湘教版 (2019)必修 第一册第三章 地球上的大气第二节 大气受热过程教课内容课件ppt

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一、大气对太阳辐射的削弱作用1.反射、散射和吸收作用
实践链接为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色?提示:空气分子或微小尘埃有选择地散射太阳辐射中波长较短的蓝光、紫光,使晴朗的天空呈现蔚蓝色。2.影响(1)削弱了到达地面的太阳辐射。(2)使到达地面的太阳辐射不均匀分布:由低纬度向两极递减。
二、大气对地面的保温作用
思考感悟我国新疆地区流行这样的谚语:“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”试分析新疆昼夜温差较大的原因。提示:新疆地处欧亚大陆内部,晴天多,降水稀少。白天太阳辐射强,地面获得的热量较多,气温较高;到了晚上,大气逆辐射较弱,保温效果差,地面气温较低。因而昼夜温差大。
1.判断正误并纠错(1)云层越低、越厚,云量越多,反射越强。(　　)答案√(2)大气逆辐射把热量返还给太阳。(　　)答案×　大气逆辐射把热量返还给地面。(3)可见光中波长较短的红外光易被散射。(　　)答案×　可见光中波长较短的蓝光、紫光易被散射。(4)吸收作用具有选择性。(　　)答案√(5)空气湿度越大,大气逆辐射越强。(　　)答案√
2.选择题读下面大气受热过程图,完成第(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—③B.①—④—②C.②—③—④D.③—④—②(2)近地面大气温度随高度升高而递减,其影响因素是箭头(　　)A.①B.②C.③D.④
解析:第(1)题,近地面大气增温的过程是大部分①太阳辐射穿过大气层到达地面④,地面增温后又以②地面辐射的形式将热量传递给大气,大气吸收地面辐射后增温。第(2)题,近地面大气主要的直接热源是地面。答案:(1)B　(2)B
就整个地球大气来说,能量的根本来源是太阳辐射,太阳辐射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,完成第(3)~(4)题。
(3)“温室效应”主要和哪个过程相关?(　　)A.①和②B.②和③C.③和④D.②和④(4)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
解析:第(3)题,图中①为太阳辐射,②为经过大气削弱后的太阳辐射,③为地面辐射,④为大气逆辐射。“温室效应”是由于二氧化碳等温室气体增多,吸收的地面辐射增多,大气逆辐射增强。第(4)题,多云的天气,白天云层的反射作用强,到达地面的太阳辐射少,②减弱;夜晚大气逆辐射强,④增强。答案:(3)C　(4)D
大气对太阳辐射的削弱作用有哪些形式?问题探究歌曲《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……
结合材料探究:(1)晴朗的天空为什么是“蓝蓝的”?(2)云层对太阳辐射产生什么影响?提示(1)蓝光、紫光波长短,容易被空气分子所散射,所以晴朗的天空是“蓝蓝的”。(2)云层对太阳辐射的反射作用很显著。
关键能力1.大气对太阳辐射削弱作用的三种形式
2.大气对太阳辐射的削弱作用随纬度、时间而变化(1)随纬度变化(图1)纬度越低,太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,到达地面的太阳辐射越多;纬度越高,太阳辐射被大气削弱得越多,到达地面的太阳辐射越少。(2)随时间变化(图2)正午太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少;反之,被大气削弱得越多。
典例剖析例题1读地球表面受热过程示意图,完成下列各题。(1)图中箭头②比①细的主要原因是(　　)A.大气逆辐射B.大气削弱作用C.地面反射D.地面削弱作用(2)大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。其合理的解释是火山爆发导致(　　)A.大气二氧化碳浓度增加B.高纬度地区极光现象减少C.地球表面长波辐射增强D.到达地面的短波辐射减弱
解析:第(1)题,太阳辐射穿过大气层时,受大气层的吸收、反射和散射等削弱作用,使到达地面的太阳辐射有所减少。第(2)题,大规模的火山爆发所产生的火山灰进入大气层,会通过反射、散射和吸收等形式削弱到达地面的太阳短波辐射,使地表温度下降。答案:(1)B　(2)D
如何理解大气对地面的保温作用?问题探究美国东部时间1969年7月20日下午4时17分42秒,阿姆斯特朗将左脚小心翼翼地踏上了月球表面,这是人类第一次踏上月球。移民月球一直是人类的梦想,但民间热议的“月球移民”难度依然很大。这是因为月球表面昼夜温差很大,白天阳光垂直照射的地方温度高达 127 ℃,夜晚温度可降到-183 ℃。下图示意人类登月时穿着厚厚的航天服。
结合材料探究:(1)月球上的温度变化为什么会如此剧烈?(2)地球、月球与太阳的距离相当,为什么地球上的气温比较稳定呢?提示(1)月球上没有大气层,不能对昼夜温度进行调节。(2)地球上有大气层,白天,大气层削弱太阳辐射,使到达地面的太阳辐射减少,降低了最高气温;夜晚,大气逆辐射对地面有保温作用,提高了最低气温。
关键能力大气的受热过程和保温作用太阳辐射是大气热量的根本来源,热量在地面与大气之间的传递:太阳辐射→地面增温→地面辐射→大气增温→大气逆辐射→地面保温。如下图所示。
由上图可知,大气的受热过程可归纳为下表。
要点笔记大气逆辐射是大气辐射的一部分,属于长波辐射,白天晚上都存在,且白天强于夜晚。
典例剖析例题2读下图,完成下列各题。(1)近地面大气主要的直接热源是(　　)A.地面辐射B.太阳辐射C.大气辐射D.大气逆辐射(2)大气对地面的保温作用以及在图中对应字母的组合,正确的是(　　)A.到达地面的太阳辐射—aB.大气的反射作用—dC.大气的吸收作用—bD.大气逆辐射—c
解析:第(1)题,太阳辐射是地球上一切能量的源泉,太阳辐射到达地面之前,先经过大气的削弱作用,到达地面后使地面增温,地面增温的同时产生地面辐射把热量传递给大气,使大气增温。因此近地面大气主要的直接热源是地面辐射。A项正确。第(2)题,大气辐射中向下的那一部分,刚好和地面辐射的方向相反,所以称为大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,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。A、B、C三项错误,D项正确。答案:(1)A　(2)D
(综合思维)温室大棚,又称暖房,能透光、保温(或加温),是用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节,多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。
(1)建温室大棚主要是改善农作物生长的什么条件?提示:热量。(2)温室大棚的原理是什么?提示:太阳短波辐射大部分透过塑料薄膜或玻璃被地面吸收,地面增温后放出地面长波辐射,塑料薄膜或玻璃对地面长波辐射是阻隔的,从而把热量保留在大棚里。
“蓝蓝的天上白云飘,白云下面马儿跑……”据此完成第1~2题。1.歌词中赞美的蓝天,其蓝色的形成是由于(　　)A.大气对太阳辐射的散射作用B.大气对太阳辐射的反射作用C.大气对太阳辐射的吸收作用D.大气对地面辐射的吸收作用2.歌词所描述的天气条件下,当地(　　)A.气温日较差小B.深秋季节易发生霜冻现象C.当日大气保温效应明显D.太阳辐射强度较小,地面吸收能力弱
解析:第1题,晴天时空气分子易散射波长较短的蓝光、紫光,使天空呈现蔚蓝色。第2题,深秋季节,晴朗的夜晚大气逆辐射弱,对地面的保温作用弱,近地面气温低,易发生霜冻现象。答案:1.A　2.B
3.温室大棚是目前进行蔬菜反季节种植的主要技术手段。菜农们有时会设法增加棚内CO2浓度。若温室大棚中CO2增加,可提高蔬菜生长速度,原因是(　　)A.CO2能防止病虫害发生B.CO2的保温作用可提高夜间温度C.CO2可提高土壤的肥力D.CO2是蔬菜光合作用的主要原料解析CO2属于温室气体,能够强烈吸收地面长波辐射,并通过大气逆辐射将地面损失的热量返还地面,起到保温的作用。答案B
《齐民要术》中有这样一段描述:“凡五果,花盛时遭霜,则无子……天雨新晴,北风寒切,是夜必霜。此时放火作煴,少得烟气,则免于霜矣。”据此完成第4~5题。4.造成“是夜必霜”的原因是(　　)A.雨后的夜晚,气温必定很低B.受冷气团影响,加之晴朗夜晚,大气逆辐射弱C.晴朗夜晚,地面辐射减弱D.晴朗夜晚,地面辐射增强5.“放火作煴,少得烟气,则免于霜矣”的原因是(　　)①“烟气”使大气逆辐射增强,使地面温度不至于过低　②“烟气”的成分主要是CO2,对地面有保温作用　③“放火作煴”直接把地面烤热　④“放火作煴”直接把大气熏热A.①②B.③④ C.①③D.②④
解析:第4题,“是夜必霜”意思是这一晚必定有霜,原因是受冷气团影响,加之晴朗夜晚,大气逆辐射弱。第5题,“放火作煴,少得烟气,则免于霜矣”的原因是“烟气”使得大气逆辐射增强,使地面温度不至于降得过低;“烟气”的主要成分为二氧化碳,对地面有明显的保温作用。答案:4.B　5.A
6.矿物能源的大量使用,会使大气中二氧化碳的浓度不断升高;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。据此完成下列各题。
图甲　我国某社区的 　新型“阳光居室”　　　　图乙　英国Seapen 　潮汐能发电机
(1)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”室内的最高气温可达22 ℃。请分析“阳光居室”是如何达到这一保温效果的。(2)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。解析:第(1)题,“阳光居室”的保温原理与大气的保温作用有相似之处,都是地面吸收太阳辐射而增温,并以长波辐射的形式把热量传递给大气,但也有独特之处: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,其保温作用比自然条件下要好很多。第(2)题,从二氧化碳吸收地面长波辐射和大气逆辐射补偿地面热量损失两方面考虑。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。