3.2大气受热过程导学案（原卷答案）必修一高一上学期

第三章第二节大气受热过程导学案学习目标1.掌握对流层大气的受热过程。2.理解大气的削弱作用和大气的保温作用知识导引新知预习一、大气对太阳辐射的削弱作用1.表现：太阳辐射要穿过厚厚的大气，才能到达地表。由于大气对太阳辐射的、和作用，投射到大气上界的太阳辐射不能完全到达地表。2.反射作用：大气中的和，能将投射在其上的太阳辐射的一部分，又反射回宇宙空间。云的反射作用最为显著。云层越、越，云量越，反射越强。夏季天空多云时，白天的气温相对来说不会太高，就是因为云的减少了到达地面的太阳辐射。大气对太阳辐射的反射没有选择性，因而反射光呈。3.散射作用：当太阳辐射在大气中遇到或时，太阳辐射的一部分便以这些质点为中心，向弥散，这种现象称为大气的散射。散射改变了太阳辐射的，使一部分太阳辐射不能到达地面。在太阳辐射的可见光中，蓝光、紫光的波长较短，容易被空气分子散射，因而晴朗的天空呈现色。4.吸收作用：大气对太阳辐射的吸收具有。平流层大气中的，主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。对流层大气中的和等，主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。大气对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来。对于大气来说，太阳辐射不是主要的直接热源。二、大气对地面的保温作用1.地面长波辐射使大气增温：对流层大气中的水汽和二氧化碳等，可强烈地吸收。地面辐射释放的能量，除极少一部分透过大气返回宇宙空间外，绝大部分（75%～95%）都被截留在对流层大气中，使大气增温。所以说，是对流层大气主要的直接热源。2.大气逆辐射使地面增温：大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量。大气的温度比地面还低，所以大气辐射也是。大气辐射的一部分向上射向宇宙空间，大部分向下射到地面。射向地面的大气辐射，其方向与地面辐射，故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量归还给地面，这就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。天空中有云，特别是有浓密的低云，或空气中湿度比较大时，大气逆辐射就会。助学助记1.太阳辐射强度大气上界单位面积上所获得的太阳辐射能量的多少，主要受太阳高度的影响。2.地面吸收太阳辐射增温后，又以电磁波的形式向外辐射能量形成地面辐射。大气受热示意图探究点一大气受热过程和保温作用核心归纳1.大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为大气对太阳辐射的反射、散射和吸收三方面。2.大气对地面的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过程如图所示：由上图可知，大气对地面保温作用的过程可归纳如下表：图示名称具体过程热量来源Ⅰ太阳暖大地太阳辐射到达地面，地面吸收后增温太阳辐射Ⅱ大地暖大气地面增温后形成地面辐射，大气吸收后增温地面辐射Ⅲ大气还大地大气增温后形成大气辐射，其中向下的部分称为大气逆辐射，它将大部分热量还给地面大气辐射状元随笔大气对地面的保温作用的简化认识应用体验每年到了深秋时节，就会想起杜牧《山行》的诗句“远上寒山石径斜，白云生处有人家。停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”。这些诗句中涉及了许多自然现象，这些现象都可以用地理知识解释。据此完成1～3题。1.深秋青色的山在暮色的衬托下显得格外清冷。请问远处的山看着是青色的原因是（）A．由于大气对光线的散射作用B．由于大气对光线的反射作用C．由于大气对光线的折射作用D．由于大气对光线的透射作用2.树叶到了秋天开始变黄变红，这是秋天气温日较差较大所导致的，请问下列说法错误的是（）A．秋天云层稀薄，云层对太阳辐射的削弱作用较弱B．秋天水汽稀少，大气的保温作用较弱C．秋天日照时间缩短，夜晚时间较长导致昼夜温差大D．秋天降水变少，大气中水汽含量降低3.下列对“白云生处有人家”这个现象解释或延伸说法错误的是（）A．白云生于人家处是每黄昏的时候，山里居民开始生火做饭，生火产生的烟为水汽凝结提供了充足的凝结核B．白云生于人家处是每黄昏的时候，山间气温开始降低，空气中水汽含量容易大于饱和水汽含量，空气中的水汽凝结所致C．山中植被覆盖率好，若非生火做饭产生的烟，则空气中是没有凝结核的D．“白云生处有人家”现象产生时，大气逆辐射会增强[2024·宁夏石嘴山阶段练习]截至9月初，2023年加拿大已发生6100多起森林火灾，累计大火面积已达16.4万平方公里，持续破历史纪录。野火燃烧产生的烟雾持续笼罩温哥华等西部大片地区，火灾燃烧产生的二氧化碳也突破历史记录。下图为大气受热过程示意图。据此完成4～5题。4.火灾产生的大量烟雾对大气受热过程的影响正确的是（）A．①减弱B．②增强C．④不变D．⑦增强5.火灾产生的二氧化碳（）A．增强④B．减弱⑤C．增强⑥D．增强⑦探究点二影响地面辐射的主要因素和热力作用原理应用核心归纳1.影响地面辐射的主要因素（1）纬度因素（2）下垫面因素（3）气象因素气象因素主要包括空气密度的大小、空气的洁净程度两方面。空气稀薄，对太阳辐射削弱少，到达地面的太阳辐射多，地面辐射强；空气洁净，云量少，能见度好，到达地面的太阳辐射也多，地面辐射强。2.大气热力作用原理的实例分析现象原因阴天时天空不是很暗，白天时，房间里、树阴下明亮空气分子或微小尘埃的散射作用改变了太阳辐射的方向，使之到达地平线以上或者太阳不能直接照射的地方交通信号“红灯停，绿灯行”的科学依据红色光线波长较长，难被散射，穿透力强，以红灯作为停止信号更为醒目白天多云时气温比晴天低；夜晚多云时气温比晴天高白天多云时反射作用强，到达地面的太阳辐射少；夜晚多云时大气逆辐射强，地面散失热量少晚秋或寒冬，霜冻出现在晴朗夜晚及“十雾九晴”晴朗夜晚，大气逆辐射弱，热量散失快，气温低，易出现霜冻及雾等天气现象对流层中“高处不胜寒”地面是对流层大气的直接热源，离地面越远，获得的地面热量越少青藏高原是我国太阳辐射最强的地区青藏高原地区海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，所以太阳辐射强状元随笔保温作用原理的应用应用于农业生产实践，提高生产效益①采用塑料大棚发展反季节农业，利用玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃能使太阳短波辐射透射进入棚内或室内，而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去，从而使热量保留在塑料大棚或玻璃温室里。②人造烟雾、浇水防冻。秋冬季节，我国北方常用人造烟雾来增强大气逆辐射，使地里的农作物免遭冻害。浇水可增加空气湿度，增强大气逆辐射；水汽凝结释放热量；水的比热容大，浇水可减小地表温度的下降速度和变化幅度，减轻冻害。应用体验农业生产中，常用到覆膜技术（图1）。覆膜是在地表铺设一层薄膜，促进作物生长的一种现代农业技术，能起到保温、保墒、防止土壤板结和肥料流失、灭草、防虫等综合作用。不同类型的薄膜主要作用不同。读大气受热过程示意图（图2），完成1～2题。1.夏季蔬菜种植铺黑色地膜的主要作用是（）A．减小①，抑制杂草生长B．增加②，提高菜地气温C．增加①，提高土壤温度D．增加③，增强大气保温作用2.夏季果园铺设银色反光膜的主要目的是（）A．增加白天果园气温，增大昼夜温差B．反射太阳辐射，增加光效，使水果均匀着色C．降低果园地表温度，防止果树灼伤D．增强大气逆辐射，防止夜间果树发生低温冻害下图示意我国某地不同天气形势下的气温日变化状况。据此完成3～5题。3.该地（）A．晴天时的最高气温低于阴天B．晴天时气温日较差较大C．各天气状况最低气温均出现于6时D．阴天时气温上升速率较快4.该地最可能出现霜冻的天气状况及时间为（）A．阴天20时前后B．晴天24时前后C．晴天7时前后D．阴天2时前后5.该地晴天最低气温低于阴天的主导影响因素是（）A．太阳辐射B．地面辐射C．大气削弱作用D．大气逆辐射[2024·湖南长沙开学考试]中央气象台2024年2月8日6时解除冰冻黄色预警和低温蓝色预警，国家应急管理部终止针对湖北、湖南两省的低温雨雪冰冻灾害四级应急响应，南方地区雨雪趋于结束，气温回升，春节假日前期全国大部分地区天气晴好。图1为湖南长沙某地草莓生产景观图（大棚覆盖透明薄膜，草莓根部土壤覆盖透明地膜），图2示意大气受热过程。据此完成1～2题。1.湖南长沙农户冬季利用大棚能够种植草莓，主要原因在于大棚的存在能够大幅度（）A．削弱丙环节B．削弱戊环节C．增强乙环节D．削弱丁环节2.为应对2024年春节前的低温雨雪冰冻灾害，湖南长沙农户冬季大棚种植草莓还需覆盖地膜。覆盖地膜的作用主要是（）A．削弱甲环节B．削弱丙环节C．增强乙环节D．增强丁环节[2024·河北沧州开学考试]大气受热过程与天气状况密切相关。下表为某城市某年11月份连续4天的天气状况统计表。据此完成3～4题。3.与周六相比，周日最高气温下降，主要是由于周日（）A．大气对太阳辐射的削弱作用增强B．大气的保温作用增强C．大气对太阳辐射的吸收作用减弱D．大气逆辐射作用增强4.4天中，周二的气温日较差最大，可能的原因是（）①白天由雨转阴，太阳到达地面的太阳辐射增多②由阴转雨，白天大气对太阳辐射削弱作用较弱③夜晚为晴天，大气逆辐射较弱④夜晚为晴天，地面辐射的热量多A．①②B．③④C．①③D．②④[2024·山东济宁练习]如图示意我国某城市1月不同天气状况下草地地表平均温度的日变化情况。据此完成5～6题。5.①、②、③曲线示意的天气状况分别为（）A．阴天、多云、晴天B．阴天、晴天、多云C．晴天、多云、阴天D．多云、阴天、晴天6.①曲线较②③曲线夜晚温度高的原因是（）A．太阳辐射强B．地面反射强C．地面辐射强D．大气逆辐射强7.图甲为大气受热过程示意图，图乙为某地晴天和阴天的气温日变化曲线图。读图，回答下列问题。（1）图甲箭头中，代表近地面大气主要直接热源的是（填字母），它表示。（2）图甲箭头A、B、C中，属于短波辐射的是。（3）图甲中字母C表示，它能对地面起到作用；字母D体现了大气对太阳辐射的作用。（4）图乙中，表示晴天的是（填序号）。[教材探究·活动点拨]教材第77页探究1.霞是日出、日落前后天空或云层上出现的彩光，由接近地平线的太阳光经大气中尘埃、水汽和空气分子散射后的剩余色光形成。可见光中，波长较长的红光和橙光不容易被大气散射，而波长较短的蓝光和紫光容易被大气散射。太阳越接近地平线，水汽和尘埃等越多，大气对太阳光的散射作用越明显，散射掉的蓝光和紫光越多，保留下来的红光和橙光越多，因此霞的色彩就越红。2.大气中所含的水汽越多，朝霞、晚霞的颜色就越红。朝霞说明早晨天空有云存在，有较多的水汽，大气状态不稳定。随着太阳升高，热力作用增强，对流进一步发展，云也会进一步发展变化，容易造成阴雨天气而不便出行。相反，晚上由于太阳下山，大气状况趋于稳定，对流减弱，云也易于消散，天气一般晴好，有利出行。教材第79页活动1.日出之前和日落以后的一段时间内，天空呈现出微弱的光亮，这种现象叫作“晨昏蒙影”。这种现象是大气散射引起的，日出之前和日落以后太阳光虽然不能直接照射到地面，但可以照射到地球的大气层，高空大气能够对太阳光起到散射作用，从而引起晨昏蒙影。在高纬度地区，当天的晨蒙影与前一天的昏蒙影能相接，出现白夜现象。纬度越高，白夜出现的时期越长。2.（1）新雪对太阳辐射的反射率非常高，冰面对太阳辐射的反射率比较高；海洋、深色土和耕地对太阳辐射的反射率较低。（2）地面反射率的大小取决于地面的性质和状态。一般来说，深色土壤的反射率比浅色土壤小，潮湿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。水面的反射率随太阳高度角而变化，太阳高度角越小反射率越大。（3）利用遥感传感器接收森林或草原的某一红外线波段数据，确定该时段森林或草原的面积范围。监测不同时间段该区域的红外线波段数据，即可判断森林或草原面积的动态变化情况。教材第82页活动1.认同。“太阳暖大地”即地面吸收太阳辐射而增温；“大地暖大气”即对流层大气吸收地面长波辐射而增温；“大气还大地”即大气逆辐射将一部分长波辐射返还给地面。大气对地面的保温作用就是由这三个环节组成的。2.（1）月球因为质量与体积较小，基本上没有大气存在。白天太阳直射月球时，缺少大气对太阳辐射的削弱作用，故白天气温较高；夜间月球缺少大气对地面的保温作用，地面白天辐射的热量全部射向宇宙空间，夜晚气温极低，故月球的昼夜温差较大。（2）霜冻是在生长季节里因气温降到0℃或以下而使植物受害的一种农业气象灾害。深秋至次年早春季节多晴天，在晴朗无风的夜晚，地面辐射散热，且大气逆辐射作用弱，气温下降，易造成霜冻。一、1．反射散射吸收2．云层较大颗粒的尘埃低厚多反射白色3．空气分子微小尘埃四面八方方向蔚蓝4．选择性臭氧水汽二氧化碳对流层二、1．地面辐射地面2．长波辐射相反增强探究点一应用体验1～3.解析：第1题，当阳光穿过大气时，要发生散射现象，但是空气分子对不同颜色的光散射强度不同，散射蓝紫光最多，散射红光最少。空气主要将阳光中的蓝光散射到四面八方，所以晴天的天空是蔚蓝色的。空气除了对光有散射作用外，还有吸收作用。由于远山和我们之间隔着厚厚的空气，远山的反射光会被空气不断吸收和散射，使其本身的颜色变得很弱，完全被空气中的蓝紫色散射光的颜色所掩盖。这样，当远山的反射光与空气中的蓝紫色散射光一同射入你的眼帘时，你便觉得所有的远山都是青色的。故选A。第2题，云层对阳光有较强的反射作用，云层稀薄则反射(削弱)作用较弱，A正确。水汽对长波辐射有较强的吸收作用，大气的吸收作用强则大气逆辐射也强，其保温作用也强，反之保温作用弱，B正确。太阳直射点南移，北半球正午太阳高度角变小，照射面积变大，因此穿过大气层距离较长，大气削弱作用较强，单位面积接受的太阳辐射也少，则地面温度较低；而黑夜时间长，夜间冷却的时间长，夜间气温会降的较低，这两者都是降低气温的作用，不能导致昼夜温差变大，C错误。秋天降水变少，大气中水汽含量降低，白天大气对太阳辐射的削弱作用降低，夜晚大气逆辐射减弱，则昼夜温差变大，D正确。本题要求选择错误的一项，故选C。第3题，烧柴产生的烟主要是未充分燃烧的碳质颗粒，可以作为凝结核；气温降低，饱和水汽含量会降低，空气中的水汽含量容易大于饱和水汽含量而凝结，产生云雾；空气中是不缺凝结核的，植物的花粉也可以是凝结核；水汽增加，则大气逆辐射会增强。A、B、D正确，C错误。本题要求选择错误的一项，故选C。答案：1.A2.C3.C4～5.解析：第4题，①代表到达大气上界的太阳辐射，近地面烟雾对此影响小，A错误；火灾产生的大量烟雾对太阳辐射削弱作用增强，即②增强，B正确；火灾产生的大量烟雾对太阳削弱作用强，使到达地面的太阳辐射减弱，即④减弱，C错误；火灾产生的大量烟雾中含有二氧化碳，对地面辐射吸收作用强，因而使输送到大气上界的地面辐射⑦减弱，D错误。故选B。第5题，二氧化碳主要吸收地面长波辐射，而④为太阳辐射属于短波辐射，A错误；大量烟雾产生的二氧化碳增多，吸收地面辐射⑥增强，输送到大气上界的地面辐射⑦减弱，C正确，D错误；二氧化碳吸收地面辐射多，大气逆辐射强，即增强⑤，B错误。故选C。答案：4.B5.C探究点二应用体验1～2.解析：第1题，根据材料可知，黑色地膜能够减少到达地面的太阳辐射，抑制杂草发芽和生长，能够在高温季节降低土壤温度，减少水分的蒸发，有保水固水作用，使水分在地膜覆盖的范围内循环，有抗旱保水，防止植物灼伤的作用，A正确，C错误；铺设黑色地膜不会增加云层对太阳辐射的反射，B错误；铺设地膜后，白天地温降低，不能增加③，D错误。故选A。第2题，根据所学及材料可知，银色反光地膜的作用是反射太阳辐射，增加光效，这样可以提高光合效率，使水果均匀着色，提高果实的质量，B正确；夏季它可以降低表层的温度，能降低3°C左右，C不是主要目的；改变下垫面性质，如铺设鹅卵石，会增加昼夜温差，A错误；铺设地膜，可以有效减少地面热量散失，保持地表温度，减轻低温冻害，但夏季一般不会发生低温冻害，D错误。故选B。答案：1.A2.B3～5.解析：第3题，图中显示，该地晴天时的最高气温高于阴天，A错误；晴天时气温日较差较大，阴天时气温日较差较小，B正确；阴天时最低气温早于6时，晴天时最低气温晚于6时，C错误；晴天时气温上升速率快于阴天，D错误。第4题，气温越低，越容易出现霜冻。读图可知，该地气温最低出现在晴天的7时前后，此时最可能出现霜冻。第5题，晴天云少，大气逆辐射比较弱；阴天云多，大气逆辐射较强。所以晴天大气保温作用更弱，因此该地晴天最低气温低于阴天，D正确；最低气温出现在日出前后，此时太阳辐射很弱，对气温影响小，A错误；日出前后太阳辐射不强，因此地面辐射的强弱主要受大气逆辐射影响，因此主导因素是大气逆辐射，不是地面辐射，B错误；大气削弱作用是指大气对太阳辐射的削弱作用，在太阳辐射强时比较显著，C错误。答案：3.B4.C5.D课堂达标检测1～2.解析：第1题，图中乙代表到达地面的太阳辐射，丙代表地面辐射，丁代表大气逆辐射，戊代表射向宇宙空间的大气辐射。地面辐射和大气辐射都属于长波辐射，长波辐射无法透过大棚覆盖的透明薄膜，所以大棚的存在能够大幅度削弱戊环节，也就间接地增强了大气逆辐射，B正确，D错误。大棚覆盖的透明薄膜不能影响到达地面的太阳辐射，到达地面的太阳辐射受大气削弱作用影响，C错误。大棚覆盖的透明薄膜不能影响地面辐射，A错误。故选B。第2题，覆盖地膜可阻止地面辐射进入大气，减少了地面热量散失，起到增加地温的作用，所以覆盖地膜的主要作用是削弱丙环节，B正确。地面覆盖地膜不能影响甲、乙、丁环节，A、C、D错误。故选B。答案：1.B2.B3～4.解析：第3题，由表可知，周六白天为阴天，周日为雨天，雨天云层更厚，云量更大，大气对太阳辐射的削弱作用增强，地面辐射减弱，最高气温下降，A正确；当白天大气削弱作用较强时