地理（中图版必修一）：2.1.1 大气的受热过程

课件33张PPT。在工业革命前，人类还没有发明蒸汽机，那时航海家们只能靠风力乘帆船在海洋上航行。航海家们经过多次航行，发现30°纬度附近总是无风，帆船进入该海区无法航行。那时，帆船除装载一般货物外，还装运许多马匹到美洲大陆。由于草料和淡水的不足，马匹相继死掉，马肉又吃不完，所以不得不把马肉投进大海里喂鱼。后来，人们就把这个无风的30°纬度叫做“马纬度”。第一节　大气的热状况与大气运动【学习目标】　1.认识大气的受热过程，理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面保温作用的原理。
2．认识气压的垂直和水平变化，能用示意图说明热力环流的形成过程并解释三圈环流。
3．掌握海陆分布、地形等因素对大气环流的影响，认识大气活动中心对世界天气和气候的直接影响，探究我国气候变化的原因。
4．从海陆分布和气压带、风带季节移动的角度理解季风现象及季风气候的形成。
5．掌握引起天气变化的主要天气系统——气团和锋面、气旋和反气旋，能分析各天气系统的特点。第1课时　大气的受热过程一、大气的受热过程1．大气对太阳辐射的削弱作用
太阳辐射是大气热量的根本来源。大气对太阳辐射的削弱作用包括　　
　　、反射和散射，如下表所示：吸收可见光蔚蓝色选择性2.大气对地面的保温作用
(1)太阳暖大地：太阳辐射到达地面，地面吸收　　　　　后增温。
(2)大地暖大气：地面增温后产生　　　　　(长波)，大气强烈吸收地面辐射而增温。
(3)大气返大地：大气增温后，向外辐射能量，它将其中很大部分返还给地面，这部分称为　　　　　　，大气逆辐射在很大程度上弥补了地面辐射所损失的能量，从而起到了保温作用。太阳辐射地面辐射大气逆辐射大气对太阳辐射的削弱作用读图回答。(1)大气的削弱作用有什么特点？
(2)白天云量的多少对气温有何影响？大气对太阳辐射的削弱过程图　　　　[读图说明]臭氧吸收紫外线、水汽和二氧化碳吸收红外线 ，所以吸收作用具有选择性。　　　　[读图分析]白天多云，太阳辐射经过大气层时，被削弱的多(吸收、反射、散射多)，故气温偏低。　　　　(2009年湛江高一月考)“蓝蓝的天上白云飘，白云下面马儿跑。”天空呈蓝色，云为白色的原因分别是大气对太阳辐射的(　　)
A．散射与反射　　　　　　　B．吸收和散射
C．吸收与反射 　　　　　　D．散射与吸收
【解析】　我们所有看到天空的颜色是太阳光被大气中的气体分子散射后形成的颜色，由于在可见光中波长较短的蓝色光最容易被散射，所以天空呈蔚蓝色。而云层对太阳辐射的反射作用最强。因此，我们看到的云是白色的。
【答案】　A1．“朝霞、晚霞红似火”是大气的什么作用(　　)
A．吸收作用 　　　　　B．散射作用
C．反射作用 　　　　　D．与大气无关
【解析】　日出或日落时分，太阳光穿过的大气层路程较长，更多的波长较短的蓝紫色光被空气分子散射，剩下的主要是波长较长的红、橙色光，因此出现了朝霞晚霞红似火的景色。
【答案】　B大气对地面的保温作用结合大气的保温作用图，回答下列问题。大气的保温作用图(1)根据图中原理分析为什么月球表面温度的变化比地球表面剧烈？
(2)由图分析大气对地面的保温作用的原理是怎样的？　　　　　[读图分析]月球表面没有大气层，地球表面的大气通过削弱作用降低了白天的气温，通过保温作用提高了夜晚的气温。　　　　　　[读图归纳]近地面大气大量吸收地面辐射，并通过大气逆辐射把热量还给地面。读气温日变化曲线图，回答下列问题。(1)A、B两条曲线中，表示晴天时的气温曲线的是　　　　　　。
(2)白天阴天，气温比晴天时　　　　　　　，这是由于　　　　　　　
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)夜晚多云，气温比晴天时　　　，这是由于________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)霜冻为什么多出现在晴天的夜里？
【解析】　晴天时，白天大气对太阳辐射削弱得少，到达地面的太阳辐射就多，而在夜晚大气逆辐射弱，大气补充地面所损失的热量就少，所以晴天时，气温日较差较大，反映在图中即气温日变化曲线较剧烈，不如阴天时和缓。
【答案】　(1)A　(2)低　云层反射太阳辐射
(3)高　大气逆辐射强
(4)晴天的夜里，大气逆辐射弱，大气的保温效果差，地面降温幅度大。2．下图是大气对地面的保温作用示意图，图中①②③④代表太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射(次序已打乱)，分析回答下列问题。(1)图中表示短波辐射的序号是　　　　。
(2)表示对地面有保温作用辐射的序号是　　　　。
(3)运用上述示意图分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。
【解析】　该题主要使学生熟悉热力作用过程中，从太阳辐射到大气逆辐射按顺序排序的关系是太阳辐射→地面吸收→地面增温→地面辐射→大气吸收→大气辐射→大气逆辐射，并且会运用所学知识解决实际问题。阅读图示，结合大气受热过程可知，①为大气逆辐射、②为大气辐射、③为地面辐射、④为太阳辐射。
【答案】　(1)④　(2)①
(3)塔里木盆地距海洋远，水汽很难到达，云层少，白天大量太阳辐射到达地面，气温高。晚上大气逆辐射弱，地面辐射大量射向宇宙空间，气温低。1．大气对太阳辐射的削弱作用
(1)大气削弱作用的形式
大气对太阳辐射的削弱作用主要表现在大气对太阳辐射的反射、散射和吸收三个方面。【说明】　a．当太阳辐射穿过大气层时，大气对太阳辐射的削弱作用主要发生在对流层和平流层。平流层中的臭氧能大量吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。由于对流层集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，因此该层的削弱作用最强，该层中的水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线，云层和尘埃具有反射作用，空气分子和细小尘埃具有散射作用，大大削弱了到达地面的太阳辐射。b．在大气对太阳辐射的三种削弱作用中，反射作用最强，散射作用次之，吸收作用最弱。
(2)大气的削弱作用
由于大气对太阳辐射的吸收、反射和散射，削弱了到达地面的太阳辐射。再加上地面反射，最后被地面吸收的太阳辐射约占47%，如下图。[方法]　图示法表示大气对太阳辐射的削弱作用2．地面辐射和大气辐射
(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作用：地面辐射属长波辐射，是对流层大气增温的直接能量来源。
(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。射向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。
②影响大气辐射的因素：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。因此大气中水汽、二氧化碳含量越高，吸收地面辐射越多，大气温度越高，大气辐射越强。
③大气逆辐射的作用：大气逆辐射会使地面增温，而地面增温又能加强地面辐射。 【说明】　大气对地面的保温作用主要表现在以下两个方面：
①近地面的大气能吸收地面辐射(即阻碍地面辐射散失)；
②大气逆辐射把热量还给地面(即补偿地面损失的热量)，对地面起到了保温作用。 3．影响地面辐射的主要因素
(1)纬度因素(2)下垫面因素
①下垫面：指与大气下层直接接触的地球表面。
②下垫面对地面辐射的影响。(3)气象因素
太阳辐射要穿过厚厚的大气才能到达地面，因此气象因素也是影响地面辐射的重要因素。气象因素主要包括空气密度的大小、空气的洁净程度两方面。空气稀薄，对太阳辐射削弱少，到达地面的太阳辐射多，地面辐射强；空气洁净，云量少，能见度好，到达地面的太阳辐射也多，地面辐射强。1．大气逆辐射就是大气反射的地面辐射
大气逆辐射与反射作用是有区别的。我们知道镜子反射太阳光时，镜子没有吸收太阳光，其反射过程就好像是乒乓球打到乒乓台后弹出去一样。在云层反射太阳光时，云层没有吸收太阳光。大气逆辐射是大气先吸收地面辐射，然后自己再向外辐射。因此，答题时不能将两者混为一谈。
2．大气主要的直接热源是太阳辐射
太阳辐射虽是地球上的能量源泉，但是由于大气对不同波长的辐射吸收能力不同，尤其是对流层大气中的水汽、二氧化碳对红外线长波辐射吸收能力强，因而，大气吸收的热量中大部分直接来自地面辐射，因而地面(辐射)才是大气的主要直接热源。3．大气逆辐射只有晚上存在
大气逆辐射是大气辐射的一部分，它们是始终存在的，而且白天气温高，辐射更强。只是在白天，由于太阳辐射的影响，考虑问题时主要侧重于大气对太阳辐射的削弱作用，在夜晚，由于没有太阳辐射，近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响，因而容易产生白天没有大气逆辐射或大气逆辐射较弱的误解。
4．大气保温和玻璃温室保温的原理是相同的
同是保温作用，但二者原理并不相同。大气保温作用主要依赖大气的逆辐射把地面辐射的热量还给地面；而温室的玻璃并不能阻截或吸收地面长波辐射，而在于阻止空气在室内外对流或湍流发生的热交换。据研究，这种阻止空气在室内外热交换的作用，比大气的保温气体吸收长波辐射致暖作用大3～4倍。一、选择题
1．(2009年广东高一检测)同一纬度地区“高处不胜寒”的原因是(　　)
A．气压低　　　　　　　　　B．空气稀薄
C．到达的太阳辐射少 　　　　D．来自地面的辐射少
【解析】　由于大气最主要的直接热源是地面，因此距地面越高接受的地面辐射越少。
【答案】　D2．下列关于人类活动对大气温室效应的影响，叙述错误的是(　　)
A．大量燃烧矿物燃料导致温室效应加强
B．大量毁林导致温室效应加强
C．大量使用制冷设备导致温室效应加强
D．制造人造烟雾可以加强温室效应
【解析】　大量燃烧矿物燃料、毁林等人类活动可以使大气中的二氧化碳含量增加，从而加强大气温度效应。制造人造烟雾，可增强大气逆辐射，从而加强温室效应。而制冷设备排放的氟氯烃化合物可以破坏臭氧层，导致到达地面的太阳紫外线增加。
【答案】　C3．深秋至第二年早春，霜冻多出现在晴朗的夜间，这主要是因为(　　)
A．晴天地面辐射增强 　　　B．晴天的大气辐射减弱
C．晴天大气逆辐射增强 　　D．晴天大气逆辐射减弱
【解析】　晴朗的夜晚，大气的逆辐射减弱，大气对地面的保温作用弱，导致夜间温度很低，所以易发生霜冻。
【答案】　D4．(2009年湛江高一检测)各国交通部都规定“红灯停，绿灯行”，其科学依据是(　　)
A．与大气逆辐射有关
B．与大气对不同波长光的散射有关
C．与大气对不同波长光的反射有关
D．与大气对不同波长光的吸收有关
【解析】　波长短的光线容易被散射，而红、绿灯光属于长波不容易被散射，因此交通信号灯往往采用红灯、绿灯。
【答案】　B二、综合题
5．读图完成下面问题。(1)白天多云时，由于云层对太阳辐射的________作用增强，到达地面的太阳辐射强度______，所以地面温度比晴天______。
(2)夜间多云时，由于云层________地面长波辐射，并使大气________作用增强，补偿了地面辐射损失的热量，所以地面温度比晴天________。
(3)晴天比阴天昼夜温差________。【解析】【答案】　(1)反射　减弱　低
(2)吸收　逆辐射　高　(3)大