常发生。晴朗无风夜晚，地面辐射散热，且大气逆辐射作用弱，大气保温能力差，气温下降，易成霜冻。
（78页）
讲练结合
1．云瀑一般发生在（ ）
A．早晨山口 B．正午山崖 C．傍晚山腰 D．午夜峡谷
2．云瀑在下降过程中逐渐消失的主要原因是（ ）
A．风速加快 B．风速降低 C．气压升高 D．温度升高
1．A 2．D 解析：1．湿气团遇冷凝结，需要气温较低的条件，排除正午和傍晚，BC错。一天中气温最低出现在日出前后，早晨和午夜相比，早晨的气温更低，水汽易凝结成雾，在山口处雾气沿山坡向下倾泄，形成云瀑，结合云瀑的定义可知，峡谷地形难以形成“从高处往低处倾泻”的条件，D错，A正确。
2．云瀑在下降过程中，海拔降低，温度升高，凝结的小水珠受热蒸发，雾气消散，D正确。海拔降低，风速大致降低，但风速降低不利于水滴蒸发，AB错。海拔降低，气压升高，但与小水滴蒸发关系不大，排除C。
点睛：雾形成的主要条件：一是冷却；二是加湿，即增加水汽含量。雾消散的主要原因：一是由于下垫面增温，雾滴蒸发；二是风速增大，将雾吹散或抬升成云。
知 识 拓 展
天体背景、蔚蓝色天空、交通信号灯
（1）天体背景：太空无大气，无对太阳光线散射作用，天体背景漆黑。
（2）蔚蓝色天空：空气分子和微小尘埃易将波长较短的蓝、紫色光散射，空气质量好的晴朗天空呈现蔚蓝色。反之，污染天空的太阳光被较多尘埃和雾粒散射，呈灰白色
（3）交通信号灯：红光波长长，难被散射，穿透力强，信号醒目。
（4）晨昏太阳：早晨或黄昏太阳辐射经过大气路程长，散射作用强，只有红光透射下来。
（5）夏季多云不太热：云的反射作用最显著，云层越厚，反射太阳光多。
太阳辐射影响因素
（1）纬度（太阳高度）：纬度越低，正午太阳高度越大，太阳辐射越强。
（2）昼夜长短：夏季，我国北方比南方虽然太阳高度角小，但白昼时间长，南北普遍高温。
（3）海拔（地势）：地势越高，空气越稀薄，对太阳辐射削弱越少，到达地面的太阳辐射越多。
（4）天气：天气晴朗，日照时间长，且云层对太阳辐射削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多。
太阳辐射影响因素
（5）大气透明度（洁净程度）：大气透明度好，尘埃、杂质少，太阳辐射强。
青藏高原太阳能丰富：①纬度低，正午太阳高度大。②海拔高，空气稀薄，空气洁净,大气对太阳辐射的削弱作用小。③晴天较多，日照时间较长。
温馨提示：因空气稀薄,大气吸收的地面长波辐射少,大气保温作用弱,为我国夏季气温最低地区。
西北地区太阳能丰富：深居内陆，距海远，多晴朗天气，日照时间长，云量少。
四川盆地太阳能匮乏：盆地形状，水汽不易散发，雨雾天多，日照时间短且太阳辐射弱。
经典回顾
1、拉萨(30°N）：“日光城”，头上热滚滚、日照胸前暖（太阳辐射强），脚下冷飕飕（地面温度低），风吹背后寒（气温低）。
2、高处不胜寒：
A地(青藏高原)：虽太阳辐射和地面辐射强，但地势高，大气稀薄，大气吸收地面辐射少，保温作用弱。
B地（泰山）：云雾多，风力大，地面热源小。
C地（华北高空）：远离热源下垫面，供热不足。
3、气温日较差：（右下图）
青藏高原（辐射能多，气温低；日较差大，年较差小）
光照条件优越的地区，热量条件不一定优越。气温高，光照不一定充足。
①青藏高原光照条件优越：海拔高，空气稀薄，水汽、杂质含量小，大气对太阳辐射的削弱作用弱；空气洁净，晴天多，日照时间长；纬度低，H大。
②青藏高原热量条件差：海拔高，空气稀薄，大气保温作用差。
③日较差大：地势高，空气稀薄，水汽和杂质含量小，白天大气对太阳辐射削弱作用小，升温高；夜晚大气逆辐射和保温作用弱，降温快。年较差小：夏季海拔高，气温比同纬度低；冬季海拔高，受寒潮影响小，气温比同纬度气温高。
四川盆地：光照差，冬季气温高
光照条件优越的地区，热量条件不一定优越。气温高，光照不一定充足。
四川盆地夏季纬度低，获得太阳辐射能多，热量不易扩散，气温高；但多阴雨天气，光照条件差。冬季北面的秦岭、大巴山对冬季风阻挡作用显著，气温高于同纬度长江中下游平原。
新疆：夏季光热充足，气温日较差大
夏季光热充足：水汽、云层少，对太阳辐射削弱作用弱；深居内陆，晴天多，日照时间长；纬度高，夏季白昼时间长；陆地热容量小，升温快。
气温日较差大：深居内陆，水汽、云层少，白天大气对太阳辐射削弱作用小，升温快；夜晚大气逆辐射和保温作用弱，降温快。陆地热容量小，昼夜温差变化幅度大。
两 小 儿 辩 日
由于地球的自转和公转，太阳在早晨和中午与人的距离确有一些变化，但微乎其微，凭肉眼难以觉察。这种情况对于气温的影响也是微不足道的。对于两个小孩为什么观点不同，那是因为他们看事物的角度不同：一个从视觉出发，用“如车盖”和“如盘盂”的比喻，生动形象的写出了太阳形状的大小；另一个从触觉出发，用“如探汤”的比喻生动形象的写出了太阳在中午时的灼热。由于中午的照射角大，地球表面获得的热能多，因而气温高；早晨照射角小，因而气温低。至于太阳“早晨大，中午小”，则完全是人视觉上的错觉，由于早晨背景小而暗，因此觉得太阳大一些，而中午则有广阔而明亮的天空做太阳的背景，看起来就觉得它小一点了。