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。
主要概念
大气指包围地球的气体，也泛指包围其他星球的气体。
解读
本条要求中的大气是指低层大气，其高度不超过对流层顶。大气受热过程，实际上是太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间相互转化的过程，需要学生掌握大气的热源，以及大气是怎样受热的。在大气受热过程中岀现的“溫室效应”及其作用因与实际生活关系密切，可以作为重点学习的内容。
大气热力环流是理解大气运动需要的基本原理。小到城市热岛环流，大到全球性大气环流，都可以用大气热力环流的原理来解释。
学习和说明大气受热过程，需要借用一些原理示意图，如大气温室效应示意图、大气热力环流形成示意图等，也可借助一些模拟实验。本条要求强调对大气基本知识的学习和应用，落脚点是学生能否知道这些知识在生产生活中有什么作用，如何运用。
运用大气受热过程和热力环流的原理可以解释生产生活中的一些现象，如一日中最高气温通常岀现在午后2点、气温随海拔降低、城市热岛效应、温室大棚等。
注：内容更节选自《普通高中地理课程标准（2017年版）解读》
第2课时 大气的受热过程
课标内容
核心素养目标
运用示意图等，说明大气受热过程，并解释相关现象
1.理解大气对人类活动的影响，树立人类与大气环境的协调意识；通过温室效应原理的应用，增强为生产和生活服务的意识。【人地协调观】
2能够运用大气受热过程的图表等材料，说明相关的自然现象及变化特点。【综合思维】
3.通过观察、识别、描述与大气有关的自然现象，培养一定的运用实验、考察等方式，形成科学探究的意识和能力。【地理实践力】
知识清单一 大气对太阳辐射的削弱作用
特点
具体表现
吸收
选择性
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，而太阳辐射中的可见光被吸收得很少
散射
选择性
微尘、空气分子能散射波长较短的蓝紫色光
天空多呈现蔚蓝色
反射
无选择性
云层和浮尘等可阻挡、反射部分可见光
知识清单二 大气对地面的保温作用
1.辐射能量与辐射波长：物体的温度越高，辐射的波长越短，反之越长。
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
一日最强时刻
12点
13点
14点
能量
可见光波段
红外波段
红外波段
波长
短波辐射
长波辐射
长波辐射
2.大气受热过程
受热过程
具体内容
热量来源
太阳照大地
大气层顶太阳辐射有二分之一左右能透过大气射到地面，使地面增温
太阳辐射是地面的直接热源
大地暖大气
地面辐射绝大部分被大气吸收，使大气增温
地面辐射是低层大气主要的热量来源
距离地面越高，气温越低
大气还大地
大气辐射的一部分朝向地面，称为大气逆辐射，把热量还给地面
大气对地面起到了保温作用
反射和散射的区别
大气削弱作用弱则保温作用也弱
大气对太阳辐射的削弱作用与对地面的保温作用成正相关，即削弱作用弱则保温作用也弱，如青藏高原上空的大气对太阳辐射削弱作用弱，太阳辐射强度大，但保温作用也弱，因此青藏高原上气温不高。
任务清单一 大气削弱作用原理的现实应用
情境探究
[情境] 坚持打好蓝天保卫战，加强对雾霾形成的机理研究，提高应对的科学性、精准性，是社会关注的热点之一。
[探究] 从“人地协调观”和“综合思维”的角度，分析浓雾天气能见度虽然不是很好，但是交通信号灯却较醒目的原因。
提示 浓雾对太阳辐射有反射和散射作用，使到达地面的太阳辐射减少，降低能见度。红、绿色光的穿透力较强，不容易被散射，即使在能见度较低的情况下(如大雾天)也较容易被看见。
素养凝练
1.图解大气对太阳辐射的削弱作用
2.利用大气对太阳辐射的削弱作用解释地理现象
自然现象
主要作用
具体原因
青藏高原太阳辐射强
削弱作用
地势高，大气稀薄，大气对太阳辐射削弱少，到达地面的太阳辐射多
夏季多云的白天气温不太高
反射作用
云层把一部分太阳辐射反射到宇宙空间，削弱了到达地面的太阳辐射
朝霞和夕阳多为黄红色
散射作用
蓝紫光被散射，波长较长的红光、黄光穿透大气层照射到人眼
素养应用
例1：日出前和日落后的一段时间内天空呈现出微弱的光亮，这种现象和这段时间都叫作“晨昏蒙影”。“晨昏蒙影”现象主要体现了大气的( )
审设问，要把握关键词
A.反射作用 B.吸收作用
C.辐射作用 D.散射作用
[尝试自解] ________
[获取信息]
文本信息
日出前和日落后的一段时间内天空呈现出微弱的光亮
设问及选项信息
“晨昏蒙影”的主要成因
[思维路径]
[参考答案] D
任务清单二 大气保温作用原理的现实应用
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 ℃。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] 从“综合思维”的角度，分析月球表面的昼夜温差远远大于地球的原因。
提示 月球表面没有大气层，白天没有大气层对太阳辐射的削弱作用，温度很高；夜晚也没有大气对地面的保温作用，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.利用大气保温作用原理分析昼夜温差的影响因素
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→白天大气对太阳辐射的削弱作用和夜晚大气对地面的保温作用都弱→昼夜温差大。
(2)天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气对太阳辐射的削弱作用和夜晚大气对地面的保温作用都弱→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。
(4)人类活动：如温室气体大量排放对全球气候变暖的影响：
2.利用大气保温作用原理分析农业现象
(1)我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜。
(2)深秋农民利用秸秆燃烧制造烟雾预防霜冻。
烟雾中的尘埃和二氧化碳可以增强大气逆辐射
(3)华北等地区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，不但能减少土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。
素养应用
例2：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：覆盖防寒——寒潮来前，用网纱等覆盖茶树，以保护茶树，如图a所示；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b所示。据此完成(1)～(2)题。
(1)图a中的网纱在冬季主要能够( )
A.防太阳暴晒
B.阻隔霜冻直接冻结叶面
C.防病虫害
D.防洪、防涝
(2)图b中的熏烟能够减轻霜冻，是因为烟雾( )
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
[尝试自解] (1)________ (2)________
[获取信息]
文本信息
覆盖防寒：寒潮来前，用网纱等覆盖茶树；熏烟驱霜：晚霜来前，点火生烟
图像信息
图a：网纱等覆盖茶树；图b：茶园点火生烟
[思维路径]
[参考答案] (1)B (2)A
课堂小结
考点必背
1.两大环节：①地面增温；②大气增温。
2.三大作用：①大气的削弱作用；②大气对地面的保温作用；
③大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
课堂学业达标
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—云层等反射
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
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
下图示意地球表面大气受热过程示意。据此完成5～6题。
5.近地面大气增温的直接热源是( )
A.① B.② C.③ D.④
6.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
7.下图为地球大气受热过程示意图，图中的①、②、③分别代表两种辐射和一种作用。读图回答下列问题。
(1)图中数字①表示________，②表示________，太阳未升起时天空已发亮，该现象与________有关(填数字)。
雾霾，是雾和霾的统称，二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成。
(2)夜间雾霾天气会使当地②________，雾霾天气发生会使白天变暗，称之为“暗岛效应”，其原因与________(填数字)最相关。
(3)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________(填数字)过程有关，依据此原理农民常用______________________方法防御霜冻。
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。
(4)开发利用新能源，利于减缓全球变暖的趋势。请用大气受热过程原理，解释其原因。
课堂学业达标 参考答案
1.B 2.C
解析 第1题，图中①是到达地面的太阳辐射，②是大气云层等反射，③是大气的吸收，④是大气散射。第2题，二氧化碳浓度增加，可以更多地吸收地面辐射和太阳辐射中的红外线，所以③将增强。
3.C 4.B
解析 第3题，根据题意可知，本实验主要模拟温室效应。因此，应选择温室气体与空气进行实验。根据两图的对比，甲管内在太阳光照射后使品红溶液向右移动距离远，因此，甲为二氧化碳，乙为空气。第4题，因为此实验结果只有太阳光照射后才能得出结论，所以晴天比阴天好，中午比早晚效果好。在密封石蜡上铺砂石后，实验效果受下垫面的影响减小，因此，B选项正确。
5.C 6.D
解析 第5题，近地面大气成分主要是水汽和二氧化碳，对太阳辐射的吸收能力较弱，而对地面长波辐射有很强的吸收能力，故近地面大气的直接热源是地面辐射，对应的是③，C项正确。第6题，人类通过低碳经济和低碳生活，使大气中二氧化碳的含量降低，吸收地面辐射减弱，大气逆辐射减弱；而图中①为太阳辐射，②为到达地面的太阳辐射，③为地面辐射，④为大气逆辐射，故D项正确。
7.答案 (1)地面辐射 大气逆辐射 ③
(2)增强 ③
(3)大气的保温作用减弱 ② 熏烟
(4)开发利用新能源使大气中二氧化碳减少，大气吸收地面辐射会减少，大气逆辐射会变弱，保温作用减弱，使气温增高趋势减缓。
大气受热过程 课后质量评估
合格考——小试牛刀
一、选择题(共10个小题，每小题5分，共50分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
天气预报APP功能越来越贴心，很多平台为爱美女士增加了紫外线指数预报功能。读某日拉萨和杭州紫外线指数天气预报图，完成1～2题。
1.太阳紫外线只有近1%可达地面，与其最相关的是( )
A.紫外光波长最长
B.紫外光辐射能力最弱
C.大部分被臭氧层吸收
D.大部分被云层反射
2.造成图示拉萨和杭州紫外线指数差异的主要因素是( )
A.纬度差异
B.海拔差异
C.天气状况
D.海陆位置
读太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射关系示意图。完成3～4题。
3.表示大气向外辐射能量的箭头是( )
A.①④⑥
B.③④
C.④⑥
D.③④⑥
4.导致“秋阴不散霜飞晚”的主要原因是( )
A.①弱 B.②弱 C.③强 D.⑤强
下图为2018年北京市10月份最高、最低气温走势图。据此完成5～6题。
5.下列日期中，昼夜温差最大的是( )
A.10月5日 B.10月14日
C.10月23日 D.10月26日
6.10月16日，北京的天气现象可能为( )
A.多云 B.大风 C.晴朗 D.小雪
读某日部分城市天气预报表和大气受热过程示意图，完成7～8题。
7.该日昼夜温差最小的城市，上图中能反映其产生原因的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
8.据表及所学知识分析判断，下列说法正确的是( )
A.该日上海的降水可能是台风影响所致
B.该日北京最高气温出现在12时
C.该日哈尔滨的大雾天气可能是寒潮降温所致
D.西宁昼夜温差最大与日落晚、日照时间长有直接关系
下图中甲、乙两地的纬度相同，读图回答9～10题。
9.a处气温比近地面气温低的主要原因是( )
A.地面辐射是近地面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
10.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处大气的保温作用差
A.①③ B.③④ C.①④ D.②④
二、非选择题(共3大题，50分)
11.阅读图文材料，完成下列要求。(14分)
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？(6分)
(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。(8分)
12.阅读图文资料，完成下列要求。(18分)
随着矿物能源的大量消耗，大气中二氧化碳浓度不断提高。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。
(1)二氧化碳浓度提高，为何会增强大气的“温室效应”？(8分)
(2)利用“温室效应”原理，说明温室大棚技术对农业生产光、热、水等条件的有利影响。(10分)
13.阅读资料，回答下列问题。(18分)
“二十四节气”是指中国历法中表示季节变迁的24个特定节令，是根据地球在公转道上的位置变化而制定的。古人通过对每个节气的天气、物候现象的观察来把握季节的变迁，并以此来指导农事活动。
我国秋季的主要节气表
节气
立秋
处暑
白露
秋分
寒露
霜降
日期
8月7日
8月23日
9月8日
9月23日
10月8日
10月23日
(1)简述“秋分”至“霜降”期间华北地区的气温特点。(8分)
晚秋时节气温波动大，空气温度常会突然下降，使地表温度骤然降到0 ℃以下。农作物因此受到损害，造成霜冻灾害。在霜冻来临前，农民通过在田地间燃烧柴草、牛粪等制造大量烟雾，以此防御霜冻，称为“烟熏法”。
(2)运用大气受热过程的有关知识解释“烟熏法”防御霜冻的原理，并说出此方法带来的其他影响。(10分)谭老师地理工作室综合整理
等级考——大显身手
2018年1月27日，郑州大雪，雪后寒风凛冽，贾先生于大雪后外出办事随手拍摄到图a、图b的照片。据此完成14～15题。
14.图a中道路上无积冰，但桥面有大量积冰的原因是( )
A.桥面下层与大地隔离，桥体热量散失多，温度低
B.路面下层与大地相连热量散失快
C.桥面吸收大气逆辐射较少
D.路面吸收大气逆辐射较少
15.图b照片显示屋顶西面、北面积雪面积较小且薄，东面、南面积雪面积较大，而当时地面积雪几乎没有融化。屋顶西面、北面积雪面积小且薄的原因是( )
A.太阳照射西、北面的时间长
B.太阳照射西、北面时太阳辐射强
C.西、北面受冬季风吹拂，雪不易存留
D.太阳照射东、南面时太阳高度角小
雾是悬浮在近地面空气中的大量微小水滴或冰晶。下图为“中国年平均雾日空间分布图”。据材料回答16～17题。
16.下列地区中，年平均雾日最少的是( )
A.福建沿海 B.黄海沿岸
C.准噶尔盆地 D.柴达木盆地
17.与四川盆地内秋、冬季节多雾直接相关的是( )
A.秦岭阻挡冷空气南下
B.气流受地形阻挡抬升
C.受暖湿的东南季风影响显著
D.晴朗的夜间地面辐射冷却强
18.下图为我国局部地区沿30°N的地形剖面图(杭州、重庆和拉萨均位于 30°N 附近)，完成下列要求。
(1)在同等天气条件下，三地中太阳辐射最强的是________，为什么？
(2)在同等天气条件下，三地中夜间气温较高的是________，为什么？
(3)杭州和拉萨两地气温年较差较大的是________，为什么？
(4)根据对流层气温垂直变化规律，拉萨的气温要比杭州低约________℃。但实际上拉萨气温要比此计算值________(填高或低)，为什么？
第二节 大气受热过程 课后质量评估
参考答案
1.C 2.C
解析 第1题，臭氧可吸收紫外线，对地面起到保护作用。第2题，从图中可以看出，杭州天气晴转多云，拉萨阵雪转小雪。晴朗的天气，大气对太阳辐射削弱少，到达地面的太阳辐射强，紫外线强，故选C。
3.B 4.C
解析 第3题，据图可知，大气向外辐射能量的箭头是③④，③为大气逆辐射，④为指向宇宙空间的大气辐射，选B。第4题，“秋阴不散霜飞晚”之“秋阴”说明是阴天，此时，大气层厚，夜间大气逆辐射较强，大气的保温作用较为明显，地面损失的热量得到补偿较多，近地面降温较慢，故“秋阴不散霜飞晚”，图中，③为指向地面的大气逆辐射，选C。
5.C 6.A
解析 第5题，直接从图中可读出温差，得出答案。第6题，10月16日，昼夜温差最小，可能为阴雨天气。此图最低温度均高于0 ℃，不可能是小雪，排除D项。故选A项。
7.C 8.A
解析 第7题，从表中可读出上海昼夜温差最小，白天中雨，云层对太阳辐射削弱作用强，气温低；夜间小雨，大气逆辐射作用强，气温高。第8题，从表中看出，我国南北普遍高温，为夏季，上海降水可能是台风影响所致；一天中最高气温一般出现在午后2时；寒潮一般出现在冬半年；西宁夜间气温低是因为海拔高，空气稀薄，大气保温作用弱。
9.A 10.B
解析 第9题，地面辐射才是近地面大气的直接热源，故a处海拔高，得到的地面辐射就少，故气温比近地面的气温低，A正确、B错。大气的散射作用会使晴朗的天空出现蔚蓝色，早晚时呈红色，故与气温高低无关，排除C。a主要吸收的是地面辐射，而地面主要吸收的是太阳辐射，故D错。第10题，b处位于高原，海拔高，空气稀薄，太阳辐射强，但吸收的地面辐射少，大气保温作用差，气温低，故③④正确，选B。
11.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。
解析 第(1)题，“阳光居室”的保温原理与温室效应有相似之处，也有独特之处。第(2)题，从二氧化碳吸收地面长波辐射和大气以大气逆辐射的形式补偿地面热量损失两方面考虑。
12.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。
解析 解答该题关键抓住以下两点：第(1)题，能从大气对地面辐射的吸收和大气逆辐射两方面来描述大气的温室效应；第(2)题，熟悉大棚利用的是温室效应原理，但也要注意其与温室效应的区别。
13.答案 (1)气温逐渐降低，最低气温可达0 ℃以下，气温日较差大。
(2)原理：“烟熏法”产生的烟雾可增加近地面大气对地面辐射的吸收，增强大气逆辐射，使地面的热量损失减少，提高了地面温度。烟雾本身具有一定的热量，提高近地面空气的温度，减少了霜冻危害。影响：增加大气污染。
解析 第(1)题，结合材料一表中节气，秋分时，太阳直射赤道，各地均昼夜等长。我国气温不断降低，甚至可低于0 ℃。“秋分”至“霜降”期间，华北地区气温逐渐降低，最低气温可达0 ℃以下，气温日较差较大。第(2)题，“烟熏法”产生的烟雾，使空气中二氧化碳、尘埃杂质增多，可增加近地面大气对地面辐射的吸收，增强大气逆辐射，使地面的热量损失减少，提高了地面温度。烟雾本身具有一定的热量，提高近地面空气的温度，对减少霜冻危害也有影响。此方法带来的不利影响是增加大气污染。
14.A 15.C
解析 第14题，桥面下层与大地相隔，呈悬空状态，周围空气流动快，散热快，温度降低快。路面下层与大地相连，有地温支撑，降温较慢，A对，B错；路面、桥面获得的大气逆辐射相同，C、D错。故选A。第15题，据材料可知地面积雪未化，且阳面积雪面积大，说明此时影响积雪面积和厚度的主要因素不是温度。该地纬度相对较高，冬季风较强，西面、北面位于冬季风的迎风坡，受冬季风的吹拂，积雪易被吹散不易存留，故A、B、D 错，C正确。
16.D 17.D
解析 第16题，根据图例和中国区域地理的相关知识，可以看出年平均雾日最少的是柴达木盆地，D项正确。第17题，雾多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛或有逆温存在的夜间或清晨。四川盆地内由于秋、冬季节阴雨天少，晴天多，晴朗无云的夜间地面辐射冷却快，使近地面大气降温快，水汽易冷却凝结形成雾。
18.答案 (1)拉萨 空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用较弱。
(2)重庆 地势较低，盆地效应，大气流动性差，地面辐射散失较少，气温较高。
(3)杭州 杭州受冬夏季风影响，气温年较差大；拉萨因地势高，夏季气温低，冬季不受冬季风影响，气温不太低。
(4)21 高 拉萨上空大气的直接热源是青藏高原的地面辐射，不是离地面3 500 米的自由大气，陆地比大气的比热容大，调温作用强。
解析 本题考查了杭州、重庆和拉萨三地太阳辐射，气温年较差和气温的垂直变化等主干知识。气温的垂直变化规律是海拔每上升1 000米，气温约平均降低6 ℃。
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