2.1.2 大气圈和大气运动（教学课件）——高中地理鲁教版（2019）必修第一册

第一节 大气圈与大气运动第二章 从地球圈层看地表环境第二课时我们经常在田间地头看到很多大棚，那么这些大棚是用来干什么的呢？冬季种植蔬菜的大棚，即使外界气温零下，棚内温度可保持在 15℃以上，让黄瓜、番茄等作物正常生长；花卉大棚则通过调控温湿度，使牡丹、玫瑰等反季节开花，满足市场需求。问题蔬菜大棚、鲜花大棚，运用了什么原理呢？课标要求：运用图表资料，说明大气的组成和垂直分层，及其生产和生活的联系。 运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象①大气圈的组成和垂直分层结构及特点。②大气受热过程的原理及各环节作用。③热力环流和风的形成原理及应用。01重点①理解大气受热过程中各环节的能量传递和转换关系。②综合分析热力环流在不同情境下的形成过程及表现。③风的受力分析及风向、风速的确定。02难点目录C O N T E N T S02 大气的受热过程0150%7%43%太阳辐射的能量主要集中在可见光区，约占太阳辐射总量的50%。物体的温度越高，它辐射的能量最强的部分波长越短太阳表面温度约5700℃ 太阳辐射 短波辐射 太阳辐射能是地球表层最主要的能量来源散射吸收地面反射地面吸收大气层大气对太阳辐射的吸收具有选择性反射臭氧、氧原子 吸收紫外线CO2、水汽 吸收红外线太阳暖大地太阳辐射散射直接吸收1/5左右地面反射地面吸收1/2左右大气层反射太阳暖大地太阳辐射要穿过厚厚的大气层小部分被大气直接吸收（1/5）大部分到达地表（2/1）太阳辐射是地面的直接热源大气顶层太阳辐射散射吸收地面反射地表增温大气层反射大地暖太阳吸收地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源地面吸收太阳辐射而增温以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气太阳辐射物体的温度越高，它辐射的能量最强的部分波长越短地面辐射与太阳辐射相比，波长长得多其能量主要集中在红外波段散射吸收地面反射地面吸收大气层反射大地暖太阳吸收近地面大气吸收地面长波辐射后又以对流、传导等方式层层向上传递能量太阳辐射地面放出的长波辐射除少部分透过大气返回宇宙空间绝大部分(75%～95%)被对流层大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温地面的长波辐射是低层大气主要的热量来源散射吸收地面反射地面吸收大气层反射大气还大地吸收大气增温的同时形成大气辐射少部分能量射向宇宙空间大部分向下射回地面，称为大气逆辐射大气逆辐射太阳辐射大气逆辐射把热量还给地面，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原理太阳辐射太阳辐射反射吸收地面辐射吸收散射大气逆辐射大气辐射削弱作用保温作用短波长波“太阳暖大地”“大气还大地”“大地暖大气”大气对太阳辐射的反射作用散射作用吸收作用削弱作用的表现形式吸收作用有选择性，吸收强烈臭氧层对地球具有保护作用对流层二氧化碳和水汽吸收波长较长的红外线平流层臭氧和氧原子吸收波长较短的紫外线散射作用有选择性，波长较短的蓝紫光容易被空气分子和微小尘埃散射晴朗的天空呈蔚蓝色较大颗粒的尘埃各种可散射各种波长的太阳辐射，如阴天的天空呈灰白色反射作用无选择性，吸收各种波长的太阳辐射夏季多云的白天，气温不太高云层、尘埃具有反射作用应用多云的夜晚气温不会太低云层能像 “棉被” 一样阻挡地面辐射的热量散发到高空。地面白天吸收的热量在夜间通过辐射释放，云层会将大部分热量反射回地面，减少热量流失，从而使夜间温度保持相对较高。应用人造烟幕防御霜冻燃烧秸秆增加烟雾，二氧化碳等，增强大气逆辐射，提高温度。应用蔬菜大棚 玻璃花房白天，塑料薄膜、玻璃能让太阳短波辐射透射进入，而地面长波辐射却不能穿透散失，从而将热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。夜晚，由于覆盖材料的保温作用，室内气温不至于过低月球为什么昼夜温差极大不适合人类生存？地球因有大气层，白天大气可通过反射、散射削弱太阳辐射，避免地表过热；夜晚大气逆辐射能将地面散发的热量反射回地表，减少热量流失(即“保温效应”)。而月球几乎没有大气层，无法实现这一调节1.没有大气层的“保温”和“缓冲”作用月球为什么昼夜温差极大不适合人类生存？白天：太阳辐射毫无阻挡地直达月面，月面吸收大量热量，温度快速飙升；夜晚：没有大气逆辐射“锁住”热量，月面通过长波辐射迅速散热，热量直接流失到宇宙空间，温度急剧下降。1.没有大气层的“保温”和“缓冲”作用太阳辐射月球表面辐射月球表面辐射月球没有大气夜夜晚温度降至-183℃白天温度可达127℃白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，升温快，气温很高夜间，由于没有大气的保温作用，月球表面温度骤降，气温很低昼夜温差大月球为什么昼夜温差极大不适合人类生存？月球为什么昼夜温差极大不适合人类生存？月球表面主要由岩石和尘埃构成，这些物质的热容量极低(即吸收少量热量就会快速升温，失去热量后又会快速降温),且导热性差，无法将表面热量有效传递到内部储存。因此，白天太阳照射时，热量仅积累在月面表层，导致温度骤升；夜晚失去热源后，表层热量迅速散失，温度骤降。2.月球表面物质的热容量小，导热性差月球为什么昼夜温差极大不适合人类生存？地球上的海洋、湖泊等液态水可通过蒸发、吸热等过程调节气温，减少温差。但月球表面没有液态水，缺乏这一“天然温控系统”,进一步加剧了昼夜温度的极端差异。3.没有液态水的调节作用月球为什么昼夜温差极大不适合人类生存？月球的自转周期约27.3天，意味着一个昼夜周期长达约14个地球日：白天长时间受太阳直射，热量持续积累，温度升至极高；夜晚长时间处于黑暗中，热量持续流失，温度降至极低。4.昼夜时间长，热量积累与流失更彻底玻璃温室的效果与大气保温效果相似。寒冬季节的晴天，当你走进门窗关闭的封闭阳台时，会感到异常温暖。注：红色箭头代表地面长波辐射。图2-1-7玻璃暖房保温示意图2-1-8温暖的封闭阳台1.用温度计测量封闭阳台和室外的温度，算出它们的温度差。温度差可以直接测量(阳台的温度一般高于室外的温度)。玻璃温室的效果与大气保温效果相似。寒冬季节的晴天，当你走进门窗关闭的封闭阳台时，会感到异常温暖。注：红色箭头代表地面长波辐射。图2-1-7玻璃暖房保温示意图2-1-8温暖的封闭阳台2.结合图2-1-7、图2-1-8,说明封闭阳台温度较高的原因。由于玻璃的阻挡作用，封闭阳台的红外线长波辐射不能通过玻璃与室外的大气进行交换，室内(暖)外(冷)空气无法以对流等方式进行热量交换，使大部分热量保存在室内，所以，封闭阳台温度较高。玻璃温室的效果与大气保温效果相似。寒冬季节的晴天，当你走进门窗关闭的封闭阳台时，会感到异常温暖。注：红色箭头代表地面长波辐射。图2-1-7玻璃暖房保温示意图2-1-8温暖的封闭阳台3.在中纬度地区的植物园，采取什么措施可以使热带植物安全越冬?在中纬度地区的植物园，采取玻璃暖房保温措施可以使热带植物安全越冬。课堂小结02课堂小练03草莓喜温凉气候，喜光，不耐涝，根的生长温度为5～30℃，茎叶生长适宜的温度为20～30℃。冬季农户用白色塑料膜搭建大棚，黑色塑料膜覆盖草莓根部土壤，以保障草莓的正常生长。图a示意地气系统的热量传递，图b是重庆市某地草莓园景观图。据此完成下面小题。1.图a中( )A.①为对流层大气主要的直接热源B.④只有水汽、二氧化碳可以吸收C.④⑤均属于长波辐射D.⑤只在夜晚存在C解析：本题考查大气的受热过程。结合所学知识，地面辐射是近地面大气的直接、主要的热源，而①为太阳辐射，A错误；④为地面辐射，大气中的水汽、二氧化碳可以吸收，但不是只有它们可以吸收，B错误；④为地面辐射、⑤为大气逆辐射，两者均为长波辐射，C正确；⑤为大气逆辐射，白天夜晚都存在，气温高时强，一般白天强于夜晚，D错误。草莓喜温凉气候，喜光，不耐涝，根的生长温度为5～30℃，茎叶生长适宜的温度为20～30℃。冬季农户用白色塑料膜搭建大棚，黑色塑料膜覆盖草莓根部土壤，以保障草莓的正常生长。图a示意地气系统的热量传递，图b是重庆市某地草莓园景观图。据此完成下面小题。2.图b中白色塑料大棚和黑色地膜分别可以( )A.增加①、减少④B.增加③、减少⑤C.减少③⑥、保持地温D.减少②④、降低土温C解析：本题考查地膜的作用。结合所学知识，白色塑料膜使①少量减少，不可能增加，A错误；②反映的是云层对太阳辐射的反射作用，与白色塑料膜无关，D错误；白色塑料膜具有阻挡地面辐射及大气辐射热量损失的作用，减少了③⑥，B错误；白色塑料膜可以减少射向宇宙空间的地面辐射和大气辐射，减少③⑥，黑色地膜可以减少地面辐射的散失，保持地温，C正确辐射雾是指由于地表辐射冷却作用，地面气层水汽凝结而形成的雾，在初春、秋末和冬季较为常见。下图中甲图示意11月7日在我国西南地区某河谷上空形成的辐射雾，乙图为大气受热过程示意图。据此完成下面小题。3.甲图中的辐射雾形成主要是由于图乙中( )A.①强B.②强C.④弱D.⑤弱D解析：据材料可知，辐射雾是指由于地表辐射冷却作用，地面气层水汽凝结而形成的雾，在初春、秋末和冬季较为常见，晴朗少云的夜间或清晨，大气逆辐射弱，地面散热迅速，使近地面气层降温多，有利于水汽凝结，读图可知，①为太阳辐射，②为云层对太阳辐射的反射作用，④为地面辐射，⑤为大气逆辐射，故D正确，ABC不符合题意。故选D。辐射雾是指由于地表辐射冷却作用，地面气层水汽凝结而形成的雾，在初春、秋末和冬季较为常见。下图中甲图示意11月7日在我国西南地区某河谷上空形成的辐射雾，乙图为大气受热过程示意图。据此完成下面小题。4.推测甲图中辐射雾浓度最大的时刻可能出现在( )A.日出前后B.12时前后C.14时前后D.日落前后A解析：据材料可知，辐射雾指地表辐射冷却作用使地面气层水汽凝结而形成大雾，主要出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛的夜间或早晨，当近地面温度降至一天中最低时（日出前后）雾的浓度达到最大，故A正确，排除BCD。故选A。辐射雾是指由于地表辐射冷却作用，地面气层水汽凝结而形成的雾，在初春、秋末和冬季较为常见。下图中甲图示意11月7日在我国西南地区某河谷上空形成的辐射雾，乙图为大气受热过程示意图。据此完成下面小题。5.使辐射雾消散的热量传递过程是( )A.①→②→③B.②→③→④C.①→③→④D.③→④→⑤C解析：辐射雾消散是大气温度升高，水汽蒸发所致，而大气受热过程是：太阳辐射（①）穿过大气层被削弱，剩下的大部分太阳辐射到达地面太阳辐射（③），地面辐射被大气吸收（④）而增温，所以使辐射雾消散的热量传递过程是①→③→④，故C正确。故选C。《齐民要术》中有文字记载：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。常预于园中，往往贮恶草生粪。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜，此时放火做煴（无焰的微火），少得烟气，则免于霜矣。”下图为大气受热过程示意图。据此完成下面问题。6.使近地面大气温度升高的热量传递过程是( )A.①→②→③B.①→②→④C.②→③→④D.②→④→③解析：太阳辐射①经过大气层时，被大气削弱，到达地表的太阳辐射②加热地面，产生地面辐射④，地面辐射加热其上空大气，产生大气辐射和大气逆辐射③，使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是①→②→④，B正确，ACD错误。故选B。B《齐民要术》中有文字记载：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。常预于园中，往往贮恶草生粪。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜，此时放火做煴（无焰的微火），少得烟气，则免于霜矣。”下图为大气受热过程示意图。据此完成下面问题。7.“天雨新晴，北风寒切”造成“是夜必霜”的主要原因是( )A.多雨的夜晚，云层反射地面辐射，气温降幅大B.晴朗的夜晚，大气透明度高，大气逆辐射较弱C.北方的冷空气，加速地面蒸发，增强地面辐射D.雨后的夜晚，空气湿度大，吸收大气辐射较少解析：多雨的夜晚，云层厚，大气逆辐射强，大气对地面的保温作用强，地面温度下降幅度小，不易成霜，A错误；晴朗的夜晚，大气透明度高，云层少，大气逆辐射少，大气对地面的保温作用差，温度低，水汽容易凝结成霜，B正确；北方的冷空气，加速地面蒸发，属于潜热输送，会降低地面温度，从而减弱地面辐射，C错误；雨后的夜晚，空气湿度大，水汽多，吸收大气辐射较多，D错误。故选B。B《齐民要术》中有文字记载：“凡五果，花盛时遭霜，则无子。常预于园中，往往贮恶草生粪。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜，此时放火做煴（无焰的微火），少得烟气，则免于霜矣。”下图为大气受热过程示意图。据此完成下面问题。8.“放火做煴，少得烟气，则免于霜矣”，是因为“烟气”可以( )A.吸收大气逆辐射，增加地面湿度B.反射大气逆辐射，增加大气温度C.阻挡冷空气南下，防止冻害发生D.吸收地面辐射，增加大气逆辐射解析：根据所学可知“放火做煴，少得烟气，则免于霜矣”，是因为烟气可以吸收地面辐射，增加大气逆辐射，减少地面辐射热量损失，起到保温作用，使作物免受冻害，D正确，ABC错误，故选D。D