2018-2019版地理新学案同步湘教版必修一讲义：第二章 第三节 课时1 对流层大气的受热过程

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第三节大气环境课时1对流层大气的受热过程[学习目标］1。了解大气的垂直分层结构及与人类的关系。2.了解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用.3.了解影响地面辐射的因素。一、大气的垂直分层示意图分层气温特点C高层大气气温随高度升高先降低后升高B平流层气温随高度升高而升高A对流层气温随高度升高而降低二、对流层大气的受热过程1．大气对太阳辐射的削弱作用（1)表现形式①选择性吸收：绝大部分紫外光被臭氧层吸收；对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘可直接吸收相当数量的红外光。②反射：水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光。③散射：波长较短的蓝色光等为大气分子所散射。（2）削弱强度：对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量.2．地面辐射和大气辐射(1)概念比较序号辐射名称辐射类型辐射方向作用Ⅰ太阳辐射短波辐射射向地面地面的直接热源Ⅱ地面辐射长波辐射主要射向大气层对流层大气的直接热源Ⅲ大气辐射长波辐射射向高层大气和宇宙空间大气逆辐射会使地面增温Ⅳ大气逆辐射射向地面（2）影响大气逆辐射的因素eq\b\lc\\rc\｝(\a\vs4\al\co1（云层：增厚，湿度：增大)）大气逆辐射增强3．影响地面辐射的主要因素（1）纬度因素:同样性质的地表，纬度越低，年平均正午太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，地表受到的太阳辐射的强度就越大，地面辐射也就越强。（2）下垫面因素：下垫面状况不同,吸收和反射的太阳辐射比例也不同。（3）气象因素:在同纬度地区，年日照时数的长短，会影响地面获得的太阳辐射。4．大气的保温作用(1）地面辐射释放能量的绝大部分被截留在对流层大气中.（2)大气逆辐射直接补偿地面的热量损失。探究点一大气的垂直分层下图为“大气的垂直分层示意图”。读图，回答下列问题。1．对流层的气温在垂直方向上的分布有何特点？该层的厚度随纬度如何变化？为什么？答案对流层的气温随高度的增加而降低。对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以高度大;高纬地区受热少,对流较弱，所以高度小。2．为什么对流层的天气复杂多变?答案对流层集中了大气几乎全部的水汽和杂质，有了成云致雨的必要条件。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送，在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨,所以对流层天气复杂多变。3．平流层的气温分布有何特点？原因是什么?飞机为什么选择在平流层飞行?答案平流层的气温随高度升高迅速上升，是因为该层的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收.该层上部热，下部冷,大气稳定，不易形成对流，大气以水平运动为主，利于高空飞行.4．臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么臭氧被誉为“地球生命的保护伞”?答案平流层。臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害.5．高层大气对人类生活有什么影响?答案有若干电离层，能反射短波无线电波，对无线电通信有重要作用。一、各层大气的分布及特点垂直分层高度分布主要特点与人类关系对流层高度因纬度而异：低纬度17～18km，中纬度10～12km，高纬度8～9km①气温随高度增加而递减;②空气对流运动显著;③天气现象多变与人类关系密切,人类就生活在对流层底部平流层由对流层顶部到50~55km①气温随高度增加迅速上升；②大气以水平运动为主,气流平稳是人类生存环境的天然屏障高层大气由平流层顶部到大气上界在80～500km高空,大气处于高度电离状态影响无线电短波通信二、逆温及其危害1．逆温现象：正常情况下，对流层的气温随高度增加而递减，且海拔每升高100m,气温约下降0。6℃。但在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而升高的现象或者气温随高度增加而降低的幅度小于垂直递减率，这种现象我们称之为“逆温"。如图所示。2．危害（1)出现多雾天气.早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系,它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故。（2）加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康.（3)对航空造成影响。“逆温”多出现在低空,多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。下图为“大气垂直分层示意图"。读图完成1～2题.1．图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是（）A．① B．②C．③ D．④2．对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于()A．Ⅰ层顶部 B．Ⅱ层底部C．Ⅱ层中部 D．Ⅲ层答案1.B2.D解析第1题，根据大气的密度、温度和运动特征,自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气,从温度变化趋势看，①②正确，但①曲线在Ⅱ层上半部气温变化出现错误,故只有②正确。第2题，高层大气(Ⅲ层)中存在若干电离层，影响无线电短波通信.探究点二大气的受热过程嫦娥五号探测器，是由中国空间技术研究院研制的中国首个实施无人月面取样返回的航天器.其计划在探月工程三期中完成月面取样返回任务，是中国探月工程的收官之战。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℃。1．请在下图中合适的位置标注太阳辐射、吸收(大气对太阳辐射）、反射（大气对太阳辐射)、地面辐射、大气逆辐射。答案2．大气对太阳辐射有什么作用？答案削弱作用。3．大气对近地面有什么作用？答案保温作用.4．近地面大气的主要、直接的热源是________。答案地面5．简要分析月球表面昼夜温差大的原因。答案月球表面无大气,白天，没有大气对太阳辐射的削弱作用，太阳辐射全部到达月面，使其温度很高；夜晚无大气逆辐射，大气的保温作用弱、月球表面散失热量多,使其温度很低.1．大气对太阳辐射的削弱作用作用特点参与作用的大气成分被削弱的辐射形成的自然现象反射作用无选择性云层、较大尘埃各种波长的太阳辐射夏季多云的白天，气温不太高散射作用有选择性大气分子、颗粒微小的尘埃波长较短的蓝、紫色光晴朗天空呈蔚蓝色无选择性颗粒较大的尘埃等各种波长的太阳辐射阴天、黎明天空呈灰白色吸收作用有选择性臭氧、水汽、二氧化碳紫外光、红外光2．大气对地面的保温作用大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收，实现了受热过程，而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下：3．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变暖的影响(2）应用于农业生产实践，提高生产效益利用温室大棚生产反季节蔬菜，利用烟雾防霜冻;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。如：高海拔地区——空气稀薄,大气的削弱作用弱，太阳能丰富;内陆地区——晴天多，阴雨天少，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。燃煤污染对雾霾天气的形成产生巨大的影响，为了改善空气质量，2017年北京煤改电新增18.9万户。下图为“大气的保温作用示意图”。读图回答3~4题。3．对地面起保温作用的是(）A．甲B．乙C．丙D．丁4．北京煤改电后，将导致()A．甲减弱 B．乙增强C．丙无变化 D．丁减弱答案3。C4.B解析第3题，图中甲是到达大气上界的太阳辐射、乙是到达地面的太阳辐射、丙是大气逆辐射、丁是地面辐射，对地面起保温作用的是大气逆辐射,C正确。第4题，北京煤改电后，二氧化碳排放量减少,大气对太阳辐射的削弱作用减弱，到达地面的太阳辐射(乙)增强，地面辐射（丁)增强，大气逆辐射(丙）减弱，B正确,C、D错误；对到达大气上界的太阳辐射甲没有影响，A错误.读图，完成1～2题。1．从大气垂直分层看，图示大气层是（)A．低纬度的对流层 B．中纬度的平流层C．高纬度的对流层 D．低纬度的平流层2．该层大气()A．随高度增加,温度增幅变小B．能够大量吸收红外线长波辐射C．以水平运动为主，有利于飞机高空飞行D．受强烈的太阳辐射呈电离状态答案1。B2.C解析图中显示的大气层高度在12～50千米之间,且温度随高度的增高而升高,因此可判断为中纬度平流层，该层大气以水平运动为主,有利于飞机高空飞行；该层大气能够大量吸收紫外线。地球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。据此回答3～5题.3．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4．近地面大气的主要、直接的热源是（）A．地面 B．太阳辐射C．大气辐射 D．大气逆辐射5．大气对地面的保温作用以及它在图中对应字母的组合，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3.B4.A5。D解析第3题，由图可直接读出，①是太阳辐射，②是地面辐射，③是大气逆辐射，④是大气反射、散射的太阳辐射。第4题，地面是近地面大气的主要、直接的热源。第5题，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。6．当地时间2月1日，危地马拉富埃戈火山在2018年首次喷发，火山灰形成巨大的“蘑菇云"进入大气层，形成火山灰云。结合“大气的受热过程示意图”，回答下列问题。(1)火山喷发形成的“蘑菇云"，削弱了到达地表的太阳辐射，该作用对应图中箭头________和________.（2)“蘑菇云”增强了射向地面的大气逆辐射，该作用对应图中箭头________。(3）从理论上讲,“蘑菇云”会使当地白天地面温度不至于__________，晚上温度不至于__________,昼夜温差会变__________。答案（1)①②(2）③(3)过高过低小解析第（1)题，读图判断①表示大气反射作用,②表示吸收作用，③表示大气逆辐射，④表示地面辐射。“蘑菇云”对太阳辐射的削弱作用主要表现为反射作用和吸收作用，即①和②。第（2）题，由上题分析知，表示大气逆辐射的箭头为③。第（3)题,理论上,“蘑菇云”白天对太阳辐射有反射和吸收作用，使地面温度不至于过高，夜晚对地面具有保温作用,使晚上气温不至于过低，当地昼夜温差会变小.下图为“大气垂直分层高度、温度和气压的变化图”。据此完成1～2题。1．关于图中内容的叙述，正确的是()A．大气垂直分层的依据是高度、温度和气压的变化B．随高度增加气温渐高，气压渐低C．距地面20千米处气压降为地面的一半D．对流层垂直方向上温度变化范围是－60～20℃2．关于图中①②层大气的正确叙述是()A．①层大气厚度随纬度增加而增厚B．②层因氧原子吸收紫外线而增温C．①层大气与人类关系最密切D．②层复杂的天气现象不利于飞行答案1。D2.C解析第1题，大气垂直分层的依据是温度随高度的变化；不同大气层,其温度的变化不同；距地面20km处气压不到地面的一半.排除A、B、C。第2题,由图知，①为对流层,②为平流层。对流层厚度与纬度呈负相关；平流层升温是因为臭氧吸收紫外光；对流层与人类活动关系密切；平流层天气晴朗,空气以水平运动为主，有利于飞行。气球作为探空的工具已经被广泛使用，如下图所示，假如一探空气球由地面上升至100千米处.据其可能探测到的现象，完成3~4题。3．探空气球记录的随高度升高气温变化的规律可能是(）A．递减→递增→递减B．递减→递减→递增→递增C．递增→递减→递增→递减D．递减→递增→递减→递增4．探空气球探测到水汽集中的大气层是()A．对流层 B．平流层C．中间层 D．热层答案3。D4。A解析第3题，探空气球在上升的过程中，依次经过对流层、平流层和高层大气，因此气温变化规律是递减→递增→递减→递增.第4题，水汽几乎全部集中在对流层。5．(2018·广东礼乐中学期中）各国交通部都规定“红灯停，绿灯行"的科学依据是()A．与大气对不同波长光的散射有关B．与大气逆辐射有关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答案A解析在可见光中，红色光的波长最长,不容易被散射，表现出较强的穿透能力，可使驾驶人员首先看到红灯，从而提醒驾驶员尽早减速以保证行车安全。(2018·湖南益阳期末)读下图，完成6～8题。6．图中表示大气逆辐射的箭头是（）A．①B．②C．③D．④7．对流层大气热量直接来自()A．①B．②C．③D．④8．与同纬度其他地区相比，青藏高原的太阳辐射较强，但气温较低，其原因是（）A．地形平坦，冬季风影响大B．湖泊多，调节气温能力强C．降水少,植被稀疏D．海拔高,空气稀薄答案6。B7。A8.D解析第6题，据图中箭头可知，①为地面辐射，②为大气逆辐射，③为射向宇宙的大气辐射,④为地面吸收的太阳辐射。因此表示大气逆辐射的箭头是②.故选B。第7题，对流层大气热量直接来自地面辐射，即①.故选A。第8题，青藏高原海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，因此太阳辐射强,但大气逆辐射弱，大气保温作用弱，因此气温较低。故选D。每年冬天，农业专家都要为西湖龙井茶树防冻支招。以下是两种常见的防冻措施:①覆盖防寒（寒潮来前，用网纱等覆盖茶树蓬面，以保护茶树。左图）；②熏烟驱霜（晚霜来前，气温降至2℃左右时点火生烟，以减轻晚霜冻害。右图)。据图完成9~10题。9．左图中的网纱在冬季主要能够（)A．防太阳暴晒B．防病虫害C．阻隔霜冻直接接触叶面D．防洪、防涝10．右图中的熏烟能够减轻霜冻，是因为烟雾能够(）A．使大气中二氧化碳浓度、烟尘增加，大气逆辐射增强B．使大气中水汽含量增加，太阳辐射增强C．使地面温度增加,地面辐射增强D．使大气温度增加，大气逆辐射增强答案9。C10.A解析第9题，网纱在冬季可阻隔霜冻直接接触茶树的叶片,从而减轻霜冻对茶树的冻害。第10题,熏烟驱霜的原理是增强大气逆辐射，对地面起到保温作用。（2018·广东耀华实验学校期末）下图为某地景观图和“大气受热过程示意图”。读图完成11~13题。11．在夏季,湛江的园林工人一般会给新栽大树覆盖黑色尼龙网(如上图)。这样做的目的是（)A．增加大气逆辐射，提高夜间温度B．阻止地面辐射，防止夜间温度过低C．增强地面辐射,提高树木存活率D．削弱太阳辐射，减少树木水分蒸腾12．拉萨郊区农民在冬季给蔬菜大棚覆盖黑色尼龙网的主要目的是对应下图中（）A．增强A，提高农作物存活率B．阻止B，防止夜间温度过低C．削弱C，提高夜间的温度D．增强D，增强作物水分蒸腾13．下列各自然现象中，主要由A产生的是（)A．夏天,多云的白天气温不会太高B．日落后的黄昏和日出前的黎明,天空仍是明亮的C．多云夜晚的气温比晴天的夜晚低D．初冬时节，多云的夜晚不易出现霜冻答案11.D12。A13.D解析第11题，夏季，湛江正午太阳高度大，太阳辐射强，覆盖黑色尼龙网，可以削弱太阳辐射，减少树木水分蒸腾,保护新栽的大树，故选D。第12题,拉萨郊区的农民在冬季给蔬菜大棚覆盖黑色尼龙网的主要目的是增强大气逆辐射，防止夜间温度过低,结合图，即增强A，提高农作物存活率。故选A.第13题，图中A是大气逆辐射，初冬时节,多云的夜晚不易出现霜冻，就是因为云层增强了大气逆辐射，对地面保温作用增强而不易出现霜冻，故选D。14．读“大气垂直分层示意图"，回答问题。(1)A是________层,该层气温随高度的变化特点是__________________________________________________________________________________________________________。(2)B是________层，该层气流平稳，适合于飞机飞行。（3）地球人造卫星在轨运行期间，主要是在大气中的________中运行,其返回时,在距地面10000米的高度内,所经历的气温变化特点是__________，原因是什么？（4）300千米以上的大气层气温高达1000℃以上，但其中运行的人造卫星不会被烧毁,主要原因是（）A．卫星与大气处于相对静止状态B．卫星在大气中高速运行，能很好地散热C．该层大气稀薄，卫星从中吸收的和与之摩擦产生的热量都有限D．该层大气密度很大，有利于卫星散热答案（1）对流气温随高度的增加而降低(2）平流（3）高层大气气温逐渐升高地面辐射是近地面大气的直接热源，越靠近地面,大气所获得的地面辐射热量越多.（4）C解析从图中各层高度数值可以看出，A是对流层，B是平流层，50千米以上是高层大气。各层的气温变化