(共34张PPT)
1.2 太阳对地球的影响
了解太阳辐射的基本特征,了解太阳外部基本结构和太阳活动的主要表现形式。
理解太阳辐射对自然界和人类活动的意义。
了解太阳活动对地球影响的几种例证,并能作简单明了的说明。
如果太阳消失,地球将何去何从?
太阳辐射的基本特征
概念
能量来源
波长范围
巨大炽热气体星球
主要成分氢和氦
太阳辐射的波长范围为0.15-4微米,分为紫外光、可见光和红外光三部分。太阳辐射能量集中在波长较短的可见光波段,约占总能量的50%。
太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量
太阳内部的内部核聚变反应
太阳辐射对地球的影响
太阳辐射能量巨大,尽管只有二十二亿分之一达地球
却是地球及整个太阳系光和热的主要源泉,对地球和人类影响不可估量
影响 表现 有利影响
为人类提供能源
直接被吸收、转化成热能。例如,太阳灶、太阳能热水器把太阳辐射直接吸收、转化成热能
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;太阳能光伏电站利用太阳能电池板将太阳能转化为电能
太阳辐射对地球的影响
影响 表现 有利影响
不利影响 为地球提供光和热,维持着地表温度
太阳辐射是地球上大气运动、水循环和生命活动的主要动力
地球不同纬度地带接受的太阳辐射能不同,使得许多自然地理现象呈现纬度地带的差异
过多的紫外线照射会危害地球生物,可能引起皮肤癌等
太阳辐射作用下形成的各种能源
太阳能板可将太阳能转化为电能。我国有关专家指出:上海没有油田和煤矿,但有两亿平方米的屋顶,不能浪费了屋顶上免费的阳光。据此回答1—3题。
1.太阳辐射( )
A.使地球各地降水增多,洪灾多发
B.扰动电离层,影响无线电短波通信
C.是人类生产、生活的唯一能量来源
D.为生命活动、水体运动等提供能量
2.下列自然现象与太阳辐射无关的是( )
A.生物的出现
B.水体运动
C.风的形成
D.火山喷发
3.上海积极推广“太阳能屋顶计划”是因为( )
A.上海是我国太阳能资源最丰富的地区
B.上海常规能源短缺,能源需求量大
C.太阳能资源清洁、可再生、分布集中
D.上海经济发达、资源丰富
D
D
B
日照率是指一定时段内,实际日照总时数占可照总时数的百分率,下图为我国四地多年平均日照率月份变化统计图。读图完成4—5题。
4.下列说法正确的是( )
5.M地最可能是( )
A.重庆
B.哈尔滨
C.呼和浩特
D.拉萨
A.四地日照率冬季差异最小
B.哈密日照率高的主要原因是晴天更多
C.北京日照率全年变化最小
D.上海受冬季风影响时日照率最高
B
A
太阳的外部结构
太阳外部结构 厚度 亮度 观测难易程度
光球层
色球层
日冕层
内 ← 外
小 ← 大
高 ← 低
肉眼可见
日全食时或用特殊的望远镜可见
日全食时或用特制的日冕仪可见
太阳活动及其对地球的影响
(1)太阳活动的概念
太阳活动指太阳释放能量不稳定性所导致的一些明显现象,如太阳黑子、耀斑、日珥和太阳风等。这些现象分别出现在太阳外部不同圈层。
太阳黑子出现在光球层,耀斑和日珥出现于色球层,太阳风出现于日冕层。黑子和耀斑是太阳活动重要标志。
太阳活动及其对地球的影响
(2)太阳活动的类型——太阳黑子
在太阳光球层的表面的些黑斑点,叫做太阳黑子。其数目的变化大体以11年为周期。数目多的年份称为太阳活动峰年;数目少的年份称为太阳活动谷年。
太阳黑子是否是真的黑呢?
阅读(太阳黑子)
成因 由于太阳黑子的温度比光球层平均温度(约6000 K)低1000- 2000 K,因而在明亮光球的衬托下它才显得暗淡一些
特点 ①一般认为黑子是光球层中高速旋转的气体涡旋
②黑子常成对出现,具有相反的磁极
③大黑子周围还有一些小黑子,形成复杂的黑子群
最早观测 公元前 28 年,我国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
太阳活动及其对地球的影响
(2)太阳活动的类型——耀斑
色球层某些区域短时间突然增亮的现象叫作耀斑,又叫太阳色球爆发。是色球层中激烈的能量爆发,随太阳黑子增多而增多,周期也为11年。
耀斑
太阳活动及其对地球的影响
(2)太阳活动的类型——日珥
日珥:色球层中,有时向外猛烈喷射出高达几万千米至几十万千米的红色火焰。其形态多姿多彩、千变万化,肉眼只在日全食才能观测到。
太阳活动及其对地球的影响
(2)太阳活动的类型——太阳风
日冕层温度超过100万摄氏度,高温使高能带电粒子向外运动,当运动速度超过350千米/秒时,就能脱离太阳引力飞向宇宙空间,形成带电粒子流,好像从太阳吹出来的一股“风”,这一现象称为太阳风。太阳活动峰年,太阳风强度相应增大,特别在耀斑爆发时,太阳风格外强烈。
A
B
C
D
太阳内部
(1)太阳黑子出现在图1中的
A.A层 B.B层 C.C层 D.D层
(2)太阳黑子高峰年可能会
①出现潮汐现象
②威胁太空中航天器的安全
③影响传统指南针的精度
④使地球高层大气出现云雨天气
A.①② B.①③
C.②③ D.①4
太阳活动及其对地球的影响
(3)太阳活动对地球的影响(耀斑—磁暴)
当这些辐射到达地球后,会干扰地球磁场,引发磁暴现象,进一步影响短波通信(无线电通信),干扰电子设备,甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全。
耀斑作为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的方式放出辐射能。
此外,太阳风还与极光的产生密切相关,通过视频让我们一探究竟。
使两极地区产生“极光”现象
太阳风到达地球附近
带电粒子流
受地球磁场作用
在极地上空轰击高层大气
产生极光
太阳活动及其对地球的影响
(3)太阳活动对地球的影响(太阳黑子—地球气候变化)
太阳活动峰年:地球上激烈天气现象出现的概率明显增加。
全球农业倾向于增产。
太阳活动谷年:地球上天气变化相对平稳。
农业歉收的概率更高。
BUT
太阳活动对地球气候的影响机制仍是未解之谜。
中高纬度地区一些乔木年轮疏密变化呈现明显的约11年的周期性。
地质时期的气候变化呈现约11年的周期性。
全球太阳辐射的时空分布
空间分布:
1.宏观角度:世界年太阳辐射总量大致自低纬向高纬递减。
2.微观角度:青藏高原和撒哈拉沙漠以及阿拉伯半岛沙漠区域太阳辐射总量大,大于赤道地区。
时间分布:
1.夏季太阳辐射强于冬季。
我国太阳辐射的时空分布
时间分布:
夏半年太阳辐射强于冬半年。
空间分布:
大体上自东南向西北递增;
西部非季风区多于东部季风区;
地势高的地区多于地势低的地区
进藏前
进藏后
我国年太阳辐射总量分布图
南海诸岛
单位:KW·h/m2
贫乏区<1200
可利用区(1200-1500)
较丰富区(1500-1700)
丰富区(>1700)
注:台湾省资料暂缺
青藏高原
四川盆地
思考:同处北纬30度附近,为什么青藏高原的太阳辐射强度大于四川盆地呢?
青藏高原
地球是这样划分的,南极、北极、第三极和其他地方。提起青藏高原,你想到的是什么?是皑皑雪山,是高耸入云,是冰天雪地,还是生命禁区?高大广阔的原地,平均海拔超过了四千米,在这里,大气层的空气是如此干净,以至于太阳光能够不经过太多消耗地抵达地面,空气也是澄澈的,在这里,天亮是早的,天黑是晚的,一天拥有太阳的时间这么多。有一个著名的城市,甚至因为太阳而得名,拉萨,处在青藏高原的腹地上,被人们亲切地称为“日光城”。早在几十年前,拉萨的年平均日照时间,就超过了3005.7h,全国没有其它城市能与它媲美,这里光资源不仅丰富,而且季节分配较均匀,有利于农业和工业开发利用。
四川盆地
唐·柳宗元在《答韦中立论师道书》说到:我以前曾听说庸和蜀地的以南的地区,经常下雨,阴雨连绵,常年多雾,很少的日子能看到太阳,蜀地的狗过惯了没有太阳的日子,偶尔看到太阳出来,感到很惊奇,不知道是什么东西,众狗便冲着太阳叫起来。我还一直认为这样说有点过分,觉得这话不真实。六七年前,我被贬来到南方。第二年冬天,意外遇到大雪下到了岭南,大雪覆盖着南越(广东、广西一带。)好几个州。这一带的狗见到大雪,都惊慌万状,慌慌张张地叫、咬、乱跑,这样一连闹了几天,狂叫不停,一直到天晴冰融雪化才安静下来。这以后,我才相信先前所听到的话。
四川盆地的盆地地形,使得地势四周高中部低,水汽容易在盆地内集聚,而难以飘散,因此四川盆地多云雾天气,从而对于太阳辐射的削弱作用较强,使得四川盆地地区成为了我国年太阳辐射总量最少的地区。因此,在我国四川就有“蜀犬吠日”的成语。
青藏高原平均海拔4000米以上,空气比较洁净,尘埃少,对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射强
青藏海拔高,空气比较稀薄,水汽含量少,云量较少,对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射强
青藏高原纬度较低,白昼时间长,终年正午太阳高度平均较大,太阳辐射强。
太阳辐射强弱的影响因素分析
影响因素
纬度
因素
一般太阳辐射强度从低纬向高纬递减
纬度低正午太阳高度大
获得太阳辐射越多
地势
因素
一般地势越高
太阳辐射越强
地势越高大气越薄
透明度越高日照时数越长
昼长
因素
一般昼长越长
太阳辐射越多
白昼越长
日照时数越长
天气
因素
晴天,太阳辐射强
大气削弱作用弱
日照时数长
影响因素
那么,问题来了?
Qusetion Two:
阴天有太阳辐射吗?
Qusetion One:
太阳辐射强的地方,热量是否一定丰富?
解析:太阳辐射强的地方,热量不一定丰富。例如,青藏高原是我国太阳辐射最强的地区,但青藏高原海拔高,成为我国夏季气温最低的地区。
解析:阴天也有太阳辐射。太阳辐射的能量来源于太阳内部的核聚变反应,有无太阳辐射与天气状况无关,但阴天空气中水汽含量大,使达到地面的太阳辐射减少。
我国年太阳辐射总量分布图
南海诸岛
单位:KW·h/m2
贫乏区<1200
可利用区(1200-1500)
较丰富区(1500-1700)
丰富区(>1700)
注:台湾省资料暂缺
结合所学知识,请同学们课后,以新疆北部和海南岛为例,分析新疆北部地区太阳辐射总量大于海南岛的原因?