1.2 太阳对地球的影响.pptx(共40张PPT)

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资源类型 试卷
版本资源 湘教版(2019)
科目 地理
更新时间 2023-08-23 15:19:40

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太阳对地球的影响
太阳对地球的影响
地理湘教版必修一 第一章 宇宙中的地球 第二节

教版
太阳辐射与地球
太阳辐射与地球
01
巨大炽热的气体球,半径70万千米
主要成分:氢、氦
表面温度约6000K
太阳辐射:以电磁波的形式向宇宙空间放射能量
能量来源:内部的核聚变反应
太阳辐射能量只有二十二亿分之一到达地球
太阳常数
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分钟内所得到的太阳辐射能量,称为太阳常数。
2.计算:不考虑地球大气的作用,在将地球看作一个标准球体的条件下,每小时到达地球表面的太阳辐射相当于多少度电?
提示:1焦=1瓦 秒,1度=1千瓦 时。将地球面向太阳的半球的表面积换算成垂直于太阳光线的面积,就是地球上任何一个大圆的面积。
活动
活动
3.14×(6371)2=127451473km2=1.274×1018cm2
1.274×1018×8.24×60=6.3×1020J
1kw·h=3.6×106J
6.3×1020/(3.6×106)=1.75×1014kw·h
太阳高度越大,光热越集中,获得太阳辐射量越多
大气上界获得的太阳辐射大致从低纬向高纬逐渐减少
1.(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。
大气上界水平面太阳辐射的分布
纬度 0° 10° 20° 23.5° 30° 40° 50° 60° 66.5° 70° 80° 90°
年总辐射量 /(×109焦/米2) 13.17 12.99 12.45 12.18 11.58 10.41 9.01 7.49 6.58 6.26 5.64 5.48
太阳高度越大,光热越集中,经过大气的路径越短,获得太阳辐射量越多
(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。
世界年太阳辐射总量分布
中国年太阳辐射总量分布
贫乏区<1200
可利用区(1200-1500)
较丰富区(1500-1700)
丰富区(>1700)
单位:KW·h/m2
南海诸岛
地势高,大气稀薄,对太阳辐射的削弱作用小;
多晴朗天气,大气透明度高;
纬度较低,太阳高度角大
丰富区主要为青藏高原大部分、内蒙古高原西部、南疆和陇西,其中青藏高原为高值中心
贫乏区<1200
可利用区(1200-1500)
较丰富区(1500-1700)
丰富区(>1700)
单位:KW·h/m2
南海诸岛
深居大陆内部,距海远,降水少,多晴朗天气;夏季日照时间长
较丰富区主要为北疆、内蒙古高原东部、甘肃南部等地区
中国年太阳辐射总量分布
贫乏区<1200
可利用区(1200-1500)
较丰富区(1500-1700)
丰富区(>1700)
单位:KW·h/m2
南海诸岛
距海近,海洋影响大,多阴雨天
可利用区主要为东北大部分,东南丘陵等地区
中国年太阳辐射总量分布
贫乏区<1200
可利用区(1200-1500)
较丰富区(1500-1700)
丰富区(>1700)
单位:KW·h/m2
南海诸岛
盆地地形,阴雨天较多,水汽不易扩散,对太阳辐射的削弱作用强,日照时间短
贫乏区主要为四川、重庆和贵州大部分地区,其中四川盆地为低值中心
中国年太阳辐射总量分布
影响太阳辐射到达地面的因素
波长/微米
3.0
2.0
1.5
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
辐射能力/[焦/(厘米2 分 微米)]
0
2
4
6
8
10
12
太阳辐射能量随波长的分布
可见光区
红外区
紫外区
紫 蓝 青 绿 黄 橙 赤
0.4 微米 0.76微米
50%
7%
43%
地球的影响
太阳

辐射
太阳辐射为地球上生物的生长提供光热资源
维持地表温度,水循环、大气运动和生命活动的主要动力
温暖的阳光
茂密的森林
变幻的风云
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。
太阳辐射为我们
生活生产提供能源
石油能源
太阳能
煤炭能源
1.下列关于太阳辐射的叙述,正确的是
A.太阳辐射能不仅能量大,而且分布集中
B.太阳辐射能是地理环境形成和变化的重要因素
C.太阳辐射能大部分到达地球
D.煤、石油等能源与太阳辐射无关
2.有关太阳的叙述正确的是
A.太阳的体积、质量、半径、密度均比地球大得多
B.太阳是银河系的中心天体
C.太阳的巨大能量来自其内部的核裂变反应
D.地球表面化石燃料形成中固定了大量太阳辐射能
3.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
B
D
A
4.影响图示年太阳辐射总量分布的主要因素是
A.海陆位置
B.地形与降水
C.纬度与洋流
D.地形与洋流
5.图中①②③④四地,最可能形成盐场
的是
A.① B.②
C.③ D.④
B
C
太阳活动与地球
太阳活动与地球
02
太阳活动
太阳活动
太阳活动指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。太阳黑子出现于光球层,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。
太阳大气层的结构
太阳大气层的结构
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。
太阳内部
日冕


色球
太阳大气层的结构
太阳大气层的结构
太阳内部
日冕


色球
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1‰,因此人们平常看不到,只有在日全食时或者用特殊的望远镜才能看到。
太阳大气层的结构
太阳大气层的结构
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1,只有在日全食时或用特制的日冕仪才能用肉眼看见。
太阳内部
日冕


色球
太阳内部
光球层
色球层
日冕层
由内而外厚度温度增加
由外而内亮度增加
太阳大气层的特征
太阳大气层的特征
太阳活动
太阳活动
在太阳光球层的表面有些黑斑点,叫作太阳黑子。太阳黑子实际上是温度比光球层平均温度低,才显得暗淡。一般认为黑子是光球层中高速旋转的气体涡旋,常成对出现,具有相反的磁极,形成复杂的黑子群。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。
黑子
我国《汉书·五行志》记载,西汉“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。”这是世界公认最早的太阳黑子记录。
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。如果把一系列太阳黑子周期的图案绘制在一起,就构成了一连串翩翩起舞的“蝴蝶”影像。
P17 图1-11 太阳黑子“蝴蝶图”
探究
太阳活动
太阳活动
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。随太阳黑子增多而增多,周期也是11年。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(太阳的电磁辐射急剧增加)和高能粒子喷发等方式放出辐射能。
耀斑
太阳活动
太阳活动
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,形态多姿多彩、千变万化,肉眼只在日全食时才能观测到。
太阳风
太阳风
日冕层温度超过100万摄氏度,它的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。
太阳内部
太阳风
耀斑、日珥
黑子
太阳活动对地球有哪些影响?你知道吗?
光球层
色球层
日冕层
50°~60°N,太阳黑子多少与降水量的多少有时成正相关,有时成负相关
60°~70°N,太阳黑子多少与降水量的多少成负相关
70°~80°N,太阳黑子多少与降水量的多少成正相关
太阳活动对地球气候的影响机制仍然是未解之谜。
生长在中高纬度地区的一些乔木年轮的疏密变化,有明显的约11年的周期性。
对两极地区永久冰层的钻探研究,也证明了地质时期的气候变化有约11年的周期性。
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;在太阳活动谷年,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。
太阳耀斑发射的电磁波进入地球大气层,会引起大气电离层扰动,影响无线电短波通信,干扰电子设备,甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全
二战后期,盟军将在诺曼底登陆,这一消息被德军间谍探听到,并把消息以电报的形式发回了德军总部。但德军总部却没有收到信息,致使盟军在登陆时比较顺利。而德军总部没有收到信号的原因就是当时的太阳活动干扰了无线电波通讯。
太阳大气抛出的高能带电粒子到达地球,会扰乱地球磁场,产生磁暴现象
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
太阳大气抛出的高能带电粒子到达地球时,受地球磁场的作用,偏向极地上空,轰击高层大气,使大气电离,产生“极光”现象
太阳活动对地球的影响
太阳活动对地球的影响
高能带电粒子,扰动地球磁场
产生磁暴现象,罗盘等无法指示方向
导致磁暴
高能带电粒子轰击极地上空高层大气
在两极地区上空出现美丽的极光现象
产生极光
扰动强烈时,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影响。
干扰通信
虽然影响机制仍是未解之谜,但众多统计数据表明太阳活动与天气和农业有相关性
影响气候
6.关于太阳活动对地球的影响,正确的叙述是
A.太阳黑子会使地球温度降低
B.耀斑爆发时,会引起地球电离层扰动,干扰无线电短波通讯
C.会引起“磁暴”,罗盘指针坏掉
D.耀斑将大量能量发射至地球,引起地球上大面积干旱
7.分别出现在太阳光球层和色球层,属于太阳活动的主要标志是
A.黑子和耀斑 B.耀斑和日珥 C.黑子和日珥 D.耀斑和黑子
8.下列关于太阳大气的叙述,正确的是
A.我们能直接观测到的太阳, 是太阳的大气层
B.太阳大气稀薄,人们肉眼观测不到
C.太阳大气从外向里分为光球、色球和日冕三层
D.太阳大气的变化通常称为太阳活动
B
A
A
9.经纬在反复推敲太阳常数、太阳活动等概念后,大胆质疑:太阳常数的概念中,并未考虑太阳活动的影响,而太阳活动的概念中有“太阳释放能量的不稳定性”这样的表述,因此,太阳常数是不是常数、有没有变化、有多大变化之类的问题,值得进一步研究。针对经纬提出的问题,谈一谈你的看法。
经纬同学对“太阳常数”的数值是否为“常数”的质疑值得肯定。的确,由于太阳活动的影响,导致太阳辐射强度有微小的变动,从而使得太阳常数的数值发生变化,但这种变化很小,太阳活动所释放的能量相较太阳辐射的能量小很多,且太阳活动也并非频繁发生,所以大阳常数还是相对稳定的,是相对稳定的“常数”。