3.2大气受热过程课件(共76张PPT)
文档属性
| 名称 | 3.2大气受热过程课件(共76张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 181.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 湘教版（2019） | ||
| 科目 | 地理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-22 17:27:16 | ||
图片预览
文档简介
(共76张PPT)
必修一 第二章 地球上的大气
课标要求和学科素养
Curriculum requirements and subject literacy
运用示意图，理解大气受热过程和热力环流的形成过程；
结合水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，绘制近地面大气水平运动的方向示意图。
了解常见的热力环流的形式，并解释相关现象；
根据大气受热过程示意图，描述人类活动对温室效应的作用与环境的影响；（人地协调观）；
对比高空和近地面温度、气压差异，认识垂直高度上对流层内部的大气运动状况。（区域认知）；
课标要求
学科素养
绘制热力环流示意图，理解“海陆风”“城市热岛”的形成过程及其在生活中的应用（地理实践力）。
大气的受热过程
一、大气的削弱作用
二、大气的保温作用
吸收（有选择性）
反射（无选择性）
散射（有选择性）
太阳暖大地（太阳是地面的直接热源）
大地暖大气（地面是近地面大气的直接热源）
大气还大地（大气具有保温作用）
重点问题
大气受热过程、根本原因、能量来源
影响昼夜温差的作用及因素
温室大棚与地膜覆盖的区别与联系、砂石覆盖的作用
热力环流图，气温气压比较
热力环流的应用城市热岛环流的图示、原因、措施
海(湖)陆风的图示、原因、影响强弱的因素、影响
山谷风的图示、影响
近地面与高空风向的受力分析与风向特点(画图)
风力大小的判断依据
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
01-
大气的受热过程
The heating process of the atmosphere
（一）能量来源
大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。（根本来源）
太阳辐射光谱示意图
太阳辐射能量最集中的部分
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6000°C
地球固体表面
均温约22°C
近地面大气
均温约15°C
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
大气的受热过程
太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源
一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，辐射波长与温度关系：
【知识拓展】三个辐射
1、物体温度越低,辐射波长越长。因此太阳辐射是短波辐射、地面辐射和大气辐射是长波辐射。
2、任何物体温度最高时，其辐射最强。就某一地区而言，地方时12点时，太阳辐射最强；地方时13点时，地面温度最高，地面辐射最强；地方时14点时，大气温度最高，大气辐射（包括大气逆辐射）最强。
问题探究：到达地面的太阳辐射受哪些因素影响？
世界年太阳辐射总量呈现从低纬向高纬递减的变化趋势。
低纬比高纬太阳高度角大，从低纬到高纬到达地面的太阳辐射逐渐减少，获得的热量逐渐减少。
2.为什么太阳高度角越大获得的热量越多？
①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。
影响因素一：纬度（太阳高度角）
到达地面的太阳辐射的影响因素
②太阳光照更集中，单位面积得到的太阳辐射多。
海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多。
影响因素二：海拔
西藏拉萨被称为“日光城”
到达地面的太阳辐射的影响因素
影响因素三：天气
到达地面的太阳辐射的影响因素
天气情况 最高温 最低温
9月28日 晴朗 37℃ 20℃
9月29日 多云 36℃ 22℃
9月30日 多云 33℃ 21℃
某年龙泉天气状况
通常晴天白天温度高，阴天白天温度低。
晴天云量少，大气的削弱作用弱，气温高。
阴天多云天气云量多，大气的削弱作用强，气温低
大气反射
大气层
图例：
短波辐射
太阳辐射
大气吸收
到达地面
大气散射
削弱作用 大气的参与成分 削弱的波长范围 作用特点
带着问题，完成下列任务
反射作用
散射作用
吸收作用
1.完成左图的填空题。
2.说出大气的受热过程
削弱作用 大气的参与成分 削弱的波长范围 作用特点
1.结合视频和教材请完成下列表格填空
（大气对太阳辐射的削弱作用）
无选择性；
云层越厚，反射越强
有选择性；
波长越短越易被散射
有选择性
云层、
较大颗粒的尘埃;
空气分子、微小尘埃
紫外线
各种波长
波长较短蓝、紫光
臭氧（平流层）
水汽、CO2（对流层）
红外线
反射作用
散射作用
吸收作用
（二）大气对太阳辐射的削弱作用
地 面
高层大气
平流层
对流层
O3
吸收紫外线
CO2
H2O
吸收红外线
参与的 大气成分 吸收的 波长范围 作用特点
1、 吸收作用
臭氧
二氧化碳 水汽
具有选择性，红、紫外线被强烈吸收；可见光被吸收少，大部分可到达地面。
紫外线
红外线
影响吸收强弱的因素：
臭氧、二氧化碳、水汽等的含量
作用方式 有无选择 参与作用的大气成分 削弱的辐射 形成的自然现象
反射
无选择性
云层、尘埃
各种波长的太阳辐射
夏季多云的白天，
气温不太高
云层越厚，反射能力越强
（二）大气对太阳辐射的削弱作用
大气中的固体杂质颗粒越大，反射作用越强。云层和大颗粒固体杂质会反射太阳辐射。
思考： 分析火山喷发时白昼宛如黑夜的原因。
（二）大气对太阳辐射的削弱作用
地 面
空气分子、微小尘埃
蓝紫光最
易被散射
3、 散射作用
空气分子、微小尘埃
削弱作用之一 参与的 大气成分 特点 削弱的辐射 形成的
自然现象
散射 空气分子、 细小的尘埃 有选择性 可见光中波长 较短的蓝紫光 晴朗的天空
呈蔚蓝色
较大颗粒 的尘埃等 无选择性 各种波长的 太阳辐射 阴天的天空
呈灰白色
头脑风暴：利用所学知识，讨论解释以下现象
①白天为阴天时，温度较低
②晴朗的天空呈蔚蓝色，朝霞晚霞呈橙红色
③太阳光没有直接照到的地方，仍然明亮
④日出前和日落后的一段时间内，天空仍然明亮
⑤如果没有大气，天空是什么颜色？
波长较短的蓝紫光易被空
气分子或微小尘埃散射。
常见的散射现象
常见的散射现象
阴面的教室或树荫下没有太阳光直接照射，为什么仍然是明亮的？
散射改变了太阳辐射的路径，也可以进入阴面教室和树荫下。
在日出前（黎明）和日落后的一段时间，天空仍然明亮，处于半光明状态。天文学称之为晨昏蒙影，简析晨昏蒙影形成的原因？
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。
适用大气的削弱作用解释拉萨比成都太阳辐射强的原因
拉萨
平均海拔：3650m
地形区：青藏高原
年平均降水量：200—510mm
拉萨市空气质量2019年位列全国第1
成都
平均海拔：500m
地形区：四川盆地
年平均降水量：900—1200mm
成都市空气质量2019年全国排名第92
拉萨海拔高
地处四川盆地
气候湿润
阴雨天气多、大气污染多，大气质量差
大气削弱作用强
太阳辐射弱
大气削弱作用弱
太阳辐射强
晴天较多
大气稀薄、天气晴朗、空气质量好
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。
新雪、冰面比较高；
海洋、深色土和耕地较低。
补充：从地面性质的角度思考为什么南极地区比北极冷
南极大陆冰川覆盖面积比北冰洋大，地面反射太阳辐射更强，使吸收的太阳辐射更少。
思考：影响地面获得太阳辐射的因素
（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。
一般来说：
①深色地面反射率比浅色地面小
②潮湿土壤反射率比干燥土壤小
③粗糙表面反射率比平滑表面小
④新雪面反射率最大，可达95%。
因素一：下垫面因素
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的关系。
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＜浅色，
潮湿土壤＜干燥土壤，
粗糙表面＜平滑表面
另外，太阳高度角愈小反射率愈大。
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？
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。
影响地面对太阳辐射吸收
大气的受热过程
阅读下面两幅图，分别说出序号代表的含义
（三）大气的受热过程
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
太阳辐射在传播过程中，小部分被大气吸收或反射，大部分到达地球表面。
到达地球表面的太阳辐射，被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温
“太阳暖大地”
（三）大气的受热过程
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
同时地面又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。
近地面大气因吸收地面长波辐射而增温。
“大地暖大气”
地面辐射
大气
吸收
（三）大气的受热过程
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量。
“大地暖大气”
地面辐射
大气
吸收
逸出
（三）大气的受热过程
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；
对流层大气的热量主要也是来源于此。
太阳暖大地→大地暖大气
思考：为什么对流层的温度随高度升高而降低？
高度（千米）
20
0
140
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
中间层
平流层
高
层
大
气
温度
（摄氏度）
对流层气温随高度增加而降低
（每上升1000m，气温降低6°C）
因为地面长波辐射是近地面大气主要的直接热源，所以一般距离地面越远温度越低
思考：为什么一天中的最高气温不是出现在十二点？
因为地面长波辐射是近地面大气主要的直接热源，所以十二点太阳辐射最强时先是地面温度升到最高，气温升高略微延后。
观看《闯关东》片段，探究问题1.为什么秋冬季节晴朗的夜晚容易发生霜冻？2.影片中主人公朱开山在夜晚带领全家人和长工们采用什么方式预防霜冻呢？原理是什么？www.islide.cc
02-
大气对地面的保温作用
The insulation effect of the atmosphere on the ground
（一）大气逆辐射
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强
因此，地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间
地面辐射的长波辐射绝大部分( 75%-95%) ，被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收；大气在吸收地面长波辐射后会增温
地面辐射
大气
吸收
逸出
（一）大气逆辐射
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
大气在增温同时，也向外辐射长波辐射；大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射
地面辐射
大气
吸收
逸出
大气
逆辐射
逸出
（二）大气的保温作用
大气逆辐射把热量传给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用；
天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。
云层越厚、云量越多，大气逆辐射越强，保温作用越好。
大气上界
太阳辐射
太阳辐射
反
射
吸
收
地面辐射
大气吸
收
散
射
大
气
逆
辐
射
射向宇宙空间
地面辐射
吸
收
大
气
逆
辐
射
大
气
辐
射
削弱作用
保温作用
大气逆辐射每时每刻都存在，最强时为大气温度最高时，即午后2时（14点）左右？
短波
长波
大
气
辐
射
射向宇宙空间
11
【牛刀小试】1.尝试绘制大气受热过程示意图。
2.说出图中各序号所代表的含义。
A：太阳辐射
B：大气吸收的太阳辐射
C：大气反射的太阳辐射
D：到达地面的太阳辐射
E：地面反射的太阳辐射
F：地面长波辐射
G：大气吸收的地面辐射
H：射向宇宙的地面辐射
I：大气逆辐射
J：射向宇宙的大气辐射
太阳辐射
散射
大气反射
大气吸收
大气层
地面吸收
地面反射
地面辐射
大气辐射
大气吸收
大气逆辐射
大气辐射
图例：
短波辐射
长波辐射
太阳
暖大地
大地
暖大气
大气
还大地
大气的受热过程
互动探究
Interactive inquiry
大气对地面辐射的保温作用原理及应用
霜多形成于秋冬季节晴朗的夜晚。请分析其原因并思考应对的措施。
生活中的大气受热过程
2.为什么秋冬季节晴朗的夜晚容易发生霜冻？
①秋冬季节气温较低；
②当夜晚没有或少云时，
大气逆辐射弱，保温作用差，温度低到0℃以下时，就会出现霜冻。
【探究活动】
霜冻，是一种较为常见的农业气象灾害，是指空气温度突然下降，地表温度骤降到0℃以下，使农作物受到损害，甚至死亡。霜冻通常出现在秋、冬、春三季。
（三）大气保温作用原理及应用
阐述“利用烟雾防霜”的原理。还有什么措施可以预防这种灾害？
烟雾防冻
增加大气逆辐射
（三）大气保温作用原理及应用
温室大棚
地
面
长
波
辐
射
太
阳
辐
射
短
波
大
气
逆
辐
射
温室的玻璃顶和玻璃窗，能让太阳短波辐射透射进来，使室内地面温度增高；地面放出的长波辐射却很少能穿透玻璃，从而把热量保留在温室中。人们把玻璃温室的这种作用，称为温室效应。
温室气体与全球变暖
人类活动化石燃料燃烧
温室气体排放量增多
大气
吸收
大气吸收地
面辐射增多
大气逆辐射增强
保温作用增强
大气
辐射
大气
辐射
地表气温升高
导致全球变暖
建温室大棚；
对庄稼喷水，增加大气湿度，增强大气逆辐射，而且水的热容量大，晚上降温慢；
覆盖地膜，减少地面辐射，减少地面向外散失热量。
沙子、鹅卵石的比热容较小，白天吸收太阳辐射增温快，夜晚散热块，昼夜温差大，有利于水果糖分的积累，同时还能有效减少土壤水分蒸发。
“干旱半干旱地区为农民为什么要在果园里铺沙或者鹅卵石？
新疆地处内陆，气候干旱，晴天多，云量少。白天大气的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高，出现“午穿纱”的现象；
晚上大气的保温作用弱，地面损失热量多，至清晨近地面气温达到最低，故有“早穿皮袄”的现象。
请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”现象
分析昼夜温差大小
①地势
②天气
③下垫面
地势高
大气稀薄
→
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
天气晴朗
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
阴天
相反
下垫面
比热容大
→
→
白天增温速度慢
夜晚降温速度慢
→
→
昼夜温差较小（如海洋）
晴朗天气下白天气温高，夜晚温度低，多云天气下白天云层对太阳辐射有一定的的削弱作用，使得气温相对降低。
夜晚大气逆辐射对地面保温作用强，提高夜间温度，因此多云天气气温昼夜变化小。
晴朗天气和阴雨天气下昼夜温度变化有什么样的差异？为什么
为什么夏季青藏高原太阳辐射很强，但是气温却低于同纬度其他地区？
青藏高原海拔高，空气稀薄，大气透明度高，夏季太阳高度角大，因此大气对太阳辐射削弱作用小，太阳辐射强；
但由于空气稀薄，大气对地面辐射的吸收少，地面辐射散失多，因此温度低。
在古老的神话传说中，月亮上的“广寒宫”终年深冷幽寂，实际上“广寒宫”并不是一直都深冷幽寂的。在有太阳照射时，“广寒宫”可以达到130℃的高温，在没有太阳照射时，温度下降到－180℃～－170℃，离地球如此之近的月球与地球温差差异这样大。你知道是为什么吗？
我国古代神话传说嫦娥奔月，嫦娥到月球之后她能够愉快的生活下去吗？
合作探究
月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达 1270C，夜晚则降到-1830C。
为什么月球表面昼夜温差比地球大得多？请用大气的受热过程解释。
白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，升温快，气温很高。
夜间由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
月球没有大气
夜
夜晚温度降至-183°C
白天温度可达127°C
白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，升温快，气温很高
夜间，由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低
昼夜温差大
短波
长波
11
太阳辐射(短波)、地面辐射和大气逆辐射(长波)
①太阳暖大地→②大地暖大气→③大气还大地
①主要直接热源（地面长波辐射）②根本热源（太阳辐射）
①大气对太阳辐射的削弱作用
②大气对地面的保温作用
三种辐射：
三个过程：
两个热源：
两种作用：
大气受热过程——小结
本节主要内容
大气受热过程
大气削弱作用
大气保温作用
大气运动
热力环流
大气水平运动
课时作业
Lesson assignment
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课堂检测
氧化亚氮（N2O）在百年尺度内的增温效应是等量二氧化碳的近300倍。农田是氧化亚氮的第一大排放源。完成下面小题。
1．氧化亚氮具有增温效应，主要是因为（ ）
A．大气辐射总量增加 B．大气吸收作用增强
C．地面辐射总量增加 D．地面反射作用增强
B
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课堂检测
下图为“地球大气受热过程示意图”。读图，回答下题。
2、大气中（ ）
A．臭氧层遭到破坏，会导致①增加
B．二氧化碳浓度降低，会使②减少
C．可吸入颗粒物增加，会使③增加
D．出现雾霾，会导致④在夜间减少
B
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
《齐民要术》中有这样一段描述:“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜.此时放火作煜（元焰的微火），少得烟气，则免于霜矣.”据此完成下列题目。
1．“天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜”，造成“是夜必霜”的原因是（ ）
A．d作用弱 B．a辐射弱 C．c辐射弱 D．b辐射弱
2．“放火作煜，少得烟气，则免于霜矣”的原因是（ ）
A．产生的热量可增加大地温度 B．产生的草木灰可覆盖农作物
C．产生的烟气可减少地面辐射 D．产生的烟气可增加大气辐射
D
C
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
2022年12月18日，中央气象台发布大雾黄色预警，江西省多个城市能见度不足100米，部分高速封闭。为行车安全，浓雾中的车辆需要开启红色的尾灯以提醒后面的车辆，保持车距。读雾霾中的城市图和大气受热过程图，完成下面小题。
3．雾霾中能看见汽车红色尾灯，是因为红光（ ）
A．释放能量最高 B．容易被反 C．不易被吸收 D．不易被散射
4．受雾霾影响（ ）
A．白天①增强 B．白天②减弱 C．夜晚③减弱 D．昼夜温差增大
D
B
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
2022年10月21日，昆明最低气温降至10℃左右，持续降雨加上断崖式降温，冒雨出行的市民穿上了厚冬衣，让传统的“春捂秋冻”一说，不再适用了。如图为该日上午8时中国附近海平面气压（单位：hPa）分布图。据此完成下列问题。
5．此时昆明的风向是（ ）
A．西南风 B．偏东风
C．西北风 D．偏西风
6．与昆明此次断崖式降温相关的是（ ）
①气压升高 ②风速减慢 ③大气逆辐射减弱 ④大气削弱作用增强
A．①② B．①③ C．②③ D．①④
D
B
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
7．阅读图文材料，完成下列问题。
材料中左图为某时刻海陆等压面示意图，右图为四川某地传统民居穿堂风（穿堂风是流动于建筑物内部空间的风）我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风，在炎热的夏季能取得较好的纳凉效果。
(1)左图中，①②③④四地，气压从高到低的排序为： ；气温从高到低的排序为： 。
(2)左图中，①②两地，容易出现降水的是 ，昼夜温差较大的是 。
(3)左图中，此时滨海地区近地面的风向由 吹向 。
(4)右图中，屋前石子地面、屋后种植林木，可以明显增强夏季穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。
(1)左图中，①②③④四地，气压从高到低的排序为： ；气温从高到低的排序为： 。
(2)左图中，①②两地，容易出现降水的是 ，昼夜温差较大的是 。
(3)左图中，此时滨海地区近地面的风向由 吹向 。(1) ②＞①＞③＞④ ①＞②＞③＞④
(2) ① ②
(3) ② ①
(4)石子地面比热容小（吸热快），升温快；林地比热容大（吸热慢），升温慢，不同地表使屋前屋后的温差增大，加强了屋前屋后的气压差，加大了空气流动。
(4)右图中，屋前石子地面、屋后种植林木，可以明显增强夏季穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
(1)左图中，①②③④四地，气压从高到低的排序为： ；气温从高到低的排序为： 。
(2)左图中，①②两地，容易出现降水的是 ，昼夜温差较大的是 。
(3)左图中，此时滨海地区近地面的风向由 吹向 。
(4)右图中，屋前石子地面、屋后种植林木，可以明显增强夏季穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。
(1) ②＞①＞③＞④ ①＞②＞③＞④(2) ① ②(3) ② ①(4)石子地面比热容小（吸热快），升温快；林地比热容大（吸热慢），升温慢，不同地表使屋前屋后的温差增大，加强了屋前屋后的气压差，加大了空气流动。
Thanks
必修一 2.2 大气受热过程和大气运动
必修一 第二章 地球上的大气
课标要求和学科素养
Curriculum requirements and subject literacy
运用示意图，理解大气受热过程和热力环流的形成过程；
结合水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用，绘制近地面大气水平运动的方向示意图。
了解常见的热力环流的形式，并解释相关现象；
根据大气受热过程示意图，描述人类活动对温室效应的作用与环境的影响；（人地协调观）；
对比高空和近地面温度、气压差异，认识垂直高度上对流层内部的大气运动状况。（区域认知）；
课标要求
学科素养
绘制热力环流示意图，理解“海陆风”“城市热岛”的形成过程及其在生活中的应用（地理实践力）。
大气的受热过程
一、大气的削弱作用
二、大气的保温作用
吸收（有选择性）
反射（无选择性）
散射（有选择性）
太阳暖大地（太阳是地面的直接热源）
大地暖大气（地面是近地面大气的直接热源）
大气还大地（大气具有保温作用）
重点问题
大气受热过程、根本原因、能量来源
影响昼夜温差的作用及因素
温室大棚与地膜覆盖的区别与联系、砂石覆盖的作用
热力环流图，气温气压比较
热力环流的应用城市热岛环流的图示、原因、措施
海(湖)陆风的图示、原因、影响强弱的因素、影响
山谷风的图示、影响
近地面与高空风向的受力分析与风向特点(画图)
风力大小的判断依据
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
01-
大气的受热过程
The heating process of the atmosphere
（一）能量来源
大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。
太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。（根本来源）
太阳辐射光谱示意图
太阳辐射能量最集中的部分
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6000°C
地球固体表面
均温约22°C
近地面大气
均温约15°C
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
大气的受热过程
太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源
一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，辐射波长与温度关系：
【知识拓展】三个辐射
1、物体温度越低,辐射波长越长。因此太阳辐射是短波辐射、地面辐射和大气辐射是长波辐射。
2、任何物体温度最高时，其辐射最强。就某一地区而言，地方时12点时，太阳辐射最强；地方时13点时，地面温度最高，地面辐射最强；地方时14点时，大气温度最高，大气辐射（包括大气逆辐射）最强。
问题探究：到达地面的太阳辐射受哪些因素影响？
世界年太阳辐射总量呈现从低纬向高纬递减的变化趋势。
低纬比高纬太阳高度角大，从低纬到高纬到达地面的太阳辐射逐渐减少，获得的热量逐渐减少。
2.为什么太阳高度角越大获得的热量越多？
①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。
影响因素一：纬度（太阳高度角）
到达地面的太阳辐射的影响因素
②太阳光照更集中，单位面积得到的太阳辐射多。
海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多。
影响因素二：海拔
西藏拉萨被称为“日光城”
到达地面的太阳辐射的影响因素
影响因素三：天气
到达地面的太阳辐射的影响因素
天气情况 最高温 最低温
9月28日 晴朗 37℃ 20℃
9月29日 多云 36℃ 22℃
9月30日 多云 33℃ 21℃
某年龙泉天气状况
通常晴天白天温度高，阴天白天温度低。
晴天云量少，大气的削弱作用弱，气温高。
阴天多云天气云量多，大气的削弱作用强，气温低
大气反射
大气层
图例：
短波辐射
太阳辐射
大气吸收
到达地面
大气散射
削弱作用 大气的参与成分 削弱的波长范围 作用特点
带着问题，完成下列任务
反射作用
散射作用
吸收作用
1.完成左图的填空题。
2.说出大气的受热过程
削弱作用 大气的参与成分 削弱的波长范围 作用特点
1.结合视频和教材请完成下列表格填空
（大气对太阳辐射的削弱作用）
无选择性；
云层越厚，反射越强
有选择性；
波长越短越易被散射
有选择性
云层、
较大颗粒的尘埃;
空气分子、微小尘埃
紫外线
各种波长
波长较短蓝、紫光
臭氧（平流层）
水汽、CO2（对流层）
红外线
反射作用
散射作用
吸收作用
（二）大气对太阳辐射的削弱作用
地 面
高层大气
平流层
对流层
O3
吸收紫外线
CO2
H2O
吸收红外线
参与的 大气成分 吸收的 波长范围 作用特点
1、 吸收作用
臭氧
二氧化碳 水汽
具有选择性，红、紫外线被强烈吸收；可见光被吸收少，大部分可到达地面。
紫外线
红外线
影响吸收强弱的因素：
臭氧、二氧化碳、水汽等的含量
作用方式 有无选择 参与作用的大气成分 削弱的辐射 形成的自然现象
反射
无选择性
云层、尘埃
各种波长的太阳辐射
夏季多云的白天，
气温不太高
云层越厚，反射能力越强
（二）大气对太阳辐射的削弱作用
大气中的固体杂质颗粒越大，反射作用越强。云层和大颗粒固体杂质会反射太阳辐射。
思考： 分析火山喷发时白昼宛如黑夜的原因。
（二）大气对太阳辐射的削弱作用
地 面
空气分子、微小尘埃
蓝紫光最
易被散射
3、 散射作用
空气分子、微小尘埃
削弱作用之一 参与的 大气成分 特点 削弱的辐射 形成的
自然现象
散射 空气分子、 细小的尘埃 有选择性 可见光中波长 较短的蓝紫光 晴朗的天空
呈蔚蓝色
较大颗粒 的尘埃等 无选择性 各种波长的 太阳辐射 阴天的天空
呈灰白色
头脑风暴：利用所学知识，讨论解释以下现象
①白天为阴天时，温度较低
②晴朗的天空呈蔚蓝色，朝霞晚霞呈橙红色
③太阳光没有直接照到的地方，仍然明亮
④日出前和日落后的一段时间内，天空仍然明亮
⑤如果没有大气，天空是什么颜色？
波长较短的蓝紫光易被空
气分子或微小尘埃散射。
常见的散射现象
常见的散射现象
阴面的教室或树荫下没有太阳光直接照射，为什么仍然是明亮的？
散射改变了太阳辐射的路径，也可以进入阴面教室和树荫下。
在日出前（黎明）和日落后的一段时间，天空仍然明亮，处于半光明状态。天文学称之为晨昏蒙影，简析晨昏蒙影形成的原因？
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。
适用大气的削弱作用解释拉萨比成都太阳辐射强的原因
拉萨
平均海拔：3650m
地形区：青藏高原
年平均降水量：200—510mm
拉萨市空气质量2019年位列全国第1
成都
平均海拔：500m
地形区：四川盆地
年平均降水量：900—1200mm
成都市空气质量2019年全国排名第92
拉萨海拔高
地处四川盆地
气候湿润
阴雨天气多、大气污染多，大气质量差
大气削弱作用强
太阳辐射弱
大气削弱作用弱
太阳辐射强
晴天较多
大气稀薄、天气晴朗、空气质量好
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。
新雪、冰面比较高；
海洋、深色土和耕地较低。
补充：从地面性质的角度思考为什么南极地区比北极冷
南极大陆冰川覆盖面积比北冰洋大，地面反射太阳辐射更强，使吸收的太阳辐射更少。
思考：影响地面获得太阳辐射的因素
（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。
一般来说：
①深色地面反射率比浅色地面小
②潮湿土壤反射率比干燥土壤小
③粗糙表面反射率比平滑表面小
④新雪面反射率最大，可达95%。
因素一：下垫面因素
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的关系。
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＜浅色，
潮湿土壤＜干燥土壤，
粗糙表面＜平滑表面
另外，太阳高度角愈小反射率愈大。
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？
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。
影响地面对太阳辐射吸收
大气的受热过程
阅读下面两幅图，分别说出序号代表的含义
（三）大气的受热过程
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
太阳辐射在传播过程中，小部分被大气吸收或反射，大部分到达地球表面。
到达地球表面的太阳辐射，被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温
“太阳暖大地”
（三）大气的受热过程
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
同时地面又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。
近地面大气因吸收地面长波辐射而增温。
“大地暖大气”
地面辐射
大气
吸收
（三）大气的受热过程
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量。
“大地暖大气”
地面辐射
大气
吸收
逸出
（三）大气的受热过程
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；
对流层大气的热量主要也是来源于此。
太阳暖大地→大地暖大气
思考：为什么对流层的温度随高度升高而降低？
高度（千米）
20
0
140
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
中间层
平流层
高
层
大
气
温度
（摄氏度）
对流层气温随高度增加而降低
（每上升1000m，气温降低6°C）
因为地面长波辐射是近地面大气主要的直接热源，所以一般距离地面越远温度越低
思考：为什么一天中的最高气温不是出现在十二点？
因为地面长波辐射是近地面大气主要的直接热源，所以十二点太阳辐射最强时先是地面温度升到最高，气温升高略微延后。
观看《闯关东》片段，探究问题1.为什么秋冬季节晴朗的夜晚容易发生霜冻？2.影片中主人公朱开山在夜晚带领全家人和长工们采用什么方式预防霜冻呢？原理是什么？www.islide.cc
02-
大气对地面的保温作用
The insulation effect of the atmosphere on the ground
（一）大气逆辐射
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强
因此，地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间
地面辐射的长波辐射绝大部分( 75%-95%) ，被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收；大气在吸收地面长波辐射后会增温
地面辐射
大气
吸收
逸出
（一）大气逆辐射
吸收
反射
散射
太
阳
辐
射
地面
吸收
大气在增温同时，也向外辐射长波辐射；大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射
地面辐射
大气
吸收
逸出
大气
逆辐射
逸出
（二）大气的保温作用
大气逆辐射把热量传给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用；
天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。
云层越厚、云量越多，大气逆辐射越强，保温作用越好。
大气上界
太阳辐射
太阳辐射
反
射
吸
收
地面辐射
大气吸
收
散
射
大
气
逆
辐
射
射向宇宙空间
地面辐射
吸
收
大
气
逆
辐
射
大
气
辐
射
削弱作用
保温作用
大气逆辐射每时每刻都存在，最强时为大气温度最高时，即午后2时（14点）左右？
短波
长波
大
气
辐
射
射向宇宙空间
11
【牛刀小试】1.尝试绘制大气受热过程示意图。
2.说出图中各序号所代表的含义。
A：太阳辐射
B：大气吸收的太阳辐射
C：大气反射的太阳辐射
D：到达地面的太阳辐射
E：地面反射的太阳辐射
F：地面长波辐射
G：大气吸收的地面辐射
H：射向宇宙的地面辐射
I：大气逆辐射
J：射向宇宙的大气辐射
太阳辐射
散射
大气反射
大气吸收
大气层
地面吸收
地面反射
地面辐射
大气辐射
大气吸收
大气逆辐射
大气辐射
图例：
短波辐射
长波辐射
太阳
暖大地
大地
暖大气
大气
还大地
大气的受热过程
互动探究
Interactive inquiry
大气对地面辐射的保温作用原理及应用
霜多形成于秋冬季节晴朗的夜晚。请分析其原因并思考应对的措施。
生活中的大气受热过程
2.为什么秋冬季节晴朗的夜晚容易发生霜冻？
①秋冬季节气温较低；
②当夜晚没有或少云时，
大气逆辐射弱，保温作用差，温度低到0℃以下时，就会出现霜冻。
【探究活动】
霜冻，是一种较为常见的农业气象灾害，是指空气温度突然下降，地表温度骤降到0℃以下，使农作物受到损害，甚至死亡。霜冻通常出现在秋、冬、春三季。
（三）大气保温作用原理及应用
阐述“利用烟雾防霜”的原理。还有什么措施可以预防这种灾害？
烟雾防冻
增加大气逆辐射
（三）大气保温作用原理及应用
温室大棚
地
面
长
波
辐
射
太
阳
辐
射
短
波
大
气
逆
辐
射
温室的玻璃顶和玻璃窗，能让太阳短波辐射透射进来，使室内地面温度增高；地面放出的长波辐射却很少能穿透玻璃，从而把热量保留在温室中。人们把玻璃温室的这种作用，称为温室效应。
温室气体与全球变暖
人类活动化石燃料燃烧
温室气体排放量增多
大气
吸收
大气吸收地
面辐射增多
大气逆辐射增强
保温作用增强
大气
辐射
大气
辐射
地表气温升高
导致全球变暖
建温室大棚；
对庄稼喷水，增加大气湿度，增强大气逆辐射，而且水的热容量大，晚上降温慢；
覆盖地膜，减少地面辐射，减少地面向外散失热量。
沙子、鹅卵石的比热容较小，白天吸收太阳辐射增温快，夜晚散热块，昼夜温差大，有利于水果糖分的积累，同时还能有效减少土壤水分蒸发。
“干旱半干旱地区为农民为什么要在果园里铺沙或者鹅卵石？
新疆地处内陆，气候干旱，晴天多，云量少。白天大气的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，气温高，出现“午穿纱”的现象；
晚上大气的保温作用弱，地面损失热量多，至清晨近地面气温达到最低，故有“早穿皮袄”的现象。
请运用大气的热力作用原理解释“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”现象
分析昼夜温差大小
①地势
②天气
③下垫面
地势高
大气稀薄
→
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
天气晴朗
→
→
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→
→
昼夜温差大
阴天
相反
下垫面
比热容大
→
→
白天增温速度慢
夜晚降温速度慢
→
→
昼夜温差较小（如海洋）
晴朗天气下白天气温高，夜晚温度低，多云天气下白天云层对太阳辐射有一定的的削弱作用，使得气温相对降低。
夜晚大气逆辐射对地面保温作用强，提高夜间温度，因此多云天气气温昼夜变化小。
晴朗天气和阴雨天气下昼夜温度变化有什么样的差异？为什么
为什么夏季青藏高原太阳辐射很强，但是气温却低于同纬度其他地区？
青藏高原海拔高，空气稀薄，大气透明度高，夏季太阳高度角大，因此大气对太阳辐射削弱作用小，太阳辐射强；
但由于空气稀薄，大气对地面辐射的吸收少，地面辐射散失多，因此温度低。
在古老的神话传说中，月亮上的“广寒宫”终年深冷幽寂，实际上“广寒宫”并不是一直都深冷幽寂的。在有太阳照射时，“广寒宫”可以达到130℃的高温，在没有太阳照射时，温度下降到－180℃～－170℃，离地球如此之近的月球与地球温差差异这样大。你知道是为什么吗？
我国古代神话传说嫦娥奔月，嫦娥到月球之后她能够愉快的生活下去吗？
合作探究
月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达 1270C，夜晚则降到-1830C。
为什么月球表面昼夜温差比地球大得多？请用大气的受热过程解释。
白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，升温快，气温很高。
夜间由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低
太阳辐射
月球表面辐射
月球表面辐射
月球没有大气
夜
夜晚温度降至-183°C
白天温度可达127°C
白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，升温快，气温很高
夜间，由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低
昼夜温差大
短波
长波
11
太阳辐射(短波)、地面辐射和大气逆辐射(长波)
①太阳暖大地→②大地暖大气→③大气还大地
①主要直接热源（地面长波辐射）②根本热源（太阳辐射）
①大气对太阳辐射的削弱作用
②大气对地面的保温作用
三种辐射：
三个过程：
两个热源：
两种作用：
大气受热过程——小结
本节主要内容
大气受热过程
大气削弱作用
大气保温作用
大气运动
热力环流
大气水平运动
课时作业
Lesson assignment
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课堂检测
氧化亚氮（N2O）在百年尺度内的增温效应是等量二氧化碳的近300倍。农田是氧化亚氮的第一大排放源。完成下面小题。
1．氧化亚氮具有增温效应，主要是因为（ ）
A．大气辐射总量增加 B．大气吸收作用增强
C．地面辐射总量增加 D．地面反射作用增强
B
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课堂检测
下图为“地球大气受热过程示意图”。读图，回答下题。
2、大气中（ ）
A．臭氧层遭到破坏，会导致①增加
B．二氧化碳浓度降低，会使②减少
C．可吸入颗粒物增加，会使③增加
D．出现雾霾，会导致④在夜间减少
B
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
《齐民要术》中有这样一段描述:“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜.此时放火作煜（元焰的微火），少得烟气，则免于霜矣.”据此完成下列题目。
1．“天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜”，造成“是夜必霜”的原因是（ ）
A．d作用弱 B．a辐射弱 C．c辐射弱 D．b辐射弱
2．“放火作煜，少得烟气，则免于霜矣”的原因是（ ）
A．产生的热量可增加大地温度 B．产生的草木灰可覆盖农作物
C．产生的烟气可减少地面辐射 D．产生的烟气可增加大气辐射
D
C
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
2022年12月18日，中央气象台发布大雾黄色预警，江西省多个城市能见度不足100米，部分高速封闭。为行车安全，浓雾中的车辆需要开启红色的尾灯以提醒后面的车辆，保持车距。读雾霾中的城市图和大气受热过程图，完成下面小题。
3．雾霾中能看见汽车红色尾灯，是因为红光（ ）
A．释放能量最高 B．容易被反 C．不易被吸收 D．不易被散射
4．受雾霾影响（ ）
A．白天①增强 B．白天②减弱 C．夜晚③减弱 D．昼夜温差增大
D
B
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
2022年10月21日，昆明最低气温降至10℃左右，持续降雨加上断崖式降温，冒雨出行的市民穿上了厚冬衣，让传统的“春捂秋冻”一说，不再适用了。如图为该日上午8时中国附近海平面气压（单位：hPa）分布图。据此完成下列问题。
5．此时昆明的风向是（ ）
A．西南风 B．偏东风
C．西北风 D．偏西风
6．与昆明此次断崖式降温相关的是（ ）
①气压升高 ②风速减慢 ③大气逆辐射减弱 ④大气削弱作用增强
A．①② B．①③ C．②③ D．①④
D
B
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
7．阅读图文材料，完成下列问题。
材料中左图为某时刻海陆等压面示意图，右图为四川某地传统民居穿堂风（穿堂风是流动于建筑物内部空间的风）我国许多地区民居设计都充分考虑了穿堂风，在炎热的夏季能取得较好的纳凉效果。
(1)左图中，①②③④四地，气压从高到低的排序为： ；气温从高到低的排序为： 。
(2)左图中，①②两地，容易出现降水的是 ，昼夜温差较大的是 。
(3)左图中，此时滨海地区近地面的风向由 吹向 。
(4)右图中，屋前石子地面、屋后种植林木，可以明显增强夏季穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。
(1)左图中，①②③④四地，气压从高到低的排序为： ；气温从高到低的排序为： 。
(2)左图中，①②两地，容易出现降水的是 ，昼夜温差较大的是 。
(3)左图中，此时滨海地区近地面的风向由 吹向 。(1) ②＞①＞③＞④ ①＞②＞③＞④
(2) ① ②
(3) ② ①
(4)石子地面比热容小（吸热快），升温快；林地比热容大（吸热慢），升温慢，不同地表使屋前屋后的温差增大，加强了屋前屋后的气压差，加大了空气流动。
(4)右图中，屋前石子地面、屋后种植林木，可以明显增强夏季穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。
必修一 第二章 地球上的大气 第二节 大气受热过程和大气运动 课时作业
(1)左图中，①②③④四地，气压从高到低的排序为： ；气温从高到低的排序为： 。
(2)左图中，①②两地，容易出现降水的是 ，昼夜温差较大的是 。
(3)左图中，此时滨海地区近地面的风向由 吹向 。
(4)右图中，屋前石子地面、屋后种植林木，可以明显增强夏季穿堂风。请运用热力环流原理加以解释。
(1) ②＞①＞③＞④ ①＞②＞③＞④(2) ① ②(3) ② ①(4)石子地面比热容小（吸热快），升温快；林地比热容大（吸热慢），升温慢，不同地表使屋前屋后的温差增大，加强了屋前屋后的气压差，加大了空气流动。
Thanks
必修一 2.2 大气受热过程和大气运动