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(共20张PPT)
2.2.1 大气的物质基础、特征及其受热过程
大气的物质能量传输与大气的组成和垂直分层密切相关。太阳辐射的输入经由大气和地面一系列的传递转化，使得大气产生可感知的温度变化，可借此理解气温的日变化规律。同时大气层对地面有保温作用，在生活生产中有较多的实践应用。
2.知道大气的垂直分层及其主要特点
1.知道大气的成分及其作用
3.掌握大气受热过程中热量的传递过程及原理应用
4.能从受热过程理解气温的日变化规律
（一）大气的组成及作用
大气组成 主要作用
干洁 空气 主要 成分 N2 生物体的基本成分，有减弱氧化的作用
O2 维持生物活动的必要物质，具有氧化作用
微量 成分 CO2 植物光合作用的原料、吸收 ，对地面保温
O3 吸收 ，保护地球生物；影响大气温度
水汽 水汽的相变，产生了一系列天气现象；
吸收 对地面保温
固体杂质 作为凝结核，是 的必要条件
地面长波辐射
降水
臭氧
地面长波辐射
【重要概念扩展】
温室气体和温室效应：
[温室气体]指的是大气中能吸收地面反射的长波辐射，并重新发射辐射的一些气体。如水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）、氧化亚氮（N2O）、氟利昂、甲烷（CH4）等是地球大气中主要的温室气体。
[温室效应] 温室气体使地球变得更温暖的影响效应。
水汽相变：水蒸发成水汽吸收热量，反之释放热量，升华（固态→汽态）吸热，凝华（汽态→固态）放热。
（二）大气的垂直分层及其主要特点
1.大气层的主要分层依据：
大气的温度、密度、和大气运动状况
2.大气层的特征：
位置 范围 温度 密度 大气运动 天气状况
高层 大气
平 流 层
对 流 层
平流层顶至大气边缘。在 60~500 千米有若干电离层
先降温，
后升温
对流层顶至50-55千米；臭氧层在15-35千米处
8～18千米，因纬度和季节的不同而不同。
上热下冷
随高度增加而递减；
上部冷，
下部热
高空对流和高空平流
对流运动
平流运动
水汽尘埃含量多，天气和气候变化显著
水汽杂质少，天气晴朗，能见度好
（适合飞机飞行）
天气晴朗，能见度好
高
低
厚度变化：
上界因纬度和季节而不同
[纬度]:低纬度:17-18km；
中纬度:10-12km；
高纬度:仅为8-9km。
探究一：对流层高度的差异性
[季节]:夏季大于冬季。
探究二：推测臭氧在20~30km达到最大值的原因及意义。
在20~30km(平流层上层）的这一位置，由于太阳短波辐射强度大，使氧分子解离成氧原子，并与氧分子结合成臭氧，这一高度有足够的氧分子和氧原子，因此成为臭氧集中的臭氧层。臭氧集中吸收紫外线，使得平流层上热下冷。
关键在于温度高低
（三）大气的受热过程及其现实应用
1.大气的受热过程
（1）三主体： ； ； 。
（2）受热过程：
（输入端） 被大气进行 、、 、 ，合称削弱作用；
（传递端）大部分太阳辐射传递到 ，
其吸收后又以 的形式对外传递；
（接收端）大气中的 、 等能
强烈吸收来自地面的长波辐射而增温。
（完成大气受热过程示意图）
太阳
地面
大气
太阳辐射
吸收
反射
散射
地面
地面长波辐射
CO2
水汽
[直接、根本热源]
地面
（3）气温的日变化
（三）大气的受热过程及其现实应用
动态的视角进行分析，以热量传递环节为依托，分析一天中温度的变化。
探究1：探究ABCDE各点代表的地理意义。
A点：
收支平衡
B点：
C点：
D点：
E点：
地温最低值
气温开始上升
太阳辐射最强
收支平衡
地温最高值
气温最高值
（3）气温的日变化
（三）大气的受热过程及其现实应用
动态的视角进行分析，以热量传递环节为依托，分析一天中温度的变化。
探究2：分析太阳短波辐射和地面长波辐射存在的时间段，并找出其作用最强的时段。
太阳辐射的时间：
4时~20时
地面长波辐射的时间：
全天
太阳辐射最强：
12时
地面长波辐射最强：
13时
CO2，水汽
大气逆辐射
大气以长波辐射的形式对外传递热量，其中向地面的部分称之为大气逆辐射。
原理
2.大气的保温作用
（三）大气的受热过程及其现实应用
而辐射与自身温度高低有关。因此大气吸收地面的热量越多，大气逆辐射就越强。
大气逆辐射什么时候最强？
14时
因此保温作用应用的基本原理就是
增加对地面长波辐射的吸收，从而
增强大气逆辐射，给地面进行保温。
温室大棚
烟雾防冻
地面长波辐射不易散失
增加大气中的CO2浓度，增加对地面长波辐射吸收，增强逆辐射
农业实践应用
2.大气的保温作用
（三）大气的受热过程及其现实应用
铺鹅卵石
反向利用，增大昼夜温差，减少土壤水分蒸发，反射光线，增色
地膜种植
室温
地温
主题：以大气的受热过程走进丁真的世界
丁真，四川省甘孜州理塘县人，因凭借又甜又野的长相而走红网络，一起走红的还有他的家乡理塘。甘孜州理塘县平均海拔4000米，生活在这里的丁真因皮肤黝黑、清澈眼神、帅气的脸庞迅速走红网络。理塘年平均气温3.0℃，年平均地面温度5.9℃，无霜期仅50天，年平均日照时数2637.7小时。但其近些年打造的“极地果蔬”（指生长在青藏高原上的有机果蔬品质优异）不仅满足本地群众的需求，还远销内地城市和港澳，使得当地实现脱贫。
探究一：请你从所学的大气受热的过程的原理分析其皮肤黝黑原因？
海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用弱，白天太阳辐射强，长时间接受太阳辐射照射。
主题：以大气的受热过程走进丁真的世界
丁真，四川省甘孜州理塘县人，因凭借又甜又野的长相而走红网络，一起走红的还有他的家乡理塘。甘孜州理塘县平均海拔4000米，生活在这里的丁真因皮肤黝黑、清澈眼神、帅气的脸庞迅速走红网络。理塘年平均气温3.0℃，年平均地面温度5.9℃，无霜期仅50天，年平均日照时数2637.7小时。但其近些年打造的“极地果蔬”（指生长在青藏高原上的有机果蔬品质优异）不仅满足本地群众的需求，还远销内地城市和港澳，使得当地实现脱贫。
探究二：针对理塘种植业发展中热量不足的情况，提出改善热量的合理对策？
①利用大棚，改善热量条件；
②铺设地膜，提高地温；
③利用熏烟法等减少霜冻影响
（2023年高考广东卷）2019年5月28日，某科研团队利用往返式探空气球，在长沙观测站（28°07′N，112°17′E）收集了四个不同时刻释放的气球所记录到的太阳短波辐射量变化信息（图a）。图b为其中某一时刻对应的太阳光照示意图（阴影部分代表黑夜）。据此完成下面小题。
1．在图a中，符合图b示意时刻所释放气球接收到的太阳短波辐射量变化的曲线是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
2．这次探测结果显示，白昼期间气球接收到的太阳短波辐射量随高度增加而增多，是因为随高度增加（ ）
A．CO2量减少 B．空气温度降低 C．大气越稀薄 D．人类干扰越小
A
C
（2022·浙江·统考高考真题）大气散射辐射的强弱和太阳高度、大气透明度有关。下图为我国某城市大气散射辐射日变化图。完成下面小题。
3．有关该城市大气散射辐射强弱的叙述，正确的是（ ）
①夏季大于冬季 ②郊区大于城区 ③冬季大于夏季 ④城区大于郊区
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
4．下列现象与大气散射作用密切相关的是（ ）
①晴天天空多呈蔚蓝色 ②朝霞和晚霞往往呈红色
③深秋晴天夜里多霜冻 ④雪后天晴阳光特别耀眼
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
B
A
（2023·浙江·统考高考真题）当空气经过较暖的下垫面时，底部的大气增温形成比周边温度高的“热泡”，并不断向上运动，这是一切对流现象的基础。“热泡”超过凝结高度就会形成云层，海面上的云层在夜间常常会发生强烈对流，形成雷雨天气。下图为甲地下垫面附近“热泡”上升运动示意图。完成下面小题。
5．造成夜间海面上云强烈对流的原因有（ ）
①云底接受海面辐射，降温慢
②云顶长波辐射，冷却剧烈
③云底向下垫面辐射，降温慢
④云顶水汽蒸发，冷却剧烈
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
A
（2021·浙江·统考高考真题）秀珍菇生产需避光遮阳。浙江某地在秀珍菇生产大棚上搭建光伏发电系统，实现了棚内种菇、棚顶发电.形成了“农业+新能源"生态高效生产方式。完成下面小题。
7．该生产方式会使棚内（ ）
A．太阳辐射减弱 B．地面辐射增加
C．大气吸收增加 D．地面反射增加
A

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