地理第二节 大气受热过程和大气运动课时训练

第5课  大气的受热过程和保温作用

知识点01  大气的受热过程

1，大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。

2，投射到地球上的太阳辐射，要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播的过程中，小部分被大气吸收或反射，大部分到达地球表面。

3，到达地球表面的太阳辐射，被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。

4，近地面大气吸收地面长波辐射以后，以对流、传导等方式层层向上传递能量。

5，从大气的受热过程看，大气对太阳短波辐射吸收较少，太阳短波辐射能够透过大气到达地面；大气对地面长波辐射吸收较多，绝大部分地面长波辐射被大气截留。所以，地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源，对流层大气的热量主要也是来源于此。

【知识拓展】

逆温：在一定条件下，对流层某一高度会出现气温高于理论气温，甚至是气温随高度的上升而升高的现象。

逆温现象的形成及消失过程如下图所示：

逆温现象使大气垂直对流运动受阻，主要影响有：成雾、大气污染、影响航空

【即学即练1】读下图“大气受热过程示意图”，完成下列小题。

1．图中序号含义正确的是（   ）

A．①太阳辐射 B．②地面辐射 C．③大气逆辐射 D．④削弱作用

2．近地面大气的主要直接热源是（   ）

A．① B．② C．③ D．④

【答案】

1．A

2．C

【分析】

1．

图示表示大气受热过程，①表示到达大气上界的太阳辐射，A正确；太阳辐射穿过大气会被大气削弱，则②表示到达地面的太阳辐射，B错误。地面吸收了太阳辐射向外辐射能量则③表示地面辐射，C错误；大气吸收地面辐射并向外辐射，其中射向地面的④表示大气逆辐射，大气逆辐射把能量还给地面，对地面起保温作用，D错误。故选A。

2．

近地面大气对太阳短波辐射吸收不强，而对地面长波辐射具有很强的吸收能力，所以近地面大气的主要直接热源是地面长波辐射，由上题分析可知，图中③表示地面辐射，C正确，ABD错误。故选C。

知识点02  大气的保温作用

1、对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。因此，地面长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间外，绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。

2、大气在增温的同时，也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外，大部分向下射向地面，其方向与地面辐射方向相反，故称大气逆辐射。

3、大气逆辐射把热量传给地面，这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。

【知识拓展】

1，大气反射：起到削弱太阳辐射的作用（大气削弱作用）。

比如：夏季晴朗的白天气温比阴天高，因为晴天大气削弱作用弱，到达地表的太阳辐射多。

2，大气逆辐射在生活中的常见实例：

大气中CO2浓度增加，使大气吸收的地面辐射增多，导致大气逆辐射增强，全球气温升高；

阴天的夜晚比晴朗的夜晚气温高，因为大气逆辐射强；

霜冻多发生于冬半年晴朗的夜晚，因为大气逆辐射弱；

人造烟幕可以防霜冻，因为人为增强了大气逆辐射。

3，影响昼夜温差的主要因素

【即学即练2】下图是“大气热力作用关联示意图”，读图回答下面小题。

1．近地面大气的热量主要直接来自

A．a B．b C．c D．d

2．冬季农民用人造烟幕防止农作物受冻，图中箭头能表示其原理的是

A．a B．b C．c D．d

【答案】

1．B

2．C

【分析】

1．近地面大气的热量主要直接来自地面辐射，从图中可以看出b代表地面热量传递到大气当中，属于地面辐射，选择B项。

2．冬季农民用人造烟幕防止农作物受冻，主要是增加二氧化碳的浓度，增加大气逆辐射，加强对地面的保温作用，图中箭头c代表大气的热量传递给地面，属于大气逆辐射，选择C项。

考法01   大气的受热过程

1，大气的受热过程

（1）大气热量的根本来源：太阳辐射。大气热量的主要的直接来源：地面辐射。考试时常考查两者的区别。

（2）大气受热的过程。考试时经常以示意图的形式，考查大气受热过程中的每个环节。

【典例1】 下图为大气受热过程示意图。读图完成下面小题。

1．图中②表示大气的（   ）

A．反射作用 B．吸收作用 C．辐射作用 D．保温作用

2．中共十八大报告中，“美丽中国”成为社会各界关注的新概念。倡导低碳生活，减少C02排放可以使（   ）

A．①增强 B．②增强 C．③减弱 D．④减弱

【答案】

1．A

2．C

【分析】

1．

读图可知，②表示照射到云层上的太阳光被反射回宇宙空间。因此②表示大气的反射作用。故选A。

2．

C02对地面辐射具有较强的吸收作用。大气吸收的地面辐射越多，返还地面的能量越多；大气将吸收的能量返还地面被称为大气逆辐射。图中①代表太阳辐射，②代表大气对太阳光（太阳辐射）的反射作用，③代表大气逆辐射，④代表地面辐射。故选C。

【点睛】

对流层大气的受热过程可简单概括为：太阳热大地，大地暖大气，大气还大地。

考法02  大气的保温作用

1，大气中吸收地面长波辐射的主要成分：水汽、二氧化碳等。

2，大气逆辐射：方向与地面辐射相反，补偿了地面辐射损失的热量，起到保温作用。考试时这是本节考试重点内容，常常以不同天气状况或不同地区的昼夜温差等形式出现。

【典例2】谚语说“十雾九晴”（主要指深秋、初春和冬季的夜晚），意思是指雾多发生在晴天，这是因为

A．大气中水汽多 B．晴天时固体杂质多

C．晴天时大气运动缓慢 D．晴天时大气逆辐射弱，地面降温快

【答案】D

【分析】

本题考查大气的受热过程和大气的保温作用。

【详解】

十雾九晴考查的大气受热过程和保温作用的分析，主要是因为晴天的辐射升温和降温幅度大导致空气中的水气饱和度变化幅度大引起的，具体而言，晴天时,由于缺少云层的保温作用,因此下垫面的昼夜温差大。由于晴天夜晚云层薄，故而大气逆辐射作用较弱，温度低，水汽易凝结，从而形成大雾天气，据此判断D正确，ABC错误，故选D。

题组A  基础过关练

下面的左图为某同学做的模拟温室效应的小实验示意图，右图为太阳辐射略图。据此完成下面小题。

1．左图中两支同样的温度计静置在阳光下，一刻钟后，瓶外的温度计读数与透明玻璃瓶内的温度计读数相比

A．大 B．小

C．相同 D．难以判断

2．拉萨与宜昌纬度相当，但年太阳辐射总量比宜昌大，光照充足，因此有“日光之城”的美誉，这主要与图中的哪个序号代表的因素有关

A．① B．② C．③ D．④

【答案】

1．B

2．B

【分析】

1．本题考查大气的保温作用，太阳光透过玻璃瓶射进瓶内，但是由于玻璃瓶的存在热量传递出去的少，因此瓶中气温升高更快，温度高，而瓶外温度升高慢，温度较低，B正确。故选B。

2．拉萨位于青藏高原，海拔高，大气稀薄，太阳辐射被削弱的少，图中②表示削弱作用，B正确。故选B。

3．2010年10月25日印度尼西亚发生地震，从10月25日到11月22日默拉皮火山多次喷发，造成重大人员伤亡。

火山喷发产生的火山灰云团对其覆盖地区影响是

A．增强了大气反射作用，使气温增高 B．减弱了大气反射作用，使气温降低

C．增强了大气逆辐射，使昼夜温差变小 D．减弱了大气逆辐射，使昼夜温差变小

【答案】C

【详解】

本题主要考查大气的受热过程。结合所学知识，火山喷发产生的火山灰云团白天，增强了大气反射作用，使气温升温慢，故A错误；增强了大气反射作用，可能使气温降低，故B错误；增强了大气逆辐射，白天气温不会太高，晚上气温不会太低，使昼夜温差变小，故C正确；增强了大气逆辐射，使昼夜温差变小，故D错误，故选C。

《齐民要术》有一段描述：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。”据此完成下面小题。

4．造成“是夜必霜”的原因主要是（   ）

A．①增强 B．②减弱 C．③减弱 D．④增强

5．嘉兴地区的蔬菜大棚在夏季覆盖黑色尼龙网目的是（   ）

A．增强① B．削弱② C．增强③ D．削弱④

【答案】

4．C

5．B

【分析】

4．结合所学知识可知，“是夜必霜”时夜晚晴朗，天空无云，大气逆辐射即大气的保温作用比较弱，夜晚气温比较低，这种天气状况下容易产生霜冻；因此，图中③环节减弱是造成“是夜必霜”的主要原因，C正确。故选C。

5．黑色的尼龙网的透明度比较差，对太阳辐射具有强烈的削弱作用。结合所学知识，读图可知图中的②为到达地面的太阳辐射，由此可知黑色的尼龙网可以使得图中②环节减弱，B正确。故选B。

6．中新社北京2015年11月9日电秋冬之交本是天高云淡，层林尽染的季节。但由于同期中国北方陆续进入供暖季，每年此时，中国北方也随之进入“雾霾季”。雾由水汽凝结形成，霾由大量PM2.5等颗粒物飘浮在空气中形成。如图为大气受热过程示意图。图中甲、乙、丙、丁分别代表（   ）

A．太阳辐射、大气的削弱作用、地面反射、大气辐射

B．太阳辐射、大气的削弱作用、地面辐射、大气逆辐射

C．地面辐射、大气的削弱作用、太阳辐射、大气逆辐射

D．太阳辐射、大气辐射、地面辐射、大气逆辐射

【答案】B

【详解】

甲由太阳指向地面，代表太阳辐射；乙包括吸收、反射和散射，代表大气对太阳辐射的削弱作用；丙由地面指向大气，代表地面辐射；丁由大气指向地面，代表大气对地面的保温作用，即大气逆辐射。B正确，ACD错误。故选B。

题组B  能力提升练

下图为“大气受热过程示意图”，据此完成下面小题。

1．大气受热升温的过程主要包括（   ）

A．甲→乙→丙 B．丙→丁 C．甲→乙 D．丙

2．我国北方秋季多云的夜晚比晴朗的夜晚气温高，原因是（   ）

A．甲辐射比较强 B．乙辐射比较强

C．丙辐射比较弱 D．丁辐射比较强

【答案】

1．A

2．D

【分析】

1．大气的能量根本来源是太阳辐射，太阳辐射（甲）进入大气层，经大气层削弱后，一部分太阳辐射（乙）到达地面，地面吸收太阳辐射（乙）获得能量而增温，然后以地面辐射（丙）的形式向外传递能量，大气吸收地面辐射（丙）而升温，因此大气受热升温的过程主要包括甲、乙、丙，A正确，BCD错误。故选A。

2．读图可知，图中甲、乙、丙、丁分别表示到达大气上界的太阳辐射、到达地表的太阳辐射、地面辐射和大气逆辐射。我国北方秋季多云的夜晚，由于云层较厚，大气逆辐射（丁）较强，夜晚地面损失能量速度较慢，降温幅度较小，气温较高，而晴朗的夜晚大气逆辐射（丁）弱，夜晚地面损失能量速度较快，降温幅度较大，气温较低，D符合题意；夜晚甲和乙辐射不存在，排除A、B；如果地面辐射（丙）辐射较弱，则大气直接获得的能量较小，而气温较低，不符合题意，排除C。故选D。

【点睛】

影响昼夜温差的主要因素有天气状况和地面性质等。晴朗天气时，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温较高，夜晚大气对太阳辐射的保温作用弱，气温较低，昼夜温差大；多云天气时，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，气温不高，夜晚大气对太阳辐射的保温作用强，气温不太低，昼夜温差小。陆地热容量小，升温快、降温快，昼夜温差相较大；海洋热容量大，升温慢、降温慢，昼夜温差相对较小。

下图为大气受热过程示意图，其中①②③④分别表示四种不同的辐射类型。据此完成下面小题。

3．图中对地面起保温作用的是（   ）

A．① B．② C．③ D．④

4．若大气中的水汽和云量减少则（   ）

A．①减弱 B．②减弱 C．③减弱 D．④增强

【答案】

3．C

4．C

【分析】

3．读图可知，图中①、②、③、④分别表示太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射和射向宇宙空间的大气辐射。太阳辐射是地面的直接热源，太阳辐射对地面的加热，不能称为保温作用，A不符合题意；地面辐射是地面损失能量的方式，对地面不起保温作用，B不符合题意；大气逆辐射对地面热量进行补偿，使得地面损失能量不致于过快，因此对地面起保温作用，C符合题意；射向宇宙空间的大气辐射地地球表面损失能量的方式，不对地面起保温作用，D不符合题意。故选C。

4．大气中的云量和水汽减少时，大气对太阳辐射的削弱作用减弱，使到达地面的太阳辐射①会增加，A错误；到达地面的太阳辐射①增加，地面获得的能量增加，则地面辐射②增强；大气中的云量和水汽减少时，大气吸收地面辐射可能减少，导致大气逆辐射③和射向宇宙空间的大气辐射④均会减弱，C正确、D错误。故选C。

【点睛】

大气对地面具有保温作用，地面吸收太阳短波辐射增温，产生地面长波辐射，大气中的二氧化碳和水汽强烈吸收地面的长波辐射而增温，大气逆辐射对地面热量进行补偿，这是大气对地面起保温作用的最直接的表现。

5.大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。其合理的解释是火山爆发导致（   ）

A．大气中的二氧化碳浓度增加 B．大气逆辐射减弱

C．地球表面长波辐射增强 D．到达地面的短波辐射减弱

【答案】

D

【分析】

二氧化碳具有保温作用，二氧化碳浓度增加不会造成地表温度下降，A错；大规模的火山爆发，产生大量漂浮的火山灰，大气能更多的吸收地面的长波辐射，大气逆辐射增强，B错；大规模的火山爆发，产生大量漂浮的火山灰，会阻挡太阳辐射，使到达地面的短波辐射减弱，地面吸收热量减少，地面长波辐射减弱，C错，D正确。故选D。

6．读地球大气热量传递与平衡示意图，回答下列问题。

（1）冬半年的霜冻灾害多发生在晴朗的夜间，其原因是_________________，这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程有关。

（2）多云的白天比晴天气温低，原因是_______________，这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程相关。

（3）对流层大气温度随高度的增加而递减，原因是_____________，这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程有关。

（4）受人类活动的影响，大气中的二氧化碳含量增多，全球气温升高，产生温室效应。运用大气受热过程原理解释其原因。

【答案】（1）晴夜少云，大气逆辐射弱，大气对地面保温作用弱，气温下降快  丙

（2）白天多云，云层反射作用强，大气对太阳辐射的削弱作用强  甲

（3）地面是对流层大气主要的直接热源  乙

（4）大气中二氧化碳含量增多，对地面长波辐射的吸收能力增强，大气增温幅度大，大气辐射增加，大气逆辐射增强，大气对地面的保温作用增强，温室效应增强。

【分析】

本题以地球大气热量传递与平衡图为载体，考查大气的受热过程相关知识，学科素养方面注重考查综合思维和地理实践力。

【详解】

（1）读图可知，图中甲表示大气对太阳辐射的反射作用、乙表示地面辐射、丙表示大气逆辐射，晴朗的夜间云量少，大气逆辐射作用弱,大气对地面保温作用弱，气温下降快，气温低，水汽凝结形成霜冻，与丙有关。

（2）多云的白天，云层较厚，大气对太阳辐射的反射作用强，而晴天云层较薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，故多云的白天比晴天气温低,与甲有关。

（3）对流层大气温度随高度的升高而降低，原因是对流层大气增温的直接能量来源是地面辐射，海拔越高，对流层大气获得地面辐射越少，气温越低，即与乙有关。

（4）大气中二氧化碳增多，大气吸收地面红外线长波辐射的能力增强，大气升温，从而使大气辐射增强，射向地面的大气辐射增强，即大气逆辐射增强，大气逆辐射体现了大气对地面的保温作用，大气保温作用增强，故温室效应增强。

7．读大气受热过程示意图，回答下面问题。

（1）图中字母A表示____、E表示____、H表示____，其中属短波辐射的是____（填写字母）

（2）从辐射数量上看A>D表明大气对太阳辐射具有____作用，方式有B____、C是____。

（3）晴天与阴天的气温日较差哪个大?为什么？____

【答案】太阳辐射    地面辐射    大气逆辐射    A    削弱作用    （大气对太阳辐射的）吸收    （大气对太阳辐射的）反射    晴天日温差大，晴朗的白天少云，大气对太阳削弱作用弱，最高温较高；晴朗的夜晚大气对地面的保温弱，最低温较低；所以晴天日温差大。（或阴天的白天大气对太阳削弱作用强弱，最高温较低高；阴天的夜晚大气对地面的保温强弱，最低温较高低；所以阴天日温差小。）   

【分析】

本题考查知识点为对流层大气的受热过程，可简单概括为太阳热大地、大地暖大气、大气还大地。

【详解】

（1）图中A来自地球大气层之外，应为太阳辐射；E来自地面，为地面辐射；H来自大气层，与地面辐射方向相反，应为大气逆辐射。太阳辐射属于短波辐射，地面辐射和大气逆辐射属长波辐射。

（2）D为射向地面的太阳辐射，从图中看，D的数量明显小于A。A为太阳辐射，进入大气层后，大气层中的臭氧等对太阳辐射中的紫外线部分具有很强的吸收作用，但因臭氧含量少，因此只有一小分部被大气吸收，即图中B；大气中的云层对太阳辐射具有反射作用，即图中C，以上信息说明大气对太阳辐射具有削弱作用，故A>D。

（3）与阴天相比，晴朗的白天少云，因此大气对太阳削弱（主要是反射）作用弱，最高温较高；与阴天相比，晴朗的夜晚空气中水汽含量少，对地面辐射的吸收作用弱，散失到宇宙空间的太阳辐射（G）多，大气对地面的保温弱，最低温较低。因此晴天日温差大。

题组C  培优拔尖练

 普吉岛及周围39个小岛（7°45′N～8°15′N和98°15′E～98°40′E之间）为世界著名旅游度假区。下图为普吉岛月降水量及月平均气温的变化。据此完成下面小题。

1．普吉岛上每年3、4月份（   ）

①太阳辐射强  ②大气削弱作用弱  ③地面反射作用弱  ④大气保温作用强

A．①② B．③④ C．①③ D．②④

2．每年5月～10月是普吉岛旅游淡季的原因是（   ）

A．阴冷潮湿 B．植被枯黄 C．昼短夜长 D．天气多变

【答案】

1．A

2．D

【分析】

本题主要大气受热过程及普吉岛气候特点，侧重考查读图分析能力。
1．根据材料可知，普吉岛位于低纬地区，3、4月份正午太阳高度大、太阳辐射强，降水少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，①②正确；地面反射作用的强弱取决于地面的性质和状态，③错误；3、4月份，降水少，天气晴朗，大气保温作用弱，④错误，A项正确，BCD项错误。故选A。

2．5月～10月受赤道低气压带控制，对流强烈，多暴雨、台风、雷电，天气多变，D项正确；该段时间最低温都在27摄氏度左右，不会感觉太冷，A项错误；此时降水较多，植被茂盛，B项错误；普吉岛纬度位置靠近赤道，昼夜长短变化不大，C项错误。故选D。

【点睛】

本题解题关键在于能够结合图中普吉岛不同月份气温和降水的特点进行分析得出答案。

某中学地理兴趣小组为验证二氧化碳对温室效应的增强作用，用玻璃瓶设计了以下实验（图a）并获了相关数据（图b）。完成下面小题。

3．影响该时段数据变化（图b）的因素是（   ）

①纬度 ②太阳高度 ③下垫面状况 ④天气状况

A．①④ B．②③ C．②④ D．③④

4．实验小组认为两组实测数据的差距与预估相比不够显著，下列改进措施合理的是（   ）

A．将瓶子悬空放置 B．将瓶底涂成黑色 C．将温度传感器放至瓶底 D．将纵坐标间隔扩大

【答案】

3．C

4．B

【分析】

3．图b表示的空气和CO2的温度随时间的变化状况；该时段内的纬度、下垫面状况均不会有变化；太阳高度角的变化影响太阳辐射的强度，进而影响空气温度，一天中太阳高度随时间的变化而变化；天气状况的变化也会影响气温的变化，②④正确。故选C。

4．将瓶子悬空放置，二氧化碳的保温作用减弱，减弱了效果，A错误；将内瓶底涂成黑色增加地面吸收的太阳辐射，从而增加二氧化碳的保温作用，B正确；将温度传感器放至瓶底则测量的不是空气的温度，C错误；将纵坐标间隔扩大不能使实测数据变化，D错误；故选B。

【点睛】

影响大气温度的因素有纬度、海陆位置、地形、洋流、天气状况等；第二题若对比显著则应从增强CO2的保温作用入手，大气主要通过吸收地面辐射而升温，所以增强地面温度能够增强地面辐射，从而增强大气温度。

5．读图一“大气垂直分层”图和图二大气受热过程示意图，回答下列问题。

（1）图一中大气的垂直分层中与人类关系最密切的是____层，该层大气升温的直接热源是_____，气温在垂直方向上的变化特点是_____。

（2）图 一中利于高空飞行的是_____层，其热量的主要来源是____。

（3）图二中①表示_____辐射，④表示_____辐射。

如今，低碳生活逐渐在我国兴起，潜移默化地改变着人们的生活。低碳生活可以理解为：减少二氧化碳的排放，低能量、低消耗、低开支的生活方式。

（4）倡导低碳生活，可以使____（读图二选择填空）。

 A．①减弱B．②增强C．③增强D．④减弱

（5）北京市郊区利用温室大棚种植香蕉、木瓜等南方水果。在温室大棚内，大气可以吸收更多的______（填图二中数字），大气温度升高，同时____（填图二中数字）增强，______作用增强，满足南方水果生长的热量条件。

（6）暑假去西藏旅游，需准备防晒霜、厚衣服等物品。这是由于青藏高原海拔高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射的______作用弱，太阳辐射强；夜晚大气对地面的______作用弱，气温低。

【答案】对流    地面    随海拔升高气温降低    平流    臭氧直接吸收紫外线升温    太阳    大气逆    D    ③    ④    大气对地面的保温    削弱    保温   

【分析】

本题主要考查大气垂直分层以及大气受热过程的相关知识。

【详解】

(1) 与人类关系最密切的是人类生活所在的对流层。对流层大气的直接热源是地面。对流层气温随海拔升高而降低。

(2)利于高空飞行的是平流层，主要原因是流层大气平稳，天气晴朗，能见度高。平流层的臭氧层吸收太阳辐射中的紫外线导致升温，是平流层热量的主要来源。

(3)图二中，①太阳射向地球，表示太阳辐射。④从大气射向地面，表示大气逆辐射。

(4) 图二中，①为太阳辐射、②为大气辐射射向宇宙空间的部分、③为地面辐射、④为大气逆辐射，低碳生活，可使大气逆辐射④减弱，D正确。

(5)在温室大棚内，大气可以吸收更多的③地面辐射，大气温度升高，同时使④大气逆辐射增强，大气对地面的保温作用增强。

(6) 青藏高原海拔高，空气稀薄，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，太阳辐射强。夜晚大气对地面的保温作用弱，气温低。