(共47张PPT)
第一章 宇宙中的地球
第二节 太阳对地球的影响
课标定位
1.太阳对地球的影响主要包括太阳辐射对地球的影响和太阳活动对地球的影响两个方面
2.理解太阳辐射、太阳活动对地球表面的自然环境和人类活动的影响
素养阐释
1.通过分析太阳对地球的影响过程,培养学生的综合思维
2.通过自主分析大气上界水平面太阳辐射的差异及其原因,初步形成太阳辐射具有区域差异的特征的区域认知
3.通过辩证地看待太阳对地球的影响,初步形成合理运用自然条件、促进人地和谐发展的思想
一、太阳辐射与地球
1.太阳辐射
(1)概念:太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
(2)太阳辐射能量随波长的分布。
太阳辐射波长范围在0.15~4微米,分为紫外光、可见光和红外光三部分,太阳辐射能量主要集中在波长较短的可见光波段,约占总能量的50%。
2.对地球的主要影响
(1)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。
(2)太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源。
(3)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。
大气上界太阳辐射(天文辐射)与地球表面吸收太阳辐射的联系与区别。
如上图所示,①表示大气上界太阳辐射量,②表示地表吸收太阳辐射量。
联系:二者都是由低纬向高纬递减。
区别:大气上界太阳辐射量大于地表吸收的太阳辐射,大气上界太阳辐射量的主要影响因素是纬度,地表吸收太阳辐射量的影响因素有纬度、大气状况、地形等。
二、太阳活动与地球
1.太阳活动:太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象,如太阳黑子、耀斑、日珥、太阳风等。
2.太阳外部结构:从外到里分为日冕层、色球层和光球层。
3.太阳活动的重要标志
4.太阳活动对地球的影响
【思考感悟】 试举例说明太阳对地球的有利影响与不利影响。
提示:一般意义上,太阳辐射的影响是有利的(提供能源,是大气运动、水循环、生物活动的主要动力),太阳活动的影响是不利的(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)。进一步分析,太阳辐射也有不利的影响(过多紫外线辐射),太阳活动也会产生有利的影响(在多数太阳活动峰年,全球农业倾向于增产)。
问题引领
材料一 太阳能是一种清
洁的可再生能源,太阳能发电
成为目前备受关注的焦点之
一。我国太阳能发电正处于
蓬勃发展的阶段,了解太阳辐射分布状况对太阳能资源开发具有重要意义。下面为北半球大气上界太阳辐射的分布图和太阳能光伏电站示意图。
探究一 太阳辐射与地球
材料二 地质时期陆地上生长的茂密植被,是煤炭生成最主要的物质来源。堆积的原始植物遗体,由于地壳运动,被埋入地下,然后经一系列复杂的物理、化学变化,最终形成黑色可燃沉积岩,即煤炭。
(1)根据北半球大气上界太阳辐射的分布图,分析太阳辐射在北半球的分布规律。
(2)通过材料二分析煤炭的能量是否来自于太阳辐射。除此之外,还有哪些能源的能量来自于太阳辐射
(3)太阳辐射对地理环境的影响有哪些
提示:(1)年太阳辐射总量从低纬度向高纬度递减。
(2)是。太阳能、水能、风能、生物化学能、石油、天然气等。
(3)为人类提供能源;为大气、水体等的运动提供动力。
归纳提升
太阳辐射对地球的影响
1.我国年太阳辐射总量的空间分布
我国年太阳辐射总量的分布,从总体上看是从东部沿海向西部内陆逐渐增强。高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。具体分布如下图所示。
2.影响太阳辐射能量在地球表面空间分布不均匀的因素
典型例题
读我国年太阳辐射总量分布局部图,完成下列问题。
(1)“过去做饭满屋烟,现在生火拧开关。”这是对目前成都平原地区沼气户生活的真实描写。沼气中蕴含的能量的根本来源是( )
A.太阳辐射
B.植物
C.沼气池
D.微生物
(2)兰州的纬度比广州高,但年太阳辐射总量比广州丰富,简要分析原因。
(3)假如你是一位太阳能热水器的营销者,在只考虑自然因素的情况下,你到下列哪组城市营销最合理 ( )
A.北京、海口、贵阳 B.上海、重庆、台北
C.昆明、兰州、郑州 D.福州、广州、成都
答案:(1)A
(2)与地处沿海的广州相比,兰州地处内陆,气候干燥,晴天较多。
(3)C
解析:本题以示意图的形式考查中国年太阳辐射总量的分布及其影响因素。第(1)题,沼气是利用农作物秸秆、杂草、树叶或动物粪便密封发酵制造出来的,而万物生长靠太阳。第(2)题,影响年太阳辐射总量的因素有地理位置、天气等。兰州地处内陆,晴天多,而广州地处东南沿海地区,降水多,故兰州的年太阳辐射总量高于广州。第(3)题,太阳能热水器的营销主要看城市年太阳辐射总量的多少,根据图中数据进行比较即可得出答案。
问题引领
材料一 据科学家推断,太阳风暴可能会严重影响人类。突然迸发的巨大火舌掀起一场夹杂着电磁辐射、高能粒子流等剧烈变化的太阳风暴,瞬间,人们的手机信号消失,电台里的歌声被噪声替代,甚至连输电网络也出现局部瘫痪……这一幕科幻片里常见的情景,也许会在现实中上演。
探究二 太阳活动与地球
材料二 1951—1998年太阳黑子数(实线)与北京地区汛期降水量(虚线)的关系图。
结合材料探究:
(1)材料一中涉及的太阳活动主要指哪些 它们的产生会给人类的生产和生活带来哪些影响
(2)材料二中反映出太阳黑子活动的周期大约为多少年 为什么有人说“太阳黑子并不黑”
(3)据材料二分析北京地区汛期降水量和太阳黑子的关系。2009年为太阳黑子极少年,举例说明太阳黑子减少对地球的影响。
提示:(1)耀斑和太阳风。扰乱电离层,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。
(2)11年。黑子的温度比光球层平均温度低,在明亮光球的衬托下,显得暗淡一些。
(3)太阳黑子数与北京地区汛期降水量大致呈负相关,即太阳黑子数目多的时候降水量偏少,太阳黑子数目少的时候降水量偏多。影响:太阳活动减弱时,太阳活动对地球的影响会减轻,如全球卫星导航系统变得更加精确,地球大气电离层更加稳定,全球变暖也将有所缓解。
归纳提升
太阳活动及其对地球的影响
观察太阳黑子的方法
观察太阳黑子并不困难,不一定要用望远镜,肉眼就能看到。我们的祖先用来观察太阳黑子的方法很多:有的是通过一块墨色水晶来看太阳;有的是用一块半透明的玉;还有一种方法,叫做“盆油观日”,就是在一只盆里装上油,让太阳光射到盆里,从油中的太阳影子上可以看见太阳黑子。
当然也可以不用任何别的东西,只用眼睛直接看太阳黑子,但不能在中午阳光强烈的时候看,可以在有薄雾的时候,或者有风沙而天色昏暗的时候看。早晨太阳刚升起时,黄昏日落西山时,都是肉眼观察太阳黑子的好时机。我国的一部古书《汉书·五行志》里有一段话说,公元前二十八年三月的一天早晨,太阳出来时,它的中央有一个黑斑,看上去像铜钱那么大。这是世界上最早的对太阳黑子的记载。
典型例题
下图是太阳黑子活动和地磁场活动对应关系图,上方的曲线是历年太阳黑子活动情况,下方的曲线是地磁场变动情况。读图,完成下列问题。
(1)下列关于太阳黑子活动与地磁场变化的分析正确的是
( )
A.太阳黑子活动强弱与地磁场活动强弱呈正相关
B.太阳黑子活动强弱受地磁场活动状况影响
C.太阳黑子活动发生在太阳的色球层
D.地磁场活动异常可能会导致飞机、轮船的导航系统发生故障
(2)据图推测,下列年份太阳黑子活动可能增强的是( )
A.2009年
B.2016年
C.2022年
D.2027年
答案:(1)D (2)C
解析:第(1)题,由图可以看出,太阳黑子活动与地磁场活动存在相关性,但不是正相关。地磁场活动受太阳黑子活动影响,太阳活动增强时会抛射出大量高能带电粒子,被地磁场捕获的部分与地磁场相互作用而引起地磁场异常,甚至出现磁暴,使指南针不能正确指示方向而影响依靠指南针导航的航空、航海等部门的安全航行。太阳黑子活动发生在太阳的光球层。第(2)题,太阳活动周期约为11年,从图中可以看出,图示时段最后一次太阳活动增强的年份大约是2000年,故接下来两次太阳活动增强的年份应该是2011年、2022年。
1.下图为太阳辐射能量分布,其中A、B、C分别代表( )
A.红外区、紫外区、可见光区
B.紫外区、可见光区、红外区
C.红外区、可见光区、紫外区
D.可见光区、紫外区、红外区
答案:B
解析:根据所学知识可知,A、
B、C分别代表紫外区、可见
光区、红外区,B项正确。
2.下列地球上的能源不是由太阳能转化而成的是( )
A.沼气 B.核能
C.石油 D.煤炭
答案:B
解析:沼气是利用生物发酵产生的,是由太阳能转化而成;核能是地下放射性物质衰变产生热能,不是太阳能转化;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。
3.下列地理事物的形成,与太阳辐射密切相关的是( )
①大气环流 ②金属矿产资源 ③地震 ④洋流
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
答案:C
解析: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,太阳能是一种新能源。金属矿产资源的形成与地质作用有关,地震是因为地壳运动而发生。
4.下列现象的产生,主要与太阳活动有关的是( )
①无线电短波通信出现短暂的中断 ②狮子座流星雨 ③指南针指向异常 ④两极地区美丽极光的产生 ⑤两极地区极昼、极夜现象的产生
A.①③④ B.②④⑤
C.③④⑤ D.①②③
答案:A
解析:太阳活动主要有太阳黑子、耀斑、日珥、太阳风等,耀斑可以影响到无线电短波通信,导致信号中断,①正确。太阳风可以引起磁暴现象,指南针指向异常,两极地区出现极光,③④正确。狮子座流星雨与太阳活动无关,②错误。极昼、极夜现象的产生是地球公转的结果,与太阳活动无关,⑤错误。
下图是太阳黑子与温带乔木年轮相关性曲线图。读图,完成5~6题。
5.图中年轮宽度与太阳黑子相对数之间的关系是( )
A.正相关 B.负相关
C.成反比 D.没有相关性
6.此图所反映的问题是( )
A.太阳活动影响地球降水量的变化,进而影响树木生长
B.太阳活动发射的电磁波扰动地球电离层,影响树木生长
C.太阳活动发生时,抛出的带电粒子流扰动地球磁场,进而影响树木生长
D.太阳活动发生时,太阳风会在两极地区产生极光,进而影响树木生长
答案:5.A 6.A
解析:第5题,据图可知,太阳黑子相对数多时,年轮宽度数值大;太阳黑子相对数少时,年轮宽度数值小。故选A项。第6题,年轮宽度代表植物的生长状况,年轮宽,说明植物生长快,光热水分充足,气候条件好;年轮宽度小,说明植物生长较缓慢,光热水资源配合欠佳,气候恶劣。太阳黑子的多少对年轮宽度的影响其实就是对气候产生的影响,所以A项正确。
7.读地球表面某纬度范围内的全年和冬、夏半年太阳辐射总量图,完成下列问题。
(1)全年获得太阳辐射量最多的地区是 ,随着纬度的增高,太阳辐射量逐渐 ,极小值出现在 。
(2)夏半年获得太阳辐射最多的地区在 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地区是 ,随着 的增高,太阳辐射量 ,到 为零。
(4)夏半年与冬半年的太阳辐射量差值,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,全年获得太阳辐射量最多的地区是赤道;根据曲线的变化趋势判断随着纬度的增高,太阳辐射量逐渐减少,极小值出现在极点。第(2)题,根据曲线找准横坐标对应的纬度范围,然后判断太阳辐射量向两侧减小,最小值出现在极点。第(3)题,冬半年获得太阳辐射量最多的是赤道,随纬度增高,太阳辐射量减少。第(4)题,夏半年的太阳辐射量高于冬半年,且最大差值出现在极点上,最小差值出现在赤道上。