大气削弱了到达地面的太阳辐射
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高2021届地理微主题知识整合与训练4——太阳辐射【知识整合】影响太阳辐射强弱的因素分析:太阳辐射强度是指到达地面的太阳辐射的强弱。
大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用,大大削弱了到达地面的太阳辐射。
但尚有诸多因素影响太阳辐射的强弱,使到达不同地区的太阳辐射的多少不同。
影响太阳辐射强弱的因素主要有以下四个因素。
1.纬度位置:纬度低则正午太阳高度角大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射就多;反之,则少。
这是太阳辐射从低纬向高纬递减的主要原因。
2.天气状况:晴朗的天气,由于云层少且薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;阴雨的天气,由于云层厚且多,大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射就弱。
如赤道地区被赤道低压带控制,多对流雨,而副热带地区被副高控制,多晴朗天气,所以赤道地区的太阳辐射要弱于副热带地区。
3.海拔高低:海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;反之,则弱。
如青藏高原成为我国太阳辐射最强的地区,主要就是这个原因。
如青藏高原成为我国太阳辐射最强的地区,主要就是这个原因。
4.日照长短:日照时间长,获得太阳辐射强;日照时间短,获得太阳辐射弱。
如我国夏季南北普遍高温,温差不大,是因为纬度越高的地区,白昼时间长,弥补了因太阳高度角低损失的能量。
【典例剖析】阅读材料,回答问题。
太阳辐射是地球大气运动的主要能量源泉,也是地球光热能的主要来源。
受诸多因素的影响,到达不同地区的太阳辐射的多少各有不同。
辽宁省是我国太阳辐射能开发利用较早的省份之一,近年来,辽宁省许多大型企业加大对太阳能资源开发和光伏发电的投资力度,并取得了良好的效益。
下图为辽宁省年太阳辐射总量空间分布图。
(1)分别指出辽宁省东部和西部地区太阳辐射总量的分布特点。
(2)说明甲地区太阳辐射总量较低的主要原因。
(3)分析乙地区发展太阳能光伏电站的有利条件。
【参考答案】(l)东部地区:太阳辐射总量由东北向西南逐渐增加;西部地区:太阳辐射总量由东南向西北逐渐增加。
大气吸收和大气反射
大气吸收和大气反射是太阳辐射在通过大气层时发生的两种不同的物理过程。
具体如下:
-大气吸收:这是指大气中的各种成分,如臭氧、水汽、二氧化碳等,对电磁波辐射(尤其是太阳辐射)的传播过程中的吸收作用。
这种吸收是有选择性的,意味着不同成分会吸收特定波长的辐射。
例如,臭氧和氧原子主要吸收紫外线,而水汽和二氧化碳则主要吸收红外线。
被吸收的能量通常会转化为热能或其他形式的能量,这些能量转换对大气层的加热和气候变化有重要影响。
-大气反射:这是指太阳辐射在遇到云层或其他大气中的颗粒物时,部分辐射被反射回宇宙空间的现象。
云层是大气反射的主要媒介,因为它们具有较大的反射率。
大气反射减少了到达地面的太阳辐射量,从而影响了地表的温度和气候条件。
这两种过程都是太阳辐射在大气中传播时被削弱的重要机制,它们共同作用决定了多少太阳辐射能够到达地球表面,以及大气层内部的能量分布。
了解这些过程对于研究气候变化、天气预报和环境科学等领域至关重要。
⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤和⼤⽓对地⾯的保温作⽤前⾯讲到,地球的外部圈层包括⼤⽓圈、⽔圈和⽣物圈。
现在,我们先来学习⼤⽓圈。
⼤⽓对太阳辐射有削弱作⽤,对地⾯则有保温作⽤。
这两个作⽤对⼈类及其⽣存环境具有⾮常重要的意义。
⼀、⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤太阳辐射先通过⼤⽓圈,然后到达地⾯。
由于⼤⽓对它有⼀定的吸收、散射和反射作⽤,使到达地⾯的总辐射有明显削弱,这种现象称为⼤⽓削弱作⽤。
⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤从上表可以看出,紫外光和红外光被削弱多,可见光被削弱少。
⽽太阳辐射能⼜主要集中在可见光波段。
所以,假如对流层⼤⽓不含⽔汽和尘埃(也就没有云),那么它对于太阳辐射就近乎“完全透明”了。
天空中云越多越厚,⼤⽓对太阳辐射的削弱作⽤就越强。
⼆、⼤⽓对地⾯的保温作⽤地⾯吸收穿过⼤⽓层的太阳辐射后升温,同时⼜持续向外释放能量,形成地⾯辐射。
地⾯辐射为长波辐射(太阳辐射为短波辐射),对流层⼤⽓因为⽔汽、尘埃和云等较多,能吸收相当数量的地⾯辐射。
太阳辐射和地⾯辐射、⼤⽓逆辐射的关系⼤⽓吸收地⾯辐射的同时,也向外辐射能量,即⼤⽓辐射。
其中,射向地⾯的⼤⽓辐射称为⼤⽓逆辐射。
天空中有云,特别是有浓密的低云,或空⽓中湿度⽐较⼤时,⼤⽓逆辐射就会增强。
⼤⽓逆辐射将地⾯散射的热量归还给地⾯,使地⾯增温,这就是⼤⽓对地⾯的保温作⽤。
上海7⽉⽓温⽇变化与地⾯热量收⽀上图中,太阳辐射最强在12点左右,地⾯辐射最强在13点左右,⽽⽓温最⾼是在14点左右。
有这些时间差,其实就是⼤⽓逆辐射的原因,因为它们之间的热量交换需要⼀定的时间。
大气对太阳辐射的削弱作用体现在以下几方面。
工具/原料
太阳
大气
方法/步骤
1. 1
总体上大气通过吸收反射和散射三种途径削弱太阳辐射。
2. 2
吸收作用:大气平流层中的臭氧(O3)吸收太阳辐射里的紫外线(uv),而对流层里面的大量水气和二氧化碳CO2吸收太阳辐射中红外线。
大气吸收占比约19%。
3. 3
反射作用:通过云层反射削弱,云层越厚则反射越强烈。
此外,在地面也会被地面、水面、叶面等反射损失。
4. 4
散射作用:空中弥散大量微小尘埃和空气分子选择性吸收可见光中的蓝紫光。
较大颗粒的尘埃通过无选择散射削弱太阳辐射。
上述反射和散射贡献占比约34%。
5. 5
地面吸收太阳辐射,占比大概47%。
END
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影响太阳辐射强弱的因素大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用,大大削弱了到达地面的太阳辐射,但是不同地区得到太阳辐射的多少、强弱又是不一样的。
不同地区太阳辐射强弱的差异及造成差异的影响因素是高考地理考查的核心内容之一。
一、太阳辐射强弱的影响因素1.纬度位置:纬度低则正午太阳高度角大,太阳辐射经过大气的的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射就强;反之,则弱。
这是太阳辐射从低纬向两极递减的原因之一。
2.天气状况:晴朗的天气,由于云层少且薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;阴雨的天气,由于云层厚且多,大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射就弱。
如赤道地区赤道低压控制多阴雨天气,而副热带地区副高控制多晴朗天气,所以赤道的太阳辐射弱于副热带地区。
3.海拔高低:海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;反之,则弱。
如青藏高原成为我国太阳辐射最强的地区,主要就是这个原因。
4.日照长短:日照时间长,获得太阳辐射强,日照时间短,获得太阳辐射弱。
夏半年,高纬地区白昼时间长,弥补太阳高度角低损失的能量。
二、例题分析例1:读右图(台湾太阳总辐射量分布图),回答下列问题:(1)台湾太阳总辐射量分布南多北少的原因是什么?(2)在相同纬度太阳总辐射量分布特点是______________,其形成的主要原因是什么?解析:第(1)题,已知台湾太阳总辐射量分布特点是南多北少,从图中也可看出,等值线数值从南向北递减。
太阳辐射的南北差异,它的影响因素是纬度位置。
第(2)题,相同纬度的太阳辐射分布特点,从图中同一纬度的等值线数值可读出:西侧数值大,东侧数值小。
由于纬度相同,所以,造成东西两侧太阳辐射差异的因素不是纬度因素。
联系台湾地区的区域特征,东侧是东南季风的迎风坡,多阴雨天气,西侧是背风坡,多晴朗天气,故东西侧太阳辐射差异的影响因素是天气状况。
答案:(1)南方纬度低,太阳高度角大,太阳辐射强;北方反之。
第二节大气受热过程和大气运动第1课时大气受热过程【课程标准原文】运用示意图等,说明大气受热过程并解释相关现象。
核心素养定位1.运用示意图说明大气的受热过程和保温作用的基本原理。
(区域认知、综合思维)2.学会运用示意图理解大气热力环流的过程,并能运用其原理解释海陆风、城市热岛效应等地理现象。
(综合思维、地理实践力)知识体系导引知识点一大气的受热过程1.地球大气最重要的能量来源:太阳辐射。
2.近地面大气的直接热源太阳辐射穿过厚厚的大气到达地球表面,太阳辐射在传播过程中,图中的A太阳短波辐射小部分被大气吸收或反射,大部分能够射到地面;近地面大气对图中的B地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐被截留。
所以,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。
【指点迷津】由实验得知,物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之则波长越长。
由于地球表面的温度比太阳低,地面辐射的波长也就比太阳辐射的要长。
相对而言,太阳辐射为短波辐射,地面辐射为长波辐射。
知识点二大气对地面的保温作用1.地面长波辐射使大气增温对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。
因此,地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气,到达宇宙空间外,绝大部分(75%~95%)被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。
大气在吸收地面长波辐射后会增温。
2.大气逆辐射使地面增温大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。
大气逆辐射把热量传给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射更强。
判断(1)地面是近地面大气主要、直接的热源。
(√)(2)大气对太阳辐射的吸收具有选择性。
(√)(3)白天没有大气逆辐射。
(×)(4)太阳辐射为短波辐射,地面辐射为长波辐射。
(√)[知识链接]1.太阳辐射强度大气上界单位面积上所获得的太阳辐射能量的多少,主要受太阳高度的影响。
关键能力·融会贯通能力1 地球的宇宙环境及宇宙探索(2017·浙江选考改编)火星是地球的近邻,表面大气稀薄,大气成分以CO2为主,昼夜长短接近地球,而昼夜温差却超过100 ℃。
几十年来人类对火星的探测一直没有停止过。
2020年7、8月份的时间窗口,长征五号将在文昌发射中心搭载火星探测器奔赴火星。
下图为太阳系示意图和文昌卫星发射场位置图,完成(1)~(3)题。
(1)造成火星昼夜温差大的主要原因有( )①白天大气对太阳辐射削弱小②白天火星表面吸收大气辐射多③夜晚大气阻挡火星表面辐射多④夜晚火星表面吸收大气辐射少A.①②B.②③C.③④D.①④(2)我国在文昌建设发射场的最明显优势是( )A.地形平坦,利于发射场的基础建设B.纬度低,地球自转线速度大,利于发射C.温度较高,发射时期长D.濒临海洋,有利于卫星的回收(3)判断文昌发射卫星时,应朝向 ( )A.偏东B.偏西C.偏南D.偏北【解析】(1)选D,(2)选B,(3)选A。
第(1)题,火星表面大气稀薄,且以CO2为主,CO2主要吸收长波辐射,对太阳辐射的削弱作用较弱,白天升温快且温度高;夜晚火星表面大气稀薄,因CO2浓度较低,保温作用较弱,散热快,温度下降快,昼夜温差大。
第(2)题,文昌与其他卫星发射基地相比较,纬度低,地球自转线速度大,卫星所具备的发射初速度大,利于航天发射;同时位于沿海有利于航天发射器材的海洋运输;海面平坦开阔,有利于航天器安全发射。
第(3)题,文昌位于海南岛,该岛东部为辽阔海域,几乎无大的岛屿,人口稀少,人类活动较少,其他方向均人口相对较多,且地球自转方向自西向东,顺着自转方向发射,可节省燃料,增加推力。
据此,文昌卫星发射最可能朝向偏东方向。
瞄准方向提高效率【知识+方法突破】(勾选本题组考查的知识和方法)题号考查的知识和方法A.自身条件B.适宜的温度(1) 突破2C.大气环境D.宇宙环境(2) 突破1A.看地形因素B.看纬度因素C.看气象条件D.看安全因素(3) 突破1A.时间选择B.定位和跟踪观测C.发射方向D.地球运动方向一致答案:(1)AC (2)ABCD (3)CD突破1 航天基地的区位分析(1)航天发射基地选址的条件。
大气对太阳的削弱作用
太阳是地球上最重要的能源来源,它的能量支撑着地球上的生命活动。
然而,太阳的能量并不是完全到达地球表面的,大气层对太阳的辐射有着很大的削弱作用。
大气层是由气体、水汽和微粒组成的,它们对太阳辐射的吸收、散射和反射都会影响太阳能量的到达地球表面。
其中,大气层对太阳辐射的吸收是最主要的因素。
大气层中的气体和水汽能够吸收太阳辐射中的一部分能量,这些能量被吸收后会被转化为热能,从而使大气层温度升高。
这种吸收作用对太阳辐射的削弱作用非常显著,约有30%的太阳辐射被大气层吸收。
除了吸收作用,大气层还会对太阳辐射进行散射和反射。
大气层中的微粒和气体会将太阳辐射散射到各个方向,这种散射作用会使太阳辐射的强度变弱。
此外,大气层中的云层也会反射太阳辐射,这种反射作用同样会使太阳辐射的强度变弱。
大气层对太阳辐射的削弱作用对地球上的生命活动有着重要的影响。
太阳辐射的强度和分布对地球上的气候、水循环、植被生长等都有着重要的影响。
大气层的存在使得太阳辐射的强度和分布变得更加复杂,这也使得地球上的生态系统变得更加复杂和多样化。
大气层对太阳的削弱作用是不可避免的,它使得太阳辐射的强度和分布变得更加复杂,同时也对地球上的生态系统产生了重要的影响。
我们需要更加深入地研究大气层对太阳辐射的影响,以便更好地理解地球上的生态系统和气候变化。