第二节 大气受热过程
基础过关练
题组一 大气对太阳辐射的削弱作用
下图为到达地面的太阳辐射示意图。读图,完成下面三题。
1.图中数字序号及表达的含义,对应正确的是( )
A.①—太阳辐射 B.②—大气吸收 C.③—大气散射 D.④—地面吸收
2.关于图中①②③的说法,正确的是( )
A.都有选择性 B.只有②有选择性 C.只有③有选择性 D.③④都有选择性
3.白天②环节较强时,气温较 ,因为 ( )
A.高 云层有吸收作用
B.低 云层对太阳辐射的反射作用强
C.高 云层可以吸收更多的地面辐射
D.低 云层对太阳辐射的散射作用强
“红灯停,绿灯行”是我们从小就知道的交通规则,交通信号灯颜色的选择也蕴藏着一些地理知识。据此完成下面两题。
4.交通信号灯选择红、黄、绿三种颜色的原理是( )
A.波长较短的光容易被吸收 B.波长较长的光容易被吸收
C.波长较短的光不容易被散射 D.波长较长的光不容易被散射
5.下列现象与此原理相似的有( )
①日出日落前后的霞光
②晴朗的天空呈现蔚蓝色
③海拔越高,气温越低
④天边雪白的云朵
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
太阳辐射经过大气的路程越短,其能量被大气削弱得越少,到达地面的太阳辐射越多,太阳辐射强度越大。读图,回答下面两题。
6.图中甲、乙、丙、丁四地太阳辐射最强和最弱的分别是( )
A.甲地、乙地 B.乙地、丙地
C.丙地、丁地 D.甲地、丁地
7.产生乙地现象的原因可能是( )
A.天空多云 B.天气晴朗
C.地势较高 D.地势平坦
下图为不同性质地面的反射率图。据此回答下面两题。
8.反射率最高和最低的分别是( )
A.新雪、耕地 B.海洋、耕地
C.新雪、海洋 D.沙土、草地
9.下列现象与反射率有关的是( )
A.青藏高原比长江中下游平原冷
B.冬季四川盆地比长江三角洲冷
C.北方地区比南方地区冷
D.南极地区比北极地区冷
题组二 大气对地面的保温作用
《齐民要术》中有文字记载:“凡五果,花盛时遭霜,则无子。常预于园中,往往贮恶草生粪。天雨新晴,北风寒切,是夜必霜,此时放火作煴(“煴”指无焰的微火),少得烟气,则免于霜矣。”下图为大气受热过程示意图。据此完成下面三题。
10.使近地面大气温度升高的热量传递过程是( )
A.①→④→③ B.①→④→②
C.④→③→② D.④→②→③
11.“天雨新晴,北风寒切”造成“是夜必霜”的主要原因是( )
A.多雨的夜间,云层反射地面辐射,气温降幅大
B.晴朗的夜间,大气透明度高,大气逆辐射较弱
C.北方的冷空气加速地面水分蒸发,增强地面辐射
D.雨后的夜间,空气湿度大,吸收大气辐射较少
12.“放火作煴,少得烟气,则免于霜矣”,是因为“烟气”可以( )
A.吸收大气逆辐射,增加地面湿度
B.反射大气逆辐射,增加大气温度
C.阻挡冷空气南下,防止冻害发生
D.吸收地面辐射,增强大气逆辐射
13.阅读图文材料,完成下列要求。(14分)
温室效应是大气保温效应的俗称。大气能使大部分太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外释放的大部分热量却被大气吸收。若温室气体增多,热量“进得来,难出去”,则会导致全球的平均气温升高。下图为大气受热过程示意图。
(1)图中属于长波辐射的有 (填序号)。(3分)
(2)正常情况下,地球不断接受太阳辐射,但地表平均温度基本保持不变,试说明原因。(6分)
(3)热量“进得来,难出去”,会导致全球的平均气温升高。与“进得来”直接相关的是 (填序号),与“难出去”相关的有 (填序号)。(3分)
(4)分析大气逆辐射对大气温度和地面温度的直接影响。(2分)
能力提升练
题组一 大气受热过程
某学校地理兴趣小组做了如下图所示的实验:将甲、乙、丙三支相同规格的温度计分别放置于暴露的空气中、底部有沙土的玻璃箱中和空玻璃箱中,中午时放在日光下十五分钟后观察三支温度计的示数表。读图,完成下面两题。
1.三支温度计的度数由大到小排序正确的是( )
A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲
C.乙>甲>丙 D.甲>乙=丙
2.乙、丙两支温度计的度数存在差异,其主要原因是两玻璃箱内的( )
A.太阳辐射不同 B.大气逆辐射不同
C.大气反射不同 D.地面辐射不同
就整个地球大气来说,热量的根本来源是太阳辐射,太阳辐射能被大气接收和转化的过程十分复杂,其加热大气的过程大致可以用下图表示。读图,完成下面两题。
3.下列描述正确的是( )
A.①—以长波辐射为主
B.②—阴天辐射能力比晴天强
C.③—是近地面大气的直接热源
D.④—多云的夜间辐射能力减弱
4.多云的天气昼夜温差较小,主要是因为( )
A.②增强,③减弱 B.②减弱,③增强
C.③增强,④减弱 D.②减弱,④增强
辐射表是测量各种辐射的工具,测量不同的辐射可以选择不同的传感器和安装方式。下图为某校地理兴趣小组研究大气热力作用所采用的辐射表及安装示意图(①②测量短波辐射,③④测量长波辐射)。据此完成下面两题。
5.图中辐射表①②③④测量的辐射类型依次为( )
A.地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射、地面反射的太阳辐射
B.太阳辐射、地面反射的太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射
C.太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射、地面反射的太阳辐射
D.大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射、地面反射的太阳辐射
6.某日雪后,天气转晴且气温下降,辐射表②③测得的辐射量变化情况为( )
A.②增大、③增大 B.②减小、③减小
C.②增大、③减小 D.②减小、③增大
题组二 大气受热过程原理的应用
我国很多地区冬季道路结冰常常引发交通事故,其中桥面是最易结冰的路段之一。下图是我国四川某地区桥面道路的警示牌,下表示意该地某年1月5—9日天气变化相关情况。据此回答下面两题。
日期 5日 6日 7日 8日 9日
天气符号
气压/hPa 1 002 1 003 1 003 1 004 1 012
日均温/℃ 10 6 6 5 3
7.推测下列时段中桥面最容易结冰的是( )
A.6日清晨 B.7日清晨
C.8日清晨 D.9日清晨
8.某日清晨道路上未结冰,但桥面结冰的原因是( )
A.桥体辐射冷却速度较快
B.桥体吸收大气辐射较少
C.路面辐射冷却速度较快
D.路面吸收大气辐射较少
我国北方地区春季气温变化大,在种植农作物时采用了黑、白双色条带地膜覆盖,起垄的时候把垄起得高一些,盖膜时将垄两边压紧压实,以达到保水和抑制杂草的目的。下图示意大气的受热过程和该地的双色覆膜景观。据此完成下面两题。
9.在种植农作物时,黑色和白色地膜分别可以( )
A.增强①,增强④
B.减弱①,减弱③
C.增强③,减弱②
D.减弱②,增强①
10.与白色透明地膜相比,黑色地膜可抑制杂草生长的理由是( )
A.增加土壤湿度 B.减轻白色污染
C.降低土壤温度 D.阻止光合作用
11.阅读材料,完成下列要求。(10分)
2022年10月18日,潍坊市气象局发布了未来5天的天气情况(下表),并预报19日凌晨局部地区将会有轻霜冻出现,提醒市民早晚外出要注意保暖。
日期 19日 20日 21日 22日 23日
天气 状况 晴 晴转 多云 多云 间阴 晴间 多云 多云 转晴
3~18℃ 8~20℃ 13~19℃ 10~22℃ 7~19℃
南风 3~4级 南风 3~4级 南风 3~4级 南转北风 3~4级 北风 3~4级
(1)分析19日凌晨潍坊局部地区出现霜冻的原因。(2分)
(2)与10月19日相比,分析10月21日潍坊地区昼夜温差小的原因。(4分)
为防止秋冬霜冻,潍坊农业生产搭建温室大棚,如下图。
(3)运用大气受热过程原理,说明温室大棚如何防止霜冻。(4分)
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 2.D 3.B 4.D 5.A 6.D 7.A 8.C
9.D 10.B 11.B 12.D
1.A 据图可知,①表示到达地面的太阳辐射,②表示云层的反射,③表示大气吸收,④表示大气散射。
2.D 大气对太阳辐射的吸收有选择性;波长较短的蓝光、紫光最易被散射,而波长较长的红光不易被散射,因此大气对太阳辐射的散射也有选择性;大气对太阳辐射的反射没有选择性。
3.B ②表示云层的反射,白天多云时云层对太阳辐射的反射作用强,到达地面的太阳辐射少,因此多云时气温较低,B正确。
4.D 红、黄、绿三种颜色的光波长都较长,而波长较短的光容易被散射,交通信号灯选择波长较长的光,能够保证即使在阴雨、大雾天气,人们也能够清楚地看见信号灯的颜色,D正确。
5.A 霞光在日出日落前后出现,是由于这时太阳光斜着穿过大气层,在大气中要经历很长的路程,红光不容易被散射;“晴朗的天空呈现蔚蓝色”是蓝光、紫光容易被散射的结果;“海拔越高,气温越低”是因为大气的直接热源是地面;“天边雪白的云朵”是太阳光被云层散射的结果。
6.D 图中纵坐标表示太阳辐射强度,越向上表示太阳辐射强度越大。由此可以判断甲地太阳辐射最强,丁地太阳辐射最弱。
7.A 乙地太阳辐射经过大气的路程较短,但太阳辐射强度较小,其原因可能是天空多云,A项正确。
8.C 读图可知,反射率最高的是新雪,反射率最低的是海洋。
9.D 南极地区有厚厚的冰盖,故反射率高,地面吸收的太阳辐射少,气温比北极地区低,因此南极地区比北极地区冷与反射率有关。
10.B 依据图文材料及所学知识可知,近地面大气的直接热源是地面辐射(图中②),地面辐射的来源是到达地面的太阳辐射(图中④),到达地面的太阳辐射(图中④)是到达大气上界的太阳辐射(图中①)被削弱后到达地面形成的。所以近地面大气温度升高的热量传递过程是①→④→②,B正确。
11.B 根据题意,分析如下:
分析 结论
“天雨新晴”是指降水过后,天气转晴 A错误
在秋天,降水过后,天气转晴,晴朗的白天温度高,水分蒸发,到了夜间,大气逆辐射较弱,大气保温作用弱,温度较低,水汽凝结,当温度低于0℃,凝结的水汽附着在地面植被上,形成霜 B正确
冷空气不会加速地面水分蒸发、增强地面辐射 C错误
空气湿度大,则空气中的水汽会吸收大量地面辐射,增强大气逆辐射 D错误
12.D 依据图文材料及所学知识可知,“放火作煴,少得烟气”可增加大气中二氧化碳等温室气体和固体杂质含量,有利于“烟气”吸收地面辐射,增强大气逆辐射,使夜间降温速度变慢,有利于防止霜害的发生,D正确,A、B错误;“烟气”不会影响整体气候,不能阻止冷空气南下,C错误。
13.答案 (1)②③⑥
(2)太阳辐射为地球提供能量,使地表升温;地表升温后,也会向外释放地面辐射,使地表降温;大气逆辐射为地球保温,三者基本达到平衡,所以地表平均温度基本保持不变。
(3)① ②③
(4)使大气温度降低,使地面温度升高。
解析 (1)图中①为到达地面的太阳辐射,④为大气吸收的太阳辐射,⑤为大气反射的太阳辐射,都属于短波辐射。②为大气逆辐射,③⑥为地面辐射,都属于长波辐射。
(2)地表平均温度基本保持不变,说明其热量收入与支出基本平衡。地面热量收入为太阳辐射及大气逆辐射,热量支出为地面辐射。因此从三者基本达到平衡角度回答。
(3)热量“进得来,难出去”,会导致全球的平均气温升高。与“进得来”直接相关的是①到达地面的太阳辐射,与“难出去”相关的是②大气逆辐射(将热量还给地面,对地面起保温作用)和③地面辐射(大部分被大气吸收)。
(4)大气逆辐射是大气把热量传给地面,因此使大气温度降低,使地面温度升高。
能力提升练
1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.D 8.A
9.B 10.D
1.B 有沙土的玻璃箱比没有沙土的玻璃箱吸收的太阳辐射多,产生的地面辐射多,因地面是对流层大气主要的直接热源,故乙温度计度数大于丙温度计;又因太阳辐射为短波辐射,可穿透玻璃箱,使玻璃箱内气温升高,大气辐射为长波辐射,穿透能力差,玻璃可阻挡箱内热量散失,导致玻璃箱内气温高,故丙温度计度数大于甲温度计。故选B。
关键点拨 解答本题时一方面要注意三支温度计放置位置的区别,另一方面要明确温度计测量的是大气的温度,地面是对流层大气主要的直接热源。
2.D 地面是对流层大气主要的直接热源,故气温高低一般取决于大气吸收地面辐射的多少。有沙土的玻璃箱比没有沙土的玻璃箱吸收的太阳辐射多,产生的地面辐射也多,因此有沙土的玻璃箱比没有沙土的玻璃箱温度高,故乙、丙两支温度计的度数存在差异。
3.C 图中①是到达大气上界的太阳辐射,太阳辐射为短波辐射,A错误;②是大气削弱后到达地面的太阳辐射,阴天云量多,大气削弱作用强,到达地面的太阳辐射弱,B错误;③是地面吸收太阳辐射增温后形成的地面辐射,地面辐射是近地面大气主要的直接热源,C正确;④是大气吸收地面辐射增温后形成的大气逆辐射,多云的夜间,大气逆辐射强,D错误。
4.D 多云的天气昼夜温差较小,即白天气温较低,夜间气温较高。白天气温较低,主要是因为云量较多,大气削弱作用强,到达地面的太阳辐射(②)减弱,A错误;到达地面的太阳辐射(②)减弱,地面增温幅度减小,地面辐射(③)减弱,B、C错误;夜间气温较高,主要是因为云量较多,大气逆辐射(④)增强,对地面保温作用强,D正确。
5.B 根据材料可知,①②测量短波辐射,③④测量长波辐射。结合所学知识可知,太阳辐射为短波辐射,地面辐射和大气辐射为长波辐射。因此①②测量太阳辐射,③④测量地面辐射和大气辐射,B正确。
6.C 结合上题可知,②测量的是地面反射的太阳辐射,③测量的是大气逆辐射。某日雪后,地面新雪较多,新雪的反射率高,因此地面反射的太阳辐射较多,即②测得的辐射量增大,B、D错误。天气转晴,大气逆辐射变弱,因此③测得的辐射量减小,A错误、C正确。
7.D 冬季,若日平均气温低,且昼夜温差大,则日出前后易出现结冰现象。由表中信息可知,该地9日平均气温最低。8日小雨转晴,9日天气晴朗,8日夜间和9日凌晨大气逆辐射弱,大气保温作用弱,9日清晨最容易出现结冰现象,D项正确。
8.A 道路上未结冰,但桥面结冰,说明路面温度比桥面温度高。根据大气的受热过程,地面、桥面热量的根本来源是太阳辐射,B、D错误。地面、桥面以长波辐射形式向外释放热量从而降低温度,与路面相比,桥体悬空,辐射冷却速度较快,因此桥面结冰,A正确、C错误。
9.B 黑色地膜主要是吸收太阳辐射,使到达膜内的太阳辐射减少;白色地膜可以阻挡地面辐射,减少地面热量损失,起到保温作用,故选B。
10.D 黑色地膜透光性差,能够阻止杂草的光合作用,达到抑制杂草的目的,故选D。
11.答案 (1)晴朗的夜间大气逆辐射弱,保温作用弱,气温低,易出现霜冻。
(2)10月21日多云间阴,白天大气对太阳辐射的削弱作用强,气温低;夜间大气对地面的保温作用强,气温高,故10月21日昼夜温差小。
(3)温室大棚几乎透明,对太阳短波辐射几乎无阻挡,绝大部分太阳辐射可进入棚内;地面吸收太阳辐射增温;大棚对地面长波辐射有很强的阻挡作用,地面辐射很少能透过大棚,热量难以散失,可有效提高棚内气温。
解析 (1)读表可知,19日天气晴朗,根据所学知识可知,晴朗的夜间,大气逆辐射弱,大气对地面的保温作用弱,地面损失的热量多,由于地面是对流层大气主要的直接热源,所以晴朗的夜间气温低,易出现霜冻。
(2)结合材料和所学知识可知,10月19日天气晴朗,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,形成的地面辐射强,气温高;夜间大气对地面的保温作用弱,地面损失的热量多,地面辐射弱、气温低,所以昼夜温差大。与之相比,10月21日多云间阴,白天大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射少,形成的地面辐射弱,气温不高;夜间大气对地面的保温作用强,地面损失的热量少,地面辐射强、气温不低,所以昼夜温差小。
(3)结合材料和所学知识可知,温室大棚的覆盖材料一般是透明塑料薄膜或者玻璃,因此其几乎是透明的,所以其对太阳短波辐射几乎无阻挡,绝大部分太阳辐射可进入棚内,进而使地面吸收太阳辐射增温;同时,温室大棚的覆盖材料对地面长波辐射有很强的阻挡作用,地面辐射很少能透过大棚覆盖材料,这样就能有效提高棚内的气温,防止霜冻。(共10张PPT)
第二节 大气受热过程
必备知识 清单破
知识点1 大气对太阳辐射的削弱作用
1.大气对太阳辐射的三种削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用有反射、散射和吸收,具体分析如下表所示:
作用形式 作用特点 参与作用的大气成分 被削弱的辐射
反射作用 无选择性 云层和较大颗粒的尘埃 各种波长的太阳辐射
散射作用 有选择性 空气分子或微小尘埃 波长较短的蓝光、紫光容易被散射
吸收作用 有选择性 臭氧、水汽和二氧化碳等 紫外线、红外线
2.到达地面的太阳辐射
(1)规律:不均匀分布,由低纬度向两极递减。
(2)原因:低纬度地区的太阳高度大,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。
知识点2 大气对地面的保温作用
1.长波辐射和短波辐射
(1)实验结论:物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之越长。
(2)地面辐射的能量主要集中在红外线部分,为长波辐射;太阳辐射为短波辐射。
2.大气对地面的保温作用
(1)对流层大气主要的直接热源: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。
(2)保温作用原理:大气吸收地面长波辐射后增温,产生大气长波辐射,大气长波辐射的一部分
射向宇宙空间,大部分以大气逆辐射的形式射向地面,补偿了地面辐射损失的热量,从而对地
面起到保温作用。
关键能力 定点破
定点1 大气的受热过程
1.能量来源:太阳辐射是大气热量的根本来源。
2.热量传递过程:太阳辐射→地面增温→地面辐射→大气增温→大气逆辐射→地面保温。如
下图所示:
3.太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间传递转化的三个过程(如上图),具体分析如下表所示:
图示 过程 具体过程 热量来源
过程Ⅰ 太阳暖大地 太阳辐射到达地面,地面吸收后增温 太阳是地面的直接热源
过程Ⅱ 大地暖大气 地面增温后产生地面辐射,大气吸收后增温 地面是对流层大气主要的直接热源
过程Ⅲ 大气还大地 大气增温的同时产生大气辐射,其中向下的部分称为大气逆辐射,它将大部分热量归还给地面 通过大气逆辐射把热
量归还给地面
定点2 大气热力作用在现实中的应用
1.大气对太阳辐射削弱作用的实例
实例 原因
晴朗天空呈蔚蓝色 晴天时,太阳辐射的可见光中的蓝光、紫光
易被空气分子散射
阴天时天空呈灰白色 阴天时,云层厚,大部分太阳光被反射
日出之前、日落以后天空仍然明亮 大气的散射作用改变了太阳光的方向
白天多云时气温比白天晴天时低 白天多云时,云层反射作用强,到达地面的太阳辐射少
2.大气保温作用的应用
(1)解释大量排放温室气体对全球气候变暖的影响。
(2)分析农业实践中的一些现象。
①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
②深秋农民燃烧秸秆制造烟雾以预防霜冻。
③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。
④干旱、半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石,不但能减少土壤水分蒸发,还能增大昼夜温差,有
利于水果的糖分积累。
典例 济南市冬季气温较低,为了让引进的热带植物正常生长,一般采用玻璃温室方式栽培
和种植。下图示意济南市某年12月20日到23日连续四天的天气预报。据此完成下面两题。
(1)图示四天天气预报中 ( )
A.20日大气对太阳辐射削弱最多
B.21日济南市昼夜温差最大
C.22日济南市夜间气温最高
D.23日济南市昼夜温差最小
(2)济南市采用玻璃温室提高气温的原理是 ( )
A.增加大气对太阳辐射的吸收
B.阻挡地面长波辐射的散失
C.削弱大气逆辐射的强度
D.增强地面辐射的强度
D
B
信息提取 济南市某年12月20日到23日连续四天的天气分别为晴、晴转多云、多云转晴、
多云。根据这四天的天气情况分析大气对太阳辐射的削弱作用和大气保温作用。
解析 (1)从图中可以看出,23日济南市白天为多云天气,大气削弱的太阳辐射多,所以白天气
温不高;晚上也是多云天气,因此晚上大气逆辐射强,大气保温作用强,气温不会太低,因此昼夜
温差最小。
(2)大气直接吸收的太阳辐射很少;玻璃温室能阻挡地面长波辐射散失,从而使温室内气温升
高,而不是增强了地面辐射的强度;气温升高,大气逆辐射增强。
