(共73张PPT)
第二单元 从地球圈层看地表环境
第一节 大气圈与大气运动
第2课时 大气的受热过程
课标要点 核心素养
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：通过示意图，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
预习点1 大气对太阳辐射的削弱作用
特点 具体表现
吸收 选择性 臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的_________，水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的_________，而太阳辐射中的_________被吸收的很少
散射 选择性 微尘、空气分子能散射波长较短的蓝紫色光
反射 无选择性 云层和浮尘等可阻挡、反射部分可见光
紫外线
红外线
可见光
预习点2 大气对地面的保温作用
1．辐射能量与辐射波长：物体的_________，辐射的__________，反之越长。
太阳辐射 地面辐射 大气辐射
一日最强时刻 12时 13时 14时
能量 _________波段 ______波段 ______波段
波长 ___波辐射 ___波辐射 ___波辐射
温度越高
波长越短
可见光
红外
红外
短
长
长
2.大气受热过程
受热过程 具体内容 热量来源
太阳照
大地 大气层顶太阳辐射有二分之一左右能透过大气射到地面，使______增温 ____________是地面的直接热源
大地暖
大气 地面辐射绝大部分被大气吸收，使______增温 ______辐射是低层大气主要的热量来源
大气还
大地 大气辐射的一部分朝向地面，称为_________辐射，把热量还给地面 大气对地面起到了______作用
地面
太阳辐射
大气
地面
大气逆
保温
1．判断正误。
(1)对流层的厚度取决于地面温度。( )
(2)平流层利于高空飞行。( )
(3)大气的直接热源是太阳辐射。( )
√
√
×
2．连线。
太阳辐射 长波辐射
地面辐射 短波辐射
大气逆辐射 保温作用
3．下列不属于影响地面辐射的主要因素是( )
A．纬度因素 B.下垫面因素
C．土壤因素 D.气象因素
解析：土壤对地面辐射影响较小。
C
4．将图中画线的部分填入恰当的内容。
答案：地面吸收 地面辐射 短波辐射 长波辐射
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，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。
框架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：平流层中的臭氧吸收波长较短的紫外线；对流层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项所叙述的现象的原因是夜晚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
2．在农业中的应用
(1)利用温室大棚生产反季节蔬菜。
(2)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”即削弱作用强，保温作用差→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。(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，向高空大气传递热量，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。
课后小测试 学习达标 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。如图为“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：白天晴朗，太阳辐射强，蒸发强，空气中水汽较充足；夜晚降温快，水汽凝结成霜。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，拼成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．定日镜拼成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，B正确，A、C、D错误。故选B。第3题，定日镜拼成闪亮党徽，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，受太阳辐射的影响。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，故定日镜拼成闪亮党徽与图甲中的①或②有关，A符合题意；③为大气逆辐射，④为大气吸收的地面辐射，⑤为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
B
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
A
B
解析：第4题，秸秆覆盖可减弱地表热量散失，地表温度不至于太低，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，地表温度较低，不利于作物越冬，A错误；秸秆覆盖不会加强太阳辐射，C错误；秸秆覆盖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，秸秆覆盖地吸收的太阳辐射少，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无关，C、D错误。故选A。第6题，秸秆覆盖地冻结土壤融化时间晚是因为地面吸收太
阳辐射弱，夏季覆盖黑色尼龙网可减少地面吸收的太阳辐射，两者原理相似，B正确；春播时进行透明地膜覆盖主要为了减少地面热量散失，A错误；夏秋季节在苹果树下铺设反光膜，是为了苹果着色均匀，C错误；过去，冬季浙江地区熏烟驱霜的原理是增强大气逆辐射，D错误。故选B。
点睛 地球上的大气对太阳辐射具有选择性吸收的作用，其中大气中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线；水汽和二氧化碳则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很少，大部分可见光能够透过大气到达地面，大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的。地面辐射是近地面大气主要、直接的热源；大气逆辐射在一定程度上能够补偿地面由于辐射损失的热量，对地面有保温作用。
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(七) 大气的受热过程
A组(基础练)
1．某学校地理兴趣小组为了验证某知识，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。
B
下图为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者是玻璃大棚。读图，回答2～3题。
2．由此推断，此时段上海的天气可能是( )
A．连续的对流雨 B．持续的伏旱天气
C．连续的霜冻天气 D．台风来临，狂风暴雨
3．在此季节，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
B
D
解析：第2题，棚顶为黑色的尼龙网，有利于削弱太阳辐射，所以此时段上海天气可能是持续的伏旱天气；尼龙网不能防雨；冬季霜冻天气应用透明塑料或玻璃，可以起到保温作用，尼龙网没有保温作用。第3题，结合上题分析，使用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。
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4～5题。
4．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
5．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4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。第5题，地面辐射越强，地面降温越快，越有利于霜冻的形成。
A
B
6．读图，回答下列问题。
(1)图中①为________辐射；②为________辐射；③为________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___________ _________________________________________________________________________________________________________________________。
太阳
地面
大气逆
削弱
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太阳辐射越多
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，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，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，地面单位面积获得的太阳辐射越多。
B组(提升练)
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1～2题。
1．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
2．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1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，地面获得的太阳辐射多，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2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。
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3～4 题。
3．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
4．“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3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4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。
5．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，从而减弱大气对地面辐射的吸收作用。图中对①(大气对太阳辐射的吸收作用)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，B正确，排除A、C、D。故选B。
6．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，大量火山喷发物可能会导致________(填数码)增强，从而使全球气温降低。
(3)大气把地面辐射的绝大部分吸收，又以____________的形式把大部分热量还给地面，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)。
到达地面的太阳辐射
地面辐射
大气逆辐射
反射
⑤
大气逆辐射
保温
②
③
解析：第(1)题，读图，根据箭头方向可知，图中②③④所表示的辐射分别是到达地面的太阳辐射、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反射作用，大量火山喷发物浓度高，可能会导致大气对太阳辐射的反射作用⑤增强。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热量还给地面，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。
7．阅读材料，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。
(1)冬季晴天时，在未采用任何取暖设备的条件下，图甲所示“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，大气对地面的保温作用主要通过大气中的二氧化碳和水汽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，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。第2课时 大气的受热过程
课标要点 核心素养
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：通过示意图，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。
预习点1 大气对太阳辐射的削弱作用
特点 具体表现
吸收 选择性 臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线，而太阳辐射中的可见光被吸收的很少
散射 选择性 微尘、空气分子能散射波长较短的蓝紫色光
反射 无选择性 云层和浮尘等可阻挡、反射部分可见光
预习点2 大气对地面的保温作用
1．辐射能量与辐射波长：物体的温度越高，辐射的波长越短，反之越长。
太阳辐射 地面辐射 大气辐射
一日最强时刻 12时 13时 14时
能量 可见光波段 红外波段 红外波段
波长 短波辐射 长波辐射 长波辐射
2.大气受热过程
受热过程 具体内容 热量来源
太阳照大地 大气层顶太阳辐射有二分之一左右能透过大气射到地面，使地面增温 太阳辐射是地面的直接热源
大地暖大气 地面辐射绝大部分被大气吸收，使大气增温 地面辐射是低层大气主要的热量来源
大气还大地 大气辐射的一部分朝向地面，称为大气逆辐射，把热量还给地面 大气对地面起到了保温作用
1．判断正误。
(1)对流层的厚度取决于地面温度。(√)
(2)平流层利于高空飞行。(√)
(3)大气的直接热源是太阳辐射。(×)
2．连线。
太阳辐射 长波辐射
地面辐射 短波辐射
大气逆辐射 保温作用
答案：
3．下列不属于影响地面辐射的主要因素是( )
A．纬度因素 B.下垫面因素
C．土壤因素 D.气象因素
解析：土壤对地面辐射影响较小。
答案：C
4．将图中画线的部分填入恰当的内容。
答案：地面吸收 地面辐射 短波辐射 长波辐射
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，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。
框架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：平流层中的臭氧吸收波长较短的紫外线；对流层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项所叙述的现象的原因是夜晚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)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”即削弱作用强，保温作用差→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。(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，向高空大气传递热量，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
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。如图为“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：白天晴朗，太阳辐射强，蒸发强，空气中水汽较充足；夜晚降温快，水汽凝结成霜。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，拼成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．定日镜拼成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，B正确，A、C、D错误。故选B。第3题，定日镜拼成闪亮党徽，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，受太阳辐射的影响。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，故定日镜拼成闪亮党徽与图甲中的①或②有关，A符合题意；③为大气逆辐射，④为大气吸收的地面辐射，⑤为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，地表温度不至于太低，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，地表温度较低，不利于作物越冬，A错误；秸秆覆盖不会加强太阳辐射，C错误；秸秆覆盖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，秸秆覆盖地吸收的太阳辐射少，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无关，C、D错误。故选A。第6题，秸秆覆盖地冻结土壤融化时间晚是因为地面吸收太阳辐射弱，夏季覆盖黑色尼龙网可减少地面吸收的太阳辐射，两者原理相似，B正确；春播时进行透明地膜覆盖主要为了减少地面热量散失，A错误；夏秋季节在苹果树下铺设反光膜，是为了苹果着色均匀，C错误；过去，冬季浙江地区熏烟驱霜的原理是增强大气逆辐射，D错误。故选B。
点睛 地球上的大气对太阳辐射具有选择性吸收的作用，其中大气中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线；水汽和二氧化碳则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很少，大部分可见光能够透过大气到达地面，大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的。地面辐射是近地面大气主要、直接的热源；大气逆辐射在一定程度上能够补偿地面由于辐射损失的热量，对地面有保温作用。
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(七) 大气的受热过程
A组(基础练)
1．某学校地理兴趣小组为了验证某知识，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。
答案：B
下图为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者是玻璃大棚。读图，回答2～3题。
2．由此推断，此时段上海的天气可能是( )
A．连续的对流雨
B．持续的伏旱天气
C．连续的霜冻天气
D．台风来临，狂风暴雨
3．在此季节，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：第2题，棚顶为黑色的尼龙网，有利于削弱太阳辐射，所以此时段上海天气可能是持续的伏旱天气；尼龙网不能防雨；冬季霜冻天气应用透明塑料或玻璃，可以起到保温作用，尼龙网没有保温作用。第3题，结合上题分析，使用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。
答案：2.B 3.D
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4～5题。
4．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
5．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4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。第5题，地面辐射越强，地面降温越快，越有利于霜冻的形成。
答案：4.A 5.B
6．读图，回答下列问题。
(1)图中①为________辐射；②为________辐射；③为________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，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，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，地面单位面积获得的太阳辐射越多。
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太阳辐射越多
B组(提升练)
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1～2题。
1．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
2．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1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，地面获得的太阳辐射多，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2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：1.C 2.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3～4 题。
3．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
4．“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3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4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：3.B 4.D
5．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，从而减弱大气对地面辐射的吸收作用。图中对①(大气对太阳辐射的吸收作用)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，B正确，排除A、C、D。故选B。
答案：B
6．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，大量火山喷发物可能会导致________(填数码)增强，从而使全球气温降低。
(3)大气把地面辐射的绝大部分吸收，又以____________的形式把大部分热量还给地面，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，根据箭头方向可知，图中②③④所表示的辐射分别是到达地面的太阳辐射、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反射作用，大量火山喷发物浓度高，可能会导致大气对太阳辐射的反射作用⑤增强。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热量还给地面，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)到达地面的太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射 (2)反射 ⑤ (3)大气逆辐射 保温 (4)② ③
7．阅读材料，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。
(1)冬季晴天时，在未采用任何取暖设备的条件下，图甲所示“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，大气对地面的保温作用主要通过大气中的二氧化碳和水汽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，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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