高中地理鲁教版课件第二单元第一节第1课时大气圈的组成与结构大气的受热过程

第二单元第1课时大气圈的组成与结构

大气的受热过程地理2021内容索引课前篇自主预习课堂篇主题探究课标导引课程标准1.运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层,及其与生产和生活的联系。2.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。目标导引1.了解大气的垂直分层、各层的主要特征及与人类的关系。(综合思维)2.阅读示意图,了解大气受热过程,理解大气保温作用的基本原理。(综合思维)3.结合实验,探究大气受热过程。(地理实践力)4.探究玻璃暖房的保温原理与大气的温室效应的联系与区别。(人地协调观)知识建构

课前篇自主预习[必备知识]一、大气圈的组成与结构1.大气圈的组成(1)组成:干洁空气、水汽和固体杂质。(2)作用大气成分作

用干洁空气氮生物体内蛋白质的重要组成部分氧维持生命活动必需的物质二氧化碳绿色植物进行光合作用的原料,调节地表温度水汽成云致雨的必要条件尘埃反射太阳辐射,降低地面温度;作为凝结核,促进云雨的形成

2.大气圈的分层(1)依据:大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。(2)大气分层A代表对流层,空气对流运动显著。B代表平流层,空气以水平运动为主。该层的臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”。C代表高层大气,空气密度小,有若干电离层。

要点笔记由于逆温层的存在,大气很稳定,对流作用减弱,空气中水气、尘埃和其他污染物不易向高空扩散,只能滞留在近地面。链接生活对流层的厚度在不同纬度地区和不同季节有何差异?提示

对流层的厚度有纬度差异和季节变化。低纬度地区大于高纬度地区,夏季大于冬季。二、大气的受热过程1.两大热源(1)根本来源:A太阳辐射。(2)直接来源:B地面辐射。

2.两大过程(1)地面增温:大部分太阳辐射透过大气射到地面,使地面增温。(2)大气增温:地面以长波辐射的方式向大气传递热量,使大气增温。3.两大作用(1)削弱作用:大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的反射、吸收和散射作用。(2)保温作用:C大气逆辐射将部分热量还给地面,从而对地面起到保温作用。链接生活苏轼的《水调歌头·明月几时有》中写道“高处不胜寒”。你能运用所学的大气受热过程的知识,解释其中蕴含的科学道理吗?提示

地面辐射是低层大气主要的热量来源,“高处”离地面较远,吸收的地面辐射较少,气温较低。[自主检测]1.判断正误并纠错(1)大气圈中氧的含量是最多的。(

)答案

×氮是大气中含量最多的成分。(2)地面辐射是短波辐射。(

)答案

×地面辐射是长波辐射。(3)含量最多的氮能吸收紫外线,被称为“地球生命的保护伞”。(

)答案

×臭氧层能吸收紫外线,臭氧层被称为“地球生命的保护伞”。(4)平流层的气温随高度增加而增加。(

)答案

√(5)阴雨天气大气逆辐射更强。(

)答案

√读地球表面受热过程示意图,完成2~3题。

2.图中字母表示大气逆辐射的是(

)3.低层大气的热量主要来自(

)解析

第2题,a是到达大气上界的太阳辐射;b是被大气削弱后到达地面的太阳辐射;c是地面辐射,大部分被大气吸收,使大气增温;d是大气逆辐射,补偿地面辐射损失的热量。第3题,地面的长波辐射是低层大气主要的热量来源。答案

下图为地球大气受热过程示意图。读图,完成第4题。

4.大气中(

)A.臭氧层遭到破坏,会导致①增加 B.二氧化碳浓度降低,会使②减少C.可吸入颗粒物增加,会使③增加 D.出现雾霾,会导致④在夜间减少解析

臭氧层遭到破坏,会导致大气吸收紫外线的能力下降(①减少);二氧化碳浓度降低,会导致大气吸收地面辐射的能力下降,吸收的地面辐射(②)减少;可吸入颗粒物增加,会导致大气对太阳辐射的削弱作用增强,到达地面的太阳辐射减少,从而使地面吸收的太阳辐射减少(③减少);出现雾霾,会导致大气逆辐射(④)在夜间增加。答案

B5.霜冻往往出现于深秋至第二年早春晴朗的夜晚,因为此时(

)A.地面辐射强,地表降温慢B.空气中水汽多,地表降温快C.大气逆辐射弱,地表降温快D.大气保温作用强,地表降温慢解析

深秋至第二年早春晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,大气的保温作用差,地面降温快,空气中的水汽迅速降温,发生凝华现象,形成霜冻。答案

C课堂篇主题探究探究一大气的垂直分层[问题探究]2020年3月9日19时55分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十四颗导航卫星。卫星顺利进入预定轨道,后续将进行变轨、在轨测试、试验评估,适时入网提供服务。下图为大气的垂直分层示意图。结合材料探究:(1)我国的西昌卫星发射中心所在地区的对流层厚度相对于我国东部地区来说是较厚还是较薄?为什么?(2)长征三号乙运载火箭点火发射刚离开地面升空时,其所经历的气温变化特点是什么?(3)发射成功的北斗系统第五十四颗导航卫星,在轨运行所在的大气层有何特点?提示

(1)较薄。因为西昌位于我国的川西高原,海拔较高,气温较低。(2)火箭发射升空刚离开地面时,位于对流层中,其气温随高度增加而降低。(3)所在的大气层为高层大气,大气密度极小,存在若干电离层。[关键能力]大气垂直分层的特点分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系对流层厚度一般为8~16千米,平均12千米左右①气温随高度增加而降低②空气对流运动显著③天气现象复杂多变①地面是低层大气的直接热源,所以同一地区的对流层高度夏季高于冬季②该层上部冷,下部热③几乎全部的水汽、固体杂质都集中在该层,对流运动易成云致雨因人类生活在对流层底部,与人类关系最密切分层高度范围主要特点特点成因与人类的关系平流层从对流层顶至约50千米,厚度约40千米①气温随高度增加而增加②以水平运动为主③天气晴朗①该层中的臭氧吸收紫外线②该层上热下冷,大气稳定③水汽、杂质少,气流平稳是人类生存环境的天然屏障,有利于高空飞行高层大气从平流层顶到3000千米的高空大气密度极小距地面远,受地球引力小电离层能反射无线电短波,对无线电通信有重要作用[典例剖析]例1下图为大气垂直分层高度、气温和气压的变化图。读图,完成下列各题。(1)关于图中内容的叙述,正确的是(

)A.大气垂直分层的依据是高度、气温和气压的变化B.随高度增加气温渐高,气压渐低C.距地面20千米处气压降为地面的一半D.对流层垂直方向上气温变化范围是20~-60℃(2)关于图中①②层大气的叙述,正确的是(

)A.①层大气厚度随纬度增加而增厚B.②层因氧原子吸收紫外线而增温C.①层大气与人类关系最密切D.②层复杂的天气现象不利于航空飞行思维导引大气垂直分层高度、气温和气压的变化图→高度、气温和气压的数值和变化情况→①②代表的大气层→①②层大气的特征→代入选项验证正误。解析

第(1)题,大气垂直分层的依据是大气的温度、运动状况和密度;不同大气层,其温度的变化不同;距地面20千米处气压不到地面的1/20。第(2)题,①为对流层,②为平流层。对流层厚度与纬度呈负相关;平流层升温是因为臭氧吸收大量紫外线;平流层上部热,下部冷,大气稳定,大气以水平运动为主,利于航空飞行。答案

(1)D

(2)C探究二大气的受热过程[问题探究]深秋和初冬的傍晚,我国北方地区的农民制造人造烟雾以避免庄稼遭受霜冻。下图为大气受热过程示意图。结合材料探究:(1)能够使低层大气增温的主要热源是什么?(2)傍晚用人造烟雾使庄稼免遭霜冻危害,为什么?提示

(1)b(地面辐射)。(2)增强了c(大气逆辐射),使大气对地面的保温作用增强。[关键能力]1.大气对地面的保温作用(1)原理:大气中的二氧化碳和水汽能大量吸收地面的长波辐射,将热量保存在大气层中,并通过大气逆辐射的形式把热量返还给地面,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。(2)过程

2.大气对太阳辐射的削弱作用(1)吸收作用:大气中的臭氧和氧原子主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线;水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。而太阳辐射中能量最强的可见光被吸收得很少,绝大部分可透过大气射到地面。(2)反射作用:受云层和较大颗粒的尘埃影响,大气对太阳辐射反射较明显,如下图。云层、尘埃对太阳辐射的反射

(3)散射作用:当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时,太阳辐射的一部分光便以这些质点为中心,向周围散射。其中,波长较短的蓝色光最容易被散射,如下图。大气对太阳辐射的散射

[典例剖析]例22018年10月3日,印度尼西亚苏拉威西岛上索普坦火山爆发,火山灰直冲4000米高空。结合材料和图完成下题。大气的保温作用示意图

火山喷发时产生的火山灰云团,削弱了到达地面的太阳辐射,反映在大气的保温作用示意图中对应的数码是

、

;火山灰云团增强了大气逆辐射,图中对应的数码是

。从理论上说,空中火山灰云团使得当地昼夜温差变

。

思维导引大气的保温作用示意图→①②③④代表的含义→火山灰的作用对应的符号→大气的保温作用→当地昼夜温差变小。解析

读图分析:火山灰云团增强了①(大气对太阳辐射的反射)和②(大气对太阳辐射的吸收),削弱了到达地面的太阳辐射;火山灰云团增强了③(大气逆辐射)。白天火山灰云团削弱了到达地面的太阳辐射,白天的气温升高较慢;夜晚火山灰云团增强了大气逆辐射,使夜晚的气温下降较慢。所以火山灰云团使得当地昼夜温差变小。答案

①

②

③小素养培优1.(地理实践力)从纽约飞往伦敦的一航班,正飞行在万米高空,前方突然乌云翻滚,为躲避空难,飞行员最好采取什么方法?为什么?答案

从飞机的飞行高度和所遇到的现象可知,该飞机飞行在对流层顶部,为了躲避空难,应该迅速提升飞行高度进入到平流层中,因为平流层大气以水平运动为主,大气稳定,天气晴朗,利于飞机飞行。2.(人地协调观)运用大气削弱作用解释自然现象①树荫下、房间中,无阳光处仍然明亮——

作用。

②日出之前天已亮,日落之后天不黑——

作用。

③朝霞和晚霞、旭日和夕阳为橘红色——

作用。

④晴朗的天空呈蔚蓝色——

作用。

⑤冰岛火山喷发时,火山灰笼罩了整个冰岛地区,白天宛如黑夜,出门打手电——

作用增强。

⑥南极臭氧层空洞扩大到了南美洲南端的火地岛,政府要求岛上居民外出必须戴墨镜和遮阳帽——

作用减弱。

⑦为什么同一季节的白天多云,气温不会太高,而夜间多云,气温不会太低?⑧为什么冬春季节霜冻总出现在晴朗的夜晚?答案

①散射②散射③散射④散射⑤反射⑥吸收⑦同一季节,白天多云,太阳辐射进入大气层时,被削弱得多(吸收、反射多),故气温不会太高;夜晚多云,特别是有浓密的低云,空气湿度比较大,大气逆辐射强,对地面的保温作用强,气温不会太低。⑧晴朗的夜晚大气中的水汽和固体杂质含量少,大气透明度高,大气逆辐射弱,保温作用差,气温低,所以容易出现霜冻。当堂检测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.① B.② C.③ D.④2.“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒”说的是大气垂直分层中的(

)A.Ⅰ层——气温分布特点是随高度增加,气温降低B.Ⅱ层——空气上热下冷,空气不稳定C.Ⅲ层——大气的热量直接来自太阳辐射D.Ⅰ层——大气以水平运动为主,气流平稳解析

第1题,根据气温的垂直分布可知,对流层的气温随高度增加而降低,平流层的气温随高度增加而增加,高层大气的气温随高度增加先是下降,然后上升。第2题,题干表述的是对流层气温变化特点,Ⅰ层是对流层。答案

下图为大气热力作用示意图。读图,完成3~4题。3.关于大气热力作用的说法,正确的是(

)A.③只出现在晚上B.①为长波辐射,②为短波辐射C.地面热量的来源主要是③D.低层大气主要的热量来源是②4.北方农民秋季傍晚用人造烟雾来防止蔬菜受冻,与之关系密切的是(

)A.① B.② C.③ D.④解析

第3题,图中①表示到达地面的太阳辐射,②表示地面辐射,③表示大气逆辐射,④表示大气辐射射向宇宙空间。大气逆辐射白天晚上都存在;太阳辐射是短波辐射,其能量主要被地面吸收,低层大气直接吸收较少;地面辐射属于长波辐射,大气中的水汽和二氧化碳能吸收大部分长波辐射,因此地面的长波辐射是低层大气主要的热量来源;大气逆辐射在一定程度上补偿地面辐射损失的热量,对地面具有保温作用。第4题,人造烟雾可增强大气逆辐射,使夜晚的气温不会太低,可以防止蔬菜受冻。答案

5.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