高考地理中大气受热过程

高考地理中“大气受热过程”是一个核心考点，主要涉及太阳辐射、地面辐射和大气辐射（逆辐射） 三者之间的能量传递与转换关系。理解这个过程是解释众多天气、气候现象（如昼夜温差、温室效应、保温作用、削弱作用、逆温等）的基础。

一、核心过程

大气受热过程可以概括为三个关键环节：

1. 太阳暖大地： 太阳辐射穿过大气层到达地面，大部分被地面吸收，使地面增温。

2. 大地暖大气： 地面增温后，以地面辐射的形式向外释放能量（长波辐射）。对流层大气中的水汽和二氧化碳等气体对地面长波辐射有很强的吸收能力，吸收地面辐射后使大气增温。

3. 大气还大地： 大气在增温的同时，也以大气辐射的形式向外释放能量（也是长波辐射）。其中，射向地面的部分称为大气逆辐射。大气逆辐射把一部分热量返还给地面，对地面起到了保温作用。

二、详细分解与关键概念

1. 太阳辐射穿越大气层（削弱作用）

太阳辐射（短波辐射为主）在穿过大气层时，会被大气吸收、反射、散射一部分。

（1）吸收： 主要被高层大气的臭氧（吸收紫外线）、水汽和二氧化碳（吸收红外线）吸收。但对太阳辐射中能量最强的可见光吸收很少。

（2）反射： 主要被云层和较大尘埃反射回宇宙空间。云的反射作用最强。

（3）散射： 空气分子和微小尘埃将太阳辐射向四面八方散射。波长较短的蓝、紫色光最易被散射（所以天空呈蓝色）。日出日落时太阳呈红色也是散射的结果。

（4）结果： 到达地面的太阳辐射（主要是可见光）被显著削弱（大约50%左右到达地面）。

2. 地面吸收太阳辐射并增温

（1）到达地面的太阳辐射（主要是可见光）被地面吸收（不同性质的地面吸收率不同，如新雪反射强吸收弱，沥青吸收强反射弱）。

（2）地面吸收太阳辐射能量后，温度升高。

3. 地面辐射与大气对地面辐射的吸收

（1）地面增温后，根据任何温度高于绝对零度的物体都会向外辐射能量的原理，地面向外释放地面辐射。

（2）地面温度远低于太阳表面温度，因此地面辐射属于长波辐射（红外线为主）。

（3）对流层大气中的水汽、二氧化碳、臭氧、云滴、尘埃等对地面长波辐射的吸收能力非常强（约75%-95%被大气吸收）。

（4）关键点：地面辐射是低层大气（对流层）最主要、最直接的热量来源。 大气增温主要靠吸收地面长波辐射，而不是直接吸收太阳短波辐射。

4. 大气辐射与大气逆辐射（保温作用）

（1）大气吸收了地面辐射（以及少量太阳辐射）后温度升高，也会向外释放大气辐射（同样是长波辐射）。

（2）大气辐射的方向是四面八方的：一部分射向宇宙空间（大气上界辐射），另一部分射向地面。

（3）射向地面的这部分大气辐射，称为大气逆辐射。

（4）大气逆辐射将大部分热量返还给地面，补偿了地面因辐射而损失的热量，对地面起到了保温作用。 这就是“温室效应”的原理。

三、核心图解（能量流动）

四、高考中的关键应用与考点

1. 解释昼夜温差

（1）晴天昼夜温差大： 白天，大气削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多，地面增温强，大气增温也强；夜晚，云量少（水汽少），大气逆辐射弱，保温作用差，地面热量散失快，降温幅度大。

（2）阴天（或多云）昼夜温差小： 白天，云层反射强，削弱作用强，到达地面的太阳辐射少，地面增温弱；夜晚，云层（富含水汽）吸收地面辐射强，大气逆辐射强，保温作用好，地面降温慢。

2. 温室效应原理

（1）大气通过吸收地面长波辐射而增温（类似温室玻璃让阳光透入）。

（2）同时通过大气逆辐射对地面保温（类似温室玻璃阻止热量散失）。

（3）人类活动（如燃烧化石燃料）增加大气中CO₂等温室气体浓度，会增强大气吸收地面辐射的能力，从而增强大气逆辐射，导致全球气候变暖。这是对自然温室效应的增强。

3. 逆温现象

（1）正常情况下，对流层气温随高度增加而降低。

（2）但在某些条件下（如晴朗无风的夜晚），地面辐射冷却极快，近地面大气层降温剧烈，而上层大气降温较慢，导致下层气温反而低于上层，形成“上暖下冷”的逆温层。

（3）与大气受热过程的关系： 逆温形成的关键是地面强烈辐射冷却，以及大气逆辐射弱（如晴朗、干燥、无风），使得近地面层成为冷源，热量传递（对流）受阻。

4. 影响削弱作用和保温作用的因素

（1）天气状况（云量）： 云层对削弱作用和保温作用（大气逆辐射）影响巨大。

（2）大气成分（水汽、CO₂、尘埃含量）： 直接影响对太阳辐射的吸收散射和对地面辐射的吸收能力（进而影响大气逆辐射）。

（3）海拔高度： 海拔高，空气稀薄，削弱作用弱（白天太阳辐射强），保温作用也弱（夜晚大气逆辐射弱，散热快）。所以高原地区昼夜温差大。

（4）下垫面性质： 影响地面吸收太阳辐射的能力（反照率）和地面辐射的能力。

五、答题要点总结

1.分清辐射类型： 太阳辐射（短波）、地面辐射（长波）、大气辐射（长波，包括大气逆辐射）。

2.明确主要热源： 地面辐射是低层大气（对流层）增温的直接和主要热源。

3.理解关键环节： “太阳暖大地”（削弱作用）→ “大地暖大气”（地面辐射被吸收）→ “大气还大地”（大气逆辐射保温）。

4.联系实际现象： 昼夜温差、温室效应、逆温、高海拔气候特点等，都要用这三个环节及其影响因素来解释。

5.掌握影响因素： 云量、大气成分、海拔、下垫面是分析具体问题时必须考虑的因素。

在高考答题中，务必使用规范的地理术语（如“太阳辐射”、“地面辐射”、“大气逆辐射”、“削弱作用”、“保温作用”、“温室气体”、“对流层”等），并结合题目给出的图文信息（如天气图、数据、区域背景）进行具体分析。理解并熟练运用这个过程的原理是解决相关问题的关键。