高中地理人教版 (2019)必修 第一册第二节 大气受热过程和大气运动第1课时导学案

第一课时　大气受热过程

一、大气的受热过程

1．能量来源：太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。

2．大气的受热过程

(1)A是太阳短波辐射，大气吸收较少。

(2)地面被加热，以B地面长波辐射的形式释放能量，大气吸收较多。

(3)近地面大气的直接热源：地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。

1．判断正误。

(1)大部分太阳辐射被大气吸收。(×)

(2)地面辐射属于长波辐射。(√)

2．大气最重要的能量来源是(　　)

A．太阳辐射 B．大气辐射

C．地球内部 D．地面辐射

答案　A

解析　太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。

3．分析对流层气温垂直变化的原因。

提示　对流层大气主要的、直接的热源是地面长波辐射。海拔越高，获得地面辐射越少，气温越低。

二、大气对地面的保温作用

1．大气增温原理

(1)对流层中的水汽、二氧化碳等，吸收长波辐射的能力很强。

(2)地面长波辐射的绝大部分被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。

2．大气的保温作用

(1)大气辐射属于长波辐射。

(2)大气辐射大部分射向地面，被称为大气逆辐射。

(3)大气辐射以大气逆辐射为主，对地面起到了保温作用。,1.判断正误。

(1)大气主要依靠水汽和二氧化碳吸收地面辐射。(√)

(2)大气辐射大部分射向宇宙空间。(×)

2．对地面具有保温作用的主要是(　　)

A．太阳辐射 B．大气辐射

C．大气逆辐射 D．地面辐射

答案　C

解析　大气辐射以大气逆辐射为主，将能量返还地面，实现对地面的保温作用。

3．“白天没有大气逆辐射”的说法正确吗？为什么？

提示　不正确。大气逆辐射始终存在，白天气温高，大气逆辐射强。

任务探究　大气对太阳辐射的削弱作用

某中学地理学习小组在某周末进行了为期两天的课外实践活动。活动中发现周六为阴天，周日为晴天。通过实践活动，该学习小组得出了以下结论：

(1)日出前的黎明，日落后的黄昏，天空仍然是明亮的。

(2)阴沉的天空呈现为灰白色，晴朗的天空呈现蔚蓝色。

(3)下图为两日气温日变化示意图。

据此探究下列问题：

(1)运用大气受热过程原理解释结论(1)和(2)中的现象。

(2)判断两条气温曲线代表的日期。

(3)阴天时，白天的气温较晴天________，为什么？

[成果展示]　(1)大气散射作用改变了太阳光的方向，日出前、日落后，天空仍然是明亮的。因各种波长的太阳辐射被云层散射，阴沉的天空呈现为灰白色；太阳光中的蓝紫色光易被散射，晴朗的天空呈现蔚蓝色。

(2)A曲线代表周日气温变化，B曲线代表周六气温变化。

(3)低　阴天时，大气对太阳辐射的削弱作用强，因而白天气温较低。

1．大气对太阳辐射削弱作用的三种方式

2．削弱作用与纬度的关系

3．削弱作用在实践中的应用

读大气受热过程图，回答(1)～(2)题。

(1)使近地面大气温度升高的热量传递过程顺序是(　　)

A．①—②—③ B．①—④—②

C．②—③—④ D．③—④—②

(2)青藏高原与同纬度地区相比太阳辐射强，主要是由于(　　)

A．大气削弱①辐射少 B．大气削弱②辐射少

C．地面削弱③辐射少 D．地面削弱④辐射少

科学思维

大气受热过程分析思路

第(1)题，太阳辐射到达地面之前经过了大气的削弱，地面吸收太阳辐射增温后以地面辐射方式散发热量，近地面大气吸收地面辐射后增温。第(2)题，青藏高原地势高，大气稀薄，能见度高，大气对太阳辐射削弱作用弱，太阳辐射强。

 [答案]　(1)B　(2)A

　　提升运用能力

太阳辐射经过大气的路程越短，其能量被大气削弱得越少，到达地面的太阳辐射越多，太阳辐射强度越大。读图，完成1～2题。

1．图中甲、乙、丙、丁四地太阳辐射最强和最弱的分别是(　　)

A．甲地、乙地 B．乙地、丙地

C．丙地、丁地 D．甲地、丁地

答案　D

解析　读图，根据纵坐标含义可知，甲地太阳辐射最强，丁地太阳辐射最弱。

2．产生乙现象的原因可能是(　　)

A．天空多云 B．天空晴朗

C．地势较低 D．地势平坦

答案　A

解析　太阳辐射经过的大气路径越长，大气对太阳辐射的削弱作用越强。读图可知，乙地太阳辐射经过大气路径较短，但太阳辐射较弱，可能是乙地多云，大气对太阳辐射削弱作用强造成的。

任务探究　大气的保温作用

拉萨和成都纬度基本相同，两城市的光照和气温却存在显著的差异。下表为两个城市气候资料。

据此探究下列问题：

(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。

(2)与成都相比，拉萨太阳辐射强、气温低。试分析原因。

[成果展示]　(1)见下图。

(2)拉萨地处青藏高原，海拔高，空气稀薄，大气能见度高，大气对太阳辐射削弱作用弱，太阳辐射强；空气稀薄，大气吸收地面辐射少，气温低。

1．大气的受热过程

地球大气的能量主要来自太阳辐射能。太阳辐射能透过大气到达地球表面，在地面和大气之间进行一系列能量转换(如下图所示)。其过程包括：①到达地球的太阳辐射能，一部分被大气吸收，但是吸收得很少。大部分被地面吸收，地面吸收太阳辐射能而增温，同时向外放出地面辐射。②近地面大气吸收了地面辐射的绝大部分，同时向外放出大气辐射。③大气辐射除小部分射向宇宙空间外，绝大部分以大气逆辐射的形式射向地面，从而对地面起到保温作用。

2．大气对地面的保温作用

3．保温作用在实践中的应用

　读大气热状况示意图，完成(1)～(2)题。

(1)对地面起保温作用是图中的(　　)

A．① B．② 

C．③ D．④

(2)雾霾天气时，图中的(　　)

A．①增强 B．②减弱

C．③增强 D．④增强

科学思维

大气的保温作用分析思路

第(1)题，大气逆辐射可以补偿地面热量，从而起到保温作用。第(2)题，大气中雾霾浓度升高使得大气吸收地面辐射增多，大气辐射增强，大气逆辐射随之也增强。

 [答案]　(1)D　(2)D

　　提升运用能力

下图为江门市2016年1月4～6日的天气状况示意图和大气受热过程示意图。读图，完成第1题。

1．关于江门市2016年1月4～6日的天气状况，下列描述正确的是(　　)

A．1月6日平均气温最高

B．1月6日昼夜温差最大

C．1月4日最易出现霜冻

D．1月5日恰逢暖空气过境

答案　A

解析　读图可知，1月4日，昼夜都是阴天，白天多云，云层对太阳辐射的削弱作用强，故白天气温较低；晚上多云，大气逆辐射强，气温较高。1月5日，昼夜都是晴天，白天云少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，故白天气温较高；晚上少云，大气逆辐射弱，气温较低。1月6日，白天是晴天，大气对太阳辐射的削弱作用弱，白天气温较高；晚上是阴天，晚上多云，大气逆辐射强，气温较高。

2．结合大气受热过程示意图，分析青藏高原昼夜温差大的原因是(　　)

①环节少　②环节多　③环节多　④环节少

A．①②③ B．①③④ 

C．②③④ D．①②④

答案　B

解析　青藏高原海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，即①环节少；大气对地面辐射的吸收较少，即②环节少；大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，③环节多；空气稀薄，大气逆辐射作用弱，④环节少。

教材活动巧点拨

[教材第35页活动]

思路点拨　1.对比左右两图，根据箭头差异进行判断。

2．根据大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温作用分析温差。

3．结合大气受热过程分析原因。

成果展示　1.大气对太阳辐射削弱作用(吸收、反射、散射)，大气辐射和大气逆辐射。

2．白天，大气对太阳辐射削弱作用强；夜晚，大气保温作用强；地球昼夜温差较小。

3．月球上没有大气层。白天，没有大气对太阳辐射的削弱作用，太阳辐射强，温度上升幅度大；夜晩，没有大气的保温作用，温度下降幅度大；故月球昼夜温差大。

地理实践深探索

方向与建议

1．观察交通信号灯的颜色，并运用大气受热过程原理解释原因。

2．调查周边农村地区，了解当地农民预防霜冻的方法。

3．统计当地连续几日的天气变化，运用大气受热过程原理解释相关地理现象。

展示与评价

略。

一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)

就整个地球大气来说，受热能量的根本来源是太阳辐射，太阳辐射能被大气接收和转化的过程十分复杂，其加热大气的过程大致可以用下图表示。读图，完成1～3题。

1．造成①②差异的原因是(　　)

A．大气对太阳辐射的削弱作用

B．大气对太阳辐射的散射作用

C．大气对太阳辐射的反射作用

D．大气对太阳辐射的吸收作用

答案　A

解析　读图可知，①和②都是太阳辐射，受大气对太阳辐射的削弱作用的影响，②小于①。大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射、散射三种方式。

2．与人们通常所称大气“温室效应”相关的主要过程有(　　)

A．①和② B．②和③

C．③和④ D．②和④

答案　C

解析　“温室效应”是指大气中温室气体过多，强烈吸收地面辐射(③)，使大气增温明显的现象。过多的温室气体会增强大气逆辐射(④)，保温作用强。

3．多云的天气昼夜温差较小，主要是因为(　　)

A．②增强，③减弱 B．②减弱，③增强

C．③增强，④减弱 D．②减弱，④增强

答案　D

解析　多云的天气，白天云层对太阳辐射的削弱作用强，到达地面的太阳辐射(②)减少，温度不太高；夜晚大气逆辐射(④)强，保温作用强，温度不太低，昼夜温差小。

下图为成都与拉萨某季节一天中气温变化曲线图。读图，回答4～5题。

4．拉萨和成都比较，一天中的气温日较差差异明显，原因是(　　)

A．纬度差异 B．经度差异

C．地形差异 D．人类活动差异

答案　C

解析　读图可知，拉萨气温日较差大于成都。拉萨地处青藏高原，海拔高，大气稀薄，昼夜温差大；成都地处四川盆地，云雾天多，昼夜温差小，故导致两地温差大小的因素为地形，C项正确。

5．下列现象与气温日较差关联大的是(　　)

A．早穿皮袄午穿纱 B．外出戴太阳帽

C．吃火锅除湿热 D．带雪地镜防阳光反射

答案　A

解析　早穿皮袄午穿纱，说明昼夜温差大，A项正确；外出戴太阳帽，主要体现太阳辐射强，B项错误；吃火锅除湿热，与气候湿热有关，C项错误；带雪地镜防阳光反射，与太阳辐射强有关，D项错误。

深秋、初冬时节是大雾多发期。读图，回答6～8题。

6．深秋、初冬时节是大雾多发期，这其中的道理是(　　)

A．昼夜温差较小，水汽易凝结

B．昼夜温差较小，水汽不易凝结

C．昼夜温差较大，水汽不易凝结

D．昼夜温差较大，水汽易凝结

答案　D

解析　深秋、初冬时节天气晴朗，大气逆辐射弱，昼夜温差大，夜晚降温快，水汽易凝结形成大雾。

7．白天的大雾天气使空气能见度降低的主要原因是(　　)

A．大雾削弱了地面辐射

B．大雾对太阳辐射具有反射作用

C．大雾改变了太阳辐射的波长

D．大雾增强了大气逆辐射

答案　B

解析　白天，大雾对太阳辐射的反射强，使光线很弱，大气能见度降低。

8．出现浓雾天气时，大气能见度较差，但红绿色的交通信号灯却很醒目，原因是(　　)

A．红、绿色光不容易被散射

B．红、绿色光最容易被散射

C．红、绿色光不容易被遮挡

D．红、绿色光不容易被吸收

答案　A

解析　散射作用具有选择性，波长较短的蓝紫色光最容易被散射，交通信号灯的红、绿色光不容易被散射，故显得很醒目，A项正确。

读下图，完成9～10题。

9．由甲到丁，太阳辐射能减少，其原因是(　　)

A．削弱作用 B．吸收作用

C．反射作用 D．散射作用

答案　A

解析　由甲到丁，到达地面的太阳辐射减少，与大气对太阳辐射的削弱作用有关，大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射、散射三种方式。

10．大气中长期滞留的火山灰会影响当地乃至全球气温，如1991年菲律宾皮纳图博火山喷发产生的火山灰使当年全球平均气温下降0.5 ℃，导致气温下降的主要原因受________的影响(　　)

A．A作用 B．B作用 

C．C作用 D．丁作用

答案　C

解析　火山喷发形成火山灰，滞留在空气中的火山灰对太阳辐射具有反射作用。

下面的甲图为南昌附近一个蔬菜大棚的照片，乙图为地球大气受热过程示意图，图中数字代表某种辐射。据此回答11～12题。

11．乙图中(　　)

A．①能量大部分被大气所吸收

B．②是近地面大气的根本热源

C．③只出现在夜晚，起保温作用

D．④表示散失的少量长波辐射

答案　D

解析　由乙图可判断出，①表示到达地球的太阳辐射，大气直接吸收的太阳辐射很少；②表示地面辐射，是近地面大气的直接热源；③表示大气逆辐射，白天和夜晚都存在；④表示射向宇宙空间的大气辐射，射向宇宙空间的大气辐射是地球损失的热量。

12．照片拍摄季节，南昌的农民一般会给大棚覆盖黑色尼龙网，而不是我们常见的白色塑料薄膜或者玻璃。照片拍摄的时间以及这样做的目的分别是(　　)

A．7～8月，削弱①以减少农作物水分蒸腾

B．10～11月，阻挡②以防止夜间温度过低

C．12月～次年1月，增加③以提高土壤的温度

D．6～7月，增强④以降低白天大气的温度

答案　A

解析　7～8月，南昌市正值伏旱天气，太阳高度大，太阳辐射强，大棚内温度上升过快、过高，农作物蒸腾作用强，水分损失多。覆盖黑色尼龙网可以削弱一部分到达大棚内部的太阳辐射，从而在一定程度上降低大棚内温度，减少农作物水分蒸腾。

二、综合题(共2小题，共52分)

13．读大气热力作用关联示意图，回答下列问题。(30分)

(1)图中①②③各表示什么辐射：

①________辐射；②________辐射；③________辐射。(6分)

(2)图中④表示大气对太阳辐射的________作用，包括⑤________、⑥________、⑦________三种形式。(8分)

(3)大气通过________对地面起到________作用。(4分)

(4)影响图中①的强度的最主要因素是________，其原因是什么？(8分)

(5)地面增温主要来自图中的________，大气受热主要来自图中的________。(填代号)(4分)

答案　(1)太阳　地面　大气逆

(2)削弱　吸收　反射　散射

(3)大气逆辐射　保温

(4)太阳高度　太阳高度越大，单位面积地面获得的热量越多；太阳高度越大，太阳辐射经过大气层的路程越短，被削弱得越少。

(5)①　②

解析　第(1)题，根据箭头指向可判断，①为太阳辐射，②为地面辐射，③为大气逆辐射。第(2)题，图中④表示大气对太阳辐射的削弱作用，包括吸收、反射和散射。第(3)题，大气吸收大部分地面辐射，通过大气逆辐射对地面起保温作用。第(4)题，图中①为太阳辐射，影响其强度的主要因素是太阳高度。太阳高度越大，单位面积地面获得的热量越多；太阳辐射经过大气层的路程越短，被削弱得越少。第(5)题，从大气的受热过程来看，太阳辐射是地面增温的主要来源，对应的是①；近地面大气的主要的、直接的热源是地面辐射，对应的是②。

14．读大气的保温作用示意图，回答下列问题。(22分)

(1)大气吸收太阳辐射的主要成分是平流层的________以及对流层的________和________。(6分)

(2)由图可知，大气对地面之所以具有保温作用，就是因为大气吸收________使大气增温，指出大气保温作用与天气变化的联系。(6分)

(3)太阳辐射和地面辐射相对而言，辐射波长较长的是________。(2分)

(4)在寒冷的冬天，农民往往在麦田边燃烧大量的秸秆来防御寒潮，试用所学知识解释其原理。(8分)

答案　(1)臭氧　水汽　二氧化碳

(2)地面辐射　晴天，保温作用弱；阴雨天，保温作用强。

(3)地面辐射

(4)燃烧秸秆产生的浓烟中含有大量二氧化碳，它可以强烈地吸收地面辐射使大气增温，然后大气又以大气逆辐射的形式把部分热量返还给地面，从而使地面辐射热量损失减少，降温减慢，减少寒潮造成的损失。

解析　第(1)题，大气吸收太阳辐射的主要成分是平流层的臭氧、对流层的水汽和二氧化碳。第(2)题，大气吸收地面辐射使大气增温，阴雨天的保温作用强于晴天。第(3)题，据实验得知，物体的温度越高，辐射的波长越短；反之越长。故太阳辐射为短波辐射，地面辐射为长波辐射。第(4)题，农民焚烧秸秆增加了大气中的二氧化碳，从而更多地吸收地面辐射，增强了大气逆辐射，故对地面起着保温作用。