第一節(jié)　大氣的熱狀況與大氣運(yùn)動第1課時　大氣的受熱過程學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解大氣對太陽輻射的吸收、反射作用。2.理解太陽輻射、地面輻射和大氣輻射之間的關(guān)系。(難點(diǎn))  3．掌握大氣的受熱過程和大氣保溫作用的基本原理。(重點(diǎn)、難點(diǎn))1．大氣熱量的根本來源：太陽輻射。2．大氣受熱過程的三個環(huán)節(jié)(1)太陽輻射穿過大氣層。(2)太陽輻射到達(dá)地面。(3)地面吸收太陽輻射增溫的同時，再把熱量傳給大氣。3．大氣對太陽輻射的三種削弱作用(1)削弱作用的成因或特性代號削弱作用成因或特性①反射作用大氣中的云層和較大的塵埃對可見光的作用②散射作用大氣中的空氣分子或細(xì)小塵埃對可見光的作用③吸收作用具有選擇性：臭氧強(qiáng)烈吸收紫外線；水汽和二氧化碳主要吸收紅外線(2)太陽輻射分布不均①表現(xiàn)：由低緯度向兩極遞減。②原因：低緯度地區(qū)太陽高度角大，太陽輻射經(jīng)過大氣層的路徑短，被大氣削弱的少，地面吸收的太陽輻射多。高緯度地區(qū)相反。4．大氣對地面的保溫作用(1)能量來源：地面是大氣主要的直接熱源，即大氣主要是吸收A地面輻射而增溫。(2)保溫原理：大氣輻射大部分以B大氣逆輻射的形式把熱量返還地面，對地面起到了保溫作用，人們通常稱之為大氣的“溫室效應(yīng)”。(3)影響：①降低白天近地面的氣溫，提高夜間溫度，縮小了氣溫日較差。②為生命活動提供了適宜的溫度條件。[特別提醒]　大氣逆輻射始終是存在的，且白天因氣溫較高，大氣逆輻射更強(qiáng)。但夜晚大氣逆輻射作用更重要。(1)大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性。 (　　)(2)太陽輻射是近地面大氣的直接熱源。 (　　)(3)低緯度太陽高度角大，太陽輻射被削弱的多。 (　　)(4)大氣逆輻射對地面起到保溫作用。 (　　)(5)晴天晝夜溫差大的原因是  (　　)①白天大氣削弱作用強(qiáng)　②白天大氣削弱作用弱　③夜晚大氣保溫作用強(qiáng)　④夜晚大氣保溫作用弱A．①③　　　　　　 B．②④C．②③   D．①④【提示】　(1)√　(2)×　地面輻射是近地面大氣主要的、直接的熱源。(3)×　低緯度太陽高度角大，太陽輻射被削弱的少。(4)√(5)B 大氣對太陽輻射的削弱作用“藍(lán)藍(lán)的天上白云飄，白云下面馬兒跑，揮動鞭兒響四方，贊歌更嘹亮，要是有人來問我，這是什么地方，我就驕傲地告訴他，這是我的家鄉(xiāng)。”——《草原上升起不落的太陽》問題1　(綜合思維)根據(jù)材料分析，晴朗的天空為什么呈蔚藍(lán)色？提示：空氣分子對太陽輻射可見光中的藍(lán)色光散射最強(qiáng)。問題2　(綜合思維)云層對太陽輻射有何影響？提示：云層能反射太陽輻射。云層越厚，云量越多，反射作用越強(qiáng)。問題3　(綜合思維)為什么大氣直接吸收的太陽輻射并不多？提示：因為太陽輻射的能量主要集中在可見光部分，而大氣主要是吸收太陽輻射中波長較短的紫外線部分和波長較長的紅外線部分，對可見光部分吸收很少。                    作用形式參與作用的大氣成分削弱的波長范圍作用特點(diǎn)實(shí)例吸收臭氧(平流層)紫外線吸收強(qiáng)烈，有選擇性，對可見光吸收得很少平流層氣溫隨海拔增加而上升水汽、CO2(對流層)紅外線反射較大顆粒塵埃、云層各種波,長同樣,被反射無選擇性，云層越厚，反射越強(qiáng)夏季多云的白天，氣溫不會太高(偏低)散射空氣分子、微小塵埃波長較短的可見光(藍(lán)光、紫光)向四面八方散射，有選擇性晴朗的天空呈蔚藍(lán)色顆粒較大的塵埃、霧粒、小水滴各種波,長同樣,被散射無選擇性陰天的天空灰蒙蒙的三種削弱作用，以反射作用為最強(qiáng)，大氣對太陽輻射中能量最強(qiáng)的可見光吸收得很少，大部分可見光能夠透過大氣透射到地球表面。1．讀下圖，完成(1)～(2)題。(1)低層大氣的主要直接熱源是(　　)A．地面　　　　　　　　 B．太陽C．大氣   D．大氣逆輻射(2)大氣對地面的保溫作用及其在圖中對應(yīng)字母的組合，正確的是(　　)A．到達(dá)地面的太陽輻射——AB．大氣的散射作用——DC．大氣的吸收作用——BD．大氣的逆輻射作用——C(1)A　(2)D　[由圖示可知A為太陽輻射，B為地面輻射，C為大氣逆輻射，D為大氣的反射作用。大氣對太陽輻射的直接吸收能力弱，地面才是大氣的直接熱源。太陽通過太陽輻射“暖”地面，地面利用地面輻射“暖”大氣，大氣以逆輻射形式起到了保溫作用。] 大氣對地面的保溫作用在古老的神話傳說中，月亮上的“廣寒宮”終年深冷幽寂，實(shí)際上“廣寒宮”并不是一直都是深冷幽寂的。在有太陽照射時，“廣寒宮”可以達(dá)到130°C的高溫，在沒有太陽照射時，溫度下降到－180℃～－170℃。問題1　(綜合思維)為什么有太陽照射時，“廣寒宮”可以達(dá)到130℃的高溫？【提示】　月球上沒有大氣層，缺少對太陽輻射的削弱作用。問題2　(綜合思維)為什么沒有太陽照射時，“廣寒宮”溫度會下降到－180℃～－170℃？【提示】　月球上沒有大氣層，夜間沒有大氣逆輻射，缺少大氣的保溫作用。                  太陽輻射是大氣熱量的根本來源，熱量在地面與大氣之間的傳遞過程如下圖所示：由上圖可知，大氣對地面保溫作用的過程可歸納如下表：圖示名稱具體過程熱量來源Ⅰ太陽暖大地太陽輻射到達(dá)地面，地面吸收后增溫太陽輻射Ⅱ大氣還大地大氣增溫后形成大氣輻射，其中向下的部分稱為大氣逆輻射，它將大部分熱量還給地面，對地面起到保溫作用大氣逆輻射　Ⅲ大地暖大氣地面增溫后形成地面輻射，大氣吸收后增溫地面輻射地面晝夜溫差大小的分析思路分析晝夜溫差的大小要結(jié)合大氣受熱過程原理，主要從地勢高低、天氣狀況、下墊面性質(zhì)幾方面分析。地勢高低地勢高→大氣稀薄→白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大天氣狀況晴朗的天氣條件下，白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大下墊面性質(zhì)下墊面的比熱容大→地面增溫和降溫速度都慢→晝夜溫差小，如海洋的晝夜溫差一般小于陸地  2．讀圖，完成(1)～(3)題。(1)當(dāng)?shù)孛孑椛渥顝?qiáng)時(　　)①地面溫度最高　②大氣接收的熱量繼續(xù)增多　③太陽輻射最強(qiáng)　④大氣逆輻射最強(qiáng)A．①③　　　　 B．②④C．③④   D．①②(2)對地面起保溫作用的是(　　)A．a   B．bC．c   D．d(3)當(dāng)大氣中的云量和水汽含量增加時(　　)①箭頭f可能增強(qiáng)　②箭頭b可能增強(qiáng)　③箭頭c可能增強(qiáng)　④箭頭a可能增強(qiáng)A．①②④   B．②③④C．①③④   D．①②③(1)D　(2)C　(3)D　[第(1)題，地面輻射最強(qiáng)時，地面溫度最高；此時，大氣繼續(xù)吸收地面輻射，氣溫繼續(xù)上升。第(2)題，大氣通過大氣逆輻射對地面起保溫作用。第(3)題，大氣中云量和水汽增加會使地面吸收的太陽輻射減少，箭頭a可能減弱，箭頭f增強(qiáng)；吸收的地面輻射增多，大氣逆輻射增強(qiáng)，即箭頭b和箭頭c都會增強(qiáng)。]大氣的“溫室效應(yīng)”圖(教師用書獨(dú)具)探討1　(區(qū)域認(rèn)知)地面和對流層大氣的主要熱量來源是否相同，為什么？提示：不相同。地面的熱量主要來自太陽輻射。太陽輻射是地球(地面和大氣)能量的根本來源。對流層大氣通過吸收少量太陽輻射和大量地面輻射而實(shí)現(xiàn)受熱過程，即地面輻射是對流層大氣主要的直接的熱源。探討2　(區(qū)域認(rèn)知)大氣是如何對地面保溫的？提示：大氣通過大氣逆輻射將熱量返還給地面，彌補(bǔ)地面輻射損失的熱量，從而對地面起保溫作用。探討3　大氣保溫和玻璃溫室保溫的原理是否相同？提示：同是保溫作用，但二者原理并不相同。大氣保溫作用主要依賴大氣的逆輻射把地面輻射的熱量還給地面；而溫室的玻璃并不能阻截或吸收地面長波輻射，而在于阻止空氣在室內(nèi)外對流或湍流發(fā)生的熱交換。據(jù)研究，這種阻止空氣在室內(nèi)外熱交換的作用，比大氣的保溫氣體吸收長波輻射致暖作用大3～4倍。判讀此圖，要注意以下幾點(diǎn)：1．太陽輻射屬于短波輻射，大氣輻射和地面輻射屬于長波輻射。2．大氣對太陽輻射的吸收作用微弱，對地面輻射的吸收作用強(qiáng)烈。3．近地面大氣主要、直接的熱源是地面輻射。4．大氣對太陽輻射具有削弱作用，對地面有保溫作用。下面的左圖為某同學(xué)做的模擬溫室效應(yīng)的小實(shí)驗示意圖，右圖為太陽輻射略圖。據(jù)此完成(1)～(2)題。(1)左圖中兩支同樣的溫度計靜置在陽光下，一刻鐘后，透明玻璃瓶內(nèi)溫度計讀數(shù)與瓶外的相比(　　)A．大　　　　　　　　 B．小C．相同   D．難以判斷(2)右圖中與全球變暖相對應(yīng)的大氣熱力作用是(　　)A．①   B．②C．③   D．④(1)A　(2)D　[透明玻璃瓶具有保溫作用，故透明玻璃瓶中的溫度比瓶外的溫度高。④為大氣逆輻射，它與全球變暖有關(guān)。]地理實(shí)踐力——茶園風(fēng)扇松陽縣位于浙江省西南山區(qū)，自古有“桃花源”的美譽(yù)，是國家級生態(tài)示范區(qū)，著名“茶葉之鄉(xiāng)”。近年來，大木山萬畝茶園安裝了很多像電線桿一樣高的電風(fēng)扇(下圖)，為什么茶園里會有那么多電風(fēng)扇。風(fēng)扇頂部有自動控溫系統(tǒng)，早春時期，當(dāng)溫度低于4.8攝氏度時，防霜機(jī)會自動檢測到，從而對前方10米范圍內(nèi)進(jìn)行吹動，把上層熱氣導(dǎo)向地表。因為風(fēng)扇轉(zhuǎn)速每分鐘有950轉(zhuǎn)，風(fēng)力比較大，對地表的低溫進(jìn)行調(diào)控，破壞霜形成的條件，達(dá)到防止霜降凍傷茶樹嫩芽的目的。結(jié)合上述資料，推斷風(fēng)扇啟動的時間，利用地理知識解釋茶園風(fēng)扇防霜、防凍的原理。提示：啟動時間：早春時節(jié)，晴朗夜間日出前后原理：大氣逆輻射作用弱，近地面形成逆溫，利用風(fēng)擾動近地面空氣，把上層較暖空氣吹到近地面，提高近地面氣溫，達(dá)到防霜、防凍目的。(教師用書獨(dú)具)題組1　大氣對太陽輻射的削弱作用太陽輻射透過大氣層時要受到大氣的削弱作用。據(jù)此回答1～2題。1．關(guān)于大氣對太陽輻射的吸收作用，下列組合中正確的是(　　)A．對流層—水汽—紫外線B．對流層—水汽和二氧化碳—紅外線C．平流層—臭氧—紅外線D．對流層—二氧化碳—可見光2．下列自然現(xiàn)象中，與大氣對太陽輻射的削弱作用無關(guān)的是(　　)A．多云的夜晚通常比晴朗的夜晚溫暖些B．夏季天空多云時，白天的氣溫不會太高C．晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色D．低云籠罩的白天，天空仍是明亮的1．B　2.A  　[第1題，大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性：平流層大氣中的臭氧吸收波長較短的紫外線；對流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收波長較長的紅外線。第2題，A項所敘述的現(xiàn)象，原因是多云增強(qiáng)了大氣逆輻射，因而氣溫較高，所以與大氣對太陽輻射的削弱作用無關(guān)。B項所敘述的是云層的反射作用。C項所敘述的現(xiàn)象是大氣的散射作用。D項所敘述的現(xiàn)象也是大氣散射作用的結(jié)果，因此正確的是A項。]題組2　大氣對地面的保溫作用下圖表示大氣的受熱過程。讀圖，完成3～4題。3．圖示箭頭中，代表近地面大氣直接熱源的是(　　)A．④　　　　　　　　 B．③C．②   D．①4．表示大氣補(bǔ)償?shù)孛孑椛錈崃康募^是(　　)A．②　　  B．①     C．④     D．③3．A　4.D　[第3題，大氣對太陽輻射的吸收很少，而能夠吸收大部分的地面輻射，因此地面輻射是近地面大氣的直接熱源，圖示箭頭④表示地面輻射。第4題，大氣逆輻射與地面輻射相反，有效補(bǔ)償了地面輻射散失的熱量，圖示箭頭③表示大氣逆輻射。]5．下圖中，晝夜溫差最小的是(　　)A　　　　　B　　　　　　C　　　　DD　[海洋比陸地的熱容量大，增溫和降溫速度都慢，海洋的溫度變化要比陸地??；晴天，白天受熱快，夜晚大氣保溫作用差，降溫快，晝夜溫差大；陰天，白天云層對太陽反射作用強(qiáng)，增溫慢，夜晚，大氣層厚保溫作用強(qiáng)，降溫慢，晝夜溫差小。](教師用書獨(dú)具)教材P34閱讀火山噴發(fā)出的顆粒物增加了大氣對太陽輻射的散射作用，使更大部分的藍(lán)色光在到達(dá)你的視野之前就已經(jīng)被折射掉了，剩下更為集中的紅色和橙色的太陽光，從而使日出和日落時的太陽變得更紅。教材P35思考晴朗的夜晚，大氣逆輻射弱，大氣保溫作用差，氣溫較低；陰天的夜晚云較多并能增強(qiáng)大氣逆輻射，增強(qiáng)大氣保溫作用，氣溫較高，故晴朗的早晨比陰天的早晨寒冷一些。教材P45復(fù)習(xí)題大氣保溫作用大致可分為四個過程：①太陽輻射透過大氣使地面熱量增加而升溫；②地面增溫后以長波輻射方式將熱量傳導(dǎo)給大氣；③對流層大氣中的二氧化碳和水汽吸收了絕大部分地面長波輻射使大氣增溫；④大氣增溫的同時也向外輻射熱量，其中大部分以逆輻射方式將熱量還給地面，大氣對地面的保溫過程，實(shí)質(zhì)上是其熱量以不同輻射方式傳導(dǎo)的過程。如下圖所示：  

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