2019(秋)地理 必修 第一册 湘教版(新教材)第二节 大气受热过程

知识清单一　大气对太阳辐射的削弱作用

1.三种削弱作用比较

反射和散射的区别

知识清单二　大气对地面的保温作用

1.夏季天空多云时，白天气温为什么不太高？

提示　因为云层的反射减少了到达地面的太阳辐射。

2.交通信号“红灯停，绿灯行”的科学依据：红色光线波长较长，不易被散射，以红灯作为停止信号灯更为醒目。

3.为什么同一纬度的地方“高处不胜寒”？

提示　气温的高低取决于空气获得热量的多少，而近地面大气最主要、最直接的热源来自地面辐射，海拔越高，受地面的影响就越小，因此，近地面大气温度随高度增加而降低。

4.霜冻为什么多出现在秋冬季节晴朗的夜晚？

提示　一是秋冬季节气温较低，二是晴天晚上云少，大气逆辐射弱，保温效果差，当温度低到0 ℃以下时，就会出现霜冻。

任务清单一　大气对太阳辐射削弱原理的应用

情境探究

[情境] 下图为我国太阳辐射年总辐射量的空间分布图，由图可看出，四川盆地是我国太阳辐射最少的区域。故有“蜀犬吠日”之说。“蜀犬吠日”出处于唐·柳宗元《答韦中立论师道书》：“屈子赋曰：‘邑犬群吠，吠所怪也。’仆往闻庸、蜀之南，恒雨少日，日出则犬吠。”意思是说屈原曾经作赋说：“邑犬之群吠兮，吠所怪也。”我过去所说庸和蜀地以南的地区，经常下雨，很少见到太阳，太阳一出来，狗便狂叫不止。

[探究] 四川盆地成为我国太阳辐射低值中心的原因。

提示　四川盆地成为太阳辐射低值中心的原因：盆地地形，水汽不易散发，空气中含有水汽多，阴天、雾天较多，对太阳辐射削弱作用强。

素养凝练

影响太阳辐射强弱的因素

(1)纬度因素：决定太阳高度，低纬太阳高度大，辐射强；高纬太阳高度小，辐射弱。

(2)天气状况：晴天太阳辐射强，阴天大气的削弱作用强，太阳辐射弱。

(3)海拔高低：海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用差，辐射强。

(4)日照长短：高纬夏季白天长，辐射强；冬季夜晚长，辐射弱。

素养应用

读到达地面的太阳辐射示意图，完成1～2题。

1.图中数字表达的含义正确的是(　　)

A.①—地面反射      B.②—大气反射

C.③—大气散射      D.④—地面吸收

2.大气中二氧化碳浓度增加，将导致(　　)

A.①增加      B.②减弱

C.③增强      D.④减弱

解析　第1题，图中①是到达地面的太阳辐射，②是大气反射，③是大气的吸收，④是大气散射。第2题，二氧化碳浓度增加，可以更多地吸收太阳辐射中的红外线，所以③将增强。

答案　1.B　2.C

任务清单二　大气对地面保温作用原理的应用

情境探究

[情境] 在月球上，一天中不同时段的温差可能超过350摄氏度。所以，月球上山峰的向阳面比火焰山还要热，而山的背阳面却比冰窖还要冷得多。当月球被地球遮住时，温度会更低。

[探究] 为什么月球表面的昼夜温差远远大于地球呢？

提示　月球表面没有大气层，白天没有大气层的削弱作用，温度很高；夜晚也没有大气的保温作用，温度降得很低，所以昼夜温差很大。地球有厚厚的大气层，白天削弱了到达地面的太阳辐射，晚上大气能对地面起到保温作用，所以昼夜温差相对较小。

素养凝练

1.利用大气受热过程原理分析昼夜温差

分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几个角度分析。

(1)地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

(2)天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。

(3)下垫面性质：下垫面的比热容大→地面增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。

2.大气保温作用原理应用

(1)温室气体大量排放带来全球气温升高。

→→→→

(2)农业实践中的一些现象：

①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。

②深秋农民利用燃烧秸秆制造烟雾预防霜冻。

③华北地区早春农民利用地膜覆盖进行农作物种植。

④干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石，不但能防止土壤水分蒸发，还能增大昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。

素养应用

3.随着矿物能源的大量消耗，大气中二氧化碳不断增多。充分利用太阳能，降低二氧化碳排放，是工农业持续发展的重要途径。结合下图，回答问题。

(1)二氧化碳是一种温室气体。二氧化碳增多，是如何加强大气“温室效应”的？

利用“温室效应”原理，我国北方地区冬季采用大棚技术种植蔬菜、花卉等作物。

(2)参考图，分别说明大棚技术对农业生产光、热、水条件的有利影响。

解析　第(1)题，二氧化碳作为温室气体，容易吸收地面辐射(长波辐射)，导致近地面大气增温；同时，大气中二氧化碳增多，大气浓度增大，也会增强大气逆辐射，补偿了地面辐射损失的热量。第(2)题，由于大棚技术对太阳辐射这一短波辐射几乎是无阻碍的，但对地面辐射却起到了阻隔的作用。致使冬季大棚内光照条件优越，太阳光得以充分利用，还可以提升大棚内的气温，减少土壤水分的蒸发等，较好地促进了农业生产。

答案　(1)更多地吸收了地面长波辐射，提高了大气温度；增强了大气逆辐射，补偿了地面损失的热量。

(2)使冬季的太阳光照得以充分利用；提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力)；有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。

课堂小结

考点必背

1.大气削弱太阳辐射的三种作用的特点及表现。

2.大气对地面保温作用的三个过程及其在现实生活中的应用。

课堂学业达标

下图示意地球表面大气受热过程。据此完成1～2题。

1.近地面大气增温的直接热源是(　　)

A.①    B.②  

C.③    D.④

2.全球一致倡导低碳经济和低碳生活。减少二氧化碳排放量可以使(　　)

A.①增强    B.②减弱

C.③增强    D.④减弱

解析　①为到达大气上界的太阳辐射，②为到达地面的太阳辐射，③为地面辐射，④为大气逆辐射。第1题，近地面大气增温的直接热源是地面辐射，故应选C项。第2题，二氧化碳的减少，大气吸收的地面辐射减少，大气逆辐射减弱。故应选D项。

答案　1.C　2.D

读下图，回答3～4题。

3.表示大气对地面的温室效应的是(　　)

A.箭头a表示的辐射    B.箭头b表示的辐射

C.箭头c表示的辐射    D.箭头d表示的辐射

4.当大气中的云量和水汽含量增加时(　　)

①箭头e可能增强　②箭头d可能增强　③箭头c可能增强　④箭头a可能增强

A.①②    B.①③  

C.②③    D.③④

解析　第3题，大气逆辐射朝向地面，补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。第4题，云量和水汽含量增加时，夜晚大气逆辐射(c)增强，白天大气对太阳辐射的削弱作用(e)也增强。

答案　3.C　4.B

5.阅读图文资料，完成下列要求。

为了充分利用气候资源，发挥土地生产优势，我国许多地区发展了冬暖式温室大棚，极大地提高了农民收入，丰富了我国冬季城乡居民的蔬菜供应。

(1)建温室主要是改善农作物生长的________条件，实现这一目的的原理是_____________________________________________________________________。

(2)依照菜农的经验，每天下午都要在棚内洒水，以保证蔬菜安全过夜，试用所学知识分析这一现象。

(3)A、B两位置的蔬菜，长势较好的是________，原因是______________________；口感较好的是________，原因是____________________________。

解析　第(1)题，温室大棚根据大气保温效应原理建造而成，能够改善冬季农作物热量不足的问题。第(2)题，水汽可以吸收地面与大气长波辐射，储存更多热量。第(3)题，A、B两地位置不同，导致热量、温差都存在差异。B处热量较充沛，蔬菜长势较好，A处白天温度高，光合作用强，产生的营养物质多，晚上温度低，呼吸作用消耗的营养物质较少，集聚在蔬菜内的营养物质多，口感好。

答案　(1)热量　大气保温效应

(2)棚内洒水可以吸收地面辐射与大气辐射，储存更多的热量。

(3)B处　B处保温效果好，热量充沛，蔬菜生长状况好　A处　A处处在门口位置，温差较大，蔬菜储存营养物质多，口感好

课后质量评估

A级·过基础

读 “大气受热过程示意图”，其中箭头表示不同的辐射。完成1～2题。

1.近地面大气主要的、直接的热源是(　　)

A.①    B.②  

C.③    D.④

2.人类活动排放的二氧化碳增多，会导致(　　)

A.①减弱    B.②增强

C.③增强    D.④减弱

解析　第1题，据图中箭头特点可知，①为投射到大气上界的太阳辐射，②为云层反射作用，③为大气逆辐射，④为地面辐射。据图可知近地面大气主要的、直接的热源是地面辐射，故选D。第2题，人类活动排放的二氧化碳增多，则会增强大气逆辐射，故选C。

答案　1.D　2.C

下图为“温室效应模拟实验图”。读图完成3～4题。

3.甲、乙两端管内的气体可能分别为(　　)

A.都是空气    B.都是二氧化碳

C.二氧化碳和空气    D.空气和二氧化碳

4.实验效果(　　)

A.阴天比晴天好

B.石蜡上铺砂石比不铺砂石好

C.早晚比中午好

D.管内二氧化碳浓度低比高好

解析　第3题，由图可知，太阳光线照射后，气体平衡管中的品红溶液流向乙一侧，说明甲侧管内气体受到太阳光照射后，升温快，气体膨胀，导致品红溶液被挤压到乙侧。因此，甲乙两个管内的气体受热升温程度不一样，说明两者注入不同气体，A、B选项错误；二氧化碳为温室气体，比空气吸热更快，升温更快，因此甲管内为二氧化碳，乙内为空气，C对D错。第4题，晴天太阳辐射更强，实验效果更好，A选项错误；砂石比热容小，升温快，管内温度高，效果更明显，B选项正确；中午太阳辐射强，效果比早晚好，C选项错误；二氧化碳浓度高，吸热、保温效果更好，实验对比更明显，D选项错误。

答案　3.C　4.B

读“大气受热过程示意图”，完成5～7题。

5.图中与“大气保温作用”密切相关的是(　　)

A.①吸收    B.②吸收

C.④大气逆辐射    D.③地面吸收

6.大气的热量主要直接来自图中的(　　)

A.①吸收    B.地面辐射

C.④大气逆辐射    D.太阳辐射

7.倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中(　　)

A.①吸收减弱    B.③地面吸收增强

C.②吸收减弱    D.④大气逆辐射增强

解析　第5题，图中与“大气保温作用”密切相关的是④大气逆辐射，减少了地面辐射的热量损失，C对。①吸收的是太阳辐射，对大气影响小，A错。②吸收是大气吸收地面辐射，是大气升温的主要直接能量来源，B错。③地面吸收太阳辐射，使地面增温，D错。第6题，大气的热量主要直接来自图中的地面辐射，地面辐射是大气热量的主要直接来源，B对。①吸收的是太阳辐射，大气直接吸收的太阳辐射热量很少，A、D错。④大气逆辐射是大气释放热量，C错。第7题，倡导低碳生活，减少二氧化碳排放，主要使图中②吸收减弱，大气吸收的地面辐射减少，大气增温减慢，C对。①吸收对大气温度影响小，A错。③地面吸收太阳辐射，不受二氧化碳减少影响，B错。④大气逆辐射减弱，D错。

答案　5.C　6.B　7.C

8.读对流层大气受热过程示意图，完成下列要求。

(1)图中字母A表示________，B表示________，C表示________。

(2)冬半年的霜冻多发生在晴朗的夜间，其原因是________________________，这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程有关。

(3)多云的白天比晴朗的白天气温低，原因是________________________，这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程有关。

(4)对流层大气温度随高度增加而递减，原因是________________________，这一原因与图中甲、乙、丙中的________过程有关。

解析　第(1)题，本题考查大气对太阳辐射的削弱作用及对地面保温作用相关知识。第(2)题，霜冻出现在晴朗的夜晚，说明晴朗夜晚气温低。晴朗夜晚温度低是因晴天云量少，大气逆辐射弱。第(3)题，多云白天气温低，主要是云量对太阳辐射有强烈反射作用的结果。第(4)题，对流层气温随高度增加而降低是因为对流层的直接热源来自地面，而不是来自太阳。

答案　(1)大气和地面的反射　地面辐射射向宇宙空间　大气辐射射向宇宙空间

(2)晴朗少云，大气对地面的保温作用弱，气温下降快　丙

(3)白天多云，大气对太阳辐射的削弱作用强 　甲

(4)对流层大气的热量直接来源于地面　乙

B级·提能力

下图中①②③④⑤箭头表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用，其中包括太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、大气对太阳辐射的削弱作用(吸收、反射和散射)。读图回答1～2题。

1.我国青藏高原的纬度比云贵高原高，但太阳辐射年总辐射量比云贵高原大，其原因主要与图中的哪个箭头有关(　　)

A.①    B.②  

C.③    D.④

2.四川盆地的纬度与青藏高原的纬度相差不大，但年平均气温却比青藏高原高得多，其原因主要与图中的哪个箭头有关(　　)

A.①    B.②  

C.④    D.⑤

解析　第1题，我国青藏高原的纬度比云贵高原高，但太阳辐射年总辐射量比云贵高原大，主要是因为青藏高原地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，大部分太阳辐射能透过大气到达地面，所以主要是与图中的①箭头(大气对太阳辐射的削弱作用)有关。第2题，大气的直接热源是地面辐射，大气对地面有保温作用的主要是大气逆辐射；四川盆地地势较低，多阴雨天气，云层较厚，大气逆辐射较强，保温作用强，气温较高；而青藏高原地势较高，空气稀薄，大气逆辐射较弱，对地面的保温作用较弱，所以气温较低；所以四川盆地年平均气温比青藏高原高，主要与图中的④箭头(大气逆辐射)有关，C项正确。

答案　1.A　2.C

下面的甲图为南昌附近一个蔬菜大棚的照片，乙图为地球大气受热过程示意图，图中数字代表某种辐射。据此回答3～4题。

3.乙图中(　　)

A.①大部分被大气所吸收

B.②是近地面大气的根本热源

C.③只出现在夜晚，起保温作用

D.④表示散失的少量长波辐射

4.照片拍摄季节，南昌的农民一般会给大棚覆盖黑色尼龙网。照片拍摄的时间以及这样做的目的分别是(　　)

A.7～8月，削弱①以减少农作物水分蒸腾

B.10～11月，阻挡②以防止夜间温度过低

C.12月～次年1月，增加③以提高土壤的温度

D.6～7月，增强④以降低白天大气的温度

解析　第3题，由乙图可判断出，①表示太阳辐射，大气直接吸收的太阳辐射很少；②表示地面辐射，是近地面大气的直接热源，但近地面大气的根本热源是太阳辐射；③表示大气逆辐射，白天和夜晚都存在，只是在夜晚表示得更加明显；④表示射向宇宙空间的大气辐射，射向宇宙空间的大气辐射是地球损失的热量。第4题，7～8月，南昌市正值伏旱天气，太阳高度大，太阳辐射强，大棚内温度过高，农作物蒸腾作用强，水分损失多。覆盖黑色尼龙网可以削弱一部分到达大棚内部的太阳辐射，从而在一定程度上降低大棚内温度，减少农作物水分蒸腾。

答案　3.D　4.A

5.阅读图文材料，完成下列问题。

矿物能源的大量使用，会使大气中二氧化碳的浓度不断提高；开发利用新能源，可以减少二氧化碳排放，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。

(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”室内的最高温度可达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，根据大气的受热过程可知，大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面，地面吸收太阳短波辐射而增温，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，使室内温度升高，起到保温作用；同时，封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换，减少了室内热量的散失，加强了保温效果。第(2)题，大气对地面的保温效应主要通过大气中的CO2和水汽等温室气体强烈吸收地面的长波辐射而增温，同时大气逆辐射对地面热量进行补偿，起保温作用。开发利用新能源，人类活动可以减少二氧化碳等温室气体排放，使大气中二氧化碳减少，那么大气吸收的地面辐射也会减少，气温升高减缓；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，所以开发利用新能源，能够减缓全球变暖。

答案　(1)大部分太阳辐射能透过“阳光居室”的玻璃到达室内地面，地面吸收太阳辐射能而增温，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。

(2)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。