中图版地理高中必修第一册课件2.3.1 大气的受热过程

第二章第1课时 大气的受热过程 内容索引基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升学以致用•随堂检测全达标 课标导引课程标准运用示意图等,说明大气受热过程,并解释相关现象。目标导引1.运用视频、图表资料,说明大气的受热过程。(地理实践力)2.通过图文资料,理解太阳辐射、地面辐射、大气辐射的概念及相互联系。(综合思维)3.结合材料,理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。(综合思维)4.运用相关知识,解释生活、生产中大气受热过程的事例。(地理实践力、综合思维) 知识建构 基础落实•必备知识全过关 必备知识地球大气热量的根本来源是。一、大气对太阳辐射的削弱作用1.太阳辐射要穿过大气层才能到达地球表面,太阳辐射在经过大气层时,会有一部分被大气反射、散射和吸收,因此到达地面的太阳辐射已被。(1)反射:大气中的云层和较大颗粒的尘埃能将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙空间去。云的反射作用尤为显著,云层愈厚,云量愈多,反射作用愈强。太阳辐射削弱 (2)散射:空气分子、尘粒、云滴等散射太阳辐射。(3)吸收:大气对太阳辐射的吸收具有性。平流层大气中的臭氧,强烈地吸收太阳辐射中波长较短的紫外线;对流层大气中的水汽和二氧化碳等,主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。选择 实践链接为什么晴朗的天空多呈蔚蓝色?提示空气分子或尘粒、云滴等散射太阳辐射中波长较短的蓝色光,从而使天空呈现蔚蓝色。 2.到达地面的太阳辐射不是均匀分布的,而是由向两极地区的。低纬度地区太阳高度角,一方面太阳辐射强度大,另一方面太阳辐射经过大气层的路程,被大气削弱得少,地球表面吸收的太阳辐射就多。高纬度地区的情况则相反。要点笔记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。低纬度地区递减大短 二、大气对地面的保温作用1.物体辐射的规律:物体温度愈高,辐射中最强部分的波长愈短;物体温度愈低,辐射中最强部分的波长愈长。反射散射吸收 2.地面辐射:地球表面吸收太阳辐射增温的同时,也向外辐射能量。太阳辐射是辐射,地面辐射是辐射。地面辐射经过大气时,几乎全部被大气中的水汽和二氧化碳(主要在对流层中)吸收,从而使大气温度升高。所以,是大气主要的直接热源。3.大气长波辐射和大气逆辐射:大气增温的同时,也向外辐射长波辐射。大气辐射仅有一小部分射向宇宙,而大部分则射向地面,其方向与_________正好相反,被称为。大气逆辐射又把热量还给地面,在一定程度上补偿了地面辐射散失的热量,对地面起到保温作用。这种作用人们通常称之为“”。云层厚,大气逆辐射强短波长波地面地面辐射大气逆辐射温室效应 4.大气对太阳辐射的削弱作用能降低白天近地面的气温,使白天气温不至于过高;大气对地面的作用能弥补地面辐射损失的热量,使夜间气温不至于过低。这两种作用共同影响的结果是缩小了气温的日较差,使地表附近的气温变化幅度减小,从而为生物的生长发育和人类活动提供了适宜的温度条件。保温 实践链接我国新疆地区流行这样的谚语:“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”试分析新疆昼夜温差较大的原因。提示新疆地处亚欧大陆内部,晴天多,降水稀少。白天太阳辐射强,地面获得的热量较多,气温较高;到了晚上,大气逆辐射较弱,保温作用弱,因而地面气温较低,昼夜温差大。 自主检测1.判断正误并纠错(1)云层越低、越厚,云量越多,大气对太阳辐射的散射作用越强。()(2)大气逆辐射把热量返还给地面。()(3)可见光中波长较短的蓝色光易被散射。()(4)大气对太阳辐射的吸收作用具有选择性。()(5)空气湿度大时大气逆辐射强。()×提示云层越低、越厚,云量越多,大气对太阳辐射的反射作用越强。√√√√ 2.大气对太阳辐射的削弱作用,主要表现为()①选择性吸收②散射③反射④全部吸收A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④答案A解析大气对太阳辐射的削弱作用包括反射、散射、吸收作用。吸收具有选择性,如水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线,臭氧和氧原子吸收波长较短的紫外线。故①②③正确。 3.北京的夏季常有这样一个现象:多云的白天气温不会太高,形成这种现象的主要原因是()A.云层的反射强烈B.大气的吸收强烈C.大气的散射强烈D.地面反射强烈答案A解析白天多云,则云层的反射作用强,使到达地面的太阳辐射不会太多,气温不会太高。 重难探究•能力素养全提升 问题探究探究一 大气对太阳辐射的削弱作用阳光房也称为玻璃房,是为了达到享受阳光、亲近自然的目的,而采用玻璃与金属框架搭建的全明非传统建筑。阳光房为人们创造了一个舒适的氛围,即使在严寒的天气和雨季也能够让我们享受到春天的舒适,不会感受到寒冷。 结合材料探究:(1)请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳)、反射(大气对太阳)、地面辐射、大气逆辐射。 提示如下图所示。 (2)寒冷的冬季白天,阳光房内温度较高的原因是什么?(3)探讨北半球中纬度地区的植物园可采取什么措施使热带植物安全越冬。提示(2)大部分太阳辐射能够透过玻璃射到地面上,使地面增温;玻璃阻隔地面长波辐射,阻止阳光房内(暖)外(冷)空气以对流或湍流方式的热交换,使阳光房内温度高于房外。(3)建造阳光房(玻璃温室),在适宜的时间将热带植物移入其中;加盖薄膜、草帘等;建造温室大棚。 方法突破大气对太阳辐射的削弱作用作用形式作用特点参与作用的大气成分削弱的辐射形成的自然现象反射作用无选择性云层和较大颗粒尘埃各种波长的太阳辐射夏季多云的白天,气温不会太高散射作用有选择性空气分子、尘粒、云滴等可见光中波长较短的蓝色光晴朗的天空呈蔚蓝色无选择性较大颗粒的尘埃等各种波长的太阳辐射阴天的天空呈灰白色 作用形式作用特点参与作用的大气成分削弱的辐射形成的自然现象吸收作用有选择性水汽、二氧化碳(对流层)红外线大气对太阳辐射中可见光吸收很少,大部分可见光射到地球表面臭氧(平流层)、氧原子(高层大气)紫外线 【例题1】读图,完成下列各题。(1)图中体现大气对太阳辐射的削弱作用的是()A.甲B.乙C.丙D.丁(2)下列地理现象与图中箭头对应错误的是()A.绝大部分可见光可直接到达地表——甲B.晴朗的天空呈蔚蓝色——乙C.多云的白天气温不高——丙D.人造烟幕防冻害——丁应用体验 思维导引 解析第(1)题,图中体现大气对太阳辐射的削弱作用的是丙,云层反射太阳辐射,C对。图中甲是到达地面的太阳辐射,没有体现大气的削弱作用,A错;乙是地面辐射,丁是大气逆辐射,不能体现大气对太阳辐射的削弱作用,B、D错。第(2)题,绝大部分可见光可直接到达地表,甲是到达地面的太阳辐射,A对。晴朗的天空呈蔚蓝色是大气的散射作用,乙是地面辐射,B错。多云的白天气温不高,对应丙,大气对太阳辐射的削弱作用,C对。人造烟幕防冻害,对应丁,大气逆辐射增强,D对。故B符合题意。答案(1)C(2)B 问题探究探究二 如何理解大气对地面的保温作用?美国东部时间1969年7月20日16时17分42秒,阿姆斯特朗将左脚小心翼翼地踏上了月球表面,这是人类第一次踏上月球。移民月球一直是人类的梦想,但民间热议的“月球移民”难度依然较大。这是因为月球表面昼夜温差很大,白天阳光垂直照射的地方温度高达127℃;夜晚温度可降到-183℃。下图是人类登月时穿着的厚厚航天服。 结合材料探究:(1)月球上的温度变化为什么会如此剧烈?(2)地球、月球与太阳的距离相当,为什么地球上的气温比较稳定呢?提示(1)月球上没有大气层,不能对昼夜温度进行调节。(2)地球上有大气层,白天,大气层削弱太阳辐射,使到达地面的太阳辐射减少,温度上升缓慢;夜晚,大气逆辐射对地面有保温作用,使地面温度下降缓慢。 方法突破1.大气的受热过程和保温作用太阳辐射是大气热量的根本来源,热量在地面与大气之间的传递过程为太阳辐射→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。 由上图可知,大气的受热过程可归纳为下表。过程具体过程热量来源Ⅰ“太阳暖大地”太阳辐射到达地面,地面吸收后增温太阳辐射是地面的根本热源Ⅱ“大地暖大气”地面增温后形成地面辐射,大气吸收后增温地面是近地面大气的直接热源Ⅲ“大气还大地”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,它将大部分热量返还给地面通过大气逆辐射把热量返还给地面 方法技巧运用大气受热过程原理分析昼夜温差大小(1)地势高低:地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→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大气的保温作用都弱→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,如同纬度地区海洋的昼夜温差一般小于陆地。 要点笔记大气逆辐射对近地面气温的影响大气逆辐射是大气辐射的一部分,它是始终存在的,而且白天气温高,辐射更强。在白天,近地面接收的太阳辐射的热量远大于大气逆辐射带来的热量,大气逆辐射对近地面气温的影响不明显。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,大气逆辐射对近地面气温的影响较为明显。 2.大气受热过程原理的应用(1)解释温室气体大量排放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华北地区春播时常进行地膜覆盖;③干旱、半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石,不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果中糖分的积累等。 (3)利用大气对太阳辐射的削弱作用原理分析某一地区太阳能的丰歉程度 应用体验【例题2】读地球表面受热过程示意图(箭头粗细表示能量多少),完成下列各题。 (1)图中箭头②比①细的主要原因是()A.大气逆辐射B.大气削弱作用C.地面反射D.地面削弱作用(2)人类通过低碳经济和低碳生活,能使图中变化相对明显的是()A.①增强B.②增强C.③减弱D.④减弱 思维导引 解析第(1)题,太阳辐射穿过大气层时,受大气的吸收、反射和散射等削弱作用,使到达地面的太阳辐射有所减少。第(2)题,二氧化碳等温室气体对太阳辐射的吸收具有选择性,主要吸收波长较长的红外线。人类通过低碳经济和低碳生活降低空气中二氧化碳等温室气体含量,能明显降低大气对地面辐射的吸收能力,进而减弱④所示的大气逆辐射。答案(1)B(2)D 素养培优(地理实践力)小实验:在两只烧瓶里分别充满二氧化碳和空气,塞紧带有温度计和胶头滴管的橡皮塞。再把两只烧瓶放在红外线下照射,观察温度升高的情况。结论:两瓶在相同光线照射下,装二氧化碳的烧瓶的温度较邻瓶高,最高可差4℃。据此完成下列各题。(1)该实验反映的现象是()A.“温室效应”B.酸雨污染C.大气污染D.臭氧层破坏 (2)关于大气中二氧化碳作用的叙述,正确的是()A.能吸收太阳辐射中的紫外线,降低大气温度B.能分解氧分子与氮分子为原子,使大气强烈降温C.能吸收长波辐射,增加大气温度D.能吸收太阳辐射,降低大气温度(3)大气中二氧化碳增多的主要原因是()①大量燃烧矿物燃料②火山喷发③过度发展核电④过度砍伐森林A.①②B.①③C.②③D.①④ 解析第(1)题,在实验中,二氧化碳是一种温室气体,能强烈吸收长波辐射(如红外线)使大气增温,形成“温室效应”。第(2)题,二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射,使大气增温。第(3)题,大量燃烧矿物燃料使二氧化碳排放增多;人类过度砍伐森林,使森林吸收的二氧化碳减少,从而使大气中二氧化碳增多。答案(1)A(2)C(3)D 学以致用•随堂检测全达标 1.青藏高原比长江中下游平原气温日较差大的原因是()①离太阳近②青藏高原比长江中下游平原正午太阳高度角小③云层厚且夜晚长④地势高、空气稀薄⑤白天太阳辐射强⑥夜晚大气逆辐射弱A.①③⑤B.②④⑤C.④⑤⑥D.③⑤⑥答案C解析青藏高原与长江中下游平原纬度相近,正午太阳高度角差别很小;青藏高原地势高、空气稀薄,白天大气对太阳辐射的削弱少,太阳辐射强;夜晚大气逆辐射弱,对地面的保温作用弱。 读图,完成第2~3题。2.图中①②③三个箭头所表示的辐射依次是()A.大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射B.太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射C.地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射D.太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射3.大气对地面的保温作用以及它在图中对应序号的组合,正确的是()A.到达地面的太阳辐射——①B.大气的反射作用——④C.大气的吸收作用——②D.大气逆辐射作用——③ 答案2.B3.D解析由图可以看出,①是太阳射向地面的辐射,即太阳辐射;②是地面射向大气的辐射,即地面辐射;③是大气射向地面的辐射,即大气逆辐射。大气逆辐射将热量返还给地面,对地面具有保温作用。 2021年11月6日,一则点赞风雨无阻的气象人的短视频火了。视频中气象员无论风霜雨雪,都要保证探空气球每天早上和晚上的7:15准时携带无线电探空仪升起,上升到大约30千米的高空后自行爆裂。探空仪犹如一个听诊器,从地面逐层扫描至高空,从而获得各层的气压、温度、湿度、风向、风速等气象要素值。正是这看似重复简单却又复杂的工作,让我们可以预知阴晴冷暖,启动灾害预警,让气象为生活服务,将损失降到最低。据此完成第4~5题。 4.探空气球需要测量空气湿度,是因为空气中的水汽意义重大。空气中的水汽()①含量和人体舒适度甚至健康密切相关②直接产生云、雨、雾、雪等天气现象③吸收地面短波辐射,以达到保温效果④放出长波辐射,以达到保温效果A.①②B.②③C.①④D.②④5.探空气球在大约30千米的高空爆裂的原因是()A.探测结束后,自爆防止数据泄密B.高空气温低,气球球皮受冷破裂C.高空气压低,气球急剧膨胀炸裂D.距太阳较近,氢气受热易燃易爆 答案4.C5.C解析第4题,空气中的水汽含量和人体舒适度甚至健康密切相关,①正确;空气中的水汽遇冷,并且空气中要有凝结核,才能够产生云、雨、雾、雪等天气现象,②错误;地面辐射是长波辐射,③错误;水汽能够吸收地面长波辐射使大气增温,大气又以大气逆辐射的形式向地面辐射,可以达到保温效果,大气逆辐射是长波辐射,④正确。故选C。第5题,探空气球在大约30千米的高空爆裂的原因是高空气压低,气球急剧膨胀炸裂,与其他因素关系不大。故选C。 本课结束