第一章第二节太阳对地球的影响
内容索引基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标
课标导引知识建构课程标准运用资料,说明太阳对地球的影响。目标导引1.结合有关资料,说出太阳辐射能量随波长的分布。(地理实践力)2.结合生活实际说出太阳辐射对地理环境及人类活动的影响。(综合思维)3.运用有关资料分析太阳活动的类型及发生在太阳大气层中的位置。(区域认知)4.运用有关资料分析太阳活动对地理环境及人类活动的影响。(综合思维)
基础落实·必备知识全过关
[必备知识]一、太阳辐射与地球1.太阳辐射概况
(1)概念:太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
2.太阳辐射对地球的影响【实践链接】我们日常生活中应用的哪些能源属于太阳能?提示石油、煤炭、天然气等。
二、太阳活动与地球1.太阳活动(1)概念:太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象。(2)类型及分布:类型太阳黑子耀斑、日珥太阳风分布C:光球层B:色球层A:日冕层(3)重要标志:太阳黑子和耀斑。
2.太阳黑子(1)概念:太阳光球层表面的黑斑点。(2)活动特点①周期:11年。②分为太阳活动峰年(太阳黑子数目最多的年份)和太阳活动谷年(太阳黑子数目最少的年份)。要点笔记黑子不黑:太阳黑子实际上并不黑,只是由于它的温度较光球层平均温度低,因而在明亮光球的衬托下显得黯淡一些。
3.耀斑(1)概念:在色球层的某些区域,会出现短时间内突然增亮的现象,又叫作太阳色球爆发。(2)活动周期:11年。(3)实质:色球层中激烈的能量爆发,以太阳射电爆发和高能粒子喷发等方式放出辐射能。(4)影响:引起地球大气电离层中强烈的电磁扰动——磁暴,影响短波通信,干扰电子设备,甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全。
4.太阳风(1)实质:日冕层温度增高,使高能带电粒子向外运动,运动速度超过350千米/秒时,脱离太阳的引力飞向宇宙空间。(2)活动规律:太阳活动峰年,太阳风的强度相应增大。(3)影响:太阳风到达地球时,受地球磁场的作用,偏向极地上空,在那里轰击高层大气,使大气电离,产生发光现象——极光。
[自主检测]1.判断正误。(1)大部分太阳辐射到达地球,为地球提供能量。()提示太阳辐射总量约二十二亿分之一,可以到达地球,为地球提供能量。(2)太阳辐射能量主要集中在波长较短的可见光部分。()(3)太阳辐射是大气运动、水循环的主要能源。()(4)太阳黑子和日珥的活动周期都是11年。()提示太阳黑子和耀斑的活动周期约为11年。(5)耀斑爆发时,太阳风格外强烈。()×√√×√
太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。据此完成第(1)~(2)题。(1)有关太阳辐射及其对地球影响的叙述,不正确的是()A.太阳辐射是地球上大气运动、水循环的主要能源B.太阳辐射中只有一小部分到达地球,成为地球表面自然环境变化的主要动力C.太阳辐射量随纬度的升高而增加D.太阳辐射为人类源源不断地提供能源C
(2)下列人类活动中,所利用的能源最终不是来自太阳辐射的是()D
解析第(1)题,太阳辐射是地球上所有生命活动的能量源泉,也是大气运动、水循环的主要能源;太阳辐射到达地表需经过地球大气的削弱作用,只有一小部分到达地表;目前人类日常生活和生产所用能源,如石油、煤炭、天然气、水能、风能等都来自太阳辐射;太阳辐射在地球表面分布是不均的,由低纬向高纬递减。第(2)题,赛车利用的石油和煤球炉利用的煤炭,都是地质时期生物固定以后积累下来的太阳能;太阳能电池直接利用太阳辐射;羊八井地热电站的热量来源于地球内部,是地球内部放射性元素衰变释放出来的能量。
《汉书·五行志》记载:“西汉河平元年(公元前28年)……三月乙未,日出黄,有黑气大如钱,居日中央。”读太阳外部结构示意图,完成第(3)~(4)题。
(3)图中太阳大气层E、F、G分别代表()A.色球层、光球层、日冕层B.光球层、色球层、日冕层C.日冕层、光球层、色球层D.光球层、日冕层、色球层(4)剧烈的太阳活动产生的太阳风吹袭地球,可能引起()A.人口迁移加快B.风力发电增产C.生活能耗降低D.卫星导航失效解析第(3)题,太阳大气层由内向外依次是光球层、色球层和日冕层。图中E、F、G分别代表光球层、色球层、日冕层。第(4)题,剧烈的太阳活动产生的太阳风吹袭地球,干扰地球大气层,导致无线电短波受到影响,从而使卫星导航失效;对地球上的风力、生活能耗、人口迁移没有影响。BD
重难探究·能力素养全提升
探究一太阳辐射对地球有何影响?影响太阳辐射的因素有哪些?[情境探究]材料一“蜀犬吠日”出于唐·柳宗元《答韦中立论师道书》“屈子赋曰:‘邑犬群吠,吠所怪也。’仆往闻庸、蜀之南,恒雨少日,日出则犬吠”。意思是屈原曾经作赋说:“邑犬之群吠兮,吠所怪也。”我过去听说庸地和蜀地以南的地区,经常下雨,很少见到太阳,太阳一出来,狗便狂叫不止。
材料二素有“日光城”之称的拉萨是西藏自治区首府,藏语意为“圣地”。拉萨位于雅鲁藏布江支流拉萨河中游北岸,海拔约3657米。这里属于高原干旱气候区,特点是气温偏低,降水较少,空气稀薄,年日照时数3000小时以上。
结合材料探究:(1)请结合材料说出“蜀之南,恒雨少日”的原因。提示四川盆地空气潮湿,天空多云;四周群山环绕,中间低洼地的水汽不易散开。(2)假如你是一位太阳能热水器的营销者,只考虑自然因素的情况下,成都、重庆两城市市场前景是否广阔?为什么?提示不广阔。因为“蜀犬吠日”在一定程度上反映出成都和重庆所在地区太阳能资源贫乏。(3)如果到拉萨旅游,会发现市区的路灯多为太阳能路灯,其主要的原因是什么?提示拉萨所在地区地势高,空气稀薄,大气透明度高,多晴朗天气,太阳能资源丰富。
[方法突破]1.太阳辐射对地理环境及生产、生活的影响有利影响对地理环境太阳辐射是地球上大气能量的根本来源,维持着地表温度太阳辐射是地球上的水循环、大气运动和生命活动的主要能源自然界的岩石风化等与太阳辐射有关从生物界来看,动植物的生长发育离不开太阳提供的光、热对生产、生活生产、生活中所消耗的能量主要是石油、煤炭等化石燃料提供的,这些化石燃料都是由地质时期的动植物资源转化而来的,显然地质时期的动植物资源固定了太阳辐射太阳辐射也是人类生产、生活的直接能量来源,如人们可通过太阳能热水器、太阳灶、太阳能光伏电站来利用太阳辐射提供能量不利影响过多的紫外线会危害地球生物
要点笔记太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源:地表太阳辐射量差异导致气压差异,形成风;太阳辐射使地表水蒸发,大气运动完成水汽输送。
2.影响太阳辐射的因素因素影响纬度纬度低,太阳高度大,太阳辐射强;纬度高则反之天气状况晴朗天气,日照时间长,到达地表的太阳辐射多;阴雨天气则反之地势(海拔)地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强;地势低则反之大气透明度大气透明度高,尘埃杂质少,太阳辐射强;大气透明度低则反之白昼长短白昼时间越长,获得太阳辐射越多;白昼时间短则反之坡向阳坡日照时间长,获得太阳辐射多;阴坡日照时间短或无法接受太阳辐射,获得太阳辐射少
3.我国年太阳辐射总量的空间分布
[应用体验]【例题1】太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能,给高塔顶端的锅炉加热,产生蒸汽,驱动发电机发电。据此完成下列各题。
(1)我国下列地区中,资源条件最适宜建太阳能光热电站的是()A.柴达木盆地B.黄土高原C.山东半岛D.东南丘陵(2)太阳能光热电站可能会()A.提高地表温度B.干扰飞机导航C.误伤途经飞鸟D.提高作物产量AC
解析第(1)题,柴达木盆地位于青藏高原,地势高,空气稀薄,太阳辐射强,太阳能资源丰富,故从资源条件看最适宜建太阳能光热电站的是柴达木盆地。第(2)题,据材料可知,太阳能光热电站由众多反光板构成,而众多反光板聚集太阳能加热锅炉产生蒸汽,有可能对途经此处的飞鸟造成伤害,故C项正确。反光板可使到达地面的太阳辐射减少,降低地表温度,可能会降低作物产量,故A、D两项错误。飞机飞行高度一般远大于高塔高度,且飞机导航主要靠卫星,故该太阳能光热电站的建设不会干扰飞机导航,故B项错误。
考题点睛
探究二太阳活动的类型有哪些?对地球有何影响?[情境探究]据中国科学院国家天文台2021年11月2日发布的消息:在过去24小时中,太阳活动为中等水平。日面上有3群黑子,该期间发生的最大耀斑是M1.5,地磁场微扰动。太阳耀斑通常可分成A、B、C、M、X五个级别,C级以下的耀斑均为小耀斑,M级耀斑为中等耀斑,X级耀斑则为大耀斑。另外,据美国国家航空航天局官网消息,第25个太阳活动周期于2019年12月正式开始。
结合材料探究:(1)太阳活动现象主要出现在太阳的内部还是外部?各有什么具体的表现?提示主要出现在太阳外部的太阳大气层中。其中,太阳黑子主要出现在太阳大气的光球层,太阳耀斑和日珥主要出现在色球层,日冕物质抛射主要出现在日冕层。(2)第26个太阳活动周期开始出现的年份大约是什么时候?提示因为太阳活动周期约为11年,所以第26个太阳活动周期开始出现的年份大约是2030年。
(3)材料中显示的太阳活动对地球的影响是什么?除此以外,太阳活动对地球的影响还有哪些?提示太阳活动会影响地球的气候变化。除此以外,当太阳活动增强时,太阳风变得强劲,会扰动地球的磁场和大气层,产生磁暴、极光等现象。当这种扰动足够强烈时,还会对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等人类活动产生灾害性的影响。
[方法突破]1.太阳外部结构、特征及主要的太阳活动
2.太阳活动对地球的影响活动类型概念特点对地球影响太阳黑子太阳光球层中高速旋转的气体涡旋太阳活动的重要标志;活动周期约为11年①影响地球气候变化,太阳活动峰年激烈天气现象出现的概率增加;②影响地球上的短波通信;③扰乱地球磁场,引起电磁扰动,产生磁暴现象;④在两极地区的上空出现极光耀斑太阳色球层的某些区域突然出现的大而亮的斑块耀斑爆发是太阳活动最激烈的显示太阳风日冕层出现的高速带电粒子流太阳活动峰年,强度相应增大,特别是耀斑爆发时,格外强烈
方法技巧歌诀法总结太阳活动及其影响太阳不稳定,时常有活动;光球生黑子,色球耀斑亮;活动剧烈时,地球受影响;气候降水变,粒子扰磁场;磁针乱抖动,不能指方向;干扰电离层,短波受影响;粒子被捕获,磁撞现极光。
[应用体验]【例题2】丹麦奥胡斯大学利用我国大科学工程——郭守敬望远镜数据取得了一项重大研究成果:太阳有一天可能会用比往常强烈数万倍的超级耀斑“轰炸”地球,导致大气层沸腾,甚至让生命灭绝。结合所学知识,完成下列各题。(1)关于材料中提到的“超级耀斑”,说法正确的是()A.出现在太阳色球层B.每11年必爆发一次C.温度比其他区域低D.肉眼可以直接观测(2)“超级耀斑”导致大气层沸腾,甚至让生命灭绝的主要原因是()A.使地球产生“磁暴”现象B.会影响地球无线电通信C.带来大量能量,使得地球大气异常升温D.会产生极光现象AC
解析第(1)题,耀斑出现在太阳的色球层,是突然出现的大而亮的斑块,温度高,不可用肉眼直接观测;太阳活动的周期约为11年,而不是每个耀斑都会11年爆发一次,从材料“甚至让生命灭绝”可以判断该类型耀斑爆发的概率极小。第(2)题,由材料“大气层沸腾”可以判断C项符合题意;磁暴、影响无线电通信和极光都不至于让生命灭绝。
思维导引
(综合思维)近年来,沙特阿拉伯正在致力于“去石油化”,2018年3月,沙特阿拉伯政府宣布,将和日本X集团在沙特阿拉伯共同开发建设合计装机容量达200吉瓦(GW)的世界最大规模的光伏发电项目。
(1)与沙特阿拉伯相比,日本年太阳辐射量较小,试分析其原因。提示日本属于海洋性较明显的季风气候,全年降水日数较多,晴天少;与沙特阿拉伯相比,日本纬度较高,年太阳辐射量小。(2)指出沙特阿拉伯建设光伏发电项目的区位优势。提示纬度较低,正午太阳高度较大;热带沙漠气候,晴天多,日照时间长;多荒漠,地价较低。
学以致用·随堂检测全达标
2021年9月,新疆首个塔式光热电站的14500面定日镜不仅“追”着太阳跑,还将太阳光聚集到集热塔顶部进行光电转换,实现满负荷运行,预计每年可提供1.98亿度清洁电。下图为塔式光热电站景观图。据此完成第1~2题。1.新疆光热资源丰富的主要原因是()A.海拔高B.降水多C.纬度低D.距海远2.下列地区最适宜建设塔式光热电站的是()A.成都市B.甘肃省C.上海市D.海南省DB
解析第1题,由所学知识可知,新疆位于我国西北地区,深居内陆,远离海洋,水汽难以到达,降水稀少;晴天多,对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射多,太阳能资源丰富,B项错误,D项正确。新疆纬度较高,海拔不是影响当地太阳辐射的主要因素,A、C两项错误。故选D项。第2题,由所学知识可知,甘肃省位于我国西北地区,深居内陆,远离海洋,水汽难以到达,降水稀少;晴天多,对太阳辐射的削弱作用弱,太阳能资源丰富,适宜建设塔式光热电站,B项正确。
在道路的十字路口处,我们经常见到如下图所示的太阳能交通信号灯。据此完成第3~4题。3.有人注意到在一周的白天中,同一交通信号灯的亮度会出现变化,其影响因素主要是()A.海拔B.电网供电C.天气状况D.交通流量4.下列哪一城市大量设置这种太阳能交通信号灯效果最好?()A.拉萨B.重庆C.大庆D.海口解析第3题,该图为太阳能交通信号灯,因此影响其亮度变化的因素主要是天气状况。第4题,太阳能交通信号灯在太阳能丰富的地区使用效果最好,我国太阳能最丰富的地区是青藏高原。CA
5.读地球表面各纬度全年和冬、夏半年太阳总辐射量图,完成下列各题。
(1)全年获得太阳辐射最多的地区是,随着纬度的增高,辐射量依次,最小值出现在。(2)夏半年获得太阳辐射最多的是在的纬度带上,由此向和逐渐减少,最小值在。(3)冬半年获得太阳辐射最多的是,随着的增高,太阳辐射迅速,到为零。(4)夏半年与冬半年的辐射量差值,随着的增高而。答案(1)赤道 减少 极点(2)20°~30°极点 赤道 极点(3)赤道 纬度 减少 极点(4)纬度 增大
解析第(1)题,根据坐标图判断,全年获得太阳辐射最多的地区是赤道,根据曲线的变化趋势判断出随着纬度的增高,辐射量依次减少,最小值出现在极点。第(2)题,根据曲线找准横坐标对应的纬度范围,然后判断出太阳辐射自此处向南北两侧减小,最小值出现在极点。第(3)题,冬半年获得太阳辐射最多的是赤道,然后随纬度增高,太阳辐射减少,到极点为零。第(4)题,夏半年的辐射量高于冬半年,且最大差值出现在极点上,最小差值出现在赤道上。
本课结束
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