湘教版高中地理必修第一册第三章地球上的大气第2节大气受热过程课件+学案

文档属性

名称 湘教版高中地理必修第一册第三章地球上的大气第2节大气受热过程课件+学案
格式 zip
文件大小 2.6MB
资源类型 试卷
版本资源 湘教版(2019)
科目 地理
更新时间 2025-06-10 09:00:56

文档简介

第二节 大气受热过程
课程标准 素养目标
运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。 区域认知:知道太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射来源及传递方向。综合思维:通过多媒体图片,从时空综合的角度理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用。人地协调观:从能源安全、环境变化的角度,理解人类活动与大气受热过程的关系。地理实践力:通过生活中典型的案例,理解大气的受热过程和大气的保温作用原理。
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:反射和吸收,此外还有散射。
作用 参与的大气成分 特点
反射 云层、较大尘埃 无选择性
散射 空气分子、微小尘埃 有选择性
吸收 臭氧、水汽、二氧化碳 有选择性
2.地面获得太阳辐射状况
到达地面的太阳辐射不是均匀分布的,而是由低纬度向两极递减。低纬度地区太阳高度大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多;两极地区的情况则相反。
判断正误
(1)大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用都具有选择性。(×)
(2)青藏高原海拔高、空气稀薄,所以大气的削弱作用比较弱。(√)
连一连 将大气成分与吸收的太阳辐射对应连线。
臭氧        红外线
水汽
二氧化碳       紫外线
提示:
微思考 日出和日落时,太阳的颜色多是橙红色,为什么?
提示:日出日落时,太阳高度低,穿过的地球大气层厚度较大,可见光中波长较短的蓝紫光等被大气散射,只有波长较长的红、橙光到达地表。
二、大气对地面的保温作用
1.地面辐射
(1)概念:地面吸收透过大气的太阳辐射后升温,同时又持续向外(主要是向大气层)释放辐射能量,形成地面辐射。
(2)波长性质:物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之越长。太阳辐射被称为短波辐射,地面辐射被称为长波辐射。
(3)影响: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,绝大部分都被截留在对流层大气中,使大气增温。地面是对流层大气主要的直接热源。
2.大气辐射
(1)概念:大气吸收地面辐射增温的同时,也向外辐射能量,即大气辐射。
(2)波长性质:大气辐射是长波辐射。
3.大气逆辐射
(1)概念:大气辐射的一部分向上射向宇宙空间,大部分向下射到地面。射向地面的大气辐射,其方向与地面辐射相反,故称为大气逆辐射。
(2)作用:大气逆辐射把热量归还给地面,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。
(3)影响因素:天空中有云,特别是有浓密的低云,或空气中湿度比较大时,大气逆辐射就会增强。
判断正误
(1)太阳辐射到达地面,地面吸收后增温,故太阳是地面的直接热源。(√)
(2)地面增温后形成地面辐射,大气吸收后增温,太阳是近地面大气的直接热源。(×)
(3)大气增温后形成大气辐射,其中向下的部分称为大气逆辐射,将大部分热量还给地面。(√)
连一连 将三类辐射与对应特性、意义连线。
短波辐射   太阳辐射    对流层大气的直接热源
长波辐射 地面辐射 对地面起到保温作用
大气逆辐射 地表最主要的能量来源
提示:
微思考 请用大气受热过程原理解释新疆“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。
提示: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;夜晚大气的保温作用弱,地面损失热量多,近地面气温低,故有“早穿棉袄”的现象。
研习1 对流层大气的受热过程
1.大气对太阳辐射的削弱作用
作用形式 参与作用的大气成分 波长段 作用特点 实 例
吸收 臭氧(平流层) 紫外线 吸收强烈,有选择性,对可见光吸收很少 平流层气温随海拔上升而增加
水汽、CO2(对流层) 红外线
反射 较大颗粒尘埃、云层 各种波长的太阳辐射 无选择性,云层越厚,反射越强 夏季多云的白天,气温不会太高
散射 空气分子、微小尘埃 波长较短的可见光(蓝光、紫光) 向四面八方散射,有选择性 晴朗的天空呈蔚蓝色
颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴 各种波长的太阳辐射 无选择性 阴天的天空灰蒙蒙的
2.大气的增温过程和大气对地面的保温作用
大气的增温过程主要包括三个方面,结合下图归纳总结如下:
3.昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差的大小,主要结合大气受热过程原理从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
(1)地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚的保温作用都弱→昼夜温差大。
(3)下垫面性质:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小。如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
框图记忆影响地面辐射的主要因素
读地球表面受热过程图,回答1~2题。
1.从辐射量上看,甲大于乙的原因是(  )
A.大气对甲具有削弱作用
B.丁对甲有补充作用
C.甲大部分被大气吸收
D.乙大部分被地面吸收
2.下列现象中,会使丁环节减弱的是(  )
A.雾霾笼罩 B.空气湿度大
C.晴空万里 D.阴云密布
解析:第1题,甲为到达地球大气上界的太阳辐射,乙为到达地面的太阳辐射,途经大气,部分太阳辐射被大气削弱,所以甲大于乙的原因是大气对甲具有削弱作用。故选A。第2题,图中丁环节为大气逆辐射,雾霾笼罩、阴天及空气湿度大都会使其增强,而晴朗的天气,大气逆辐射相对较弱。故选C。
答案:1.A 2.C
[思路点拨] 
解答该题组应从大气削弱和保温两个过程入手。
1.确定甲、乙、丙、丁的位置及其代表的不同含义。
2.丁环节减弱应从大气的保温作用方面考虑。 
太阳辐射透过大气层时要受到大气的削弱作用。据此回答1~2题。
1.关于大气对太阳辐射的吸收作用,下列四组对应正确的是(  )
A.对流层—水汽—紫外线
B.对流层—水汽和二氧化碳—红外线
C.平流层—臭氧—红外线
D.对流层—二氧化碳—可见光
2.下列自然现象中,与大气对太阳辐射的削弱作用无关的是(  )
A.多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些
B.夏季天空多云时,白天的气温不会太高
C.晴朗的天空呈现蔚蓝色
D.低云笼罩的白天,天空仍是明亮的
解析:第1题,大气对太阳辐射的吸收具有选择性:平流层大气中的臭氧吸收波长较短的紫外线;对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线。故选B。第2题,A项所叙述的现象,原因是多云增强了大气逆辐射,因而气温较高,所以与大气对太阳辐射的削弱作用无关。B项所叙述的是云层的反射作用。C、D项所叙述的现象是大气散射作用的结果。故选A。
答案:1.B 2.A
研习2 大气受热过程原理在生产生活中的应用
1.温室气体大量排放对全球变暖的影响
―→―→―→―→
2.在农业中的应用
(1)利用温室大棚生产反季节蔬菜。
(2)过去,利用烟雾防霜冻。
(3)果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增大昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
3.利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉
(1)高海拔地区——空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。
(2)内陆地区——晴天多,阴雨天少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。
大气的“温室效应”图
判读此图,要注意以下几点:
1.太阳辐射属于短波辐射,大气辐射和地面辐射属于长波辐射。
2.大气对太阳辐射的吸收作用微弱,对地面辐射的吸收作用强烈。
3.近地面大气主要、直接的热源是地面辐射。
4.大气对太阳辐射具有削弱作用,对地面有保温作用。
大规模的火山爆发可能会造成地表温度下降。其合理的解释是火山爆发导致(  )
A.大气中二氧化碳浓度增加
B.高纬度地区极光现象减少
C.地球表面长波辐射增强
D.到达地面的短波辐射减弱
解析:大规模的火山爆发会喷发出大量的火山灰,火山灰对太阳辐射的反射和散射作用很强,即对太阳辐射具有很强的削弱作用,从而使到达地面的太阳短波辐射减弱。大气中二氧化碳浓度增加,大气逆辐射会增强,会使地表温度上升;极光现象与地表温度无关;地表长波辐射增强,表明地表温度升高。故选D。
答案:D
[思路点拨] 
解答本题要明确两个问题:
1.火山爆发会产生大量的烟尘和二氧化碳。
2.设问角度是“地表温度下降”——削弱作用强——烟尘的削弱作用强。 
下图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图,箭头反映了能量传递的方向及大小(粗细)。读图,回答1~3题。
甲 乙
注:大气透明度往往与大气密度、天气有关。
1.①⑤两箭头传递的能量方向及大小相同,说明甲、乙两地(  )
A.纬度相当 B.海拔相当
C.距海远近相同 D.大气透明度相近
2.近地面大气温度随高度升高而递减,主要影响因素是(  )
A.①⑤ B.②⑦
C.③⑧ D.④⑥
3.霜冻多出现在晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚,主要是因为此时(  )
A.地面辐射弱 B.太阳辐射强
C.大气反射强 D.大气逆辐射弱
解析:第1题,图示箭头①⑤都是来自大气上界的太阳辐射,若两箭头传递的能量方向及大小相同,即两箭头所示的太阳高度是相同的,说明甲、乙两地的纬度相当,获得的太阳辐射相同。故选A。第2题,地面辐射是近地面大气的直接热源,近地面大气接受了地面辐射②⑦增温后再通过热传导作用,向高空大气传送热量,越靠近地面温度越高,越远离地面温度越低。故选B。第3题,晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚,云量少,大气逆辐射弱,对地面的保温作用弱,降温快,使空气中的水汽易形成霜冻,D正确;夜晚无太阳辐射,晴朗的夜晚地面辐射强,A、B错误;大气的反射作用是对太阳辐射的反射,C错误。故选D。
答案:1.A 2.B 3.D
—————————————[教材探究]—————————————
教材第73页 探究
提示:
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,保留下来的红光和橙光越多,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,天气一般睛好,有利出行。
教材第75页 活动
提示:
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,高空大气能够对太阳光起到散射作用,从而引起晨昏蒙影。在高纬度地区,当天的晨蒙影与前一天的昏蒙影能相接,出现白夜现象。纬度越高,白夜现象持续的时间越长。
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高度角而变化,太阳高度角越小反射率越大。
(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。
教材第78页 活动
提示:
1.认同。“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”即大气逆辐射将一部分长波辐射返还给地面。大气对地面的保温作用就是由这三个环节组成的。
2.(1)图略。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月面的保温作用,月面白天获得的热量全部射向宇宙空间,故夜晚气温极低。
(2)图略。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。
1.“霜降水返壑,风落木归山”是唐代诗人白居易对霜降时节景观的描述。下图为“枫叶上的霜花”。图片中的现象最有可能出现在(  )
A.多云的夜晚 B.多云的午后
C.晴朗的黄昏 D.晴朗的清晨
解析:多云的夜晚,大气逆辐射强,近地面不易快速降温,水汽不易凝结形成霜,A错误。多云的午后,地面辐射强,气温较高,水汽不易凝结成霜,B错误。晴朗的黄昏,地面辐射较强,近地面气温较高,水汽不易凝结形成霜,C错误。晴朗的清晨,大气逆辐射弱,气温低,水汽易凝结成霜,D正确。故选D。
答案:D
2021年7月1日,敦煌的光热电站调动了3 700多面定日镜,拼组巨幅党徽为建党百年献礼(图乙)。图甲为大气受热过程示意图。据此完成2~3题。
2.使近地面大气温度升高的热量传递过程是(  )
A.①→②→③ B.①→②→④
C.②→③→④ D.②→④→③
3.定日镜拼组出闪亮党徽与图甲中的哪个过程相关(  )
A.① B.③
C.④ D.⑤
解析:第2题,读图甲可知,①为太阳辐射,②为被大气削弱后到达地面的太阳辐射,地表在吸收了太阳短波辐射后,不断增温的同时释放长波辐射,即为④。近地面大气对地面的长波辐射具有很强的吸收能力,从而使大气增温,过程即为①→②→④。故选B。第3题,定日镜拼组出闪亮党徽,主要是因为定日镜反射了照射在镜面上的太阳辐射中的可见光。由上题可知,图中①为太阳辐射,②为削弱后到达地面的太阳辐射,故定日镜拼组出闪亮党徽与图甲中的①或②有关,A符合题意;③示意大气逆辐射,④示意大气吸收的地面辐射,⑤示意射向宇宙空间的大气辐射,③④⑤都属于红外线长波辐射,排除B、C、D。故选A。
答案:2.B 3.A
在我国北方某地区,农民将秸秆覆盖地表过冬。春季时,发现秸秆覆盖地比裸地冻结土壤融化时间要晚。据此完成4~6题。
4.秸秆覆盖下的地表作物能安全越冬,主要是因为秸秆(  )
A.增大地面反射 B.减弱地表热量散失
C.加强太阳辐射 D.减少地表水分蒸发
5.与裸地相比,该区域秸秆覆盖地冻结土壤融化时间较晚的原因是(  )
A.地面吸收弱 B.地面辐射强
C.大气反射强 D.大气逆辐射弱
6.秸秆覆盖地冻结土壤融化时间相对较晚,下列做法与其原理相似的是(  )
A.华北地区在春播时进行透明地膜覆盖
B.夏季南京地区新栽大树覆盖黑色尼龙网
C.烟台地区夏秋季节在苹果树下铺设反光膜
D.过去,冬季浙江地区熏烟驱霜保护西湖龙井茶树
解析:第4题,秸秆覆盖可减弱地表热量散失,地表温度不致于太低,从而使地表作物能安全越冬,B正确;增大地面反射会使地面吸收的太阳辐射减少,不利于作物越冬,A错误;秸秆不会加强太阳辐射,C错误;秸秆会减少地表水分蒸发,但冬季气温低,蒸发弱,减少地表水分蒸发不是主要原因,D错误。故选B。第5题,与裸地相比,秸秆覆盖地的地面吸收太阳辐射弱,地面辐射弱,融化时间晚,A正确,B错误;与大气反射作用和大气逆辐射作用无关,C、D错误。故选A。第6题,秸秆覆盖地冻结土壤融化晚是因为地面吸收太阳辐射弱,夏季覆盖黑色尼龙网也可减少地面吸收的太阳辐射,两者原理相似,B正确;春播时透明地膜覆盖主要减少地面热量散失,A不符合题意;夏秋季节在苹果树下铺设反光膜,是为了使苹果光照均匀,C不符合题意;过去,冬季浙江地区熏烟驱霜的原理是增强大气逆辐射,D不符合题意。故选B。
答案:4.B 5.A 6.B
7.随着矿物能源的大量消耗,大气中二氧化碳含量不断增多。充分利用太阳能,降低二氧化碳排放,是工农业持续发展的重要途径。读图,回答下列问题。
(1)二氧化碳是一种温室气体,二氧化碳增多是如何加强大气“温室效应”的?
(2)利用“温室效应”原理,我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。读上图,分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。
解析:第(1)题,二氧化碳吸收了地面长波辐射,使大气增温,同时大气逆辐射补偿了地面损失的热量,起到保温作用。第(2)题,注意从光、热、水三个方面分析有利影响。
答案:(1)更多地吸收地面长波辐射,提高大气温度;增强大气逆辐射,补偿地面损失的热量。(2)使冬季的太阳光照得以充分利用;提高了大棚内的温度,使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害,提高农业生产抗灾能力);有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。
课时作业(十) 大气受热过程
A组(基础练)
1.某学校地理兴趣小组为了验证某个知识,设计并进行了如下实验,该实验的主要目的是验证(  )
  
A.大气对太阳辐射的削弱作用
B.下垫面热力性质差异
C.温室效应
D.大气的削弱作用
解析:实验中白天沙石比水的温度高,夜晚沙石比水的温度低。说明不同下垫面的热力性质不同,且增温和降温幅度不同。故选B。
答案:B
茶卡盐湖位于青海省,海拔3 100米。晴天时,茶卡盐湖湖面就像镜子一样将蔚蓝的天空倒映在湖中。去茶卡盐湖游玩的最佳季节是夏季,但游客白天需做好防晒,夜晩要注意保暖。据此完成2~3 题。
2.晴朗的天空呈蔚蓝色,主要是因为大气的(  )
A.辐射 B.散射
C.吸收 D.反射
3.“游客白天需做好防晒,夜晩要注意保暖”主要原因是(  )
①白天大气保温作用强 ②白天大气削弱作用弱 ③夜晩地面辐射强 ④夜晩大气逆辐射弱
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:第2题,大气的削弱作用包括反射、散射、吸收作用。散射作用使晴朗的天空呈现蔚蓝色,是由于大气分子和细小尘埃对波长较短的蓝紫光散射作用较强,B正确;与大气辐射、吸收、反射无关,A、C、D错误。故选B。第3题,青海省海拔高,空气稀薄,大气的保温作用弱,①错误;茶卡盐湖海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用较弱,②正确;因高原海拔高,气温低,夜间地面辐射弱,③错误;空气稀薄,大气吸收的地面辐射少,大气逆辐射弱,④正确。故选D。
答案:2.B 3.D
4.读大气受热过程图,回答下列问题。
(1)图中②③④所表示的辐射分别是:
②________;③________;④________。
(2)图中⑤表示大气对太阳辐射的________作用。
(3)大气把地面辐射的绝大部分吸收,又以________的形式把大部分能量还给地面,对地面起到________作用。
(4)地面增温主要来自图中的________;大气受热主要来自图中的________(均填数码)。
解析:第(1)题,读图,根据箭头方向,图中②③④所表示的辐射分别是太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射。第(2)题,图中⑤表示大气对太阳辐射的削弱作用。第(3)题,大气把地面辐射的绝大部分吸收,又以大气逆辐射的形式把大部分能量还给地面,对地面起到保温作用。第(4)题,地面增温主要来自图中的②,即到达地面的太阳辐射,大气受热主要来自图中的③,即地面辐射。
答案:(1)太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射
(2)削弱(或反射) (3)大气逆辐射 保温 (4)② ③
B组(提升练)
下表为北半球年总辐射量随纬度的分布表(可能总辐射量:考虑受大气削弱之后到达地面的太阳辐射;有效总辐射量:考虑受大气和云的削弱之后到达地面的太阳辐射)。读表,回答1~2题。
纬度(°N) 60 50 40 30 20 0
可能总辐射量(W/m2) 139.3 169.6 196.4 216.3 228.2 248.1
有效总辐射量(W/m2) 54.4 71.7 98.2 120.8 132.7 108.8
1.影响可能总辐射量的主导因素是(  )
A.纬度 B.地形
C.大气环流 D.洋流
2.导致表中最大有效总辐射量形成的主要原因是(  )
①纬度低,太阳高度大,到达地面的太阳辐射多 ②多晴天,云层的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多 ③纬度高,白昼时间长,到达地面的太阳辐射多 ④云层厚,保温效应强,到达地面的太阳辐射多
A.①④ B.②③
C.③④ D.①②
解析:第1题,根据表格数据可知,可能总辐射量随着纬度的增加而降低,所以主导因素是纬度。故选A。第2题,表格中最大有效总辐射量低纬度高,中高纬度低,这是因为低纬度地区太阳高度角大,到达地面的太阳辐射多;副热带地区多晴天,云层的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多;纬度高,虽然白天时间长,但是太阳高度角小,到达地面的太阳辐射少;云层厚,削弱作用强,到达地面的太阳辐射少。故选D。
答案:1.A 2.D
下图是从手机天气预报APP中截取的龙岩市2022年部分日期的天气情况(图中气温数据分别为当日最高温和最低温)。据此完成3~4题。
3.与21日相比,龙岩市12月19日(  )
A.白天太阳辐射弱
B.白天地面辐射弱
C.夜晚保温作用弱
D.夜晚削弱作用强
4.与图示期间天气变化吻合的是(  )
A.日均温持续降低
B.昼夜温差不断缩小
C.空气污染持续加重
D.日照时数不断增加
解析:第3题,由图中信息可判断:龙岩市12月19日天气晴朗,最高温20 ℃,最低温8 ℃;21日大雨,最高温15 ℃,最低温13 ℃。19日天气晴朗,空中云量少,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,太阳辐射强,地面获得太阳辐射多,地面温度高,地面辐射强,A、B错误;19日天气晴朗,空中云量少,夜晚大气逆辐射弱,保温作用弱,C正确;晚上没有阳光,因此不考虑削弱作用,主要是通过大气逆辐射对地面进行保温,D错误。故选C。第4题,由图中信息可判断:龙岩市12月19日至21日,日均温先降低、后升高,昼夜温差不断缩小,A错误,B正确;雨水可以使大气中的污染物沉降,因此雨后空气污染应减轻,C错误;由晴到阴雨,日照时数应减少,D错误。故选B。
答案:3.C 4.B
我国某中学地理研究性学习小组对霜冻现象进行探究性学习。下图是通过长期收听天气预报绘制的我国东部地区的平均初霜、终霜日期曲线图。读图,回答5~6题。
5.影响我国东部地区霜期的主要因素是(  )
A.气温 B.降水
C.地形 D.植被
6.有利于霜冻发生的条件是(  )
A.气温日较差小 B.地面辐射强
C.风力强劲 D.大气逆辐射强
解析:第5题,读图可知,东部地区的霜期随纬度的不同而变化,主要影响因素为气温。故选A。第6题,地面辐射越强,地面降温越快,越有利于霜冻的形成。故选B。
答案:5.A 6.B
7.下图为太阳、地面和大气间能量传递示意图。目前,全国正在倡导的低碳生活能够使(  )
A.①明显减弱 B.②明显减弱
C.③明显增强 D.④明显增强
解析:低碳生活主要减少二氧化碳的排放,减少大气中二氧化碳的含量,从而减弱地面辐射后大气的吸收作用。对图中①太阳辐射的大气吸收作用几乎无影响、②地面辐射的大气吸收作用减弱、③大气逆辐射应该减弱、对④大气辐射影响小,因此全国正在倡导的低碳生活能够使②明显减弱。故选B。
答案:B
下图是伏旱时节在上海郊区一个蔬菜大棚所拍摄的照片,棚顶为黑色的尼龙网,而不是常见的白色透明的塑料或玻璃大棚。读图,回答第8题。
8.伏旱时节,农民这样做的主要目的是(  )
A.增加大气逆辐射,提高夜间温度
B.减少地面辐射,防止夜间温度过低
C.增强地面辐射,提高农作物存活率
D.削弱太阳辐射,减少农作物水分蒸腾
解析:结合材料“伏旱时节”分析可知,使用黑色尼龙网的主要目的是削弱太阳辐射,减少农作物水分蒸腾;尼龙网不能减少或增强地面辐射,也不会增加大气逆辐射。故选D。
答案:D
9.读图,回答下列问题。
(1)图中①②③各表示什么辐射?
①________辐射;②________辐射;③________辐射。
(2)图中④表示大气对太阳辐射的________作用。
(3)影响图中①强度的最主要因素是__________________________________ ____________________________________,这是因为________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:太阳、地面、大气之间存在热量的传递,且大气对太阳辐射具有一定的削弱作用,对地面具有一定的保温作用。第(1)题,读图,结合所学知识可知,①②③各表示太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射。第(2)题,大气对太阳辐射的削弱作用包括大气的吸收、反射和散射作用,故可推知,④表示大气对太阳辐射的削弱作用。第(3)题,影响太阳辐射强度最主要的因素是纬度,纬度越低,太阳高度越大,地面单位面积上获得的太阳辐射能量越多。
答案:(1)太阳 地面 大气逆 (2)削弱 (3)纬度 纬度不同,太阳高度不同,纬度越低,太阳高度越大,经过大气层的路程越短,被削弱得越少,单位面积地面获得的热量越多
10.阅读图文材料,回答下列问题。
矿物能源的大量使用,会使大气中二氧化碳的浓度不断提高;开发利用新能源,可以减少二氧化碳的排放,降低大气中二氧化碳的浓度。下面甲、乙两图反映的是开发利用新能源的两种途径。
阳光居室 潮汐发电机
甲  乙
(1)冬季晴天时,在未采用任何取暖设备的条件下,甲图所示“阳光居室”室内的最高温度可达22 ℃。请分析“阳光居室”是如何达到这一温室效果的。
(2)开发利用新能源,能够减缓全球变暖趋势。请根据“温室效应”的原理,解释其原因。
解析:第(1)题,根据大气的受热过程可知,大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面,地面吸收太阳短波辐射而增温,并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气,地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面,从而将热量保留在居室内,使室内温度升高,起到保温作用;同时,封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换,减少了室内热量的散失,加强了保温效果。第(2)题,大气对地面的保温效应主要通过大气中的二氧化碳等温室气体强烈吸收地面的长波辐射而增温,同时大气逆辐射对地面热量进行补偿,起到保温作用。开发利用新能源,可以减少二氧化碳等温室气体的排放,使大气中二氧化碳含量减少,那么大气吸收的地面辐射也会减少,气温升高减缓;大气逆辐射会变弱,大气的保温作用减弱,使气温增高趋势减缓,所以开发利用新能源,能够减缓全球变暖。
答案:(1)大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面,地面吸收太阳辐射能而增温,并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气,地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面,从而将热量保留在居室内。同时,封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换,加强了保温效果。(2)开发利用新能源使大气中二氧化碳含量减少,大气吸收的地面辐射也会减少,大气逆辐射会变弱,大气的保温作用减弱,使气温增高趋势减缓。
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第三章 地球上的大气
第二节 大气受热过程
课程标准 素养目标
运用示意图等,说明大气受热过程原理,并解释相关现象。 区域认知:知道太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射来源及传递方向。
综合思维:通过多媒体图片,从时空综合的角度理解大气的受热过程、大气对地面的保温作用。
人地协调观:从能源安全、环境变化的角度,理解人类活动与大气受热过程的关系。
地理实践力:通过生活中典型的案例,理解大气的受热过程和大气的保温作用原理。
课前精梳理 自学教材 梳理知识
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:反射和_____,此外还有______。
2 .地面获得太阳辐射状况
到达地面的太阳辐射不是均匀分布的,而是由低纬度向两极______。低纬度地区太阳高度___,太阳辐射经过大气的路程___,被大气______得少,到达地面的太阳辐射___;两极地区的情况则______。
作用 参与的大气成分 特点
反射 ______、较大尘埃 无选择性
散射 空气分子、微小尘埃 ___选择性
吸收 臭氧、水汽、____________ 有选择性
吸收
散射
云层

二氧化碳
递减


削弱

相反
判断正误
(1)大气对太阳辐射的反射、散射和吸收作用都具有选择性。( )
(2)青藏高原海拔高、空气稀薄,所以大气的削弱作用比较弱。( )
连一连 将大气成分与吸收的太阳辐射对应连线。
臭氧        红外线
水汽
二氧化碳        紫外线
×

微思考 日出和日落时,太阳的颜色多是橙红色,为什么?
提示:日出日落时,太阳高度低,穿过的地球大气层厚度较大,可见光中波长较短的蓝紫光等被大气散射,只有波长较长的红、橙光到达地表。
二、大气对地面的保温作用
1.地面辐射
(1)概念:地面吸收透过大气的太阳辐射后______,同时又持续向外(主要是向大气层)释放____________,形成地面辐射。
(2)波长性质:物体的温度越高,辐射中最强部分的波长______;反之______。太阳辐射被称为______辐射,地面辐射被称为______辐射。
(3)影响:对流层大气中的______和____________等,可强烈地吸收____________。地面辐射释放的能量,绝大部分都被截留在对流层大气中,使大气______。______是对流层大气主要的______热源。
升温
辐射能量
越短
越长
短波
长波
水汽
二氧化碳
地面辐射
增温
地面
直接
2.大气辐射
(1)概念:大气吸收地面辐射增温的同时,也向外____________,即大气辐射。
(2)波长性质:大气辐射是______辐射。
3.大气逆辐射
(1)概念:大气辐射的一部分向上射向____________,大部分向下射到______。射向地面的____________,其方向与地面辐射______,故称为大气逆辐射。
辐射能量
长波
宇宙空间
地面
大气辐射
相反
(2)作用:大气逆辐射把热量______给地面,在一定程度上补偿了____________损失的热量,对地面起到了______作用。
(3)影响因素:天空中有云,特别是有______的低云,或空气中______比较大时,大气逆辐射就会______。
归还
地面辐射
保温
浓密
湿度
增强
判断正误
(1)太阳辐射到达地面,地面吸收后增温,故太阳是地面的直接热源。( )
(2)地面增温后形成地面辐射,大气吸收后增温,太阳是近地面大气的直接热源。( )
(3)大气增温后形成大气辐射,其中向下的部分称为大气逆辐射,将大部分热量还给地面。( )

×

连一连 将三类辐射与对应特性、意义连线。
短波辐射   太阳辐射    对流层大气的直接热源
长波辐射 地面辐射 对地面起到保温作用
大气逆辐射 地表最主要的能量来源
微思考 请用大气受热过程原理解释新疆“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。
提示: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;夜晚大气的保温作用弱,地面损失热量多,近地面气温低,故有“早穿棉袄”的现象。
课堂强研习 合作学习 精研重难
对流层大气的受热过程
1.大气对太阳辐射的削弱作用
作用
形式 参与作用的
大气成分 波长段 作用特点 实 例
吸收 臭氧
(平流层) 紫外线 吸收强烈,有选择性,对可见光吸收很少 平流层气温随海拔上升而增加
水汽、CO2
(对流层) 红外线
作用
形式 参与作用的
大气成分 波长段 作用特点 实 例
反射 较大颗粒尘埃、云层 各种波长的太阳辐射 无选择性,云层越厚,反射越强 夏季多云的白天,气温不会太高
散射 空气分子、微小尘埃 波长较短的可见光(蓝光、紫光) 向四面八方散射,有选择性 晴朗的天空呈蔚蓝色
颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴 各种波长的太阳辐射 无选择性 阴天的天空灰蒙蒙的
2.大气的增温过程和大气对地面的保温作用
大气的增温过程主要包括三个方面,结合下图归纳总结如下:
3.昼夜温差大小的分析
分析昼夜温差的大小,主要结合大气受热过程原理从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。
(1)地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚的保温作用都弱→昼夜温差大。
(3)下垫面性质:下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小。如海洋的昼夜温差一般小于陆地。
框图记忆影响地面辐射的主要因素
读地球表面受热过程图,回答1~2题。
1.从辐射量上看,甲大于乙的原因是(  )
A.大气对甲具有削弱作用
B.丁对甲有补充作用
C.甲大部分被大气吸收
D.乙大部分被地面吸收
2.下列现象中,会使丁环节减弱的是(  )
A.雾霾笼罩 B.空气湿度大
C.晴空万里 D.阴云密布
A
C
解析:第1题,甲为到达地球大气上界的太阳辐射,乙为到达地面的太阳辐射,途经大气,部分太阳辐射被大气削弱,所以甲大于乙的原因是大气对甲具有削弱作用。故选A。第2题,图中丁环节为大气逆辐射,雾霾笼罩、阴天及空气湿度大都会使其增强,而晴朗的天气,大气逆辐射相对较弱。故选C。
[思路点拨] 
解答该题组应从大气削弱和保温两个过程入手。
1.确定甲、乙、丙、丁的位置及其代表的不同含义。
2.丁环节减弱应从大气的保温作用方面考虑。 
太阳辐射透过大气层时要受到大气的削弱作用。据此回答1~2题。
1.关于大气对太阳辐射的吸收作用,下列四组对应正确的是(  )
A.对流层—水汽—紫外线
B.对流层—水汽和二氧化碳—红外线
C.平流层—臭氧—红外线
D.对流层—二氧化碳—可见光
B
2.下列自然现象中,与大气对太阳辐射的削弱作用无关的是(  )
A.多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些
B.夏季天空多云时,白天的气温不会太高
C.晴朗的天空呈现蔚蓝色
D.低云笼罩的白天,天空仍是明亮的
A
解析:第1题,大气对太阳辐射的吸收具有选择性:平流层大气中的臭氧吸收波长较短的紫外线;对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线。故选B。第2题,A项所叙述的现象,原因是多云增强了大气逆辐射,因而气温较高,所以与大气对太阳辐射的削弱作用无关。B项所叙述的是云层的反射作用。C、D项所叙述的现象是大气散射作用的结果。故选A。
大气受热过程原理在生产生活中的应用
1.温室气体大量排放对全球变暖的影响
2.在农业中的应用
(1)利用温室大棚生产反季节蔬菜。
(2)过去,利用烟雾防霜冻。
(3)果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增大昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。
3.利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉
(1)高海拔地区——空气稀薄,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。
(2)内陆地区——晴天多,阴雨天少,大气的削弱作用弱,太阳能丰富。
大气的“温室效应”图
判读此图,要注意以下几点:
1.太阳辐射属于短波辐射,大气辐射和地面辐射属于长波辐射。
2.大气对太阳辐射的吸收作用微弱,对地面辐射的吸收作用强烈。
3.近地面大气主要、直接的热源是地面辐射。
4.大气对太阳辐射具有削弱作用,对地面有保温作用。
大规模的火山爆发可能会造成地表温度下降。其合理的解释是火山爆发导致(  )
A.大气中二氧化碳浓度增加
B.高纬度地区极光现象减少
C.地球表面长波辐射增强
D.到达地面的短波辐射减弱
D
解析:大规模的火山爆发会喷发出大量的火山灰,火山灰对太阳辐射的反射和散射作用很强,即对太阳辐射具有很强的削弱作用,从而使到达地面的太阳短波辐射减弱。大气中二氧化碳浓度增加,大气逆辐射会增强,会使地表温度上升;极光现象与地表温度无关;地表长波辐射增强,表明地表温度升高。故选D。
[思路点拨] 
解答本题要明确两个问题:
1.火山爆发会产生大量的烟尘和二氧化碳。
2.设问角度是“地表温度下降”——削弱作用强——烟尘的削弱作用强。 
下图为甲、乙两地某时段大气受热过程示意图,箭头反映了能量传递的方向及大小(粗细)。读图,回答1~3题。
甲 乙
注:大气透明度往往与大气密度、天气有关。
1.①⑤两箭头传递的能量方向及大小相同,说明甲、乙两地(  )
A.纬度相当 B.海拔相当
C.距海远近相同 D.大气透明度相近
2.近地面大气温度随高度升高而递减,主要影响因素是(  )
A.①⑤ B.②⑦
C.③⑧ D.④⑥
3.霜冻多出现在晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚,主要是因为此时(  )
A.地面辐射弱 B.太阳辐射强
C.大气反射强 D.大气逆辐射弱
A
B
D
解析:第1题,图示箭头①⑤都是来自大气上界的太阳辐射,若两箭头传递的能量方向及大小相同,即两箭头所示的太阳高度是相同的,说明甲、乙两地的纬度相当,获得的太阳辐射相同。故选A。第2题,地面辐射是近地面大气的直接热源,近地面大气接受了地面辐射②⑦增温后再通过热传导作用,向高空大气传送热量,越靠近地面温度越高,越远离地面温度越低。故选B。第3题,晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚,云量少,大气逆辐射弱,对地面的保温作用弱,降温快,使空气中的水汽易形成霜冻,D正确;夜晚无太阳辐射,晴朗的夜晚地面辐射强,A、B错误;大气的反射作用是对太阳辐射的反射,C错误。故选D。
解析:第1题,图示箭头①⑤都是来自大气上界的太阳辐射,若两箭头传递的能量方向及大小相同,即两箭头所示的太阳高度是相同的,说明甲、乙两地的纬度相当,获得的太阳辐射相同。故选A。第2题,地面辐射是近地面大气的直接热源,近地面大气接受了地面辐射②⑦增温后再通过热传导作用,向高空大气传送热量,越靠近地面温度越高,越远离地面温度越低。故选B。第3题,晚秋或寒冬季节晴朗的夜晚,云量少,大气逆辐射弱,对地面的保温作用弱,降温快,使空气中的水汽易形成霜冻,D正确;夜晚无太阳辐射,晴朗的夜晚地面辐射强,A、B错误;大气的反射作用是对太阳辐射的反射,C错误。故选D。
教材第73页 探究
提示:
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,保留下来的红光和橙光越多,因此霞的色彩就越红。
—————[教材探究]—————
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,天气一般睛好,有利出行。
教材第75页 活动
提示:
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,高空大气能够对太阳光起到散射作用,从而引起晨昏蒙影。在高纬度地区,当天的晨蒙影与前一天的昏蒙影能相接,出现白夜现象。纬度越高,白夜现象持续的时间越长。
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高度角而变化,太阳高度角越小反射率越大。
(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。
教材第78页 活动
提示:
1.认同。“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”即大气逆辐射将一部分长波辐射返还给地面。大气对地面的保温作用就是由这三个环节组成的。
2.(1)图略。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月面的保温作用,月面白天获得的热量全部射向宇宙空间,故夜晚气温极低。
(2)图略。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。
课后小测试 课堂达标 提升能力
1.“霜降水返壑,风落木归山”是唐代诗人白居易对霜降时节景观的描述。下图为“枫叶上的霜花”。图片中的现象最有可能出现在(  )
A.多云的夜晚 B.多云的午后
C.晴朗的黄昏 D.晴朗的清晨
D
解析:多云的夜晚,大气逆辐射强,近地面不易快速降温,水汽不易凝结形成霜,A错误。多云的午后,地面辐射强,气温较高,水汽不易凝结成霜,B错误。晴朗的黄昏,地面辐射较强,近地面气温较高,水汽不易凝结形成霜,C错误。晴朗的清晨,大气逆辐射弱,气温低,水汽易凝结成霜,D正确。故选D。
2021年7月1日,敦煌的光热电站调动了3 700多面定日镜,拼组巨幅党徽为建党百年献礼(图乙)。图甲为大气受热过程示意图。据此完成2~3题。
2.使近地面大气温度升高的热量传递过程是(  )
A.①→②→③ B.①→②→④
C.②→③→④ D.②→④→③
3.定日镜拼组出闪亮党徽与图甲中的哪个过程相关(  )
A.① B.③
C.④ D.⑤
B
A
解析:第2题,读图甲可知,①为太阳辐射,②为被大气削弱后到达地面的太阳辐射,地表在吸收了太阳短波辐射后,不断增温的同时释放长波辐射,即为④。近地面大气对地面的长波辐射具有很强的吸收能力,从而使大气增温,过程即为①→②→④。故选B。第3题,定日镜拼组出闪亮党徽,主要是因为定日镜反射了照射在镜面上的太阳辐射中的可见光。由上题可知,图中①为太阳辐射,②为削弱后到达地面的太阳辐射,故定日镜拼组出闪亮党徽与图甲中的①或②有关,A符合题意;③示意大气逆辐射,④示意大气吸收的地面辐射,⑤示意射向宇宙空间的大气辐射,③④⑤都属于红外线长波辐射,排除B、C、D。故选A。
在我国北方某地区,农民将秸秆覆盖地表过冬。春季时,发现秸秆覆盖地比裸地冻结土壤融化时间要晚。据此完成4~6题。
4.秸秆覆盖下的地表作物能安全越冬,主要是因为秸秆(  )
A.增大地面反射 B.减弱地表热量散失
C.加强太阳辐射 D.减少地表水分蒸发
5.与裸地相比,该区域秸秆覆盖地冻结土壤融化时间较晚的原因是(  )
A.地面吸收弱 B.地面辐射强
C.大气反射强 D.大气逆辐射弱
B
A
6.秸秆覆盖地冻结土壤融化时间相对较晚,下列做法与其原理相似的是(  )
A.华北地区在春播时进行透明地膜覆盖
B.夏季南京地区新栽大树覆盖黑色尼龙网
C.烟台地区夏秋季节在苹果树下铺设反光膜
D.过去,冬季浙江地区熏烟驱霜保护西湖龙井茶树
B
解析:第4题,秸秆覆盖可减弱地表热量散失,地表温度不致于太低,从而使地表作物能安全越冬,B正确;增大地面反射会使地面吸收的太阳辐射减少,不利于作物越冬,A错误;秸秆不会加强太阳辐射,C错误;秸秆会减少地表水分蒸发,但冬季气温低,蒸发弱,减少地表水分蒸发不是主要原因,D错误。故选B。第5题,与裸地相比,秸秆覆盖地的地面吸收太阳辐射弱,地面辐射弱,融化时间晚,A正确,B错误;与大气反射作用和大气逆辐射作用无关,C、D错误。故选A。第6题,秸秆覆盖地冻结土壤融化晚是因为地面吸收太阳辐射弱,夏季覆盖黑色尼龙网也可减少地面吸收的太阳辐射,两者原理相似,B正确;春播时透明地膜覆盖主要减少地面热量散失,A不符合题意;夏秋季节在苹果树下铺设反光膜,是为了使苹果光照均匀,C不符合题意;过去,冬季浙江地区熏烟驱霜的原理是增强大气逆辐射,D不符合题意。故选B。
7.随着矿物能源的大量消耗,大气中二氧化碳含量不断增多。充分利用太阳能,降低二氧化碳排放,是工农业持续发展的重要途径。读图,回答下列问题。
(1)二氧化碳是一种温室气体,二氧化碳增多是如何加强大气“温室效应”的?
(2)利用“温室效应”原理,我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。读上图,分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。
解析:第(1)题,二氧化碳吸收了地面长波辐射,使大气增温,同时大气逆辐射补偿了地面损失的热量,起到保温作用。第(2)题,注意从光、热、水三个方面分析有利影响。
答案:(1)更多地吸收地面长波辐射,提高大气温度;增强大气逆辐射,补偿地面损失的热量。(2)使冬季的太阳光照得以充分利用;提高了大棚内的温度,使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害,提高农业生产抗灾能力);有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。
课时作业(十) 大气受热过程
A组(基础练)
1.某学校地理兴趣小组为了验证某个知识,设计并进行了如下实验,该实验的主要目的是验证(  )
  
A.大气对太阳辐射的削弱作用 B.下垫面热力性质差异
C.温室效应 D.大气的削弱作用
B
解析:实验中白天沙石比水的温度高,夜晚沙石比水的温度低。说明不同下垫面的热力性质不同,且增温和降温幅度不同。故选B。
茶卡盐湖位于青海省,海拔3 100米。晴天时,茶卡盐湖湖面就像镜子一样将蔚蓝的天空倒映在湖中。去茶卡盐湖游玩的最佳季节是夏季,但游客白天需做好防晒,夜晩要注意保暖。据此完成2~3 题。
2.晴朗的天空呈蔚蓝色,主要是因为大气的(  )
A.辐射 B.散射
C.吸收 D.反射
B
3.“游客白天需做好防晒,夜晩要注意保暖”主要原因是(  )
①白天大气保温作用强 ②白天大气削弱作用弱 ③夜晩地面辐射强 ④夜晩大气逆辐射弱
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
D
解析:第2题,大气的削弱作用包括反射、散射、吸收作用。散射作用使晴朗的天空呈现蔚蓝色,是由于大气分子和细小尘埃对波长较短的蓝紫光散射作用较强,B正确;与大气辐射、吸收、反射无关,A、C、D错误。故选B。第3题,青海省海拔高,空气稀薄,大气的保温作用弱,①错误;茶卡盐湖海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用较弱,②正确;因高原海拔高,气温低,夜间地面辐射弱,③错误;空气稀薄,大气吸收的地面辐射少,大气逆辐射弱,④正确。故选D。
4.读大气受热过程图,回答下列问题。
(1)图中②③④所表示的辐射分别是:
②___________;③___________;④_____________。
太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
(2)图中⑤表示大气对太阳辐射的______________作用。
(3)大气把地面辐射的绝大部分吸收,又以___________的形式把大部分能量还给地面,对地面起到________作用。
(4)地面增温主要来自图中的________;大气受热主要来自图中的________(均填数码)。
削弱(或反射)
大气逆辐射
保温


解析:第(1)题,读图,根据箭头方向,图中②③④所表示的辐射分别是太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射。第(2)题,图中⑤表示大气对太阳辐射的削弱作用。第(3)题,大气把地面辐射的绝大部分吸收,又以大气逆辐射的形式把大部分能量还给地面,对地面起到保温作用。第(4)题,地面增温主要来自图中的②,即到达地面的太阳辐射,大气受热主要来自图中的③,即地面辐射。
B组(提升练)
下表为北半球年总辐射量随纬度的分布表(可能总辐射量:考虑受大气削弱之后到达地面的太阳辐射;有效总辐射量:考虑受大气和云的削弱之后到达地面的太阳辐射)。读表,回答1~2题。
纬度(°N) 60 50 40 30 20 0
可能总辐射量(W/m2) 139.3 169.6 196.4 216.3 228.2 248.1
有效总辐射量(W/m2) 54.4 71.7 98.2 120.8 132.7 108.8
1.影响可能总辐射量的主导因素是(  )
A.纬度 B.地形
C.大气环流 D.洋流
2.导致表中最大有效总辐射量形成的主要原因是(  )
①纬度低,太阳高度大,到达地面的太阳辐射多 ②多晴天,云层的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多 ③纬度高,白昼时间长,到达地面的太阳辐射多 ④云层厚,保温效应强,到达地面的太阳辐射多
A.①④ B.②③
C.③④ D.①②
A
D
解析:第1题,根据表格数据可知,可能总辐射量随着纬度的增加而降低,所以主导因素是纬度。故选A。第2题,表格中最大有效总辐射量低纬度高,中高纬度低,这是因为低纬度地区太阳高度角大,到达地面的太阳辐射多;副热带地区多晴天,云层的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多;纬度高,虽然白天时间长,但是太阳高度角小,到达地面的太阳辐射少;云层厚,削弱作用强,到达地面的太阳辐射少。故选D。
下图是从手机天气预报APP中截取的龙岩市2022年部分日期的天气情况(图中气温数据分别为当日最高温和最低温)。据此完成3~4题。
3.与21日相比,龙岩市12月19日(  )
A.白天太阳辐射弱 B.白天地面辐射弱
C.夜晚保温作用弱 D.夜晚削弱作用强
4.与图示期间天气变化吻合的是(  )
A.日均温持续降低 B.昼夜温差不断缩小
C.空气污染持续加重 D.日照时数不断增加
C
B
解析:第3题,由图中信息可判断:龙岩市12月19日天气晴朗,最高温20 ℃,最低温8 ℃;21日大雨,最高温15 ℃,最低温13 ℃。19日天气晴朗,空中云量少,白天大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,太阳辐射强,地面获得太阳辐射多,地面温度高,地面辐射强,A、B错误;19日天气晴朗,空中云量少,夜晚大气逆辐射弱,保温作用弱,C正确;晚上没有阳光,因此不考虑削弱作用,主要是通过大气逆辐射对地面进行保温,D错误。故选C。第4题,由图中信息可判断:龙岩市12月19日至21日,日均温先降低、后升高,昼夜温差不断缩小,A错误,B正确;雨水可以使大气中的污染物沉降,因此雨后空气污染应减轻,C错误;由晴到阴雨,日照时数应减少,D错误。故选B。
我国某中学地理研究性学习小组对霜冻现象进行探究性学习。下图是通过长期收听天气预报绘制的我国东部地区的平均初霜、终霜日期曲线图。读图,回答5~6题。
5.影响我国东部地区霜期的主要因素是(  )
A.气温 B.降水
C.地形 D.植被
6.有利于霜冻发生的条件是(  )
A.气温日较差小 B.地面辐射强
C.风力强劲 D.大气逆辐射强
解析:第5题,读图可知,东部地区的霜期随纬度的不同而变化,主要影响因素为气温。故选A。第6题,地面辐射越强,地面降温越快,越有利于霜冻的形成。故选B。
A
B
7.下图为太阳、地面和大气间能量传递示意图。目前,全国正在倡导的低碳生活能够使(  )
A.①明显减弱 B.②明显减弱
C.③明显增强 D.④明显增强
B
解析:低碳生活主要减少二氧化碳的排放,减少大气中二氧化碳的含量,从而减弱地面辐射后大气的吸收作用。对图中①太阳辐射的大气吸收作用几乎无影响、②地面辐射的大气吸收作用减弱、③大气逆辐射应该减弱、对④大气辐射影响小,因此全国正在倡导的低碳生活能够使②明显减弱。故选B。
下图是伏旱时节在上海郊区一个蔬菜大棚所拍摄的照片,棚顶为黑色的尼龙网,而不是常见的白色透明的塑料或玻璃大棚。读图,回答第8题。
8.伏旱时节,农民这样做的主要目的是(  )
A.增加大气逆辐射,提高夜间温度
B.减少地面辐射,防止夜间温度过低
C.增强地面辐射,提高农作物存活率
D.削弱太阳辐射,减少农作物水分蒸腾
解析:结合材料“伏旱时节”分析可知,使用黑色尼龙网的主要目的是削弱太阳辐射,减少农作物水分蒸腾;尼龙网不能减少或增强地面辐射,也不会增加大气逆辐射。故选D。
D
9.读图,回答下列问题。
(1)图中①②③各表示什么辐射?
①________辐射;②________辐射;③________辐射。
(2)图中④表示大气对太阳辐射的________作用。
太阳
地面
大气逆
削弱
(3)影响图中①强度的最主要因素是_________,这是因为_________ _______________________________________________________________________________________________________________。
解析:太阳、地面、大气之间存在热量的传递,且大气对太阳辐射具有一定的削弱作用,对地面具有一定的保温作用。第(1)题,读图,结合所学知识可知,①②③各表示太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射。第(2)题,大气对太阳辐射的削弱作用包括大气的吸收、反射和散射作用,故可推知,④表示大气对太阳辐射的削弱作用。第(3)题,影响太阳辐射强度最主要的因素是纬度,纬度越低,太阳高度越大,地面单位面积上获得的太阳辐射能量越多。
纬度
纬度不同,太阳高度不同,纬度越低,太阳高度越大,经过大气层的路程越短,被削弱得越少,单位面积地面获得的热量越多
10.阅读图文材料,回答下列问题。
矿物能源的大量使用,会使大气中二氧化碳的浓度不断提高;开发利用新能源,可以减少二氧化碳的排放,降低大气中二氧化碳的浓度。下面甲、乙两图反映的是开发利用新能源的两种途径。
阳光居室 潮汐发电机
甲  乙
(1)冬季晴天时,在未采用任何取暖设备的条件下,甲图所示“阳光居室”室内的最高温度可达22 ℃。请分析“阳光居室”是如何达到这一温室效果的。
(2)开发利用新能源,能够减缓全球变暖趋势。请根据“温室效应”的原理,解释其原因。
解析:第(1)题,根据大气的受热过程可知,大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面,地面吸收太阳短波辐射而增温,并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气,地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面,从而将热量保留在居室内,使室内温度升高,起到保
温作用;同时,封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换,减少了室内热量的散失,加强了保温效果。第(2)题,大气对地面的保温效应主要通过大气中的二氧化碳等温室气体强烈吸收地面的长波辐射而增温,同时大气逆辐射对地面热量进行补偿,起到保温作用。开发利用新能源,可以减少二氧化碳等温室气体的排放,使大气中二氧化碳含量减少,那么大气吸收的地面辐射也会减少,气温升高减缓;大气逆辐射会变弱,大气的保温作用减弱,使气温增高趋势减缓,所以开发利用新能源,能够减缓全球变暖。
答案:(1)大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面,地面吸收太阳辐射能而增温,并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气,地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面,从而将热量保留在居室内。同时,封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换,加强了保温效果。(2)开发利用新能源使大气中二氧化碳含量减少,大气吸收的地面辐射也会减少,大气逆辐射会变弱,大气的保温作用减弱,使气温增高趋势减缓。