高中地理第二单元从地球圈层看地理环境第二节大气圈与天气气候第2课时学案鲁教版必修1.docx

高中地理第二单元从地球圈层看地理环境第二节大气圈与天气气候第2课时学案鲁教版必修1.docx

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高中地理第二单元从地球圈层看地理环境第二节大气圈与天气气候第2课时学案鲁教版必修1

第2课时　大气的受热过程

【情景激趣】　在古老的神话传说中，月亮上的“广寒宫”终年深冷幽寂，实际上“广寒宫”并不是一直都深冷幽寂的。

在有太阳照射时，“广寒宫”可以达到130℃的高温，在没有太阳照射时，温度下降到－180～－170℃。

离地球如此之近的月球与地球温度差异这样大，你知道这是为什么吗？

课标内容要求

核心素养对接

知识体系引导

运用示意图等，说明大气受热过程，并解释相关现象。

1.运用示意图、视频、模拟实验等，说明大气受热过程→地理实践力＋综合思维

2.运用大气受热过程原理解释相关地理现象→人地协调观＋综合思维

　大气的受热过程

|知识清单|

阅读教材P36～P37“大气的受热过程”，填写下列知识。

1.两个热源

（1）地球上最主要的能量来源：

太阳辐射。

（2）低层大气主要的直接热源：

地面。

2.两个过程

（1）地面增温过程：

大部分A太阳短波辐射透过大气到达地面，使地面增温。

（2）大气增温过程：

地面增温后以B地面长波辐射的形式向近地面大气传递热量，使大气增温。

3.两个作用

（1）削弱作用：

大气层中水汽、云层、尘埃等对少部分太阳辐射的吸收、反射和散射作用。

（2）保温作用：

大气逆辐射对地面辐射损失热量的补偿作用。

微思考

1.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？

提示　同一季节，白天多云，太阳辐射经过大气层时，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。

2.为什么冬春季节霜冻总出现在晴朗的夜晚？

提示　因为晴朗的夜晚大气中的水汽和固体杂质含量少，大气透明度好，大气逆辐射弱，保温作用差，气温低，所以容易造成明显的降温、霜冻天气。

|案例探究|

读“大气对地面的保温作用图”，回答下列问题。

（1）图中字母代表的箭头含义分别是：

A______________；B______________；C____________；D________________；G______________；I______________。

（2）从数量上看，A＞D的原因是__________________________________________

____________________________________________________________________。

图中I的作用是________________________________________________________

____________________________________________________________________。

（3）比较晴天与阴天气温日较差的大小并分析其原因是什么？

（4）深秋，我国北方有寒潮活动的地区，农民常在菜地里用生火产生浓烟的方法防止农作物大面积冻害，其主要原因是什么？

答案　

（1）太阳辐射　大气吸收的太阳辐射　大气反射、散射的太阳辐射　到达地面的太阳辐射　大气吸收的地面辐射　大气逆辐射

（2）大气的削弱作用　补偿地面损失的热量

（3）晴天日较差大，阴天日较差小。

晴天：

白天大气的削弱作用弱，温度高；夜晚大气逆辐射弱，温度低，温差大。

阴天：

白天大气的削弱作用强，温度较晴天低；晚上大气逆辐射强，温度较晴天高，故温差较晴天小。

（4）浓烟吸收地面辐射，增强大气逆辐射，使降温幅度减小。

|方法规律|

1.大气的受热过程

地面是对流层大气热量的直接来源，太阳辐射是根本来源，大气的受热过程如下图：

2.大气的两大作用及影响

（1）两大作用

①削弱作用：

大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射具有削弱作用，使到达地面的太阳辐射有所减弱。

②保温作用：

大气逆辐射对近地面大气的热量起到了补偿的功能，减少了地面的热量损失，起到了保温作用。

（2）影响

①使地球表面温度变化较小

无大气的月球表面和有大气的地球表面受热过程差异较大。

地球表面温度变化不像月球表面那样剧烈。

白天，地球的大气对太阳辐射产生削弱作用，使得地表增温幅度比月球小；夜晚，地球上大气的保温作用，使得地表降温幅度比月球小。

②使阴天的气温日较差较小（见下图分析）

云层对太阳辐射、大气逆辐射影响示意图

白天多云时，地面温度比晴天低；夜间多云时，地面温度降低较晴天小。

故阴天昼夜温差较晴天小。

特别提示　大气受热原理在实际中的应用

（1）解释温室气体大量排放对全球变暖的影响

（2）应用于农业生产实践，提高生产效益

利用温室大棚生产反季节蔬菜，利用烟雾防霜冻；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，有利于水果的糖分积累等。

（3）利用大气的削弱作用原理分析某地区太阳能的丰歉

如：

高海拔地区——空气稀薄，大气的削弱作用弱，太阳能丰富；内陆地区——晴天多，阴雨天少，大气的削弱作用弱，太阳能丰富。

|人地协调观|

1.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。

提示　

（1）散射　

（2）散射　（3）散射　（4）散射　（5）反射（6）吸收

|综合思维|

2.大气在增温的同时，也向外辐射热量。

大气辐射的方向既有向上的，也有向下的。

大气辐射中向下的部分，因为与地面辐射方向相反，称为大气逆辐射。

根据辐射热交换的原理，分析下面两个问题。

（1）大气逆辐射的存在，对地面有什么作用？

如果用“大气保温作用”概括，你认为合适吗？

（2）为什么月球表面的昼夜温度变化比地球表面剧烈？

提示　

（1）大气对地面的长波辐射几乎全部吸收，同时又以大气逆辐射的方式向地面输出能量，对地面起了极为重要的保温作用。

地球表面及大气层里保存着的这部分热量，是地理环境中发生的众多自然现象及其过程的能量源。

（2）有大气的地球，白天一部分太阳辐射在穿过大气层时被大气反射、散射和吸收，到达大气上界的太阳辐射不能全部到达地面，使地面温度不致上升太高；夜间大部分地面辐射被近地面大气吸收，然后以辐射和对流的方式层层上传，使大气温度不至于降得太低，更重要的是大气在吸收热量的同时，又以大气逆辐射的方式，把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射热量的损失，使地表夜间的降温速度减慢。

正是由于大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用，使得地表温度变化比较缓和。

没有大气的月球，白天太阳辐射全部到达月面，使月面温度迅速升高。

夜晚，月球表面辐射强烈，没有大气对月面的保温作用，温度下降速度很快。

所以月面温度昼夜变化比地球剧烈得多。

|地理实践力|

3.某中学研究性学习小组做了如下实验：

做两个相同规格的玻璃箱（如下图），甲底部放一层土，中午同时把两个玻璃箱放在日光下，十五分钟后，同时测玻璃箱里的气温，结果发现底部放土的比没有放土的足足高了3℃。

该实验的主要目的是测试（　　）

A.大气的温室效应

B.大气的热力运动

C.一天中最高气温出现的时刻

D.大气主要的直接热源

解析　从实验内容可知，相同阳光照射条件下，有沙土的玻璃箱温度高，证明大气的直接热源来自地面辐射。

答案　D

4.下图为在东北地区某蔬菜大棚里所拍摄的照片。

据图完成

（1）～

（2）题。

（1）冬春季节，菜农常在大棚内墙上悬挂光亮镜面膜，对其悬挂位置及作用的叙述正确的是（　　）

A.南墙，提高棚内温度

B.北墙，增加棚内光照

C.南墙，增加棚内光照

D.北墙，提高棚内湿度

（2）在夏季，菜农有时会给大棚覆盖黑色尼龙网，这样做的目的是（　　）

A.增加大气逆辐射，降低棚内温度

B.阻止地面辐射，防止夜间温度过低

C.削弱太阳辐射，减少农作物水分蒸腾

D.增强地面辐射，提高农作物存活率

解析　第

（1）题，冬春季节，太阳光照条件差，正午阳光照射北墙，在北墙悬挂光亮镜面膜，可通过反射阳光增加棚内光照，促进光合作用。

第

（2）题，夏季光照强，黑色尼龙网可削弱过强的太阳辐射，并减少作物水分蒸腾。

答案　

（1）B　

（2）C

1.2013年12月14日，“嫦娥三号”月球探测器平稳降落月球虹湾，下图是“玉兔”车在月面的照片。

当时正值月昼期，月面明亮，但月空漆黑。

其成因是月球没有（　　）

A.月面长波辐射B.大气逆辐射

C.大气散射作用D.大气反射作用

解析　地球上空之所以是明亮的是因为大气对太阳辐射的散射，月球表面没有大气，不能产生散射作用，使得月面明亮，月空漆黑。

答案　C

读下图，完成2～3题。

2.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—②

C.②—③—④D.③—④—②

3.阴天比晴天（　　）

A.白天④强，夜晚③弱，昼夜温差大

B.白天④弱，夜晚③强，昼夜温差小

C.白天④弱，夜晚③弱，昼夜温差大

D.白天④强，夜晚③强，昼夜温差小

解析　第2题，地面主要吸收太阳辐射增温，大气主要吸收地面辐射增温。

第3题，晴天时，到达地面的太阳辐射（④）强，气温较高，夜晚大气逆辐射（③）弱，对地面保温效果差，温度低，所以晴天时昼夜温差大；反之，阴天时昼夜温差小。

答案　2.B　3.B

每年冬天，浙江省农业厅专家都要为西湖龙井茶树防冻支招。

以下是两种常见的防冻措施：

①覆盖防寒（寒潮来前，用网纱等覆盖茶树蓬面，以保护茶树，如图1）；②熏烟驱霜（晚霜来前，气温降至2℃左右时点火生烟，以减轻晚霜冻害，如图2）。

读图回答4～5题。

4.图1中的网纱在冬季主要能够（　　）

A.防太阳暴晒

B.阻隔霜冻直接接触叶面

C.防病虫害

D.防洪、防涝

5.图2中的熏烟能够减轻霜冻，是因为烟雾能够（　　）

A.使二氧化碳浓度增加，大气逆辐射增强

B.使水汽含量增加，太阳辐射增强

C.使地面温度增加，地面辐射增强

D.使大气温度增加，大气逆辐射增强

解析　第4题，覆盖防寒，即阻断寒潮、霜冻直接接触茶树叶面。

第5题，熏烟能使大气中二氧化碳浓度增加，使大气吸收地面辐射的能力增强，大气逆辐射增强，从而起到保温作用。

答案　4.B　5.A

一、选择题（共11个小题，每小题4分，共44分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

读图，完成1～3题。

1.图中所示近地面大气的热量主要来自（　　）

A.①B.②

C.③D.④

2.白天多云时，气温比晴天低是因为（　　）

A.①B.②

C.③D.④

3.早春和晚秋，多云的夜晚不会有霜冻，起主要作用的是（　　）

A.①B.②

C.③D.④

解析　第1题，根据大气的受热过程，可判断出①表示太阳辐射“暖”地面；②表示地面辐射“暖”大气；③表示大气以逆辐射形式“还”大地；④表示大气对太阳辐射的削弱作用。

近地面大气的热量主要来自地面辐射。

第2题，白天多云时，云层的反射作用强，使到达地面的太阳辐射减少，气温降低。

第3题，多云的夜晚，会使大气逆辐射增强，减少地面损失的热量，使温度不至于太低。

答案　1.B　2.D　3.C

读下列图表，完成4～5题。

部分城市某日天气预报

城市

天气现象（白天/夜间）

最高温/最低温

北京

28℃/18℃

上海

25℃/19℃

哈尔滨

24℃/11℃

西宁

22℃/3℃

大气受热过程示意图

4.下列说法正确的是（　　）

A.北京晴转多云，最低气温出现在午夜

B.上海中雨，可能诱发滑坡、泥石流灾害

C.哈尔滨有雾，大气能见度低，需注意行车安全

D.西宁晴，外出应做好防晒、防中暑准备

5.该日上海与北京最高气温不同，大气受热过程示意图中能正确解释其根本原因的数码是（　　）

A.①B.②

C.③D.④

解析　第4题，一日内最低气温出现在日出前后，最高温出现在午后14时，A项错。

上海地处长江三角洲，不可能出现滑坡、泥石流灾害，B项错。

西宁位于青藏高原，太阳辐射强，白天外出应防紫外线伤害，最高气温22℃不必防中暑，D项错。

第5题，此日北京最高气温高于上海，是因上海出现阴雨天气，太阳辐射被削弱。

故B项正确。

答案　4.C　5.B

图中甲、乙两地的纬度相同。

读图完成6～7题。

6.a处气温比近地面气温低，说明（　　）

A.近地面是大气的主要直接热源

B.太阳辐射是大气的主要直接热源

C.a处大气的散射作用比近地面强

D.a处的太阳辐射比近地面弱

7.b处气温比同纬度平原地区低的主要原因是（　　）

①到达b处的太阳辐射少　②b处的地面辐射弱

③b处大气吸收的地面辐射少　④b处大气的保温效果差

A.①②B.③④

C.①④D.②④

解析　第6题，近地面是大气的主要直接热源，所以越往高处气温越低。

第7题，b地处于高原，海拔高，空气稀薄，大气获得的地面辐射少，大气的保温效果差，所以气温比同纬度平原地区低。

答案　6.A　7.B

2016年3月中旬，我国东部广大地区再次被雾霾笼罩，结合大气热力作用示意图，完成8～9题。

8.下列选项中不利于雾霾形成的是（　　）

A.大量燃煤采暖B.城市汽车拥有量大

C.多大风天气D.焚烧秸秆

9.人类提倡低碳经济和低碳生活，能使图中变化相对明显的是（　　）

A.A减弱B.B增强

C.C增强D.D减弱

解析　第8题，大风天气可以减弱雾霾。

第9题，低碳生活和低碳经济可以减少大气逆辐射。

答案　8.C　9.D

下图示意地球大气受热过程。

读图，回答第10题。

10.“秋阴不散霜飞晚，留得枯荷听雨声”，主要是因为此时（　　）

A.①强B.②弱

C.③弱D.④强

解析　诗句的意思是连日天气阴沉，孕育着雨意，所以霜也下得晚了。

因为阴天，大气逆辐射强，所以霜下得也晚了。

④是大气逆辐射，D对。

①是太阳辐射，②是云层的反射作用，③是地面辐射，对霜来的晚无影响，A、B、C错。

答案　D

11.夏季，在我国南方的一些农村地区，人们白天经常“晒水”（如图），以解决晚上洗澡的热水问题。

“晒水”时，覆盖在桶口的薄膜的主要作用是（　　）

A.增强太阳辐射

B.增强地面辐射

C.增强大气辐射

D.增强大气逆辐射

解析　“晒水”时，覆盖在桶口的薄膜在白天太阳辐射最强时，强烈吸收太阳辐射。

当太阳辐射变弱时，薄膜把吸收的热量以逆辐射的方式又还给水桶，提高了水的温度。

答案　D

二、非选择题（共3大题，含1道附加题，共56分）

12.读“大气对地面的保温作用示意图”，回答下列问题。

（15分）

（1）将图中①～④所代表的内容写在下面的横线上。

①________，②________，③________，④________。

（2）对地面有保温作用的序号是________。

（3）由图知，近地面大气吸收的④要多于大气直接吸收的①，这说明了_________________________________________________________________。

（4）运用上述示意图，说明非洲撒哈拉沙漠地区昼夜温差大的原因是__________________________________________________________________。

解析　解答本题的关键是推出①～④的含义。

结合图示相互关系可知，①是太阳辐射，②是大气辐射，③是大气逆辐射，④是地面辐射。

然后运用教材知识回答即可。

答案　

（1）太阳辐射　大气辐射　大气逆辐射　地面辐射

（2）③

（3）地面是近地面大气主要、直接的热源

（4）沙漠地区白天晴朗，大气的削弱作用弱，气温高；夜晚天气晴朗，大气逆辐射作用弱，热量散失的多，气温低，所以昼夜温差大

13.南京某校地理研究性学习小组针对晴天和阴天的气温日变化情况进行了观测，并绘制了气温日变化曲线图。

读图，回答下列问题。

（15分）

（1）A、B两条曲线中，表示晴天时气温曲线的是________，理由为___________

___________________________________________________________________。

（2）下图表示的情景中，昼夜温差最小的是________图，其原因是_____________

___________________________________________________________________。

（3）利用所学原理分析新疆的瓜果为什么特别甜。

解析　第

（1）题，晴天时，白天由于大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温比阴天高，夜晚大气对地面的保温作用弱，气温比阴天低。

第

（2）题，晴天与阴天相比，阴天时昼夜温差小；陆地与海洋相比，海洋昼夜温差小。

第（3）题，新疆多晴朗的天气，白天太阳辐射强，光合作用强，夜晚气温低，呼吸作用弱，有利于糖分的积累。

答案　

（1）A　晴天时，白天大气对太阳辐射削弱的少，到达地面的太阳辐射多，气温高；夜晚，大气逆辐射弱，保温作用弱，气温比阴天时低

（2）B　多云的白天，大气对太阳辐射削弱强，气温低；夜晚，大气的保温作用强，气温高；再加上海洋的热容量比陆地大，升温、降温慢，所以海洋阴天昼夜温差小

（3）新疆多晴朗的天气，白天太阳辐射强，光合作用强；夜晚大气逆辐射弱，气温低，呼吸作用弱，有利于糖分的积累。

14.（附加题）阅读下列材料，完成问题。

（26分）

材料一　为增强学生体质，锻炼学生意志，教育部、国家体育总局及共青团中央，每年冬季都要下文组织广大中学生开展冬季长跑活动。

材料二　如图：

（1）若下图为北京、南京、哈尔滨和海口四城市气温年变化曲线图，那么北京、南京、哈尔滨和海口四城市对应的气温年变化曲线分别是（　　）

A.①②③④B.①④③②

C.③②④①D.③④①②

（2）若甲图表示的大气层是人类生存环境的天然屏障，则该层是________层，原因是________________________________________________________________________；

若甲图表示的大气层对无线电通信有重要作用，则该层是________；若人类活动导致其成分增加或减少，则该层可能是________和________。

（3）根据乙图简要分析逆温层变化的规律。

（4）根据材料二分析，居住在我国北方某重工业城市的学生在清晨跑步是否科学？

请分析原因，并说明在什么时候跑步最适宜。

解析　本题结合时事考查大气的垂直分层及逆温现象等知识。

第

（1）题，我国自南向北气温年较差逐渐增大。

第

（2）题，根据所学知识可知，臭氧层位于平流层中，由此推断该层是平流层，原因是臭氧含量最多，臭氧吸收太阳紫外线，保护地球生物免受伤害。

第（3）题，图乙反映日出后随太阳辐射增强，地面温度的升高，逆温层变薄减弱，直至消失。

第（4）题，当出现逆温时，空气对流运动受阻，污染物不易扩散。

答案　

（1）C

（2）平流　此层臭氧含量最多，臭氧大量吸收太阳紫外线，保护地球生物免受伤害　高层大气　对流层　平流层

（3）日出以后随着地面温度的升高，逆温层变薄减弱，直至消失。

（4）不科学。

清晨，大气逆温层存在，大气对流运动微弱，大气中的污染物不易向高空扩散，污染物浓度高；同时日出前绿色植物光合作用弱而呼吸作用强，大气中此时二氧化碳含量较高。

　应该在下午或傍晚跑步最适宜。