“气、液、固”三态物质与大气热力效应

方祖舜

“大气受热过程”是高考地理考查的重点，也是高中地理学习的难点。在考题中，该原理的应用往往和实际的生活情境密切结合，变式大，灵活性高且带有很强的理科思维特性，往往导致考生的诸多情境性失分。本文从太阳辐射能量在“固液气”三态中传播特点的差异出发，条分缕析，建立思维层次结构，结合具体实例，以突破这一知识难点。

一、月表环境与月面受热

月球表面环境相对特殊，由于月球质量小，其吸附的大气层几乎可以忽略不计，月表可以看成是一种真空状态。太阳辐射几乎未经削弱地传导给月表，又以月面辐射的形式耗散至宇宙空间，昼夜交替之中，月表昼夜温差极大（见示意图一），几乎是烈火与寒冰般的炼狱，强烈的温差产生强大物理风化作用，使得面向太阳的月表岩层几乎成粉末状。

二、地表环境与大气受热

1.大气对太阳辐射的削弱和对地面辐射的保温效应

和月表不同，地球引力束缚了数千公里的大气层，且气体密度随离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄。大气层通过反射、散射和選择性吸收作用对太阳辐射产生削弱，使到达地表的辐射量锐减，从而避免了白天地球表面的剧烈升温，大气的密度越高，削弱作用越强。如青藏高原由于地势高，大气稀薄，太阳辐射较低海拔地区强的多（见示意图二）。

同时，地面吸收太阳辐射后，通过长波辐射的形式将能量传导给大气，大气吸收地面辐射的同时，又以辐射的方式向外放射能量，称为大气辐射。这其中有很大一部分辐射指向地面，称为大气逆辐射，使得近地面大气升温。同理，大气密度越大，这一效应越强。

2.云层在大气热力效应中的媒介作用

由于下垫面的影响，大气分布状态在地表不同纬度和海陆位置存在明显差异。大气中饱含大量的水汽、固体尘埃颗粒以及水汽、甲烷等温室气体。这些物质一方面对短波太阳辐射产生反射、散射和吸收等削弱作用；另一方面，云层越厚，空气湿度越大，含水汽、二氧化碳等越多，其吸收的地面辐射越多，而大气辐射就越强，形成类似于温室环境的保温效应。如生活中我们发现，同一地区晴天的昼夜温差要大于阴雨云雾天气就是这个道理（见图三）。

3.大气热力效应在农业上的应用

农业生产受气候和天气的影响显著，且地域差别明显，许多农业耕作技术都是利用了大气热力效应原理，如大棚技术、玻璃温室、不同类型地膜的使用等等。从“固液气”三态物质对大气热力效应的影响来看，我们可以把大棚技术和地膜看成固态化的云层（见示意图四），就更容易理解其原理和功能。此外，农业上利用秸秆、人造烟雾、石沙等覆盖技术以及冬天的大雪、农田灌水等方式，都比较类同。

例题1：不同颜色的地膜对太阳光有不同的反射与透光特性，图甲、图乙两图分别为黑白条带膜和黑白双面膜（正面为乳白色，反面为黑色）覆盖栽培作物示意图。据此完成下列各题。

1.图甲中白色膜、图乙中乳白色膜的主要作用分别是

A.适当降低土温，适当提高土温

B.减弱太阳辐射强度，增强地面辐射的强度

C.降低土壤湿度，减小土壤蒸发

D. 减弱地面辐射散失，增加对太阳辐射反射

2.甲、乙两图中黑色膜的共同作用是

A. 抑制杂草生长 B. 提高土壤温度

C. 降低土壤湿度 D. 增强地面辐射

3.珠江三角洲地区黑白双面膜多用在

A. 早春 B. 盛夏

C. 晚秋 D. 寒冬