2024-2025學(xué)年新教材高中地理第三章地球上的大氣第2節(jié)大氣受熱過(guò)程學(xué)案湘教版必修1

PAGE10-其次節(jié)大氣受熱過(guò)程【熱點(diǎn)鏈接】2024年4月18日，京城天空，一道漂亮的日暈出現(xiàn)在太陽(yáng)周邊。日暈是陽(yáng)光通過(guò)云層時(shí)，受冰晶影響形成的一種大氣光學(xué)現(xiàn)象。民間諺語(yǔ)稱(chēng)，“日暈三更雨，月暈午時(shí)風(fēng)”。4月19日為谷雨，春季的最終一個(gè)節(jié)氣。谷雨，顧名思義“雨生百谷”。日暈是如何產(chǎn)生的？提示日暈是陽(yáng)光通過(guò)云層時(shí)，受冰晶折射或反射而形成的一種大氣光學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)光線射入卷層云中的冰晶后，經(jīng)過(guò)兩次折射，分散成不同方向的各色光。課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)定位運(yùn)用示意圖等，說(shuō)明大氣受熱過(guò)程原理，并說(shuō)明相關(guān)現(xiàn)象。水平1：運(yùn)用圖表等資料，說(shuō)出大氣受熱的基本過(guò)程。水平2：運(yùn)用圖表等資料，歸納大氣對(duì)太陽(yáng)輻射減弱作用的表現(xiàn)形式及其特點(diǎn)，大氣對(duì)地面保溫作用的基本原理。水平3：依據(jù)圖表資料，說(shuō)明影響大氣減弱作用的因素，運(yùn)用大氣受熱過(guò)程原理說(shuō)明相關(guān)地理現(xiàn)象。水平4：依據(jù)圖表資料，探討大氣受熱過(guò)程原理在生產(chǎn)、生活實(shí)踐中的應(yīng)用。人地協(xié)調(diào)觀：運(yùn)用大氣受熱過(guò)程原理，合理支配人類(lèi)活動(dòng)，調(diào)控人類(lèi)活動(dòng)。綜合思維：運(yùn)用資料分析影響大氣受熱過(guò)程的因素。地理實(shí)踐力：運(yùn)用大氣受熱過(guò)程原理指導(dǎo)生產(chǎn)、生活實(shí)踐。一大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱作用1．表現(xiàn)形式作用形式參加作用的大氣成分作用特點(diǎn)反射大氣中的eq\x(\s\up1(01))云層和較大顆粒的eq\x(\s\up1(02))塵埃沒(méi)有eq\x(\s\up1(03))選擇性，eq\x(\s\up1(04))云的反射作用最為顯著散射eq\x(\s\up1(05))空氣分子或eq\x(\s\up1(06))微小塵埃變更了太陽(yáng)輻射的eq\x(\s\up1(07))方向，使一部分太陽(yáng)輻射向eq\x(\s\up1(08))四面八方彌散，不能到達(dá)地面汲取eq\x(\s\up1(09))臭氧、eq\x(\s\up1(10))水汽和eq\x(\s\up1(11))二氧化碳具有eq\x(\s\up1(12))選擇性。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射中能量最強(qiáng)的eq\x(\s\up1(13))可見(jiàn)光卻汲取得很少2．地面獲得太陽(yáng)輻射狀況到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射不是勻稱(chēng)分布的，而是由低緯度向兩極eq\x(\s\up1(14))遞減。低緯度地區(qū)太陽(yáng)高度eq\x(\s\up1(15))大，太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣的路程eq\x(\s\up1(16))短，被大氣eq\x(\s\up1(17))減弱得少，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射eq\x(\s\up1(18))多；兩極地區(qū)的狀況則eq\x(\s\up1(19))相反。1．推斷正誤。(1)大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的反射、散射和汲取作用都具有選擇性。(×)(2)青藏高原海拔高，空氣淡薄，所以大氣的減弱作用比較弱。(√)2．對(duì)流層大氣中，主要汲取太陽(yáng)輻射中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線的是()A．水汽和氧氣 B．氮?dú)夂退鸆．水汽和二氧化碳 D．氧氣和氮?dú)獯鸢窩解析對(duì)流層大氣中的水汽和二氧化碳等，主要汲取太陽(yáng)輻射中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線。3．為什么宇航員看到的太空是黑色的，而我們看到的天空是蔚藍(lán)色的？提示在太空中，缺少大氣的散射作用。而在地球上，波長(zhǎng)較短的藍(lán)、紫色光最簡(jiǎn)單被空氣分子所散射，所以晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色。二大氣對(duì)地面的保溫作用1．地面輻射(1)概念：地面汲取透過(guò)大氣的太陽(yáng)輻射后eq\x(\s\up1(01))升溫，同時(shí)又持續(xù)向外(主要是向大氣層)釋放eq\x(\s\up1(02))輻射能量，形成地面輻射。(2)波長(zhǎng)性質(zhì)：物體的溫度越高，輻射中最強(qiáng)部分的波長(zhǎng)eq\x(\s\up1(03))越短；反之eq\x(\s\up1(04))越長(zhǎng)。太陽(yáng)輻射被稱(chēng)為eq\x(\s\up1(05))短波輻射，地面輻射被稱(chēng)為eq\x(\s\up1(06))長(zhǎng)波輻射。(3)影響：對(duì)流層大氣中的eq\x(\s\up1(07))水汽和eq\x(\s\up1(08))二氧化碳等，可劇烈地汲取eq\x(\s\up1(09))地面輻射。地面輻射釋放的能量，絕大部分被截留在對(duì)流層大氣中，使大氣eq\x(\s\up1(10))增溫。eq\x(\s\up1(11))地面是對(duì)流層大氣主要的eq\x(\s\up1(12))干脆熱源。2．大氣輻射(1)概念：大氣汲取地面輻射增溫的同時(shí)，也向外eq\x(\s\up1(13))輻射能量，即大氣輻射。(2)波長(zhǎng)性質(zhì)：大氣輻射是eq\x(\s\up1(14))長(zhǎng)波輻射。3．大氣逆輻射(1)概念：大氣輻射的一部分向上射向eq\x(\s\up1(15))宇宙空間，大部分向下射到eq\x(\s\up1(16))地面。射向地面的eq\x(\s\up1(17))大氣輻射，其方向與地面輻射eq\x(\s\up1(18))相反，故稱(chēng)為大氣逆輻射。(2)作用：大氣逆輻射把熱量eq\x(\s\up1(19))歸還給地面，在肯定程度上補(bǔ)償了eq\x(\s\up1(20))地面輻射損失的熱量，對(duì)地面起到了eq\x(\s\up1(21))保溫作用。(3)影響因素：天空中有云，特殊是有eq\x(\s\up1(22))濃密的低云，或空氣中eq\x(\s\up1(23))濕度比較大時(shí)，大氣逆輻射就會(huì)eq\x(\s\up1(24))增加。1．推斷正誤。(1)低層大氣的主要干脆熱源是太陽(yáng)輻射。(×)(2)大氣逆輻射對(duì)地面起保溫作用。(√)2．大氣對(duì)地面的保溫作用需經(jīng)過(guò)：①太陽(yáng)輻射、②地面汲取、③大氣減弱、④大氣逆輻射、⑤地面輻射五個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)其先后依次的排列，正確的是()A．①②③④⑤ B．①②③⑤④C．①④③②⑤ D．①③②⑤④答案D解析地面熱量源于太陽(yáng)輻射，太陽(yáng)輻射到達(dá)地球表面需經(jīng)過(guò)大氣層，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射有減弱作用；地面汲取太陽(yáng)輻射的同時(shí)，以地面輻射形式向外輻射能量；大氣汲取地面輻射后，以大氣逆輻射形式將熱量歸還給地面，故選D項(xiàng)。3．每年深秋季節(jié)，我國(guó)北方地區(qū)的農(nóng)夫常用人造煙幕的方法，使地里的蔬菜免遭凍害，其原理是什么？提示人造煙幕中含有大量的二氧化碳、水汽、塵埃，能劇烈汲取地面輻射，從而增加了大氣逆輻射，削減地面輻射損失的熱量，對(duì)地面起到保溫作用，所以可以預(yù)防霜凍。主題探究大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱作用某中學(xué)地理學(xué)習(xí)小組在某周末進(jìn)行了為期兩天的課外實(shí)踐活動(dòng)?；顒?dòng)中周六為陰天，周日為晴天。通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，該學(xué)習(xí)小組得出了以下結(jié)論：(1)日出前的黎明，日落后的黃昏，天空仍舊是光明的。(2)陰沉的天空呈現(xiàn)為灰白色，晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色。(3)下圖為兩日氣溫日變更示意圖。據(jù)此探究下列問(wèn)題：(1)運(yùn)用大氣受熱過(guò)程原理說(shuō)明結(jié)論(1)和(2)中的現(xiàn)象。(2)推斷兩條氣溫曲線代表的日期。(3)陰天時(shí)，白天的氣溫較晴天________，為什么？[成果展示](1)大氣散射作用變更了太陽(yáng)光的方向，日出前、日落后，天空仍舊是光明的；因各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射被云層散射，陰沉的天空呈現(xiàn)為灰白色；太陽(yáng)光中的藍(lán)、紫色光易被散射，晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍(lán)色。(2)A曲線代表周日氣溫變更，B曲線代表周六氣溫變更。(3)低陰天時(shí)，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱作用強(qiáng)，因而白天氣溫較低。1．大氣對(duì)太陽(yáng)輻射減弱作用的三種方式作用形式作用特點(diǎn)參加作用的大氣成分減弱的輻射形成的自然現(xiàn)象反射作用無(wú)選擇性云層和較大顆粒的塵埃各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射夏季多云的白天，氣溫不太高散射作用有選擇性空氣分子、微小塵?？梢?jiàn)光中波長(zhǎng)較短的藍(lán)、紫光晴朗的天空呈蔚藍(lán)色無(wú)選擇性較大顆粒的塵埃等各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射陰天的天空呈灰白色汲取作用有選擇性水汽、二氧化碳(對(duì)流層)；臭氧(平流層)水汽和二氧化碳主要汲取紅外線，臭氧主要汲取紫外線平流層中的臭氧能汲取紫外線，對(duì)地球生物具有愛(ài)護(hù)作用2．減弱作用與緯度的關(guān)系3．減弱作用在實(shí)踐中的應(yīng)用現(xiàn)象緣由晴朗天空呈蔚藍(lán)色晴天時(shí)，太陽(yáng)光中的藍(lán)、紫色光易被散射陰沉天空呈灰白色陰天時(shí)，云層厚，各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射被散射日出前、日落后天空光明大氣的散射作用變更了太陽(yáng)光的方向白天多云時(shí)氣溫比晴天低多云時(shí)，云層反射作用強(qiáng)，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射削減讀大氣受熱過(guò)程圖，完成(1)～(2)題。(1)圖中箭頭④比①細(xì)的主要緣由是()A．大氣的汲取作用 B．大氣的反射作用C．大氣的減弱作用 D．大氣的散射作用(2)青藏高原與同緯度地區(qū)相比太陽(yáng)輻射強(qiáng)，主要是由于()A．大氣減弱①輻射少 B．大氣減弱②輻射少C．地面減弱③輻射少 D．地面減弱④輻射少[科學(xué)思維]大氣受熱過(guò)程的分析思路類(lèi)題透析思路點(diǎn)撥原理減弱作用包括汲取、反射、散射作用。受大氣eq\x(\s\up1(01))減弱作用的影響，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射明顯削減。應(yīng)用大氣減弱作用越弱，太陽(yáng)輻射越eq\x(\s\up1(02))強(qiáng)。青藏高原地勢(shì)eq\x(\s\up1(03))高，空氣eq\x(\s\up1(04))淡薄，大氣的減弱作用eq\x(\s\up1(05))弱。[答案](1)C(2)A主題探究大氣對(duì)地面的保溫作用2018年11月23日，一場(chǎng)寒潮入侵華北，24小時(shí)內(nèi)降溫13℃，最低氣溫達(dá)－1℃。農(nóng)夫?yàn)榉雷魑飪龊Γ谵r(nóng)田燃燒秸稈、柴草。據(jù)此探究下列問(wèn)題：(1)燃燒秸稈、柴草防霜凍理論依據(jù)是什么？(2)近百年來(lái)全球變暖與大氣中哪種氣體有關(guān)？[成果展示](1)由于人造煙幕相當(dāng)于增加了大氣中塵埃、二氧化碳的含量，二者能大量汲取地面輻射，從而增加了大氣逆輻射，對(duì)地面起到保溫作用，從而能防衛(wèi)霜凍。(2)大氣中二氧化碳含量增加。1．大氣的受熱過(guò)程地球大氣的能量主要來(lái)自太陽(yáng)輻射能。太陽(yáng)輻射能透過(guò)大氣到達(dá)地球表面，在地面和大氣之間進(jìn)行一系列能量轉(zhuǎn)換(如下圖所示)。其過(guò)程包括：①到達(dá)地球的太陽(yáng)輻射能，一部分被大氣汲取，但是汲取得很少。大部分被地面汲取，地面汲取太陽(yáng)輻射能而增溫，同時(shí)向外放出地面輻射。②近地面大氣汲取了地面輻射的絕大部分，同時(shí)向外放出大氣輻射。③大氣輻射除小部分射向宇宙空間外，絕大部分以大氣逆輻射的形式射向地面，從而對(duì)地面起到保溫作用。2．大氣對(duì)地面的保溫作用3．保溫作用在實(shí)踐中的應(yīng)用現(xiàn)象緣由夜晚多云時(shí)氣溫比晴天高夜晚多云時(shí)，大氣逆輻射強(qiáng)，地面散失熱量少晚秋或寒冬霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚晴朗夜晚，大氣逆輻射弱，熱量散失多，地面氣溫低，易出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象青藏高原光照強(qiáng)但氣溫低海拔高，空氣淡薄，大氣減弱作用弱，保溫作用弱利用煙霧防霜凍煙霧能增加大氣逆輻射，削減地面熱量的散失果園中鋪沙或鵝卵石防止土壤水分蒸發(fā)的同時(shí)也能增加晝夜溫差，有利于水果糖分積累等讀大氣受熱狀況示意圖，完成(1)～(2)題。(1)對(duì)地面起保溫作用的是圖中的()A．① B．②C．③ D．④(2)霧霾天氣時(shí)，圖中的()A．①增加 B．②減弱C．③增加 D．④增加[科學(xué)思維]大氣保溫作用的分析思路類(lèi)題透析思路點(diǎn)撥原理eq\x(\s\up1(01))大氣逆輻射將能量返還地面，實(shí)現(xiàn)大氣的保溫作用。①為eq\x(\s\up1(02))太陽(yáng)輻射，②為大氣的eq\x(\s\up1(03))減弱作用，③為eq\x(\s\up1(04))地面輻射，④為eq\x(\s\up1(05))大氣逆輻射。應(yīng)用霧霾天氣時(shí)，大氣汲取地面輻射的實(shí)力eq\x(\s\up1(06))增加。大氣輻射增加，大氣逆輻射eq\x(\s\up1(07))增加。[答案](1)D(2)D教材活動(dòng)巧點(diǎn)撥[教材第73頁(yè)探究]思路點(diǎn)撥1．太陽(yáng)越接近地平線，太陽(yáng)高度越小，太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣路程越長(zhǎng)，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱作用越強(qiáng)，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光、橙光投射下來(lái)，所以太陽(yáng)越接近地平線，朝霞、晚霞顏色就越紅。2．早上，太陽(yáng)從東方升起，假如大氣中水汽過(guò)多，則太陽(yáng)輻射中一些波長(zhǎng)較短的青光、藍(lán)光、紫光被大氣散射掉，只有紅光、橙光、黃光穿透大氣，天空染上紅橙色，形成鮮紅色的朝霞。朝霞的存在，證明東方已經(jīng)出現(xiàn)了云層，而當(dāng)云層移動(dòng)到本地，就可能形成降雨。傍晚，日落前后，由于大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的散射作用。當(dāng)太陽(yáng)光射入大氣層后，遇到大氣分子和懸浮在大氣中的微粒，就會(huì)發(fā)生散射，形成火紅色的晚霞。晚霞的存在，說(shuō)明西方已經(jīng)沒(méi)有云層，所以西邊的陽(yáng)光才能照耀過(guò)來(lái)形成晚霞，因此預(yù)示天氣將要轉(zhuǎn)晴。[教材第75～76頁(yè)活動(dòng)]思路點(diǎn)撥1．日出之前和日沒(méi)以后的一段時(shí)間，太陽(yáng)光雖然不能干脆射到地面，但可以射到地球的大氣層，由于高空大氣層里的質(zhì)點(diǎn)和塵埃對(duì)太陽(yáng)輻射起散射作用而引起這一現(xiàn)象。2．(1)從圖中看，新雪的反射率最高，冰次之，城市水泥路面也較高，沙土、草地、淺色土、黏土、深色土、耕地、海洋等的反射率較低，赤道海洋最低。(2)一般來(lái)說(shuō)，深色土壤的反射率比淺色土壤小，潮濕土壤的反射率比干燥土壤小，粗糙表面的反射率比平滑表面小，陸地表面的平均反射率為10%～35%，新雪面反射率最大，可達(dá)95%。水面反射率隨太陽(yáng)高度而變，太陽(yáng)高度愈小反射率愈大。對(duì)波浪起伏的水面來(lái)講，反射率平均為7%～10%左右。(3)一種物質(zhì)所產(chǎn)生的自身輻射，或?qū)ν鈦?lái)輻射所產(chǎn)生的反射和透射，形成了該物質(zhì)的一種特殊標(biāo)記——波譜特征。不同物質(zhì)波譜特征不同，在遙感影像上呈現(xiàn)不同的顏色、紋理、形態(tài)等特征信息。遙感技術(shù)視域廣袤，監(jiān)測(cè)范圍大，能夠瞬時(shí)成像、實(shí)時(shí)傳輸、快速處理，快速獲得信息和實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。通過(guò)獲得不同時(shí)期的森林、草原遙感影像，利用信息提取的方法，可以實(shí)時(shí)、精確地監(jiān)測(cè)綠色植物面積的動(dòng)態(tài)變更。[教材第78頁(yè)活動(dòng)]思路點(diǎn)撥1．認(rèn)同。絕大部分太陽(yáng)輻射可以透過(guò)大氣層到達(dá)地面，地面汲取太陽(yáng)輻射而增溫，這個(gè)過(guò)程即為“太陽(yáng)暖大地”；地面增溫后形成地面輻射，除少部分透過(guò)大氣射向宇宙空間外，絕大部分地面輻射的熱量被對(duì)流層中的水汽和二氧化碳汲取，使大氣增溫，即“大地暖大氣”；大氣增溫后形成大氣輻射，其中向下的部分稱(chēng)為大氣逆輻射，它把大部分熱量還給地面，在肯定程度上補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量，從而對(duì)地面起到保溫作用。2．(1)月球沒(méi)有大氣，白天由于沒(méi)有大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的減弱作用，月面溫度升得很高；夜間由于沒(méi)有大氣的保溫作用，月球表面輻射劇烈，月面溫度驟降，所以晝夜溫度變更大。(2)晴朗的夜晚，大氣的保溫作用弱，氣溫低，導(dǎo)致深秋至次年早春季節(jié)晴朗的夜晚多霜凍。核心素養(yǎng)速提升素養(yǎng)提升1區(qū)域認(rèn)知和綜合思維太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣的路程越短，其能量被大氣減弱