不同下垫面环境对近地面气温的影响

第一讲大气的受热过程理清大气的受热过程由图忆知1．写出图中字母的含义A太阳辐射，B地面辐射，C大气逆辐射。

2．能量来源(1)最根本的能量来源是A(填字母)。

(2)近地面大气主要的、直接的热源是B(填字母)。

3．大气的受热过程受热过程具体说明地理意义环节1：“太阳暖大地”绝大部分太阳辐射透过大气射到地面，地面因吸收A太阳辐射能而增温地面增温→太阳是地面的直接热源环节2：“大地暖大气”地面被加热，并以B地面辐射的形式向大气传递热量，除少数透过大气射向宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳等吸收大气增温→地面是近地面大气的直接热源环节3：“大气还大地”大气在增温的同时也向外辐射热量，其中大部分射向地面，称为C大气逆辐射，将大部分热量返还给地面热量返还地面→实现大气对地面的保温作用4.大气的两大作用(1)对太阳辐射的削弱作用①吸收作用：具有选择性，臭氧主要吸收紫外线，二氧化碳和水汽主要吸收红外线。

②反射作用：没有选择性，与云层厚度有关。

③散射作用：波长越短的可见光越容易被散射。

(2)大气对地面的保温作用即大气逆辐射对近地面大气热量起补偿作用。

地面的长波辐射除少部分透过大气返回宇宙空间外，绝大部分被对流层中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。

同时大气向外辐射红外线，其中大部分指向地面，即通过大气逆辐射将热量还给地面，从而补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。

[特别提醒]大气逆辐射并非只有在晚上存在，白天也存在，而且白天比晚上强。

大气逆辐射最强时为大气温度最高时，即午后2时左右，并不是在晚上。

题组练通读图，回答下题。

1．图中( )A．晴朗天气，a大部分被大气吸收B．湖泊湿地，b能缓慢加热大气C．CO2增多，c较少补偿地面失热D．冰雪地面，a→b的转化率增加解析：选B 读图可知，a为太阳辐射，b为地面辐射，c为大气逆辐射。

晴朗天气，云量少，大气吸收a很少，A错；湖泊湿地比热容大，吸热和放热过程长，能缓慢加热大气，B对；CO2增多，c大量补偿地面失热，C错；冰雪地面反射率高，地面吸热少，放热也少，a→b的转化率减少，D错。

城市热岛效应及其影响城市热岛效应（Urbanheat island effect）是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。

在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就像突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。

由于城市热岛效应，城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。

一．什么是热岛效应所谓城市热岛效应，通俗地讲就是城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。

在气象学近地面大气等温线图上，郊外的广阔地区气温变化很小，如同一个平静的海面，而城区则是一个明显的高温区，如同突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表着高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。

在夏季，城市局部地区的气温，能比郊区高6℃甚至更高，形成高强度的热岛。

20世纪初，英国气候学家赖克·霍德华在《伦敦的气候》一书中把这种气候特征称为“热岛效应”。

二．热岛效应的原因首先，是受城市下垫面特性的影响。

城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。

另一个主要原因是人工热源的影响。

工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。

此外，城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。

随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。

城市中的大气污染也是一个重要原因。

城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。

这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。

三．城市热岛效应的影响由于热岛中心区域近地面气温高，大气做上升运动，与周围地区形成气压差异，周围地区近地面大气向中心区辐合，从而在城市中心区域形成一个低压旋涡，结果就势必造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集，危害人们的身体健康甚至生命。

第二节热力环流与风一、大气热力环流的形成1．概念：由于地面冷热不均而形成的空气环流。

2．形成过程(1)描述过程：先垂直运动，后水平运动。

(2)探究原因：“冷热”导致垂直运动，“气压”决定水平运动。

垂直运动空气：受热→上升，冷却→下沉水平运动气流：高压→低压3.(1)(温压关系)下垫面温度低的地方形成低压，温度高的地方形成高压。

(×)(2)(风压关系)水平方向上，风总是从高压吹向低压。

(√)(3)(气压分布)在同一水平方向上，近地面的气压形式与对应高空是相同的。

(×)(4)(气压分布)在垂直方向上，随着海拔的升高，气温降低，气压升高。

(×)(5)(气压分布)无论是近地面还是高空，高压总是比低压的气压高。

(×)(6)(气压分布)高压和低压总是在同一水平面相对而言的。

(√)二、大气的水平运动1．影响风的三种力类型方向大小对风的影响风速风向水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压等压线越密集，水平气压梯度力越大水平气压梯度力越大，风速越大垂直于等压线，由高压指向低压类型方向大小对风的影响风速风向地转偏向力始终与风向垂直随纬度增加而增加，赤道上为零不影响风速的大小北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转摩擦力始终与风向相反大小与下垫面性质有关。

下垫面越粗糙，起伏越大，摩擦力越大；反之越小使风速减小与其他两力共同作用，使风向斜穿等压线2．风的受力状况与风向项目高空风近地面风图示(北半球)受力F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响风向与等压线平行与等压线成一夹角规律①摩擦力越大，风向与等压线的夹角越大；②随着海拔的升高，风向与等压线的夹角越来越小命题视角(一) 常见热力环流的形式及成因演绎法学习1.海陆风成因示意图(1)成因分析——海陆热力性质差异是前提和关键。

(2)影响与应用：海陆风使海滨地区气温日较差减小，夏季气温低，空气较湿润，是避暑的好地方。

第二章地球上的大气第一讲大气的受热过程__理清大气的受热过程__1．写出图中字母的含义A太阳辐射，B地面辐射，C大气逆辐射。

2．能量来源(1)最根本的能量来源是A(填字母)。

(2)近地面大气主要的、直接的热源是B(填字母)。

3．大气的受热过程受热过程具体说明地理意义环节1：“太阳暖大地”绝大部分太阳辐射透过大气射到地面，地面因吸收A太阳辐射能而增温地面增温→太阳是地面的直接热源环节2：“大地暖大气”地面被加热，并以B地面辐射的形式向大气传递热量，除少数透过大气射向宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳等吸收大气增温→地面是近地面大气的直接热源环节3：“大气还大地”大气在增温的同时也向外辐射热量，其中大部分射向地面，称为C大气逆辐射，将大部分热量返还给地面热量返还地面→实现大气对地面的保温作用(1)对太阳辐射的削弱作用①吸收作用：具有选择性，臭氧主要吸收紫外线，二氧化碳和水汽主要吸收红外线。

②反射作用：没有选择性，与云层厚度有关。

③散射作用：波长越短的可见光越容易被散射。

(2)大气对地面的保温作用即大气逆辐射对近地面大气热量起补偿作用。

地面的长波辐射除少部分透过大气返回宇宙空间外，绝大部分被对流层中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。

同时大气向外辐射红外线，其中大部分指向地面，即通过大气逆辐射将热量还给地面，从而补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。

大气逆辐射并非只有在晚上存在，白天也存在，而且白天比晚上强。

大气逆辐射最强时为大气温度最高时，即午后2时左右，并不是在晚上。

读图，回答下题。

1．图中()A．晴朗天气，a大部分被大气吸收B．湖泊湿地，b能缓慢加热大气C．CO2增多，c较少补偿地面失热D．冰雪地面，a→b的转化率增加解析：选B读图可知，a为太阳辐射，b为地面辐射，c为大气逆辐射。

晴朗天气，云量少，大气吸收a很少，A错；湖泊湿地比热容大，吸热和放热过程长，能缓慢加热大气，B对；CO2增多，c大量补偿地面失热，C错；冰雪地面反射率高，地面吸热少，放热也少，a→b的转化率减少，D错。

大气受热过程一、大气分层名称对流层平流层高层大气高度0—12km12—50km50km以上气流状况上升和下沉平流现象天气现象飞机航天器1、两个来源地球大气受热能量的根本来源：太阳辐射。

近地面大气主要、直接的热源：地面辐射。

2、两大过程地面增温：大部分太阳辐射能够透过大气射到地面，使地面增温。

大气增温：地面被加热，并以长波辐射的形式向大气传递热量。

3、两大作用削弱作用：大气层中的水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用。

保温作用：C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用。

特别提醒：任何物体温度最高时，其辐射最强。

就某一地区而言，地方时12点时，太阳辐射最强；地方时13点时，地面温度最高，地面辐射最强；地方时14点时，大气温度最高，大气辐射（包括大气逆辐射）最强。

三、大气受热过程原理的应用1、大气保温作用原理的应用（1）温室气体大量排放带来全球气温升高温室气体（CO₂、甲烷等）→排放增多→吸收地面辐射增多→气温升高→全球变暖（2）分析农业实践中的一些现象：①采用塑料大棚发展反季节农业，利用玻璃温室育苗等。

塑料薄膜、玻璃能使太阳短波辐射透射进入棚内或室内，而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去，从而使热量保留在塑料大棚和玻璃温室内。

②人造烟雾、浇水防冻。

秋冬季节，我国北方常用人造烟雾来增强大气逆辐射，使地里的农作物免遭冻害。

浇水可增加空气湿度，增强大气逆辐射；水汽凝结释放热量；水的比热容大，浇水可减小地表温度下降的速度和变化幅度，减轻冻害。

③果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。

2、利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡（1）高海拔地区地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富（2）内陆地区（如我国西北地区）气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富（3）湿润内陆盆地（如四川盆地）3、昼夜温差大小的分析主要从大气的削弱作用和保温作用去分析。

第三章地球上的大气第一节大气的组成和大气受热过程一、大气的组成和垂直分层(一)大气的组成及作用1．低层大气包括干洁空气、水汽和固体杂质。

2．连线。

3．水汽和固体杂质的作用。

水汽水的相变，产生云、雨、雾、雪等天气现象；伴随着热量的吸收和释放，直接影响着地面和大气的温度固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染，对生态系统和人类生存造成不利影响。

(二)大气的垂直分层1．分层依据：大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。

2．垂直分层分层气温垂直变化与人类关系对流层随高度增加而降低对流运动显著；大气现象复杂多变；与人类关系最密切平流层随高度增加而迅速上升大气平稳，有利于高空飞行；臭氧层被誉为“地球生命的保护伞”续表分层气温垂直变化与人类关系高层大气随高度增加先降低后升高80～500千米有若干电离层，对无线电短波通信有重要作用二、大气受热过程读大气受热过程示意图，梳理基础知识。

1．能量来源(1)大气最重要的能量来源：A太阳辐射。

(2)近地面大气热量的主要、直接来源：B地面辐射。

2．增温过程地面的增温大部分太阳辐射透过大气射到地面，使地面增温大气的增温地面以地面辐射的形式向大气传递热量3.削弱作用大气层中水汽、云层、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射作用保温作用C大气逆辐射对近地面大气热量的补偿作用纬度因素纬度不同，年平均正午太阳高度不同下垫面因素下垫面状况不同，吸收和反射太阳辐射的比例也不同大气因素大气状况不同，影响地面获得的太阳辐射不同动状态。

命题视角(一) 大气受热过程及应用案例法学习[把握教考导向]一、教材这样学(湘教版必修第一册P75“活动”)如图所示，投射到地面的太阳辐射，并不能全部被地面所吸收，其中又有一部分被地面反射回宇宙空间。

地面对太阳辐射的反射率大小，取决于地面的性质，如颜色、干湿状况、粗糙程度等。

不同性质的地面，反射率的差异较大。

坡地逆温现象的地理解读我们都知道，气温是随着海拔高度的增高而逐渐降低的。

这主要是因为对流层大气的热量主要来自地表，离地面越近的大气，接受地面辐射的热量越多，气温就越高；而离地面越远的大气，接受的热量越少，气温就越低。

一般情况下，每上升100米，温度降低0.6℃左右。

即在数千米以下对流层中，总是低层大气温度高，高层大气温度低。

但在某些地方，特别是在山区，却是越往上气温越高，与我们所了解的常识相违背。

这种情况在我国的新疆特别明显，成为新疆很多地方冬季气温高的一个重要特征。

当你乘车从乌鲁木齐向南出发，沿途就会体验到这种异常的气候。

汽车一路往南，海拔不断升高，汽车沿坡往上爬。

同时，你也会感到气温随着汽车往上爬而逐渐升高，从寒冷的严冬进入了一片温暖的世界。

而当你下车后，更会感觉到山上的温暖。

这就是避寒胜地——乌鲁木齐南山风景区。

这种随着高度增高而气温增高的现象称为逆温现象。

除了乌鲁木齐，伊犁河谷也经常出现逆温现象。

到了冬季，在伊犁河谷的一些浅山和丘陵区边缘等坡地上，就经常出现逆温层。

这些逆温层沿着坡地水平方向呈带状分布，所以又被称为“逆温带”。

在逆温带区域内，大约海拔每升高100米，气温随之升高0.5℃。

逆温带里，不受寒流和大雪袭击，这为果树和牲畜越冬提供了生存条件。

所以，每到严冬，新疆很多地区的牧民就把牛羊都往山上赶，以利用山上较高的温度避过寒冷的冬天。

为什么会出现这种逆温现象呢？原来，在山区地区，当冷空气团越过山顶后就会下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，就会沿着山坡往上流，由于越接近山谷，冷空气越多，越接近山顶，暖空气越多，于是就出现了越往上气温越高的温度倒置的现象。

这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以又称为地形逆温。

严格来讲，地形逆温是指夜间盆地和谷底因辐射冷却，冷空气沿斜坡流积于底部而形成的逆温，地形逆温使盆地、谷地霜冻比坡地为重，农业生产上应采取防冻措施。

试题链接（2010∙山东高考真题）下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。

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。

3.影响地面辐射的主要因素点拨：太阳辐射、地面辐射和大气辐射三者的波长关系为：太阳辐射<地面辐射<大气辐射。

探究点一 大气的垂直分层[核心归纳]1．大气的垂直分层地球大气从地面可延伸到数千千米高空，根据温度、密度和大气运动状况，可将其划分为对流层、平流层和高层大气，其主要特点及与人类关系如下表所示：(1)含义在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约每升高100米，气温降低0.6 ℃。