第三节 大气环境
第1课时 对流层大气的受热过程
学习目标 明目标、知重点 识记大气的垂直分层结构及与人类的关系。 理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。 学会分析解影响地面获得太阳辐射大小的主要因素。
一、大气的垂直分层
1．划分依据：大气在垂直方向上的温度、密度和运动状况的差异。 2．垂直分层
垂直分层 A对流层 B平流层 C高层大气 气温特点 随高度增加而降低 随高度增加而升高 随高度增加先降低后升高 与人类关系 最为密切 适合飞机飞行 人造卫星等在此层运行 二、对流层大气的受热过程 1．大气对太阳辐射的削弱作用 (1)表现形式
①选择性吸收：绝大部分紫外光被臭氧层吸收；对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘可直接吸收相当数量的红外光。
②反射：水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光。 ③散射：波长较短的蓝色光等为大气分子所散射。
(2)削弱强度：对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量。
2．地面辐射和大气辐射
(1)不同辐射类型比较 序号 ① ② ③ ④ 辐射名称 太阳辐射 地面辐射 大气辐射 大气逆辐射 长波辐射 辐射类型 短波辐射 长波辐射 辐射方向 射向地面 射向大气和宇宙空间 射向宇宙空间 射向地面 作用 地面的直接热源 对流层大气的直接热源 — 大气逆辐射会使地面增温 (2)影响大气逆辐射的因素 云层增厚、湿度增大时大气逆辐射会增强 3．影响地面辐射的主要因素
(1)纬度因素：同样性质的地表，纬度越低，太阳辐射强度越大，地面辐射越强。 (2)下垫面因素：地面反射率越强，获得的太阳辐射越少，地面辐射越弱。
(3)气象因素：在同纬度地区，年日照时数的长短，显然会影响到地面获得的太阳辐射。
一、判断题
1．对流层的厚度由赤道向两极递增。( ) 2．对流层大气的直接热源是太阳辐射。( )
3．太阳辐射为短波辐射，大气辐射和地面辐射为长波辐射。( )
4．同样性质的地表，受到太阳辐射的强度越大，所产生的地表辐射也就越强。( ) 5．太阳辐射中的紫外光绝大部分被臭氧层吸收。( ) 答案：1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 二、选择题
6．晴天昼夜温差大的原因是( ) ①白天大气削弱作用强 ③夜晚大气保温作用强 A．①③ C．②③ 答案：B
7．大气对地面有保温作用，主要是因为( )
②白天大气削弱作用弱 ④夜晚大气保温作用弱 B．②④ D．①④
A．大气能大量吸收地面辐射 B．近地面大气吸收太阳辐射 C．大气逆辐射把热量还给地面 D．大气散射把热量还给地面 答案：C
8．大气逆辐射最强的时间为( ) A．日出前后 C．午后2时左右 答案：C
9．青藏高原与同纬度其他地区相比太阳辐射强，但气温低，主要是因为( ) A．大气吸收大气上界的太阳辐射少 B．大气吸收地面辐射少 C．地面吸收大气逆辐射少
D．地面吸收到达地面的太阳辐射少
解析：选B。地面是近地面大气主要、直接的热源，距地面越远，大气得到的热量越少，气温越低。青藏高原地势高，空气稀薄，大气吸收的地面辐射少，因而气温低。
大气的垂直分层 【合作探究】
阅读材料，探究下列问题。
材料 大气垂直分层示意图(见教材P43图2－23)。 (1)地球大气主要分哪几层？
(2)随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？ (3)为什么说对流层与人类的关系最密切？ (4)为什么平流层适合于飞机飞行？
提示：(1)地球大气从地面到高空依次为对流层、平流层和高层大气。 (2)随高度的上升，对流层的气温逐渐降低，平流层的气温则逐渐升高。 (3)人类的生产和生活活动几乎都是在对流层中进行的。
(4)平流层的气温下低上高，空气难以对流，以平流运动为主，飞机飞行不会上下颠簸；平流层水汽和尘埃少，天气晴朗少变，能见度好，利于飞机飞行。
【核心归纳】
B．子夜 D．正午
根据大气温度、密度等物理特征的差异，大气层自下而上划分为对流层、平流层和高层大气三个层次，其主要特征列表如下：
大气 分层 高度 气温垂直变化 规律 原因 地面是对流层大气主要直接的热源，离地面越远，气温越低 该层气温基本上不受地面影响，而靠臭氧大量吸收太阳紫外光增温 自下而高空有氧原子吸收太阳辐射 上先对流后平流 【跟踪训练】 下图示意大气垂直分层，读图，回答(1)～(3)题。
稳定平流运动为主 天气对流运动显著 复杂多变 空气 运动 天气 现象 与人类的关系 低纬17～18 km，随高度增加而递对流层 中纬10～12 km，减，大约每升高100 高纬8～9 km m，气温降低0.6 ℃ 下层随高度变化很平流层 自对流层顶至50～55 km 小，30 km以上随高度增加而迅速上升 自平流层顶以上到大气上界2 000～3 000 km 起初随高度增加而递减，后随高度增加而上升 人类生活在对流层底部，对流层与人类关系最密切 臭氧大量吸收紫外光，成为人类生存环晴朗 境的天然屏障；大气稳定，利于高空飞行 80～500 km高空有若干电离层，能反射高层 大气 少变 无线电波，对无线电通信有重要作用
(1)图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是( ) A．① C．③
B．② D．④
(2)下列关于Ⅰ层特点的描述正确的是( ) ①气温随高度增加而递减 ②空气对流运动显著
③低纬度地区厚度小于高纬度地区 ④天气现象复杂多变 A．①③ C．②③④
B．①②④ D．①②③④
(3)对短波通信具有重要意义的电离层位于( ) A．Ⅰ层顶部 C．Ⅱ层中部
B．Ⅱ层底部 D．Ⅲ层
解析：(1)对流层气温随海拔增加而降低；平流层气温随海拔增加而升高；高层大气的底层气温随海拔增加而降低，高层大气气温随海拔增加先降低后升高。(2)Ⅰ层是对流层，对流层大气主要的直接热源是地面辐射，因此离地面越高气温越低；该层大气下暖上冷对流运动显著，而对流层厚度受对流强弱影响，赤道地区受热强烈，对流旺盛，到达的高度大，厚度大；由于对流层集中了几乎全部的水汽和固体杂质(凝结核)，且对流上升，易成云致雨，故该层天气现象复杂多变。(3)对短波通信具有重要意义的电离层位于高层大气(Ⅲ层)。
答案：(1)B (2)B (3)D
对流层大气的受热过程 【合作探究】
阅读材料，探究下列问题。
材料 太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射关系示意图(见教材P45图2－25)。 (1)大气对太阳辐射有什么作用？ (2)大气对近地面有什么作用？
(3)近地面大气的主要、直接的热源是________。
(4)若地球表面无大气层，地面昼夜温差有何特点？简要分析原因。 提示：(1)削弱作用(吸收、反射等作用)。 (2)保温作用。 (3)地面。
(4)昼夜温差变大。若地球表面无大气，白天，太阳辐射全部到达地面，地面温度很高；夜晚无大气逆辐射，地面散失热量多，温度很低。
【核心归纳】
1．大气对太阳辐射的削弱作用 (1)吸收作用
对能量最强的可见光吸收得很少。如下图：
2024-2024学年高中地理湘教版必修1（浙江专用）学案：第二章 4 第三节 第1课时 对流层大气的受热过程 Word
