高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第二节 大气受热过程导学案
展开目标1 大气对太阳辐射的削弱作用
1.大气对太阳辐射的削弱作用
2.到达地面的太阳辐射的地区差异
(1)到达地面的太阳辐射不是均匀分布的,而是由低纬度向两极递减。低纬度地区太阳高度大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射多。
(2)投射到地面的太阳辐射,并不能全部被地面吸收,其中又有一部分被地面反射回宇宙空间。地面对太阳辐射的反射率大小,取决于地面的性质,如颜色、干湿状况、粗糙程度等。
3.大气削弱作用原理的应用——分析某地太阳辐射能的丰歉
(1)高海拔地区(如青藏高原地区)
eq \x(地势高)→eq \x(空气稀薄)→eq \x(大气的削弱作用弱)→eq \x(太阳能丰富)
(2)内陆地区(如我国西北地区)
(3)湿润内陆盆地(如四川盆地)
材料一 歌曲《草原上升起不落的太阳》中唱道:“蓝蓝的天上白云飘,白云下面马儿跑……”
材料二 坚持打好蓝天保卫战,加强对雾霾形成的机理研究,提高应对的科学性、精准性,是社会关注的热点之一。
1.[综合思维]晴朗的天空为什么是“蓝蓝的”,天上的云层为什么是白色的?
答案 蓝光、紫光波长较短,容易被空气分子散射,故晴朗的天空呈现蔚蓝色。云层能反射太阳光,反射因为没有选择性,故反射光呈白色。
2.[地理实践力]分析浓雾天气能见度较低,但是交通信号灯却较醒目的原因。
答案 浓雾对太阳辐射有反射和散射作用,使到达地面的太阳辐射减少,降低能见度。红、绿色光的穿透力较强,不容易被散射,即使在能见度较低的情况下(如大雾天)也较容易被看见。
下图表示大气对太阳辐射的某种削弱作用。读图完成1~2题。
1.这种作用是( )
A.吸收 B.反射 C.散射 D.保温
2.下列现象不属于这种作用造成的是( )
A.晴朗的天空多呈蔚蓝色
B.日落后天空仍然很明亮
C.没有阳光直接照射的房内仍有亮光
D.夏天,多云的白天气温不会太高
答案 1.C 2.D
解析 第1题,读图可知,太阳辐射经过大气物质时,一部分太阳辐射被改变方向,引起太阳辐散向四周弥散,这种作用属于散射,C正确。第2题,云层越厚,云量越多,反射越强,因此夏天多云的白天气温不会太高,属于大气的反射作用,故选D。
(2022·河南开封模拟)“红灯停,绿灯行”是我们从小就知道的交通规则,交通信号灯颜色的选择也蕴藏着一些地理知识。据此完成3~4题。
3.交通信号灯选择红、黄、绿三种颜色的原理是( )
A.波长较短容易被吸收B.波长较长容易被吸收
C.波长较短不容易被散射D.波长较长不容易被散射
4.下列现象与此原理相似的是( )
A.日出日落时的霞光 B.晴天夜间温度低
C.海拔越高,气温越低 D.燃烧秸秆抵御寒潮
答案 3.D 4.A
解析 第3题,红色、黄色、绿色三种颜色在可见光中波长都较长,而波长较短的颜色容易被散射,交通信号灯选择波长较长的颜色,能够保证即使在阴雨、大雾天气,人们也能够清楚地看见信号灯的颜色。故D选项正确。第4题,日出日落时出现霞光属于大气的散射作用,霞光在日出前和日落后出现,这时太阳在地平线以下,红色光不容易被散射,穿过大气层照射到云层上,形成鲜艳夺目的彩霞。故A选项正确。
目标2 大气对地面的保温作用
1.请在上图中合适的位置标注太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射。
答案
2.大气的受热过程和大气对地面保温作用过程归纳如下:
3.大气保温作用原理的应用
(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响
eq \x(温室气体大量排放)→eq \x(大气吸收地面辐射增多)→eq \x(大气逆辐射增强,保温作用增强)→eq \x(气温升高)→eq \x(全球气候变暖)
(2)分析生活实践中的一些现象
矿物能源的大量使用,会使大气中二氧化碳的浓度不断提高;开发利用新能源,可以减少二氧化碳的排放,降低大气中二氧化碳的浓度。下面甲、乙两图反映的是开发利用新能源的两种途径。
1.[综合思维]冬季晴天时,在未采用任何取暖设备的条件下,图甲所示“阳光居室”室内的最高温度可达22 ℃。请分析“阳光居室”是如何达到这一保温效果的?
答案 大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面,地面吸收太阳辐射能而增温,并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气,地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面,从而将热量保留在居室内。同时,封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换,加强了保温效果。
2.[地理实践力]开发利用新能源,能够减缓全球变暖。请根据“温室效应”的原理,解释其原因。
答案 开发利用新能源使大气中二氧化碳减少,大气吸收的地面辐射也会减少,大气逆辐射会变弱,大气的保温作用减弱,使气温增高趋势减缓。
(2022·云南丽江期末)读“地球表面热量交换示意图”,完成1~2题。
1.由图中的热量交换过程可知,对图中数字标注箭头含义描述正确的是( )
①到达地面的太阳辐射 ②大气反射太阳辐射 ③地面吸收大气辐射 ⑤大气吸收地面辐射
A.①② B.②③ C.③⑤ D.①⑤
2.小明2021年1月5日(小寒)下晚自习时发现天有些阴沉,第二天7:00上学时草地上无霜,这一现象与图中哪些因素有关( )
A.①② B.③⑦ C.③⑤ D.④⑥
答案 1.D 2.C
解析 第1题,结合图可知,①为到达地面的太阳辐射,②为大气对太阳辐射的少量吸收,③为大气逆辐射,④为射向宇宙空间的大气辐射,⑤为地面辐射(大气吸收地面辐射),⑥为射向宇宙空间的地面辐射,⑦为到达大气上界的太阳辐射。故选D。第2题,小明在2021年1月5日(小寒)下晚自习时发现天有些阴沉,表明当天云层较厚,云层对地面辐射的吸收较多,夜间大气逆辐射较强,云层对地面的保温作用强,夜间降温幅度小,所以第二天
7:00上学时草地上无霜。主要与地面辐射与大气逆辐射有关,图中③为大气逆辐射,⑤为地面辐射,故选C。
熏烟驱霜是指霜冻来临前点火生烟,以减轻霜冻冻害(图1)。读“大气受热过程示意图(图2)”,完成3~5题。
3.熏烟能够减轻霜冻的原因是( )
A.削弱大气逆辐射 B.削弱太阳辐射
C.增强大气逆辐射 D.增强地面辐射
4.图2中反映近地面大气温度升高的热量传递过程是( )
A.①-②-③ B.①-④-②
C.②-③-④ D.③-④-②
5.大气中二氧化碳含量增多,会导致( )
A.大气吸收的①辐射减少
B.大气吸收的②辐射增多
C.返还地面的③辐射减少
D.地面吸收的④辐射增多
答案 3.C 4.B 5.B
解析 第3题,熏烟增加了大气中的颗粒物和二氧化碳,能够增强大气逆辐射,C正确。第4题,近地面大气温度升高的热量传递过程是:太阳辐射经过大气层时,被大气削弱一部分,大部分到达地面,地面吸收太阳辐射而升温,地面升温后,向外释放地面辐射,大气吸收地面辐射而升温。因此过程是①-④-②。B正确。第5题,二氧化碳能强烈吸收红外线。大气中二氧化碳含量增多,大气吸收的①辐射(太阳辐射中的红外线)增多,A错误;大气吸收的②辐射(地面辐射即长波辐射)增多,B正确;返还地面的③辐射(大气逆辐射)增多,C错误。地面吸收的④辐射(太阳辐射)减少,D错误。
(2022·安徽安庆市期中)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。下图为“大气受热过程示意图”。据此完成1~2题。
1.图中①②③④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
2.下列地理现象,按其内在联系连线正确的是( )
A.“东方的天空泛起了鱼肚白”——大气的反射作用
B.“清凌凌的水,蓝莹莹的天”——大气的吸收作用
C.“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”——大气的保温作用
D.“天际霞光入水中,水中天际一时红”——大气的温室效应
答案 1.B 2.C
解析 第1题,由于大气层中的水汽、尘埃和二氧化碳对太阳的短波辐射吸收能力较弱,因此大部分太阳辐射能直接到达地表,地表在吸收了太阳短波辐射后,不断增温的同时释放长波辐射,近地面大气对地面的长波辐射具有很强的吸收能力,从而使大气增温,并通过大气逆辐射把热量还给地面。因此图中①为太阳辐射、②为大气的削弱作用、③为地面辐射、④为大气逆辐射。故选B。第2题,“东方的天空泛起了鱼肚白”——大气的散射作用,A错误;“清凌凌的水,蓝莹莹的天”——大气的散射作用,B错误;“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”意思是秋天了,山明水净,夜晚已经有霜;满树的枝叶已经有红有黄,体现的是晴天的夜晚大气的保温作用弱,C正确;“天际霞光入水中,水中天际一时红”——水对光的反射作用,D错误。
下图中各箭头及其代表符号①、②、③、④、⑤表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用,其中包括太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、削弱作用(吸收、反射和散射)。完成3~4题。
3.白天多云时,气温比晴天低,主要是因为( )
A.①增强 B.②增强
C.③增强 D.④减弱
4.利用人造烟雾来防御霜冻的原理是( )
A.减弱① B.增强②
C.改变③的辐射方向 D.增强④
答案 3.A 4.D
解析 第3题,据图可判断出①为大气对太阳辐射的削弱作用,②为到达地面的太阳辐射,③为地面辐射,④为大气逆辐射,⑤为射向宇宙空间的大气辐射。白天多云时,①所代表的云层对太阳辐射的削弱作用增强,使得到达地面的太阳辐射减少,气温较低,故选A。第4题,人造烟雾可增加大气中颗粒物和二氧化碳,它们能强烈吸收地面的长波辐射③,并增强大气的逆辐射④,起到对地面的保温作用,来防御霜冻,D正确。
截至2020年8月31日我国已经有相当多的地方步入秋天的“门槛”。图1为“2020年8月31日发布的我国季节分布示意图”,图2为“大气受热过程简图”。据此完成5~6题。
5.与A地相比,新疆大部分地区依然“留恋”夏日,其主要影响因素对应于图2中的( )
A.①较弱 B.②较弱
C.③较弱 D.④较强
6.与东部地区相比,云南大部分地区已经步入秋天,主要原因是( )
A.晴天多 B.白昼长
C.纬度低 D.地势高
答案 5.A 6.D
解析 第5题,与A地相比,新疆大部分地区依然“留恋”夏日,主要原因是新疆地处内陆地区,气候干旱,晴天多,①大气的削弱作用小,故A正确。②到达地面的太阳辐射增强,故B错;③地面辐射增大,故C错;④大气的保温作用较弱,故D错。第6题,与东部地区相比,云南大部分地区已经步入秋天,其主要影响因素是地势高,大气较东部地区稀薄,大气的逆辐射作用减小,保温作用减弱,气温低,所以较早地步入秋天,故D正确。
(2022·河北保定月考)2020年11月28日,佛山某学生在微信朋友圈分享傍晚最美的天空(左图)。右图为“大气受热过程示意图”。完成7~8题。
7.该学生拍摄的“最美天空”,这种现象出现在( )
A.对流层 B.平流层
C.高层大气 D.臭氧层
8.“最美天空”的形成与右图中相关的环节是( )
A.①大气吸收 B.②大气反射
C.③大气散射 D.④大气逆辐射
答案 7.A 8.C
解析 第7题,微信图上信息表明,“最美天空”是因为天空中出现了红彤彤的晚霞,晚霞中有大量红色云块。四个选项中,只有对流层有大量水汽和尘埃,加上该层对流运动显著,容易凝结成云,因此这种现象出现在对流层。故选A。第8题,读右图可知,图中①、②、③、④分别表示大气对太阳辐射的反射作用、大气对太阳辐射的吸收作用、大气对太阳辐射的散射作用、大气逆辐射。“最美天空”是因为天空中出现了红彤彤的晚霞,日落前后,阳光通过厚厚的大气层,波长较短的蓝紫色光被空气分子大量散射掉,波长较长的红光透过大气层到达地表,从而形成红色天空,当空中的尘埃、水汽等杂质越多时,其色彩愈显著,如果有云块,云块也会染上橙红艳丽的颜色,从而形成图中的晚霞景观。由此判断,“最美天空”的形成与③大气散射密切相关。故选C。
读“地球表面受热过程图”,完成9~11题。
9.图中序号表示大气逆辐射的是( )
A.① B.② C.③ D.④
10.图中所示近地面大气的热量主要来自( )
A.① B.② C.③ D.④
11.从数量上看,①>②的原因是( )
A.大气对①具有削弱作用B.②大部分被大气吸收
C.①大部分被大气吸收D.②大部分被地面吸收
答案 9.D 10.C 11.A
解析 第9题,由图示信息及所学知识可知,①表示太阳辐射,②表示到达地面的太阳辐射,③表示地面辐射;④表示大气逆辐射。故选D。第10题,近地面大气的热量主要来源于地面辐射,选C。第11题,①>②主要是因为大气对太阳辐射具有削弱作用,能够吸收、反射和散射部分太阳辐射。故选A。
(2022·甘肃省民乐县第一中学期末)合理应用大棚种植技术,可以提高蔬菜供应的品质和产量。近年来,二氧化碳施肥(指提高大气二氧化碳浓度)成为大棚种植中增产效果极为显著的一项新技术。下图为近年来南京地区不同季节常见的两种大棚景观。A大棚覆盖白色塑料薄膜,B大棚覆盖黑色尼龙网。读图完成12~13题。
12.关于A、B两种大棚说法正确的是( )
A.A大棚常见于冬春季节,可以防止热量散失过快,有利于增产
B.A大棚可以保证作物更好地进行呼吸作用,有利于提高蔬菜品质
C.B大棚常见于夏季,主要是为了减少夜晚大气逆辐射
D.B大棚可以提高蔬菜的蒸腾作用,进而有效提高棚内湿度
13.下列关于二氧化碳施肥增产的原因说法正确的是( )
A.二氧化碳直接吸收大气辐射
B.二氧化碳施肥提高了光能的利用效率
C.二氧化碳加大了昼夜温差
D.二氧化碳施肥量有季节差异
答案 12.A 13.B
解析 第12题,A大棚覆盖白色塑料薄膜,常见于冬春季节,可以防止热量散失过快,有利于增产,A正确;A大棚内呼吸作用受到抑制,不利于提高蔬菜品质,B错误;B大棚覆盖黑色尼龙网,黑色尼龙网可以吸收白天的太阳辐射,使到达地面的太阳辐射减弱,常见于夏季,C错误;B大棚可以减少蔬菜的蒸腾作用,不能提高棚内的湿度,D错误。第13题,二氧化碳是植物进行光合作用的原料,二氧化碳施肥能加强光合作用,提高光能的利用效率,B正确。
(2021·河北部分名校联考)辐射雾是指由于地表辐射冷却作用,近地面大气水汽凝结而形成的,在初春、秋末和冬季较为常见。下面甲图示意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14~16题。
14.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
15.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
16.使辐射雾消散的热量传递过程是( )
A.①→②→③ B.②→③→④
C.①→③→④ D.③→④→⑤
答案 14.D 15.A 16.C
解析 第14题,晴朗少云的夜间或清晨,大气逆辐射弱,地面散热迅速,使近地面大气降温多,有利于近地面大气水汽凝结而形成雾。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。第15题,据材料可知,辐射雾是指由于地表辐射冷却作用使近地面大气水汽凝结而形成的,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。第16题,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:①太阳辐射穿过大气层被削弱,剩下的大部分太阳辐射到达地面(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。
(2022·江苏镇江期中)地膜覆盖是一种现代化农业生产技术,进行地膜覆盖栽培一般都能获得早熟、增产的效果,其优点表现在增温、保温、保水、保持养分、增强光效和防除病虫害等几个方面。结合下图,完成17~18题。
17.我国华北地区在春播时进行地膜覆盖,可有效提高地温,保障农作物的正常发芽、生长,其原理主要是( )
A.减弱了地面辐射的散失
B.增强了大气逆辐射
C.增强了太阳辐射
D.增强了对太阳辐射的吸收
18.山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜,其主要作用是( )
A.减弱地面辐射,保持地温
B.反射太阳辐射,降低地温
C.反射太阳辐射,增强光效
D.吸收太阳辐射,增加地温
答案 17.A 18.C
解析 第17题,早春时气温较低,通过地膜覆盖,减少了地面辐射的散失,起到保温作用,可保障农作物正常发芽、生长,A正确。第18题,山东胶东的一些果农夏季在苹果树下覆盖地膜,主要作用是反射太阳辐射,增加光效,使苹果着色更加均匀,提高苹果品质,C正确;树下覆盖地膜能减弱地面辐射,保持地温,但夏季气温高,不需要保温,A错;覆盖地膜能反射一部分太阳辐射,不是为了降低地温,B错误;覆盖地膜,减少了地面对太阳辐射的吸收,D错误。
初冬时节,北方地区的很多城市道路两侧的树木都被涂白,就像穿了“白裙”,树木涂白是指用涂白剂(主要成分是生石灰和硫磺等)将树干涂成白色,一般涂刷至距地面1.1~1.5米的高度。据此完成19~20题。
19.城市绿化部门给城区行道树穿“白裙”的主要目的是( )
A.防止牲畜啃食,保护树木
B.增加营养,提高抵抗力
C.杀菌、杀虫、防冻害
D.防止火灾的发生
20.树木涂白后( )
A.夜晚树干散热量增加 B.白天树干吸热量减少
C.夜晚树干吸热量增加 D.树干的昼夜温差增大
答案 19.C 20.B
解析 第19题,生石灰和硫磺有杀菌、杀虫的作用,涂抹在树干上还可以起到保温的作用。第20题,树木涂白后,白天反射阳光的性能增强,树干吸热量减少;夜晚因有涂白剂的覆盖,散热量减少,树干的昼夜温差减小,避免树干冻裂。
21.某学校地理兴趣小组做了如下实验。据此完成下列各题。(12分)
实验一 做两个相同规格的玻璃箱(如下图),甲底部放一层土。中午同时把两个玻璃箱放在日光下。
实验二 两支同样的温度计静置在阳光下十分钟。
(1)实验一的主要目的是测试( )(2分)
A.大气的“温室效应”
B.太阳辐射强弱的影响因素
C.一天中最高气温出现的时刻
D.对流层大气主要的直接热源是地面
(2)甲玻璃箱温度计应该比乙玻璃箱温度计的读数________(填“大”或“小”)一些。为什么?(5分)
(3)实验二中放入瓶中的温度计的读数会________(填“大”或“小”)一些。为什么?(5分)
答案 (1)D
(2)大 有土层的玻璃箱吸收的太阳辐射多,产生的地面辐射也强。
(3)大 太阳辐射可穿透玻璃瓶使瓶内气温升高,而玻璃可阻挡瓶内热量向外散发,所以瓶内气温会高一些。
解析 (1)实验一是对有土层的玻璃箱和没有土层的玻璃箱进行温度比较,主要目的是测试对流层大气主要的直接热源是地面,D正确。该实验测试不出“温室效应”,A错。从图中看,太阳光线没有差异,不是测试太阳辐射强弱的影响因素,B错。一天中最高气温出现的时刻从实验中读不出来,C错。(2)甲玻璃箱有土层,比没有土层的乙玻璃箱温度高。原因是有土层的玻璃箱比没有土层的玻璃箱吸收太阳辐射多,产生的地面辐射多。(3)放入瓶中的温度计读数会大一些,原因是太阳辐射为短波辐射,穿透能力强,可穿透玻璃瓶,使玻璃瓶内气温升高。大气辐射为长波辐射,穿透能力差,玻璃可阻挡瓶内热量向外辐射,导致瓶内气温高一些。课程标准
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。
学习目标
1.运用示意图、视频、模拟实验等,说明大气受热过程。2.运用示意图,说明大气保温作用的基本原理。3.运用大气受热过程原理,解释相关地理现象。
削弱方式
作用特点
参与作用的大气成分
削弱对象
形成的现象
反射作用
无选择性,反射光呈白色
云层和较大颗粒的尘埃。其中云层越低、越厚,云量越多,反射越强
所有波长的太阳辐射
夏季多云的白天,气温不太高
散射作用
有选择性
空气分子、颗粒微小的尘埃
波长较短的蓝光、紫光
晴朗的天空呈现蔚蓝色
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
水汽和二氧化碳(对流层)
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的很少,大部分可见光能够透过大气射到地面上,太阳辐射不是对流层大气主要的直接热源
臭氧(平流层)
主要吸收波长较短的紫外线
臭氧层对地球生物具有保护作用
过程
图示
名称
形成机制
热量来源
大气的受热过程
Ⅰ
太阳暖大地
太阳辐射穿过厚厚的大气层,小部分被大气反射、散射和吸收,大部分到达地球表面
太阳辐射是地面的直接热源
Ⅱ
大地暖大气
地面吸收太阳辐射后升温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给对流层大气
地面是对流层大气主要的直接热源
大气对地面的保温作用
Ⅲ
大气还大地
大气增温的同时形成大气辐射,一部分向上射向宇宙空间,大部分向下射向地面,称为大气逆辐射
通过大气逆辐射,把热量还给地面
现象
原因
夜晚多云时气温比晴天高
夜晚多云时,大气逆辐射强,地面散失热量少
晚秋或冬季霜冻多出现在晴朗的夜晚
晴朗夜晚,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,保温作用弱
利用人造烟雾防霜冻
人造烟雾能增强大气逆辐射,减少地面热量的散失
高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第二节 海水的性质和运动学案: 这是一份高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第二节 海水的性质和运动学案,共14页。学案主要包含了波浪,潮汐等内容,欢迎下载使用。
高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第二节 海水的性质和运动导学案: 这是一份高中地理湘教版 (2019)必修 第一册第二节 海水的性质和运动导学案,共17页。
高中湘教版 (2019)第五章 地球上的植被与土壤第二节 土壤的形成导学案: 这是一份高中湘教版 (2019)第五章 地球上的植被与土壤第二节 土壤的形成导学案,共15页。