对流层的受热过程
高中地理 第二章 第三节 对流层大气的受热过程(第1课时)导学案 湘教版必修1-湘教版高一必修1地理
对流层大气的受热过程
[学习目标定位] 1.通过图示，了解大气的垂直分层结构及与人类的关系。2.通过图示，理解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。3.了解影响地面辐射的因素。
一、大气的垂直分层
根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异，分为对流层、平流层和高层大气。
二、对流层大气的受热过程
1．大气对太阳辐射的削弱作用：主要有选择性吸收、散射和反射三种方式。
2．地面辐射、大气辐射及其影响因素
(1)概念比较
序号 辐射名称 辐射类型 辐射方向 作用
Ⅰ 太阳辐射 短波辐射 射向地面 地面的直接热源
Ⅱ 地面辐射 长波辐射 主要射向大气层 对流层大气的直接热源
Ⅲ 大气辐射
长波辐射 射向高层大气和宇宙空间 大气逆辐射会使地面增温
Ⅳ 大气逆辐射 射向地面
(2)影响大气逆辐射的因素
云层：增厚湿度：增大大气逆辐射增强
(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，年平均正午太阳高度越大，太阳辐射经过大气的路程越短，地表受到的太阳辐射的强度就越大，地面辐射也就越强。
②下垫面因素：下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。
③气象因素：同纬度地区，年日照时数的长短，会影响地面获得的太阳辐射。 3．大气的保温作用
(1)地面辐射释放能量的绝大部分被截留在对流层大气中。 (2)大气逆辐射直接补偿地面的热量损失。
思考
1．为什么对流层的天气现象复杂多变？
答案 一方面，对流层集中了几乎全部的水汽和杂质，另一方面，对流层温度随高度的升高而降低，使水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送。在上升过程中随着气温的降低，容易成云致雨，所以对流层天气现象复杂多变。
2．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？
答案 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，空气中湿度比较大，大气逆辐射强，对地面的保温作用强，气温不会太低。
对流层大气的受热过程 -正稿
胶州二中高一地理 ◆编写：王刚 审核：刘帅 编号：09
脚踏实地，仰望天空
1 课题 对流层大气的受热过程 课型 新授 课时 1
学习目标 目标分解一了解大气的受热过程。
目标分解二 理解大气保温作用的基本原理。
重难点 大气的受热过程
【课前预习区】
大气的受热过程
1、地球大气最重要的能量来源是 。
2、太阳辐射在传播过程中部分被大气 和 ，大部分到达 ，并被地面
和 ，地面吸收太阳辐射能增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给 。
吸收了地面辐射以后，又以对流、传到等方式层层向上传递能量。这种
是大气增温的重要方式。
3、请在大气的受热过程示意图中，注出太阳辐射、大气削弱作用、地面辐射、大气吸收、大气辐射、大气逆辐射。
4、近地面大气主要、直接的热源是 。
5、大气逆辐射： 。
大气上界胶州二中高一地理 ◆编写：王刚 审核：刘帅 编号：09
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2 【课堂探究】
1、 青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区？
2．为什么晴空万里的晚秋清晨常会有霜冻出现？而每当寒潮来临之前，北方的农民会在农田中堆放柴草进行燃烧制造烟幕？
3、月球白天在阳光直射的地方温度可达127℃，夜晚则降至-183℃，分析月球表面的昼夜温差变化比地球表面剧烈的原因。
【学以致用 1】图 2－1－5 中各箭头及其代号①、②、③、④、⑤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、削弱作用(吸收、反射和散射)
【新步步高】2015-2016学年高一地理湘教版必修一学案与检测：第二章 第三节 第1课时 对流层大气的受热过程
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]1.了解大气的垂直分层结构及与人类的关系。2.了解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。3.了解影响地面辐射的因素。
一、大气的垂直分层
自主预习
根据大气在垂直方向上的①温度、密度及运动状况的差异，分为②对流层、平流层和高层大气。
思考 为什么平流层适合于飞机的飞行？
答案 因为平流层气温随高度上升而增加，气流以平流运动为主，能见度好，有利于飞机飞行。
合作探究
读“大气的垂直分层示意图”，回答下列问题。
(1)写出图中大气层的名称：A________，B________，C________。
(2)A层气温垂直变化的规律是________________________________________________。
(3)空气对流显著的大气层是________(填字母)。
(4)当太阳大气中的黑子和耀斑增多时，________层会被扰乱，影响无线电短波通信。
(5)某地区近地面气温32℃，该地对流层的厚度为16.8 km，按一般规律，此时该地对流层顶的气温应是( )
A．－100.8℃ B．－68.8℃
C．－132.8℃ D．－42.8℃
(6)图中B层气温随高度升高而________，这是因为________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)对流层 平流层 高层大气 (2)气温随高度增加而递减 (3)A (4)电离 (5)B
(6)升高 该层有大量臭氧，吸收太阳辐射中的紫外线
解析 本题考查大气的垂直分层及其与人类的关系，解答该题的关键是明确大气垂直分层中各层的名称、气温分布规律、大气运动特点以及各层与人类的关系等知识。
反思归纳
高一地理必修一对流层大气的受热过程知识点总结
精心整理
高一地理必修一对流层大气的受热过程知识点总结
1对太阳辐射的削弱作用
吸收作用：具有选择性，水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线，对于可见光部分吸收比较少反射作用：无选择性，云层、尘埃越多，反射作用越强。例多云的白天温度不太高。散射作用：具有选择性，对于波长较短的篮紫光易被散射。例晴朗的天空呈蔚蓝色等。
2对地面的保温效应:
①地面吸收太阳短波辐射增温，产生地面长波辐射②大气中的CO2和水汽强烈吸收地面的长波辐射而增温③大气逆辐射对地面热量进行补偿，起保温作用。
3影响地面辐射大小(获得太阳辐射多少)的主要因素：
纬度因素，太阳高度角的大小不同，导致地面受热面积和太阳辐射经过大气层的路程长短，是影响的主要因素，同时，它的大小受下垫面因素(反射率)和气象因素等的影响。
大气的受热过程
1、 大气的组成成分：氧气、
2、大气的结构：根据大气运动状况、温度密度、大气成分分成三层。最接近地表的这层叫做对流层，对流层顾名思义对流运动旺盛，什么是对流运动，同学们高中物理学过，我不多说。流体内部由于各部分温度不同而造成的相对流动。天气变化复杂多样，所以对流层是与人类生活最密切的大气层。在对流层中，气温会随着高度的升高而降低。在低纬度地区平均高度为17～18公里，在 中纬度地区平均为10～12公里，极地平均为8～9公里，并且夏季高于冬季。平流层是从大气的运动上来命名的。平流层大气结构比较稳定，原因：我们可以看出，平流层气温的变化与对流层的变化是相反的，气温随着高度的增加而增加。这又是为什么呢？因为在平流层的顶部有一层厚厚的臭氧层，臭氧吸收了大量紫外线后使得平流层的顶部空气温度相对较高。下面来看高层大气。蓝色的这条曲线代表的是高层大气气温随高度变化的规律。我们可以看到高层大气在这个地方，趋势改变了，那么高层大气为什么会在这个地方改变了原有的变化趋势呢？高层大气底层，是平流层和高层大气的分界处，仍然具有较高的臭氧含量，因此，这里也保持了较高的温度。高层大气中层，这里没有足以引起气温升高的臭氧，臭氧浓度低，气温降低，之后，受太阳辐射大，气温升高。刚才说过，对流层当中，随着海拔增高，气温会不断降低，而太阳光却是从外太空来到地表的，为什么却是越接近地面，气温越高呢？这说明热源是来自地面，为什么地面会成为对流层大气的热源呢？我们接下来就学习大气的受热过程。地球所获得的外部能量根本来源是太阳。太阳通过太阳辐射使得地球获得源源不断地能量。虽然只有太阳总辐射量二十亿分之一，但却是地球巨大的能量源泉。那什么叫做太阳辐射呢？太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流，既然是电磁波，电磁波有可见的波段也有不可见的波段，这主要取决于波长。根据太阳辐射波长的不同，将太阳辐射的波段分为三部分。分别是。各占多少能量。刚才说过紫外线会被臭氧吸收，所以在高层大气当中，紫外光就被吸收了。在对流层中，有二氧化碳、水、还有各种杂质，对红外线有强烈的吸收作用。剩下的可见光，极少一部分会被水、二氧化碳、各种杂质吸收掉。太阳辐射当中，大约有19%被大气层吸收掉了。臭氧吸收紫外线、水、二氧化碳、各种杂质会吸收红外光，不同的物质，对不同波长的光波有不同的吸收作用，这说明，大气层对太阳辐射的吸收作用具有选择性。这是大气对于太阳辐射削弱作用的一种，叫做选择性吸收。这样，在太阳能当中19%的能量被大气吸收掉了。除了选择性吸收外，还有反射。反射同学们学过，当光通过不同介质时，光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象，叫做光的反射。太阳辐射经过大气时，一部分能量被反射到了宇宙空间，地面同理，被反射掉的太阳辐射是不会被大气和地面吸收的。还有一种大气对太阳辐射的削弱作用主要体现在对可见光的削弱作用上，叫做散射。散射的定义。光束通过不均匀媒质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播，从侧向也可以看到光的现象，叫做光的散射。大约有34%的太阳辐射被大气和地面反射或散射掉了。只有47%的太阳辐射顺利到达了地面并被地面吸收了。地面就会增温。这是太阳辐射的过程。热力学规律只要绝对温度在零以上的物体都会向外辐射能量。地面也会向外辐射能量。温度越高的物体，他向外辐射时的波长就越短。所以太阳辐射是一种短波辐射，地面辐射是一种长波辐射。如果没有大气层的话，地面所吸收的热量会很快因为地面长波辐射而散失掉。但是，大气层的存在，使得这种事情没有发生。大气层会大量吸收地面长波辐射。其中主要是水汽和二氧化碳吸收的。特性不能吸收短波辐射，但能吸收长波辐射。所以呢，绝大部分地面辐射都被大气吸收了。大气吸收地面辐射增温之后也会向外辐射热量，一部分向上辐射到了高层大气和宇宙空间当中，另一部分向下辐射到了地面，辐射到地面的这部分，由于和地面辐射方向相反，所以被称为大气逆辐射。这就是对流层大气的受热过程。我们再来看一下在这一过程中能量的转移。假如太阳辐射是100，其中大气和地面反射了34，大气吸收了19，只有47的能量被地面吸收。按照大气受热过程讲解能量的转移，询问120是从哪里来的。通过太阳辐射的削弱作用和大气逆辐射的影响因素来过渡到影响地面辐射的主要因素。地面辐射的直接来源是太阳辐射，所以其他条件不变，太阳辐射越强，地面长波辐射越强。如果太阳辐射以像这样的角度射向地面，还有以这种角度射向地面，那种角度对地面的增温作用强，因为她的角度大，能量集中、经过的大气层的路程长，这是什么角，太阳高度。地区一定，地方时12时最大，时间一定，正午太阳高度会随着直射点所在的纬线向南北两侧递减。那现在我问大家，太阳辐射与纬度存在什么样的联系？太阳辐射射到地面之后，就一定会被地面吸收吗？不会。因为存在反射。这里就需要引入一个新的概念，叫做下垫面，下垫面指的是与大气下层直接接触的地球表面。不同的下垫面对太阳辐射反射和吸收的比例不同，看图。南极洲和海陆热力性质的例子。学习理论是为了指导实践。大气受热过程可以解释生活中哪些现象？看活动。
高中地理第二章2.3.1大气的垂直分层及对流层大气的受热过程教案含解析湘教版必修1
1 第1课时 大气的垂直分层及对流层大气的受热过程
学习目标
1．掌握大气的垂直分层，理解对流层、平流层、高层大气的特点及与人类的关系。
2．掌握对流层大气的受热过程，理解大气的削弱作用和大气的保温作用。
知识导引
一、大气的垂直分层
1．大气垂直分层的依据：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 气温特点 气流特点 与人类的关系
A对流层 随高度增加而降低 对流运动显著 最为密切
B平流层 随高度增加而升高 以平流运动为主 适合飞机飞行
C高层大气 随高度增加先降低后升高 人造卫星等在此运行
大气的组成
大气组成 重要作用
干
洁
空
气 氮(N) 地球上生物体的基本成分
氧(O) 一切生物维持生命必需的物质
二氧化碳
(CO2) 绿色植物光合作用的重要原料；大量吸收红外线，对地面起到保温作用
臭氧(O3) 大量吸收太阳紫外线，保护生物免受伤害
水汽(H2O) 成云致雨的
必要条件 固体杂质
二、对流层大气的受热过程
1．大气对太阳辐射的削弱作用：主要表现为选择性吸收、散射和反射。
(1)选择性吸收：平流层中的臭氧吸收波长较短的紫外光，对流层中的水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外光。
(2)散射和反射：散射主要改变太阳光线的方向；云层或尘埃能反射太阳光线，云层越 2 厚，对太阳辐射反射越强。
2．地面辐射和大气辐射
(1)地面辐射：如图中的B，从波长看，地面辐射属于长波辐射，地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源。
(2)大气辐射：大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量，即为大气辐射。
(3)大气逆辐射：射向地面的大气辐射称为大气逆辐射，如图中的C，对地面起到保温作用；云量越大，大气逆辐射越强。
太阳辐射是短波辐射，而地面辐射和大气辐射是长波辐射。
物体温度越高，其辐射中最强部分的波长越短；反之，物体温度越低，其辐射能力越弱，辐射波长越长。
太阳表面温度高达6 000 K，它的辐射能量主要集中在可见光部分(0.4微米～0.76微米)，故被称为短波辐射。地面温度和大气温度比太阳温度低得多，其辐射的波长范围主要集中在3微米～120微米之间的红外波部分，因而被称为长波辐射。
高中地理大气环境知识附背诵记忆口诀
高中地理大气环境知识附背诵记忆口诀
一、大气垂直分层
1）低层大气的组成：
干洁空气（氮、氧、二氧化碳、臭氧等）、水汽和固体杂质（成云致雨的必要条件）
2）：大气的垂直分 层
二、对流层大气的受热过程
1对太阳辐射的削弱作用
吸收作用：具有选择性，水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线，对于可见光部分吸收比较少
反射作用：无选择性，云层、尘埃越多，反射作用越强。例多云的白天温度不太高。
散射作用：具有选择性，对于波长较短的篮紫光易被散射。例晴朗的天空呈蔚蓝色等。
2对地面的保温效应:
①地面吸收太阳短波辐射增温，产生地面长波辐射
②大气中的CO2和水汽强烈吸收地面的长波辐射而增温
③大气逆辐射对地面热量进行补偿，起保温作用。 3 影响地面辐射大小（获得太阳辐射多少）的主要因素：
纬度因素，太阳高度角的大小不同，导致地面受热面积和太阳辐射经过大气层的路程长短，是影响的主要因素，同时，它的大小受下垫面因素（反射率）和气象因素等的影响。
三、全球大气环流
（一）热力环流：
由于地面冷热不均而形成的空气环流，是大气运动的一种最简单的形式。地面间冷热不均是大气运动的根本原因，水平气压差是大气水平运动的直接原因
（二）大气的水平运动—--风
高空风：在水平气压梯度力和地转偏向力作用下，风向与等压线平行（北半球右偏，南半球左偏）
近地面风：受摩擦力影响，风向斜交于等压线，指向低气压。
水平气压梯度力：垂直于等压线，指向低压，大气水平运动的原动力
地转偏向力：与风向垂直（北半球在风向右侧，南半球在左侧），只改变风向，不影响风速。
摩擦力：与风向方向相反，既减小风速，又改变风向（摩擦力越大，风向与等压线夹角越大）风力（风速）：等压线越密集的地方，风（力）速越大
（三）全球气压带和风带的分布
七个气压带和六个风带的名称与位置，注意各风带的风向，气压带成因（热力或动力原因）。
（四）气压和风带的移动：
气压带风带随太阳直射点的移动而移动，对于北半球来说，大致夏季北移，位置偏北；冬季向南移，位置偏南。 四、海陆分布对大气环流的影响
2021高考浙江(选考)地理一轮复习讲义： 第2章 第3讲 大气环境(一)——对流层大气的受热过程与
.
下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除。 第3讲 大气环境(一)——对流层
大气的受热过程与大气运动
考点一| 对流层大气的受热过程
1．大气的组成
低层大气( 干洁空气 氮：生物体内蛋白质的重要组成局部氧：人类和一切生物维持生命活动必需 的物质其他气体 二氧化碳：绿色植物光合作用的原 料；调节地表温度臭氧：吸收紫外线，被誉为“地球生 命的保护伞〞水汽、固体杂质：成云致雨的必要条件
2．大气的垂直分层
(1)依据温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气。
(2)大气的垂直分层、特点及其形成原因如下表：
层次 主要特点 原因
高层
大气 存在假设干电离层，能反射电磁波，对无线电通信有重要作用 太阳紫外线和宇宙射线作用
平
流 气温随高度升高而升高 臭氧吸收紫外线
大气以水平运动为主 上热下冷 .
下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除。 层 大气平稳，天气晴朗，有利于飞机飞行 水汽杂质少、水平运动
对
流
层 气温随高度增加而降低，每上升100米降低约℃ 热量绝大局部来自地面辐射
对流运动显著 上冷下热，对流强
天气现象复杂多变，最活泼，与人类关系最密切的一层 水汽杂质多，对流运动
3．对流层大气的受热过程
(1)两大过程
①地面的增温：大局部太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。
②大气的增温：主要以大气逆辐射的形式向大气传递热量。
(2)大气对太阳辐射的削弱作用
①表现形式：a选择性吸收、散射和b反射。
②削弱强度：对流层大气根本上不能直接吸收太阳辐射的能量。
削弱
作用 参与的物质 主要作用 典例
吸收 对流层大气中的水汽和二氧化碳；平流层大气中的臭氧 水汽和二氧化碳吸收红外线，臭氧吸收紫外线 平流层中的气温随高度的增加而上升，地面生物免遭过多紫外线的侵害
反射 大气中的云层和较大颗粒的尘埃 大气中的云层和尘埃将投射到其上的太阳辐射的一局部反射回宇宙空间 夏季天空多云时，白天的气温不会太高
对流层大气的受热过程和大气的水平运动
对流层大气的受热过程和大气的水平运动
1
对流层大气的受热过程和大气的水平运动
一、大气的受热过程
1.大气的垂直分层
读大气垂直分层示意图，回答问题。
代号 名称 温度变化 与人类的关系
A 对流层 气温随高度增加而降低 最密切，云、雨、雾、雪等天气现象均发生在本层
B 平流层 气温随高度增加而升高 气流以平流运动为主，利于高空飞行；臭氧层被称为地球生命的保护伞
C 高层大气 随高度增加气温先降低再升高 存在电离层，对无线电短波通信有重要作用
【深度思考1】 为什么对流层和平流层的温度垂直分布和大气运动不同？
提示 对流层大气的直接热源是地面，因此温度随高度增加而降低。因下部热上部冷，所以对流运动显著；平流层因所含的臭氧层吸收太阳紫外线而使其增温，因此温度随高度增加而升高。因下部冷上部热，所以大气以平流运动为主。
对流层大气的受热过程和大气的水平运动
2
2.对流层大气的受热过程
读太阳辐射与地面辐射、大气逆辐射示意图，回答问题。
(1)大气对太阳辐射的削弱作用：表现形式为a选择性吸收、散射和b反射。
(2)地面辐射和大气辐射：
图中字母 性质 意义
地面辐射
B 长波辐射 是对流层大气增温的直接能量来源
大气辐射 C 长波辐射 大气逆辐射(e)使地面增温
(3)影响地面辐射的主要因素。
①纬度因素：太阳辐射强度从低纬向两极递减。
②下垫面因素：影响吸收和反射的太阳辐射比例。
③其他因素：其中气象因素的影响最大。
3.大气对太阳辐射的削弱作用
(1)表现形式：a选择性吸收、散射和b反射。
(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。
吸收作用 ①平流层臭氧吸收紫外线
②对流层水汽和二氧化碳吸收红外线
反射作用 云层和较大颗粒尘埃，无选择性反射
散射作用 空气分子或微小尘埃→使天空呈蔚蓝或白色(可对比月球)
【深度思考2】 为什么晴朗的早晨反而比阴天的早晨气温更低一些？ 对流层大气的受热过程和大气的水平运动
第7讲 对流层大气的受热过程及大气运动
第7讲 对流层大气的受热过程及大气运动
1．大气的垂直分层
大气垂直分层 气温变化 与人类活动的关系
对流层 随高度升高而降低 大气下热上冷，空气上升，对流现象显著；与人类活动最密切
平流层 随高度升高而上升 大气平稳，天气晴朗，适合飞机飞行
高层大气 随高度增加先降低后升高 存在若干电离层，对无线电通信有重要影响
2.对流层大气的受热过程
(1)两大过程
①地面的增温：大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温。
②大气的增温：地面以长波辐射的形式向大气传递热量。
(2)两大作用
①削弱作用：大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的选择性吸收、反射和散射作用。
②保温作用：C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。
(3)影响地面辐射的主要因素
①纬度因素：纬度不同，年平均正午太阳高度不同。
②下垫面因素：下垫面状况不同，吸收和反射的太阳辐射比例也不同。 ③气象因素：大气状况不同，地面获得的太阳辐射也不同。
3．热力环流的成因
(1)大气运动的根本原因：太阳辐射能的纬度分布不均，造成高低纬度间的热量差异。
(2)热力环流的概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流。
(3)形成：要抓住“一个过程、两种方向、两个关系”。
①一个过程
近地面冷热不均→空气的垂直运动(上升或下沉)→同一水平面上出现气压差异→空气的水平运动→热力环流。
②两种气流运动方向
a．垂直运动——受热上升，冷却下沉。
b．水平运动——从高压指向低压。
③两个关系
a．温压关系：下垫面热低压、冷高压。
b．风压关系：水平方向上，风总是从高压吹向低压。
4．大气的水平运动——风
(1)判断图中A、B、C分别代表的力及其对风的影响
A是水平气压梯度力，影响风向和风速。
B是摩擦力，影响风向和风速。
C是地转偏向力，影响风向。
(2)甲、乙、丙三条等压线气压大小关系是甲>乙>丙，判断理由是水平气压梯度力由甲指向乙、丙。
(3)图示地区位于北(填“南”或“北”)半球，判断理由是风向向右偏转。图中的风是近地面(填“高空”或“近地面”)风，判断理由是风向与等压线成一夹角。