地理第三节 大气受热过程与热力环流第一课时学案
展开第一课时 大气的受热过程
课标呈现·素养导读 | 主干知识·宏观把握 | |
课程标准 | 运用示意图，说明大气受热过程并解释相关现象。 | |
核心素养 | 1.通过动画视频、相关图文资料等，分析大气的受热过程，并能够运用相关原理解释某些地理现象，培养学生综合思维的学科核心素养。 2.通过在室外对不同天气的观察，了解不同天气中大气受热状况的差异，提高学生地理实践力的学科核心素养。 3.应用大气受热状况的原理，指导人们的生产与生活，培养学生人地协调观的学科核心素养。 | |
大气的受热过程
1．大气热量的根本来源：太阳辐射。
2．大气对太阳辐射的削弱作用
序号 | 削弱作用 | 成因或特性 |
① | 反射作用 | 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 |
② | 散射作用 | 太阳辐射通过大气的过程中遇到空气分子、尘粒、云滴等，会改变辐射的方向，向四面八方发生散射 |
③ | 吸收作用 | 具有选择性：臭氧强烈吸收紫外线；水汽和二氧化碳主要吸收红外线 |
3.大气对地面的保温作用
(1)能量来源：地面是大气主要的直接热源，即大气主要是吸收A地面辐射而增温。
(2)保温原理：大气辐射大部分以B大气逆辐射的形式把热量返还给地面，对地面起到保温作用，人们通常称之为大气的“温室效应”。
4．影响
(1)降低白天近地面的气温，提高夜间气温，缩小气温日较差。
(2)为生物的生长发育和人类的活动提供了适宜的温度条件。
一、判断题
1．近地面大气的热量主要来源于太阳辐射。(×)
2．大气对太阳辐射的吸收具有选择性。(√)
3．白天没有大气逆辐射。(×)
4．太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。(√)
5．月球表面没有大气层，因此月球表面的温度高于地球表面温度。(×)
二、选择题
1．地球大气最重要的能量来源是( )
A．太阳辐射 B．地面辐射
C．矿物能 D．地热能
答案：A
2．晴朗天空呈蔚蓝色反映大气对太阳辐射的削弱作用是( )
A．反射 B．散射
C．吸收 D．保护
答案：B
3．下列属于短波辐射的是( )
A．地面辐射 B．大气辐射
C．大气逆辐射 D．太阳辐射
答案：D
三、填空题
读三种辐射关系示意图，回答下列问题。
(1)填写图中数码代表的事物名称：②_______________、③_______________、④_______________。
(2)大气对太阳辐射的削弱作用包括A____________作用、B____________作用和散射作用。
(3)近地面大气直接的、主要的能量来源是___________。
(4)与阴雨天相比，晴天昼夜温差________(大或小)。
答案：(1)太阳辐射 地面辐射 大气逆辐射
(2)吸收 反射 (3)地面 (4)大
探究点
———————— 从生活中学 ————————
一、地理情境激趣
下图为我国部分地区入秋的时间分布状况。秋季分为三候“一候凉风至；二候白露生；三候寒蝉鸣”。
二、核心素养培优
1．分析导致图示区域入秋时间差异的主导因素。(综合思维)
提示：图示信息显示我国入秋时间由北向南推迟，主要是热量条件差异所致，而热量的纬度差异则由太阳辐射的纬度不同所造成的。
2．“白露生”是指秋季近地面早晨易出现雾，分析其主要原因。(综合思维)
提示：雾的形成主要是由降温所造成，秋季晴朗的早晨，大气逆辐射弱，热量散失多，降温幅度大，易出现浓雾天气。
3．举例深秋的夜晚做好农作物保温的具体措施。(地理实践力)
提示：在田野里熏烟。
———————— 在探究中悟 ————————
一、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 | 紫外线、红外线 |
|
二、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：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 | |
1 | 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 |
2 | 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 |
3 | 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，它将大部分热量还给地面 | 通过大气逆辐射把热量还给地面 |
三、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。
四、利用热力作用解释生活中的现象
现象 | 原因 |
晴朗天空呈蔚蓝色 | 晴天时，太阳光中的蓝、紫色光易被散射 |
阴沉天空呈灰白色 | 阴天时，云层厚，大部分太阳光被反射 |
日出前、日落后天空明亮 | 大气的散射作用改变了太阳光的方向 |
白天多云时气温比晴天低 | 多云时，云层反射作用强，到达地面的太阳辐射减少 |
夜晚多云时气温比晴天高 | 夜晚多云时，大气逆辐射强，地面散失的热量少 |
晚秋或寒冬霜冻多出现在晴朗的夜晚 | 晴朗的夜晚大气逆辐射弱，热量散失多，地面气温低，易出现霜冻现象 |
青藏高原光照强但气温低 | 高原上空气稀薄，大气削弱作用弱，但保温作用也弱 |
利用烟雾防霜冻 | 烟雾能增强大气逆辐射，减少地面热量的散失 |
果园中铺沙或鹅卵石 | 防止土壤水分蒸发的同时能增加昼夜温差，有利于水果糖分积累 |
———————— 到实践中用 ————————
读大气受热过程示意图，其中箭头表示不同的辐射，完成1～2题。
1．近地面大气主要的、直接的热源是( )
A．① B．②
C．③ D．④
2．人类活动排放的二氧化碳增多，会导致( )
A．①减弱 B．②增强
C．③增强 D．④减弱
解析：1.D 2.C 第1题，据图中箭头特点可知，①为来自大气上界的太阳辐射，②为云层反射作用，③为大气逆辐射，④为地面辐射。据图可知近地面大气主要的、直接的热源是地面辐射，故选D。第2题，人类活动排放的二氧化碳增多，则会增强大气逆辐射，故选C。
读大气受热过程示意图，完成3～5题。
3．图中与大气保温作用密切相关的是( )
A．①吸收 B．②吸收
C．④大气逆辐射 D．③地面吸收
4．大气的热量主要直接来自图中的( )
A．①吸收 B．地面辐射
C．④大气逆辐射 D．太阳辐射
5．倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中( )
A．①吸收减弱 B．③地面吸收增强
C．②吸收减弱 D．④大气逆辐射增强
解析：3.C 4.B 5.C 第3题，图中与大气保温作用密切相关的是④大气逆辐射，补偿了地面辐射散失的热量。①吸收的是太阳辐射，对大气影响小。②吸收的是地面辐射，是大气升温的主要直接来源。③地面吸收的是太阳辐射，使地面增温。第4题，大气的热量主要直接来自图中的地面辐射，地面是大气热量的主要直接来源。①吸收的是太阳辐射，大气直接吸收的太阳辐射热量很少。④大气逆辐射是大气释放热量。第5题，倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中②吸收减弱，大气吸收的地面辐射减少，大气增温减慢。①吸收对大气温度影响小。③地面吸收的是太阳辐射，不受二氧化碳减少影响。④大气逆辐射减弱。
1．大气对太阳辐射的反射没有选择性，而大气对太阳辐射的吸收具有选择性。如，水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线。
2．大气对太阳辐射的反射作用主要是大气中的云层和较大颗粒的尘埃对太阳辐射的反射作用。
3．大气对太阳辐射的散射作用具有选择性，可见光中波长较短的蓝光和紫光容易被散射，故晴朗的天空呈蔚蓝色。
4．大气逆辐射把地面辐射损失的部分热量还给地面，对地面具有保温作用。
5．云层越厚，空气湿度越大，大气逆辐射越强。
6．物体温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之则越长。故太阳辐射是短波辐射，地面辐射和大气辐射、大气逆辐射是长波辐射。
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