1.2 太阳对地球的影响 课件（60张PPT）

(共60张PPT)
教学课件
湘教版高中地理必修第一册
第二节
太阳对地球的影响
课堂导入
说一说图片里代表的神话故事？
课堂导入
玛雅人预测2012年是世界末日
在许多关于2012年的灾难预言中，太阳是地球最重要的一个敌人。传说，它将会于2012年产生致命的太阳耀斑，将地球上的人类烤焦。
课堂导入
我们不难发现，无论是后羿射日、夸父逐日这些中国的神话故事，还是外国的末日预言，都离不开太阳的影子，可见太阳对地球的影响之大。那么太阳对地球有哪些影响呢？这就是我们今天要学习的内容——太阳对地球的影响。
课程标准
举例说出太阳辐射对生活、生产的影响，说明太阳辐射是地球的重要能量来源。
通过分析图表，简要描述太阳辐射的分布情况。
描述太阳外部圈层结构，并说出太阳活动的表现形式。
举例说明太阳活动对地球的影响
01
太阳辐射与地球
表面温度
6000 K①
主要成分
氢和氦
太阳辐射
以电磁波形式向宇宙放射能量
生命周期
以目前聚变的速率来看
太阳正处于稳定的壮年期
恒星状态
巨大、炽热的气体星球
能量来源
来自太阳内部的核聚变
①K为热力学温度单位，它与摄氏温度的换算公式为: t=T- To,其中To=273.15K，t为摄氏温度，单位为℃
新课讲解- 01 太阳辐射与地球
1
什么是太阳辐射？
太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量。
到达地球的太阳辐射，约占太阳辐射总量的二十二亿分之一
新课讲解- 01 太阳辐射与地球
阅读下图，了解太阳辐射中各种波长的光所占的比例。
太阳辐射能量随波长的分布
紫外光
可见光
红外光
太阳辐射波长范围在0.15-4微米，可见光区波长范围为0.4-0.76微米，占太阳辐射总辐射量的50%，紫外区和红外区所占比例较少。
新课讲解- 01 太阳辐射与地球
10E-6
10E-5
10E-4
10E-3
10E-2
10E-1
γ射线
0.4 0.76
1
20E+1
20E+2
紫外线
可见光
红外线
Χ射线
太阳短波辐射
地面和大气长波辐射
无线电波
知识延伸：各种辐射的波长范围
新课讲解- 01 太阳辐射与地球
太阳辐射的能量来源
4H
He
高温、高压
来源于太阳内部的核聚变反应
2
新课讲解- 01 太阳辐射与地球
太阳常数
太阳辐射和太阳常数图
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）。
3
新课讲解-活动1
阅读下列材料，完成相关任务。
纬度 0° 10° 20° 23.5° 30° 40° 50° 60° 66.5° 70° 80° 90°
13.17 12.99 12.45 12.18 11.58 10.41 9.01 7.49 6.58 6.26 5.64 5.48
大气上界水平面太阳辐射的分布
1.根据表格数据，绘制大气上界太阳辐射随纬度分布的统计图，据此归纳地球大气上界太阳辐射的分布规律。
90°S
90°N
0°
年总辐射量/（×109焦/米2）
5
10
15
全球年太阳辐射空间分布图
1.分布规律：总体由低纬向高纬递减
影响太阳辐射分布的因素：纬度、地形、气象和其他因素
新课讲解-活动1
阅读下列材料，完成相关任务。
纬度 0° 10° 20° 23.5° 30° 40° 50° 60° 66.5° 70° 80° 90°
13.17 12.99 12.45 12.18 11.58 10.41 9.01 7.49 6.58 6.26 5.64 5.48
大气上界水平面太阳辐射的分布
2.地球表面可划分为热带、温带、寒带等不同的天文气候带。议一议，它与大气上界太阳辐射的分布有无相关性？说明你的理由。
有相关性。年辐射总量赤道最多，极地最少，这种热量不均匀分布，必然会产生差异，在地球表面出现热带、温带和寒带。
新课讲解- 01 太阳辐射与地球
4
太阳辐射对地球的影响
直接提供光和热，维持生物的生长。
新课讲解- 01 太阳辐射与地球
形成煤炭、石油等多种能源，供人类生产生活。
太阳辐射能与化石燃料
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
化石燃料
新课讲解- 01 太阳辐射与地球
维持地表温度，促进地球上水、大气运动和生物活动，塑造地理环境。
太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源
太阳辐射本身以及大气运动、水循环等，也为人类源源不断地提供能源
新课讲解- 02 太阳活动与地球
那么太阳活动对地球有哪些影响呢？下面我们就一起来揭开谜底。
太阳辐射本身以及大气运动、水循环等，也为人类提供了源源不断的能源。然而，任何事物都是一分为二的，太阳给我们送来了光明，带来了温暖，是人类生产、生活的重要能源，但有时太阳的一些异常变化，带来美景的同时，也会给地球带来麻烦。
新课讲解- 02 太阳活动与地球
太阳活动
太阳活动是指太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显的现象。
日珥
耀斑
太阳黑子
光球层
色球层
日冕层
太阳黑子出现在光球层
耀斑和日珥出现于色球层
太阳风出现在日冕层
1
新课讲解- 02 太阳活动与地球
色球层
光球层
日冕层
日珥
从内到外：
光球层
色球层
日冕层
亮度：
温度：
厚度：
大
小
低
高
小
大
新课讲解- 02 太阳活动与地球
2
太阳活动类型
⑴太阳黑子：太阳光球表面出现的暗黑的斑点。
⑵11年为一个周期。
黑子数目最多的年份，称为太阳活动峰年
黑子数目最少的年份，称为太阳活动谷年
太阳
黑子
Sunspot
太阳黑子实际上并不黑，只是由于它的温度比光球层平均温度低1000-2000K
因而在明亮光球的衬托下，才显得暗淡一些
OA
一般认为黑子是光球层中高速旋转的气体涡旋
黑子常成对出现，具有相反的磁极；大黑子周围还有一些小黑子，形成复杂的黑子群
“河平元年（公元前28年）……
三月已未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”
——《汉书·五行志》
早在公元前28年
我国就记录了太阳黑子的情况，这是世界公认最早的太阳黑子记录
新课讲解- 02 太阳活动与地球
⑶耀斑：太阳色球有时会出现一块突然增大、增亮的斑块。
耀斑活动的周期大约也是11年。
耀斑随黑子的变化同步起落，体现了太阳活动的整体性。
太阳
耀斑
Solar flares
耀斑的温度比太阳表面温度高几十倍
是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
OB
新课讲解- 02 太阳活动与地球
2003年10月23日到11月5日，太阳风暴连续多次袭击地球，亚洲、欧洲、美洲的许多国家的短波通信受到干扰，通信设施受损，日本的一颗通信卫星信号中断，一颗环境监测卫星已经无法恢复使用。
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
Interference radio
新课讲解- 02 太阳活动与地球
⑷日珥：色球层中，有时会向外猛烈地喷射出高达几万千米至几十万千米的红色火焰，这种现象叫日珥。
日珥形态多姿多彩，肉眼只有在日全食才能观测到。
新课讲解- 02 太阳活动与地球
⑸太阳风：日冕层向外发出的高速运动的带电粒子流。
新课讲解- 02 太阳活动与地球
格陵兰地区极光
俄罗斯摩尔曼斯克极光
唯一能用肉眼看到的太阳风暴现象是绚丽多姿的极光。
太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场，使地球磁场突然出现“磁暴”现象，导致罗盘指针剧烈颤动，不能正确指示方向
磁暴现象
magnetic storm
# 探究-太阳黑子活动
19世纪40年代
德国天文爱好者施瓦布发现了太阳黑子活动10-11年的周期变化规律
通过长期的观测，人们还发现太阳黑子在日面上的活动，随时间的变化，其纬度分布也具有规律性
每当一个太阳黑子周期开始时
最先出现的黑子总是在距离太阳赤道较远处(平均纬度为35°)，然后向低纬度方向移动，最终黑子出现的位置逐渐靠近太阳赤道
新课讲解-探究1
太阳黑子的活动周期
19世纪40年代，德国天文爱好者施瓦布发现了太阳黑子活动10-11年的周期变化规律。
英国天文学家爱德华·蒙德以日面纬度为纵坐标，以时间为横坐标，绘制出太阳黑子分布图。他发现，在一个太阳黑子周期内，黑子出现过的区域所组成的图案就像蝴蝶的两只翅膀；如果把一系列太阳黑子周期的图案绘在一起，就构成了一连串翩翩起舞的“蝴蝶”影像。
日面纬度
在面积相等的纬度区段内太阳黑子占据的面积（区段面积百分比）
年份
图1-11 太阳黑子“蝴蝶图”
新课讲解-探究1
问题探究
1.扼要了解本节课文中对太阳黑子的相关介绍；议一议，在图1-11中，你可以获取太阳黑子的哪些信息？
2.开展观测太阳活动，过程如下：
⑴在晴朗的白天，架好天文望远镜，用一张白纸作为投影屏。
⑵把一张28厘米长、20厘米宽的薄硬纸板剪一个洞，套在望远镜镜筒上，硬纸板会在白纸上形成阴影。
⑶去掉望远镜的目镜，调节焦距，前后移动白纸，直到白纸上呈现出清晰的太阳图。
⑷在太阳表面你能看到什么？把你看到的画在纸上。
注意：在观测过程中，不要用眼睛直视太阳，也不能使用望远镜直接观察太阳，否则会灼伤眼睛。
新课讲解-探究1
问题探究：根据材料归纳，描述太阳黑子的分布特征。（从时间分布、空间分布和周期动态变化等角度）
时间分布：太阳黑子的活动具有周期性，一个周期约为11年。
空间分布：太阳黑子分布相对集中，主要集中在太阳南北纬30°内，且南北对称。
动态分布：在一个周期内，太阳黑子从南北纬35°开始，逐渐向太阳赤道位置集中。
新课讲解- 活动2
根据下面的对话内容，围绕他们的话题，收集有关资料，并与同学交流自己的看法。
咦！好像太阳辐射对地球的影响都是有利的，太阳活动对地球的影响都是不利的。
我认为你的观点比较片面，太阳辐射也有不利的影响，太阳活动也会产生有利的影响。
新课讲解- 活动2
1.确定你的观点。系统表达你对该话题的看法。
看法：⑴太阳辐射都是有利的，太阳活动都是不利的；
⑵太阳辐射和太阳活动各有利弊，不能一概而论；
新课讲解- 活动2
名称 有利的 不利的
太阳辐射 1.供给地球表面能量，引发大气运动，调节地球生态； 2.太阳能的利用，如热水器，灯，汽车等。 1.强烈的紫外线会灼伤皮肤；
2.过多的红外线引发全球变暖；
太阳活动 1.美丽的极光； 2.外来航天器推动力； 1.干扰卫星信号；
2.破坏航天器；
2.提供你的论据。将收集到的资料分为有利影响和不利影响两大类进行整理，以支持你的观点。
新课讲解- 03 太阳活动对地球的影响
1
对地理环境形成和变化的影响
太阳直接为地表提供光能和热能，维持地表温度，为生物繁衍生长、大气和水体运动等提供能量。
不同纬度的热量差异
赤道热量盈余
两极热量亏损
热量输送
大气环流
大洋环流
地理环境的形成和变化
太阳辐射的纬度差异
新课讲解- 03 太阳活动对地球的影响
1
对人类生产和生活的影响
⑴人们可以直接利用太阳能，如太阳能热水器、小型太阳能发电站等。
⑵可利用地质历史时期固定并积累下来的太阳能，即由太阳能转化形成的煤、石油等化石燃料。
风能
生物能
水能
波浪能等
化石燃料
水电等
大气运动
光合作用
水循环
海水运动
地质作用
开发利用
“大棚农业”
太
阳
能
新课讲解- 活动3
运用本节课学习的知识，来算一算吧。
计算：不考虑大气的作用，每小时达到地球表面的太阳辐射相当于多少度电？
新课讲解- 活动3
运用本节课学习的知识，来算一算吧。
太阳常数×垂直于太阳光线的大圆面积×1小时
＝8.24×3.14×(6.371×108)2×60
≈6.3×1020(焦耳)
(6.3×1020)÷(3600×1000)
≈1.8×1014(度)
解析：
3
课堂练习
限时训练
1.影响太阳辐射的因素：
（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）
2.列举太阳能的缺点
（ ）（ ）（ ）
影响太阳辐射的因素
（1）纬度：纬度越低，太阳高度角大，太阳辐射强。
（2）地形：海拔高，大气稀薄，水汽和固体杂质也偏少。
光照时间长
（3）天气：
（4）大气透明度：
（5）白昼时间：特殊纬度（极昼极夜）
地形影响白昼时间
削弱作用
太阳能优缺点
（1）太阳能比较分散，难以集中利用，利用效率低
（2）受天气，季节，纬度，地形等因素影响，具有不稳定性，增加利用难度
（3）技术成本高
（4）占地广
课时作业
“鱼靠水、娃靠娘，万物生长靠太阳。”结合谚语，完成1～2题。
1．该谚语体现了太阳辐射直接为地球提供(　　)
A．光热资源　　　　 B．生活能源
C．生产能源 D．水和大气运动的主要动力
2．下列关于太阳辐射的说法，正确的是(　　)
A．太阳辐射能维持着地表温度
B．太阳辐射能量来源于太阳内部氢气的燃烧
C．太阳辐射大部分能量到达地球
D．太阳辐射能是一种清洁且能量密集的能源
课时作业
近年来，我国不断加大西藏太阳能应用的投资，西藏有关部门也更加重视太阳能的开发和利用，太阳能属于“绿色能”，它的利用不仅是西藏常规能源短缺的一个很好的补充，对西藏的环境保护也有着积极作用。据此回答3～4题。
3．下列关于青藏高原太阳能丰富原因的叙述中，不正确的是(　　)
A．晴天多，日照时间长 B．空气稀薄，对太阳辐射能削弱作用小
C．海拔高，气候寒冷 D．纬度较低，太阳高度角较大
4．除太阳辐射能外，青藏地区的其他能也很丰富，其中哪一项能与太阳能无关A．风能　　　　　　　 B．柴达木盆地的天然气
C．藏南谷地的地热能 D．雅鲁藏布江的水能
课时作业
下图表示1960～2012年年均太阳黑子相对数与辽宁西北地区年降水距平关系。读图，回答5～6题。
5．图示信息表明(　　)
A．黑子数量变化周期忽长忽短，无规律可循
B．降水量的最大值约150 mm，出现在1994年
C．总体上黑子高值期降水偏少，黑子低值期降水偏多
D．总体上黑子相对数与年降水距平值呈现出正相关关系
6．太阳黑子增多时，对地球的影响是(　　)
A．干扰无线电短波通信 B．地表温度明显升高
C．大气逆辐射作用增强 D．水循环的动力增强
课时作业
下图为1954～2005年我国江淮地区太阳黑子数与梅雨强度的相关系数分布图。读图，回答9～10题。
9．太阳黑子数与梅雨强度(　　)
A．在湖北省的东南部呈正相关
B．在安徽省的大部分地区呈负相关
C．在图中西北部的相关性最小
D．正相关最大值出现在图中东北部
10．太阳黑子数达最大值时(　　)
A．江淮地区梅雨强度增大 B．通信卫星信号易受干扰
C．漠河地区出现极昼现象 D．耀斑爆发强度减弱
课时作业
11．读太阳外部结构层次图，回答下列问题。
(1)图中A、B、C三层次分别表示
太阳大气结构的________层、________层和日冕层。
(2)在A、B、C三层中，
A层出现的太阳活动是__________，
B层的主要活动是________，活动的平均周期大约为________。
(3)太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场，使地球磁场突然出现“________”现象，导致罗盘指针剧烈颤动，不能正确指示方向。
(4)太阳大气抛出的高能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，会出现美丽的________。
光球　 色球
太阳黑子　
耀斑　 11年
磁暴
极光
课堂练习
A
我国空间科学家在2012年开始实施的“夸父计划”是由三颗卫星组成的，其中A卫星设置在距地球150万千米的日地连线上，用来全天候监测太阳活动的发生及其伴生现象。结合所学知识完成1—2题。
1．我国将“夸父计划”定在2012年最大可能的原因是(　　)
A．2012年将迎来一个太阳活动活跃期
B．探测技术才完善
C．大推力火箭研制成功
D．卫星研制完毕
解析：“夸父计划”的主要目的是研究太阳活动对地球近地空间环境产生的影响，当然要选择太阳活动的活跃期。
课堂练习
2．A卫星可在光球层监测到的太阳活动是(　　)
A．黑子　 B．耀斑
C．日冕 D．日珥
解析：黑子出现在光球层，耀斑和日珥出现在色球层，太阳风发生在日冕层。
A
课堂练习
3.读我国年太阳辐射总量的分布图，完成下列问题。
⑴下列地区年太阳辐射总量最丰富的是（ ）
A.新疆北部 B.青海省
C.海南省 D.东南沿海
⑵试分析青藏高原年太阳辐射总量丰富的原因。
⑶年太阳辐射总量丰富的地区，植物 强，有利于提高农作物的 。 是青藏高原特有的粮食作物，其单产较高。
B
①地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小；
②大气中水汽、固体杂质，云量少，晴天多，日照时间长；
光合作用
产量
青稞
4
课堂小结
太阳辐射与地球
太阳活动与地球
太阳活动
太阳活动对地球的影响
太阳活动类型
课堂总结
太阳对地球的影响
地理环境
人类生活
太阳辐射概念
太阳辐射的分布规律与影响因素
太阳辐射能量来源、太阳常数