【学案】必修第一册
第一章 宇宙中的地球
1.2 太阳对地球的影响
【学习导航】
目标导向 核心素养
课程标准:运用材料说明太阳对地球的影响核心要点:1.太阳概况2.太阳辐射的能量来源3.太阳辐射对地球的影响4.太阳大气的组成及特点5.太阳活动的定义、主要表现6.太阳活动对地球的影响 综合思维:结合图文材料,分析太阳辐射的分布特点及影响因素,分析太阳活动对地球的影响区域认知:结合区域图文材料,分析不同地区太阳辐射的差异及形成原因地理实践力:观察太阳大气的组成和太阳活动类型人地协调观:合理利用太阳能资源,理解太阳活动对人类活动的影响
【知识导学】
一、太阳辐射对地球的影响
1.太阳概况
【答案】氢和氦
2.太阳辐射
(1)概念:太阳源源不断地以________的形式向宇宙空间放射能量的现象。
【答案】电磁波
(2)能量来源:太阳内部的________。
【答案】核聚变
(3)太阳正处于稳定的________。
【答案】壮年期
(4)太阳辐射的能量巨大。
3.对地球和人类的影响
(1)为地球提供________,维持着________,是地球上________、________和________的主要动力。
【答案】光和热 地表温度 水 大气运动 生命活动
(2)为人类生活、生产提供________。
【答案】能量
①直接被吸收、转化成________。
【答案】热能
②被捕获并存储,转换成________等。
【答案】热能、电能
③煤、石油等矿物燃料是地质历史时期生物固定并积累的________。
【答案】太阳能
特别提醒:风能、水能也是太阳能的转化形式。
二、太阳活动对地球的影响
1.太阳大气层:从里到外分为________、________和________三个圈层。
【答案】光球 色球 日冕
2.太阳活动
(1)概念:________的变化称为太阳活动。
【答案】太阳大气 (2)(2)太阳活动的类型
字母 A B C D
发生的层 色球
太阳活动 太阳黑子 日珥 日冕物质抛射
其他 太阳活动强弱的标志 剧烈的太阳活动现象
【答案】光球 色球 日冕 太阳耀斑
3.太阳活动对地球的影响
(1)扰动地球的磁场和大气层,产生________、________等现象。
【答案】磁暴 极光
(2)对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等人类活动产生________的影响。
【答案】灾害性
4.加强对太阳活动观测和预报
把太阳活动可能造成的不利影响降到________。
【答案】最低程度
(微思考)近年来,我国重视太阳能资源利用,太阳能发电快速增长。2020年1~3月,我国太阳能累计发电量共310亿千瓦时,同比增长10.9%。太阳能的优点是什么?利用太阳能发电的好处是什么?
提示:优点:太阳能是清洁、可再生的能源。好处:缓解能源短缺状况,减弱环境污染,改善生态环境。
【重点导析】
探究1:太阳辐射对地球的影响
【探究活动】阅读图文材料,探究下列问题。
材料一 热带雨林和亚寒带针叶林生物量的差异。
材料二 素有“日光城”之称的拉萨位于雅鲁藏布江支流拉萨河中游北岸,海拔3 657米。拉萨属干旱气候区,气温偏低,降水较少,空气稀薄,年日照时数3 000小时以上。
材料三 成语“蜀犬吠日”出自柳宗元《答韦中立论师道书》“屈子赋曰‘邑犬群吠,吠所怪也。’仆往闻庸、蜀之南,恒雨少日,日出则犬吠。”意思是屈原曾经作赋说“邑犬之群吠兮,吠所怪也。”我过去听说庸和蜀地以南的地区经常下雨,很少见到太阳,太阳一出来,狗便狂叫不止。
问题1:(区域认知、综合思维)热带雨林和亚寒带针叶林生物量的差异反映了太阳辐射的分布具有什么规律?
提示:纬度低,太阳辐射强;纬度高,太阳辐射弱。
问题2:(综合思维)拉萨被称为“日光城”的地理原因是什么?
提示:海拔高,空气稀薄,空气中尘埃含量较少,晴天较多,日照时间较长;大气对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射多。
问题3:(综合思维)解释“蜀犬吠日”的地理原因。
提示:当地属于盆地地形,空气中水汽含量多,阴天、雾天较多,大气对太阳辐射削弱作用强,从而导致日照时间短,太阳辐射匮乏。
【知识归纳】
1.太阳辐射对地理环境及生产、生活的影响
对地理环境 太阳辐射能是地球上大气能量的根本来源,维持着地表温度
太阳辐射的能量是地球上的水循环、大气运动和生命活动的主要动力
自然界的岩石风化等与太阳辐射有关
从生物界来看,动植物的生长发育离不开太阳提供的光、热资源
对生产、生活 生产和生活中所使用的能量主要是由石油、煤炭等矿物能源提供的,这些矿物能源都是由地质历史时期的动植物资源转化而来的,显然地质历史时期的动植物资源固定了太阳辐射能
太阳辐射能也是人类生产、生活的直接能量来源,如人们可直接利用太阳能热水器、太阳灶、太阳能电站来提供能量
不利影响 过多的紫外线会危害地球生物
2.影响太阳辐射量大小的因素
地表获得太阳辐射量的多少直接取决于太阳辐射强度和日照时间,具体影响见下表:
影响因素 结论
纬度 纬度低,太阳高度大,太阳辐射强;纬度高则反之
天气 多晴朗天气,日照时间长,到达地表的太阳辐射多;多阴雨天气则反之
地势 地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强;地势低则反之
大气 大气透明度高,尘埃杂质少,太阳辐射强;大气透明度低则反之
白昼长短 白昼时间越长,获得太阳辐射越多
坡向 阳坡日照时间长,获得太阳辐射多,阴坡日照时间短或不能接受太阳辐射,获得太阳辐射较少
迎风坡多阴雨天气,获得太阳辐射较少;背风坡多晴朗天气,获得太阳辐射较多
3.我国年太阳辐射量的空间分布图解
特别提醒:有关太阳辐射的三个细节问题
(1)到达大气上界的太阳辐射由低纬向高纬递减。
(2)全球年太阳辐射的最大值并非出现在赤道地区,而是出现在回归线附近的沙漠地区及青藏高原地区。
(3)太阳辐射强的地区热量不一定丰富。例如,青藏高原是我国太阳辐射最强的地方,又是我国夏季气温最低的地方,两者都与大气稀薄有关。
【方法点拨】
与太阳辐射有关的等值线图
与太阳辐射相关的等值线图多种多样,常见的有年太阳辐射总量等值线图(图1)、多年平均云量日均值分布图(图2)、年日照时数等值线图(图3)、年平均光合有效辐射(PAR)等值线图(图4)。
这些图都具备等值线图的一般特征,在判读方法上与其他等值线图也有很多相同之处,在判读时要充分借鉴其他等值线图的判读技巧。一般从影响要素:纬度、地势、天气等方面入手,从数值判读、线的走向分布和成因等角度进行分析回答。
1.读图名、图例,明确图示反映的主要内容。
2.读出图中最大值、最小值,计算出差值大小。
3.读数值变化,描述分布特点
(1)时间上,一般分析其冬、夏季的差异。
(2)空间上,一般描述其“从……向……递减(或递增)”“××多××少”“××最集中,××最贫乏”。
4.读闭合等值线,判断数值大小
闭合等值线数值大小的判读,可按照“大于大值,小于小值”的判读法则进行判读。如图1中①地外围的闭合等值线的数值为6 000,并且该等值线位于5 500和6 000的两条等值线之间,故①地数值应大于6 000;②地外围闭合等值线的数值为3 500,且该等值线位于数值为4 000的等值线以内,故②地数值小于3 500。
5.读等值线疏密,分析成因
与太阳辐射相关的等值线在成因分析上要针对不同的情况进行具体分析。
(1)等值线的走向多与纬度位置、地势高低、山脉走向(如迎风坡、背风坡)、海陆位置有关。
(2)等值线的弯曲多与地形有关。
(3)等值线的闭合与地势高低、山脉走向(如迎风坡、背风坡)等有关。
(4)其他条件相同时,等值线的疏密多与地势起伏大小有关。
探究2:太阳活动对地球的影响
【探究活动】
《科技日报》北京2017年9月7日电:北京时间2017年9月6日,太阳爆发了两次太阳耀斑,到达峰值时间分别在17时10分和20时02分,级别分别为X2.2和X9.3,后者是有史以来最耀眼的耀斑。美国国家航空航天局(NASA)捕捉到了这两次耀斑的图像。据美国国家海洋和大气管理局太空天气预测中心(SWPC)官网报道,耀斑导致了高频无线电通信经历了一次“大范围失灵,失去联络长达一小时”。而就在此前一天,太阳黑子发射了一个M级耀斑,导致冠状物质弹射,方向正好对准地球,它导致壮观的极光,也损坏了卫星通信和电力系统。
据此探究下列问题:
问题1:(区域认知)材料中的耀斑形成于哪个太阳大气层?是如何形成的?
提示:色球层。太阳大气高度集中的能量释放。
问题2:(综合思维)太阳活动会对地球产生哪些影响?
提示:影响无线电短波通信;使地球磁场产生磁暴现象;两极地区出现极光现象;影响天气、气候等。
【知识归纳】太阳活动对地球的影响
活动类型 活动特征 对地球的影响
太阳黑子 ①温度比周围低而呈现为黑斑点;②太阳活动的重要标志;③周期约为11年 ①影响地球气候变化,太阳活动高峰年激烈天气现象出现的概率增加;②影响地球上的无线电短波通信;③扰乱地球磁场,引起电磁扰动,产生磁暴现象;④在两极地区的夜空出现极光现象
太阳耀斑 ①忽然出现的大而亮的斑块;②时间短;③释放巨大能量;④太阳活动的重要标志;⑤周期约为11年
日珥 ①是一种剧烈的太阳活动现象;②爆发时喷射大量带电粒子
日冕物质抛射 ①抛射大量带电粒子;②破坏太阳风的流动;③是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象
【方法点拨】太阳活动及其对地球的影响
【地理阅读】
2015年7月9日,西藏首个薄膜太阳能电站交接仪式在西藏自治区阿里地区冈底斯藏医学院举行。至此,有着20年办学历史的冈底斯藏医学院结束了缺电历史。
20世纪90年代中期,著名藏医学家丹增旺扎在神山冈仁波齐脚下创办了冈底斯藏医学院。学院面向西藏招收来自各农区、牧区贫困百姓的子女入学,并承担其生活学习费用,旨在专门培养为偏远乡村农牧民服务的合格藏医。校长才旦多吉介绍,建校20年来已经有185人走向了阿里偏远的乡村,为当地的病人谋福祉。学院位于阿里地区普兰县巴嘎乡,海拔4 700米,含氧量不足平原地区的三分之一。从事藏医事业26年的其美多吉5年前接受了学院的邀请来此任教,他说能在这样气候条件下坚持办学,是文化传承的使命赋予的力量。
【教材答疑解惑】
教材P8节引入
提示:太阳为生物生长提供光和热;为地理环境的形成和变化提供能量;为人类生产生活直接或间接提供能量,如太阳能热水器、太阳灶、煤炭和石油等。
教材P9思考
提示:生物量与大气上界太阳辐射的分布呈正相关,后者决定前者。低纬度地区太阳辐射量大,热带雨林生长旺盛,生物量大;中高纬度地区太阳辐射量相对较小,亚寒带针叶林生长较慢,生物量相对较小。太阳辐射的多少,在一定程度上决定了植被的生长情况,植被的生长情况又能反映太阳辐射的多少。
教材P13活动
提示:
1.对照图中波谷在横坐标上的位置,可计算出两个相邻波谷的时间间隔大约为11年。
2.读图可知,图b中最左侧波谷约在1710年,最右侧波谷约在2010年;这两个年份间波峰一共27个,从1710年到2010年共300年,因为一个波峰左右各一个波谷,所以我们用300年除以27就大致算出相邻两个波谷间的平均时间间隔约是11年。
3.由上面的计算可总结出太阳黑子数的变化周期约为11年。