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第二章自然环境中的物质运动和能量交换第三节大气环境第1课时对流层大气的受热过程学习目标：1.了解大气的垂直分层及其与人类的关系。2.理解太阳辐射、地面辐射、大气辐射的概念及影响它们强弱的因素；理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用，并能解释相关现象。(重难点)3.掌握太阳辐射在大气和地面之间的能量传递过程。(重点)自主预习探新知一、大气的垂直分层一、大气的垂直分层垂直分层气温特点与人类关系A层随高度升高而降低最为密切B层随高度升高而升高适合飞机飞行C随高度增加先降低后升高人造卫星等在此运行高层大气对流平流二、对流层大气的受热过程1．大气对太阳辐射的削弱作用：主要有_____________________三种方式。2．地面辐射和大气辐射选择性吸收、散射和反射二、对流层大气的受热过程(1)概念比较序号辐射名称辐射类型作用①短波辐射地面的直接热源②地面辐射辐射的直接热源③大气辐射④大气逆辐射辐射会使地面增温太阳辐射长波对流层大气长波大气逆辐射二、对流层大气的受热过程(2)影响大气逆辐射的主要因素①云层：增厚②温度：增大大气逆辐射都会增强二、对流层大气的受热过程3．影响地面辐射的主要因素(1)因素主要因素：因素和因素其他因素：其中因素的影响最大气象纬度下垫面二、对流层大气的受热过程(2)具体影响因素影响纬度因素因纬度不同，导致强度由向递减，从而产生地面辐射的纬度差异下垫面因素下垫面状况不同，和的太阳辐射比例也不同气象因素同纬度地区，的长短，会影响地面获得的太阳辐射太阳辐射低纬两极吸收反射年日照时数二、对流层大气的受热过程4.大气的保温作用(1)地面辐射释放能量的绝大部分被截留在对流层大气中。(2)直接补偿地面的热量损失。大气逆辐射(1)对流层与人类的关系最密切。()(2)平流层气流以平流运动为主，天气晴朗，有利于飞机飞行。()(3)高处不胜寒的主要原因是高海拔处大气稀薄，吸收的太阳辐射少。()(4)海拔越高，太阳辐射越强，大气保温作用越弱。()(5)有关对流层的正确叙述是()①低纬度比高纬度厚而比中纬度薄②平原上空无论冬夏都比高原上空要厚③对流层厚度与纬度、地形以及季节均无关系④由于大气中的水汽主要来自地表江河湖海的蒸发以及植物的蒸腾，所以几乎全部的水汽集中在距地面最近的对流层A．①②B．③④C．②④D．①③提示：(1)√对流层内集中了几乎所有的水汽和固体杂质，天气现象复杂多变，与人类关系最密切。(2)√平流层上热下冷，空气以平流运动为主，天气晴朗，大气能见度高，因此有利于飞机飞行。(3)×近地面大气主要直接的热量来源是地面，高处不胜寒的主要原因是高海拔处获得的地面辐射少。(4)√海拔越高，空气越稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用越弱，到达地面的太阳辐射越强。大气稀薄，水汽、二氧化碳的含量少，大气保温作用越弱。(5)C[对流层的厚度由低纬度向高纬度递减；对流层的厚度取决于近地面气温的高低，平原地区气温高，对流层的厚度厚，高原地区气温低，对流层的厚度薄；夏季气温高，对流层的厚度厚，冬季气温低，对流层的厚度薄。对流层距离地面近，受地球的引力大，几乎所有的水汽和大气质量的四分之三都分布在对流层。]合作探究攻重难大气的垂直分层材料大气的垂直分层示意图。问题1(综合思维)对流层的气温在垂直方向上分布有何特点？该层的厚度随纬度如何变化？为什么？提示：对流层的气温随高度增加而降低；对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬地区受热多，气温高，空气对流旺盛，所以厚度高度大；高纬地区受热少，对流较弱，所以厚度高度小。问题2(综合思维)大型客机在飞行时，往往飞得越高越安全。你知道这是为什么吗？提示：飞行高度越高，大气的对流运动越弱，能见度越高，越有利飞机飞行。问题3(区域认知)平流层的气温分布有何特点？原因是什么？提示：平流层的气温随高度升高而迅速上升，是因为该层的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。[归纳总结]大气垂直分层的特点及与人类的关系气温垂直变化大气分层高度规律原因空气运动天气现象与人类的关系对流层低纬17～18千米，中纬10～12千米，高纬8～9千米气温随高度增加而递减，大约每升高100米，气温降低0.6℃地面是对流层大气主要、直接的热源，离地面越远，气温越低对流运动显著复杂多变人类生活在对流层底部，与人类关系最密切平流层自对流层顶至50～55千米下层气温随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升该层气温基本上不受地面影响，而靠臭氧大量吸收太阳紫外线而增温平流运动为主天气晴朗臭氧大量吸收紫外线，成为人类生存环境的天然屏障；大气稳定，利于高空飞行高层大气自平流层顶以上到大气上界2000～3000千米起初随高度增加而递减，后随高度增加而上升高空有氧原子吸收太阳辐射自下而上先对流后平流稳定少变80～500千米高空有若干电离层，能反射无线电波，对无线电短波通信有重要作用1．下图示意大气垂直分层，读图，完成(1)～(2)题。(1)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是()A．①B．②C．③D．④(2)对短波通信具有重要意义的电离层位于()A．Ⅰ层顶部B．Ⅱ层底部C．Ⅱ层中部D．Ⅲ层(1)B(2)D[第(1)题，对流层气温随海拔增高而降低，排除④；平流层气温随海拔增高而增高，排除③；高层大气的底层气温随海拔增高而降低，上层气温随海拔增高而增高，选择B项。第(2)题，Ⅲ层为高层大气，在该层中有一电离层(海拔大约85km处)，其带电粒子会干扰无线电短波通信。]对流层大气的受热过程材料一《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，北风寒彻，是夜必霜。此时放火作煴，少得烟气，则免于霜矣。”[煴：无烟的微火]材料二我国北方某社区新型“阳光居室”问题1(综合思维)“放火作煴，少得烟气，则免于霜”的原因是什么？提示：“烟气”主要是二氧化碳，增强大气逆辐射，对地面起保温作用。问题2(综合思维)冬季晴天时，在未采用任何取暖设备的条件下，材料二中所示“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？提示：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。[归纳总结]1．大气对太阳辐射的削弱作用2．大气对地面的保温作用2．下图是大气对地面的保温作用示意图。读图，回答(1)～(3)题。(1)图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数字代号按顺序依次是()A．①②③④B．③④②①C．④③②①D．②③④①(2)青藏高原比长江中下游平原气温日较差大的原因是()①离太阳近②青藏高原比长江中下游平原太阳高度角小③云层厚而且夜晚长④地势高，空气稀薄⑤白天太阳辐射强⑥夜晚大气逆辐射弱A．①②③B．④⑤⑥C．②⑤⑥D．①⑤⑥(3)大气的保温效应主要是由于()A．大气中的水汽和CO2吸收太阳辐射中的红外线、臭氧吸收太阳辐射中的紫外线而增温B．大气逆辐射是对地面辐射损失热量的补偿C．大气中的云层和尘埃对地面辐射的反射作用D．大气热容量大，容易降温(1)C(2)B(3)B[第(1)题，该题主要考查从太阳辐射到大气逆辐射按顺序排列的关系：太阳辐射→地面吸收→地面辐射→大气吸收→大气辐射→大气逆辐射。第(2)题，长江中下游平原地势低平，水域面积大，水汽、杂质集中在对流层底部，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，晚上大气逆辐射强，气温日较差小。青藏高原海拔高，空气稀薄，水汽、杂质相对较少。白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，晚上大气逆辐射较弱，气温日较差大。第(3)题，大气逆辐射与地面辐射方向相反，补偿了因地面辐射而损失的热量，起保温作用。]核心素养深拓展地理实践力：分析大气热力作用原理在农业生产实践中的应用利用温室大棚生产反季节蔬菜；利用烟雾防霜冻；温室内增加二氧化碳不仅可以增强光合作用，还可以提高温度；果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果糖分的积累等。利用“温室效应”原理，我国北方地区冬季可以采用大棚种植蔬菜、花卉等作物。下图是塑料大棚农业生产景观图，据此回答下题。1．下列不属于大棚技术对农业生产的影响的是()A．有利于充分利用太阳光能，提高大棚内的温度B．有利于提高光照强度，增强农作物光合作用C．有利于保持、调节大棚内空气的湿度D．有利于保持、调节大棚内土壤的水分B[塑料薄膜对太阳的短波辐射基本上是透明的，削弱的很少，而大棚内地面增温后又以长波辐射的形式向外辐射热量，塑料大棚阻碍长波辐射，因此，大棚内热量不易散失，从而提高大棚内的温度；可以通过对塑料大棚通风，调节空气湿度、土壤的水分和气体成分。]2．深秋，我国北方有寒潮活动的地区，农民常用浓烟笼罩大白菜地，防止大面积冻害，其主要原因是()A．浓烟散射地面辐射，提高大气温度B．浓烟反射大气逆辐射，提高大气温度C．浓烟可阻挡冷锋前进，防止作物冻害D．浓烟吸收地面辐射，增强大气逆辐射D[由于人造烟幕相对于增加了二氧化碳的含量，能大量吸收地面辐射，从而增强了大气逆辐射，对地面起了保温作用，能防御霜冻。]当堂达标提素养读大气的垂直分层示意图，完成1～2题。1．②层大气()A．随海拔的上升气温逐渐降低B．风、雨、雷、电等天气现象多发C．人造卫星多在此运行D．分布有臭氧层2．与①层大气相比，③层大气()A．对人类活动的影响更小B．厚度更厚C．大气密度更大D．气压更低1.D2.C[第1题，②层为平流层，随海拔升高而气温升高；风、雨、雷、电等天气现象发生在对流层；人造卫星运行在地球大气层之外；臭氧层分布在对流层。第2题，①层为高层大气，③为对流层。与高层大气相比，对流层密度大、厚度小、气压高，与人类活动关系更密切。]下面是大气受热过程示意图，完成3～4题。3．近地面大气的主要直接热源是()A．①B．②C．③D．④4．沙漠地区白天气温高主要因为()A．①增强B．②较强C．③减弱D．④不变3.C4.B[第3题，近地面大气对太阳辐射的吸收作用不强，而对地面长波辐射具有很强的吸收能力，故近地面大气的直接热源是地面辐射。第4题，沙漠地区云少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，使到达地面的太阳辐射多，气温较高。]Thankyouforwatching!