高中地理人教版（2019）必修一1.2太阳对地球的影响（共42张ppt）

(共42张PPT)
第1章 宇宙中的地球
1.2 太 阳 对 地 球 的 影 响
课标解读
运用资料，说明太阳对地球的影响。
【课标呈现】
结合图文材料，阐述太阳辐射对地球的影响。
根据资料，分析影响太阳辐射的因素。
运用示意图和有关资料，描述太阳大气层的结构和主要的太阳活动现象。
掌握太阳活动对地球的影响。
【课标解读】
我国西藏阿里地区的冈底斯藏医学院，海拔高，自然环境恶劣，地理位置偏远，过去学校的电力供应一直比较紧张，每天最多只能供电三小时，学生们早晚读书受到很大影响。2015年，学校建成太阳能光伏电站,实现了24小时不间断供电。
光伏发电：利用太阳光直接发电
光热发电：利用太阳光间接发电。太阳光的热能加热循环水，产生水蒸气，推动涡轮转动，从而带动发电机发电。
阿里地区以前为什么缺电？现在为什么选择太阳能光伏电站发电？这与其位置和地形有何关系？
除了利用太阳能发电，太阳辐射对我们的生存环境以及生产、生活有哪些影响
1.太阳概况
一、太阳辐射对地球的影响
物质组成：炽热的气体球，整个太阳系99.86％质量都由太阳提供， 没有固体的星体或核心。
主要成分：氢、氦。
表面温度：约6000K。
能量来源：太阳内部的核聚变反应。
4H He+能量
高温
高压
氢、氦
核聚变
概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量（太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流）。太阳辐射所传递的能量，称太阳辐射能。
太阳辐射波长范围
紫外线（7﹪）：0.15—0.4微米
可见光（50 ﹪）：0.4----0.76微米
（红橙黄绿青蓝紫）
红外线（43 ﹪）：0.76---4微米
2.太阳辐射
能量分布
集中在波长较短的可见光波段，约占总能量的50％
每分钟太阳向地球输送的热量，相当于燃烧4亿吨烟煤产生的热量，然而这些热量，仅仅是太阳辐射总能量的二十二亿分之一。大气层还要反射和吸收掉一半左右，剩下的部分传到地面，总量相当于全球发电总量的10万倍。
太阳辐射的能量有多大？
太阳常数：太阳常数是表示太阳辐射能量的物理量，即在地球大气上界，在日地平均距离条件下，垂直于太阳光线的1平方厘米面积上，1分钟所得到的太阳辐射能量，其数值为8.24焦/（平方厘米·分）。
即“只有二十二亿分之一到达地球， 但是对于地球和人类的影响却是不可估量的。
巨大
即“太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射能量”，全天候，无间断。
源源不断
小结：太阳辐射的概念和能量来源
即“以目前核聚变的速率来看，太阳正处于稳定的壮年期”。
稳定
3.太阳辐射对地球的影响
（1）太阳直接为地球提供了光、热资源，地球上生物的生长发育离不开太阳（太阳辐射能的纬度差异→自然地理现象的纬度地带差异，如生物量与大气上界太阳辐射的分布）
（2）太阳辐射能维持着地表温度，是地球上的水、大气运动的主要动力
日常应用太阳能
太阳能发电厂
家用太阳能供热系统
挖煤
（3）为我们生活、生产提供能量（光能、热能、电能）
人类对太阳辐射的利用渠道：直接利用、存储转换后使用和被生物固定并积累后使用（太阳辐射经植物的生物化学作用，可以转化成有机物中的生物化学能。煤炭、石油等化石燃料，是地质时期生物固定以后积累下来的太阳能）。
光伏扶贫主要是在住房屋顶和农业大棚上铺设太阳能电池板，农民可以自己使用这些电能，并将多余的电量卖给国家电网。
光伏农业将太阳能发电、现代种植和养殖相结合，太阳能光伏系统可直接低成本发电。动植物生长所需要主要光源可以穿透。
光伏渔业利用鱼塘广阔的面积，在上面安装太阳能电池板来发电，光伏组件立体布置于水面上方，下面水产养殖，一地两用。
光伏建筑就是将太阳能光伏发电安装在建筑的外表面来提供电力。一类是光伏方阵与建筑结合。另一类是光伏方阵与建筑集成。
为什么会出现“拉闸限电”？
如何避免“拉闸限电”现象？
供需矛盾
提高能源利用率，
限制高耗能产业，
充分利用太阳能发电，
开发多种能源，
提高储能技术
生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系？
赤道地区年太阳辐射总量可以达到多少？北极地区是多少？
赤道地区年太阳辐射总量是北极地区多少倍？
从赤道到北极年太阳辐射总量呈怎样的变化趋势？
南半球的趋势如何？
全球大气上界年太阳辐射总量呈现怎样的分布规律？
生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系？
为何要强调大气上界？
热带雨林的生物量是亚寒带针叶林的多少倍？
热带雨林区和亚寒带针叶林区分别对应哪个纬度带？
热带雨林区和亚寒带针叶林区的气温有何差异？
生物量与大气上界太阳辐射的分布有何关系？
生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系？
由图可以看出到达大气上界的太阳辐射量由高纬度向低纬度递减；
热带地区生物量明显高于亚寒带地区。
生物量与大气上界太阳辐射量呈正相关关系。
①全球太阳辐射的时空分布
世界各地年太阳辐射总量分布不均衡，总体分布特征如下。
(1)空间分布:
不同纬度分布 大致由低纬向高纬递减。
相同纬度分布 由沿海向内陆递增；地势高处太阳辐射强，地势低处太阳辐射弱。
全球太阳年辐射总量的最大值并不是出现在赤道地区,而是出现在回归线附近的沙漠地区及青藏高原地区。这是因为赤道地区终年受赤道低气压带控制,盛行上升气流,多云雨,对太阳辐射削弱作用较强。而回归线附近的沙漠地区,气候干燥,晴天多,到达地面的太阳辐射多。
(2)时间分布:夏季太阳辐射强于冬季。
②我国太阳年辐射总量的分布状况
(1)总体特征
我国太阳年辐射总量的分布，从总体上讲，是从东部沿海向西部内陆递增。高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地。如图所示:
西多东少，
北多南少，
青藏高原多，
四川盆地少
结合“我国太阳年辐射总量分布图”，思考下列问题。
青藏高原为何成为我国太阳辐射的最丰富地区（高值中心）？
海拔高
空气稀薄
削弱作用小
到达地面太阳辐射多
纬度低
晴天多
削弱作用小
青藏高原海拔高，空气稀薄；
空气中水汽少，尘埃少，透明度好；纬度低、太阳高度较大，太阳辐射强，日照时间长；
天气：晴天多，云量少，日照时间长，到达地面的太阳辐射多
昼长：夏季白昼长，日照时数长
四川盆地为何成为我国太阳辐射的最贫乏地区（低值中心）？
盆地地形
水汽不易散发
阴天、雾天多
削弱作用强
到达地面太阳辐射少
结合“我国太阳年辐射总量分布图”，思考下列问题。
四川盆地降水较多，空气中水汽含量多，阴天、雾天较多。盆地地形，水汽不易散发，从而造成日照的时间短，日照强度弱，太阳能资源贫乏。
注意：太阳辐射强的地方,热量不一定丰富，如青藏高原海拔高，空气稀薄，水汽、尘埃少,晴天多，太阳辐射强，光照充足；但由于空气稀薄，大气吸收的地面长波辐射很少，大气的保温作用弱，成为我国夏季气温最低的地区。
③影响太阳辐射的因素
“太阳辐射有百利而无一害”这种看法是否正确？为什么？
不正确。
太阳辐射虽然对地球的影响具有巨大的正面影响，但也有一些负面作用，例如太阳辐射中过多的紫外线会危害地球生物等。
1.太阳活动
二、太阳活动对地球的影响
定义：太阳大气经常发生的大规模运动，太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象（太阳表面的异常现象）
主要表现：太阳黑子、耀斑、日珥、太阳风等
重要标志：太阳黑子和耀斑
太阳大气层：是人类能观测到的太阳的部分，从里到外分为光球、色球和日冕三个圈层。
光球层
色球层
日冕层
日核
温度由内向外递增
亮度由外向内递增
2.太阳的大气结构
光球是太阳大气的最底层。它发出的可见光最强，是用肉眼可以观测到的太阳表面。
色球位于光球之外。由于色球发出的可见光总量不及光球的千分之一，因此人们平常看不到它，只有在日全食时或者用特殊的望远镜才能看到。
日冕是太阳大气的最外层，可以延伸到几个太阳半径，甚至更远。它的亮度仅为光球的百万分之一，只有在日全食时或用特制的日冕仪才能用肉眼看见。
3.太阳活动的类型
太阳活动 发生位置 特点
日冕物质抛射 日冕层 日冕物质抛射表现为日冕结构在几分钟至几小时内发生明显变化，向外抛射大量带电粒子。它使大范围日冕受到扰动，破坏了太阳风的流动，是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象。
耀斑 色球层 太阳耀斑是色球表面忽然出现的大而亮的斑块。一个大的太阳耀斑在短期可以发出相当于10亿颗氢弹爆炸所产生的能量。长期的观测发现，大多数太阳耀斑和太阳黑子活动相关，具有同步性。
日珥 色球层 日珥是在色球层上发生的一种剧烈太阳活动现象，喷射的气体呈弧状，像太阳的耳朵一样，由此得名。日全食时，可用肉眼观测火红的日珥。日珥爆发时会喷射大量带电粒子。
黑子 光球层 太阳黑子是出现在光球层上的黑斑点。太阳黑子区域温度比周围低，因此颜色看上去深一些。人们发现太阳黑子数量具有周期性变化，有的年份多，有的年份少，波动周期约为11周年，数量的多少和大小可以作为太阳活动的标志。
活动探究—分析太阳黑子变化周期
太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。下图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。
10年
找出相邻两个波谷之间的时间间隔。
13年
10年
1976年
1986年
1996年
2009年
学
创原家独
找出最左侧和最右侧波谷的年份，数出这两个年份间波峰的个数，计算相邻两个波谷间的平均时间间隔。
300年
1710年
2010年
27个波峰
太阳黑子变化规律：平均时间间隔（T）为300年/27次=11年/次
活动探究—分析太阳黑子变化周期
太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。下图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。
太阳大气的变化（太阳活动），常伴随太阳黑子、耀斑、日珥、日冕物质抛射等太阳活动现象，当日珥和日冕物质抛射现象剧烈时，太阳大气会抛射大量带点粒子（太阳风），正常情况下，地球磁场能够阻挡太阳风，当太阳活动增强时，太阳风变得强劲，带电粒子显著增加，产生太阳风暴，对地球产生影响。
太阳活动
太阳活动现象
太阳风
太阳风暴
影响地球
4.太阳活动的影响
4.太阳活动的影响
影响 表现
影响无线电通信 太阳黑子和耀斑增多时，其发射的电磁波进入地球大气层，会引起大气层扰动，使地球上无线电短波通信受到影响，甚至出现短暂的中断。
产生磁暴现象 当太阳活动增强时，太阳大气抛出的高速带电粒子会扰乱地球磁场，使其突然出现“磁暴”现象，导致罗盘指针剧烈颤动，不能正确指示方向。
产生极光 太阳大气抛出的高速带电粒子高速冲进两极地区的高空大气，与那里的稀薄大气相互碰撞，出现极光。
产生自然灾害 统计资料表明，在太阳活动峰年，地球上激烈天气现象出现的概率明显增加；反之，地球上天气变化相对平稳。农业统计数据则表明，在多数太阳活动峰年，全球农业倾向于增产；在太阳活动谷年，全球农业歉收的概率更高一些。
天气和气候 对地球的天气和气候影响：与降水量有相关性。
当太阳黑子和耀斑增多时，其发射的电磁波进入地球大气层，会引起大气层扰动，使地球上无线电短波通信受到影响，甚至出现短暂的中断
干扰无线
如果太阳大气抛出的高能带电粒子高速冲进两极地区的高空大气，并与那里的稀薄大气相互碰撞，还会出现美丽的极光
极光现象
太阳黑子对气候的影响
70°N~80°N，太阳黑子多少与降水量的大小呈正相关
60°N~70°N，太阳黑子多少与降水量的大小呈负相关
50°N~60°N，太阳黑子多少与降水量的大小先呈正相关，后呈负相关
小结：太阳黑子与年降水量存在相关性
近几十年的研究还表明，地球上许多自然灾害的发生与太阳活动有关，如地震、水旱灾害等
自然灾害
总结
太阳辐射能量巨大
自然环境形成发展动力
人类生产生活主要来源
太阳的能量来源
太 阳 辐 射
太 阳 活 动
干扰电离层，影响无线电短波通信
扰动地球磁场，产生磁暴现象
极地出现极光
产生自然灾害，如地震
对气候有影响，如水旱灾害
地球
　
公元前28年，史籍曾记载“三月乙末，日出黄，有黑气大如钱，居日中央”，这种现象发生在太阳的
A.光球层 B．色球层 C．日冕层 D．太阳内部
2．维持地表温度，促进地球上水、大气、生物活动
和变化的主要动力是
A．重力能 B．太阳能 C．风能 D．生物能
3．太阳对地球产生影响是通过
A.表面温度高 B.内部的核聚变反应
C.内部温度的变化 D.太阳辐射
4.太阳活动对地球的影响表现在
A. 使地球上三个纬度带的降水出现与之相关性
B. 使地球上大批动物死亡
C. 使地球上传输的无线电信号加强
D.使地球上的罗盘定向更加准确
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1～2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．提升地表温度 B．干扰飞机电子导航
C．误伤途经飞鸟 D．提高作物产量
反光板
电站远景
在欧洲的许多国家，随处可见厂房和大楼屋顶的黑色“硅板”，这就是太阳能屋顶。我国长三角地区缺煤少油，但有数亿平方米屋顶，越是能源紧张，越是不能辜负了屋顶上这片免费阳光。据此完成3～4题。
3．南京的年平均太阳辐射总量高于北欧的许多国家，其主要原因是(　　)
A．地势高，空气稀薄 B．气候相对湿润，太阳有效辐射强
C．纬度偏低，太阳高度大 D．技术力量雄厚，太阳能设备好
4．上海市推广“太阳能屋顶计划”的原因是(　　)
①气候干旱，日照时间长　 ②太阳能资源清洁无污染
③太阳能开发使用方便 ④上海人口稠密、经济发达、能源消耗大，但常规能源缺乏
A．①②　　　 B．②③　　 　C．③④　　　 D．②④
“渔光互补”式光伏电站是在水面上架设太阳能电池板发电，水域用于水产养殖，实现“一地两用”提高单位面积土地的经济价值。读图，完成5～6题。
5．我国下列地区中，最适合大范围建“渔光互补”式光伏电站的是(　　)
A．柴达木盆地 B．黄土高原
C．内蒙古高原 D．长江中下游地区
6．“渔光互补”式光伏电站可能会(　　)
A．提升大气温度 B．降低水体温度
C．加快浮游植物生长 D．增强地面辐射
7．阅读图文材料，完成下列问题。
太阳能光伏发电，是将太阳辐射能直接转换为电能的过程。2016年上半年我国部分省级行政区光伏发电量公布，青海省以221.87
亿千瓦时居首位，下面图一为青海省光伏发电
站规划分布图，图二为格尔木光伏电站景观图。
（1）分析青海省发展太阳能光伏电站的优势条件。
（2）与煤炭相比，指出太阳能发电的优势。
煤炭属于非可再生资源，开采需要开挖土层，会产生粉尘以及固体废弃物污染，且安全事故多发；太阳能属于可再生资源，也是清洁能源，对生态环境影响小，污染较小等。
(1)海拔高，空气稀薄，太阳辐射强；晴天多，日照时间长；地广人稀，可利用的荒地多，为光伏电站建设提供了大面积的场所；市场广阔；国家政策支持等。
8.读图，完成下列问题。
（1）太阳黑子出现在太阳大气层中的_______层，它的多少和大小，可以作为__________强弱的标志。
（2）不同地区年平均降水量与太阳黑子相对数的相关性不同，其中两者变化完全呈正相关关系的是(　　)
A．70°N～80°N B．60°N～70°N
C．50°N～60°N D．低纬度地区
光球
太阳活动
8.读图，完成下列问题。
（3）由此可以看出，太阳活动不仅对地球磁场、电离层产生影响，同时还对地球________产生影响。
（4）为了预防太阳活动对地球的不利影响，我们应该采取哪些措施？
气候
加大科学研究力度，加大资金投入，建立完善的预报体系，加强国际间合作。