第2课时 太阳对地球的影响
课标要求 素养目标
运用资料,说明太阳对地球的影响。 1.分析不同区域太阳辐射的差异,并解释原因。(区域认知) 2.综合分析太阳辐射的分布规律及其影响因素,分析太阳活动的类型及主要影响。(综合思维) 3.结合区域太阳能状况,分析区域能源资源的利用。(人地协调观) 4.用天文望远镜等特制仪器观察太阳黑子的特征和分布状况。(地理实践力)
一、太阳辐射对地球的影响
1.太阳概况
2.太阳辐射
(1)概念:太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量。
(2)波长分布
图中A是紫外区,B是可见光区(波长范围在0.4—0.76微米之间),C是红外区。
3.对地球的影响
(1)提供光和热。
(2)维持地表温度。
(3)为地球上的水循环、大气运动、生物和人类活动提供动力。
(4)是地理环境形成和变化的重要影响因素。
[思考1] 为什么说万物生长靠太阳 煤、石油等矿物燃料与太阳辐射有什么关系
提示:太阳辐射为地球提供光和热。植物生长需要适宜的温度和太阳光作为原料进行光合作用。煤和石油是地质历史时期大量动植物遗体被埋地下,经过漫长的地质作用形成的,它们是由动植物体内积累的太阳能转化而来的。
二、太阳活动对地球的影响
1.太阳的外部结构:上图中由内向外依次为A光球层、B色球层、C日冕层。
2.太阳活动概况
(1)主要类型和产生位置
(2)强弱的标志:太阳黑子的大小和多少。
(3)周期:约为11年。
3.对地球的影响
(1)对地球气候的影响:太阳黑子活动的峰年和谷年,地球上出现异常气候的概率就明显地增加;而在其他年份,地球上的气候状况相对比较正常。
(2)对地球电离层的影响:干扰地球高空的电离层,导致短波通信、卫星通信、短波广播、航天航空等信号质量下降甚至中断。
(3)对地球磁场的影响:产生磁暴现象,两极上空出现极光现象。
[思考2] 是不是在地球上的任何地方、任何时候都能观察到极光
提示:不是。极光是一种大气发光现象,主要出现在高纬度地区的夜晚,当地出现极夜现象时是观测极光的最佳时机。
探究一 太阳辐射对地球的影响
青藏高原是我国太阳能资源最丰富的地区,拉萨被称为中国的“日光城”,而与拉萨纬度相近的成都和重庆却被称为中国的“雾都”,成都和重庆都位于四川盆地,属于亚热带季风气候,降水丰富,阴天多,晴天少,有“蜀犬吠日”之说。
[思考]
(1)(综合思维)拉萨市为什么被称为中国的“日光城” 成都和重庆为什么有“蜀犬吠日”之说
提示:拉萨位于青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气对太阳光的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多,光照强,有“日光城”之称。成都和重庆位于四川盆地,盆地地形中水汽不易散发;水汽多,阴天雾天较多,日照时间短,大气对太阳辐射削弱作用强,故有“蜀犬吠日”之说。
(2)(区域认知)目前包括太阳能热水器等众多太阳能产品正在许多城市得到推广使用。请你从能源利用的角度,说明推广使用太阳能的理由及其局限性。
提示:理由:太阳能是清洁能源,无污染。局限性:发电效率低,占地面积大,受天气影响大。
1.影响太阳辐射强弱的因素
2.太阳辐射的分布
(1)全球的太阳年辐射分布
全球太阳年辐射总量大体从低纬向高纬递减,南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反,且不同季节表现出的结果并不相同。
(2)我国太阳年辐射总量的空间分布及成因
①总体特征:我国太阳年辐射总量的分布,从总体上看,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。
②具体分布及成因分析如图所示:
年太阳辐射总量分布图的判读
(1)辨图例,明确不同图例代表的不同含义或地理要素。
(2)结合图例,描述年太阳辐射总量的分布特点,归纳其变化规律。如上图反映我国年太阳辐射总量南方欠缺北方丰富,东部欠缺西部丰富。
(3)根据区域状况,选择可比较的区域进行太阳年辐射差异的比较。我国太阳辐射最丰富的地区在青藏高原,最欠缺的地区在四川盆地。
(4)对特殊地区的影响进行分析。如青藏高原太阳辐射丰富的原因是纬度低,海拔高,空气稀薄,晴朗天气多,对太阳辐射的削弱少,太阳年辐射总量大。四川盆地太阳辐射欠缺的原因是海拔低,盆地地形造成多云雾天气,到达地表的太阳辐射削弱多,太阳年辐射总量少。
3.太阳辐射对地球的影响
(1)对地球环境形成和变化的影响
(2)对人们生产和生活的影响
下图是一款新型太阳能衣服,用天然纤维制成,衣服内有太阳能电池板,可以给很多设备(手机、平板电脑等)充电。据此回答(1)—(2)题:
(1)我国四大直辖市中,太阳能衣服使用效率最低的是( )
A.北京 B.上海 C.天津 D.重庆
(2)下列发电站当中,所利用的能源最终不是来自太阳能的是( )
思路点拨:第(1)题,太阳能衣服使用效率与使用地区的太阳能丰富程度密切相关。四川盆地海拔低,而且多云多雨多雾,是我国太阳辐射最弱的地区。重庆地处四川盆地,太阳能衣服使用效率最低,D符合题意;北京、上海、天津都比重庆太阳辐射能丰富,排除A、B、C。第(2)题,火电站使用的煤炭、天然气等燃料,是地质历史时期生物固定并积累的太阳能在地质作用下转化而成的矿物燃料,A错误;水电站和风电站分别利用水能和风能发电,而水能和风能归根结底由太阳能转化而来,B、C错误;核电站使用的燃料是铀矿,是地球自身产生的放射性矿物,D符合题意。
答案:(1)D (2)D
探究二 太阳活动对地球的影响
2019年2月,太阳度过了一个没有太阳黑子的月份,这种现象被称为“白太阳”,预示着太阳活动进入极小期。研究表明,太阳黑子活动极小期会导致地球气温降低。
[思考]
(1)(综合思维)科学家认为2019年是太阳活动极小年,推测下一次类似现象出现的年份是什么时候
提示:太阳活动的周期约为11年,由此可推知下一次极小年为2030年。
(2)(地理实践力)材料中显示的太阳活动对地球的影响有哪些
提示:太阳黑子影响地球气候的变化。
1.太阳活动的主要类型及特征
类型 特征 太阳黑子 耀斑 日珥 太阳风
差异性 形态 暗黑斑点 明亮斑块 红色火焰 高能带电粒子流
本质 气体漩涡 能量 能量 能量
整体性 标志性 太阳活动强弱的标志 剧烈的太阳活动现象
周期 约11年 ——
关联性 太阳黑子增强的年份也是耀斑、太阳风活动强烈的年份
2.太阳活动对地球的影响
(1)与地球气候变化有明显的相关性。世界上许多地区降水量的年际变化,与太阳黑子的11年周期有一定的相关性。
(2)耀斑爆发时会发射强烈的电磁波,扰乱地球高空的电离层,导致短波通信、卫星通信、短波广播、航天航空等信号质量下降甚至中断。
(3)产生磁暴现象。太阳大气抛出的高能带电粒子流,能使地球磁场受到扰动,产生磁暴现象,使磁针剧烈震动,不能正确指示方向。
(4)太阳风产生的高能带电粒子流到达地球上空时,受地球磁场的作用,偏向极地上空,同稀薄大气相碰撞,在高纬地区的夜空产生极光现象。
极光观看条件
(1)太阳活动强烈的时段。
(2)高纬度地区。
(3)夜间(极夜)时期。
我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”(如下图所示)在轨成功运行10个月后,于2022年8月31日正式公布成果——国际首次获得空间太阳Hα波段光谱扫描成像以及在轨获取太阳Hα谱线、SiI谱线和FeI谱线的精细结构。Hα谱线是太阳活动在太阳低层大气中响应最强的谱线,对其探测的成果显著提高了我国在太阳物理领域的国际影响力。据此回答(1)—(2)题:
(1)“羲和号”获得Hα波段光谱成像主要反映的太阳低层大气是指( )
A.色球层和日珥 B.光球层和日冕层
C.色球层和耀斑 D.光球层和色球层
(2)与在地球表面相比,“羲和号”处在平均高度为517千米的太阳同步轨道,拍摄精度更高,这是由于高处可以( )
A.减少太阳辐射强度
B.减少地球大气干扰
C.增大拍摄空间范围
D.增加日间拍摄次数
思路点拨:第(1)题,太阳大气层从里到外分为光球层、色球层和日冕层。因此太阳低层大气主要指的是光球层和色球层,D正确;日冕层位于太阳大气层最外围,属于高层大气,B错误;日珥和耀斑属于太阳活动,不属于太阳大气层,A、C错误。第(2)题,“羲和号”处在平均高度为517千米的太阳同步轨道,位于地球大气层之外,受大气层的干扰少,精度高,B正确。位于大气层之外,受到的太阳辐射更强,A错误;拍摄空间范围与拍摄精度关系不大,C错误;增加日间拍摄次数与拍摄精度关系不大,D错误。
答案:(1)D (2)B
太阳辐射分布图与等值线图的判读
阅读图文材料,回答下列问题:
材料一 在“中国太阳城”德州,太阳能的开发利用无处不在,低碳经济悄然融入百姓生活。下图是德州的全国首条接受阳光照射8小时就可以使用7天的长达10千米的太阳能路灯街道。
材料二 下图为我国年太阳辐射总量分布图。
(1)若在下列城市中推广太阳能路灯,自然条件最不适宜的是( )
A.银川 B.重庆
C.拉萨 D.兰州
(2)根据材料二,描述我国年太阳辐射总量分布的总体特征。
(3)太阳能在生活中的应用,除了材料中提到的太阳能路灯之外,还有哪些 至少列举2个实例。
解题思路:第(1)题,太阳能路灯是靠太阳能电池板接受太阳辐射工作的。结合材料二我国年太阳辐射总量分布图,确定四地的大致位置,直接比较四地年太阳辐射总量大小即可。其中重庆的数值最低,最不适宜推广太阳能路灯。第(2)题,据图分析,我国年太阳辐射总量总体上分布不均,大体从东部沿海向西北内陆逐渐增大,西北内陆晴天多,太阳辐射强,东南沿海阴雨天气多,太阳辐射弱。高值中心在青藏高原,由于海拔高,空气稀薄,太阳辐射强;低值中心在四川盆地,由于地势低,阴雨天多,太阳辐射弱。第(3)题,太阳能在生活中用途广泛,如太阳能热水器、太阳能电子显示屏、太阳能电池、太阳能灶等。
答案:(1)B
(2)年太阳辐射总量分布不均,大体从东部沿海向西部内陆逐渐增大;高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。
(3)太阳能在生活中用途广泛,如太阳能热水器、太阳能电子显示屏、太阳能电池、太阳能灶等。
一、选择题
读我国110°E沿线地区与全球同纬度地区年太阳辐射总量对比图,回答1—2题:
1.我国110°E沿线地区与全球同纬度地区年太阳辐射总量平均值差异最大的地区在( )
A.20°N附近 B.30°N附近
C.35°N附近 D.40°N附近
2.我国110°E沿线相应地区年太阳辐射总量较同纬度全球平均值差异大,其主要原因是该地区( )
A.地势高 B.云雨多 C.纬度低 D.白昼短
解析:1.B 2.B 第1题,读图可知,30°N附近,我国110°E沿线地区与全球同纬度地区年太阳辐射总量差异最大,故选B。第2题,我国110°E沿线,30°N处于四川盆地,附近地区年太阳辐射总量较全球同纬度地区低,是因为该地气候湿润,云雨天气多,对太阳辐射削弱作用强,故选B。
中国科学院紫金山天文台工作人员于2010年12月6日在太阳观测图像中发现,太阳“脸上”新长出一颗“大痣”(如下图所示),其面积是地球表面积的数倍,中心区域的温度约为3 600℃,而边缘地区则要超过5 800℃。据此回答3—5题:
3.该“大痣”出现在太阳的( )
A.光球层 B.色球层
C.日冕层 D.中心区域
4.下列现象和太阳活动无关的是( )
A.短波通信中断 B.信鸽迷失方向
C.太阳东升西落 D.指南针失灵
5.当太阳活动处于高峰期时,下列叙述正确的是( )
A.太阳黑子和耀斑都产生在太阳色球层上
B.前一次太阳活动的高峰期到再次活动高峰期的平均周期约为11年
C.太阳活动发出的强烈射电扰乱地球大气对流层,影响地面无线电短波通信
D.太阳光球层的高温使高能带电粒子向外高速运动,形成“太阳风”
解析:3.A 4.C 5.B 第3题,该“大痣”的出现,能被人类观测到,说明在太阳表层,而不是中心区域,D错误;“大痣”中心温度较边缘低,颜色较暗,为太阳黑子,出现于光球层,A正确,B、C错误。第4题,太阳活动产生的电磁波和高能带电粒子流能干扰地球电离层,影响无线电短波通信,排除A;太阳活动抛出的带电粒子流会扰乱地球磁场,使信鸽迷失方向,造成指南针失灵,排除B、D;太阳东升西落与太阳活动无关,C符合题意。第5题,太阳黑子在光球层,A错误;太阳活动周期大约是11年,B正确;太阳活动发出的强烈射电扰乱地球大气电离层,电离层在高层大气中,C错误;太阳日冕层的高温使高能带电粒子向外高速运动形成太阳风,D错误。
二、非选择题
6.读地球表面各纬度的全年和冬、夏半年太阳辐射总量图,回答下列问题:
(1)全年获得太阳辐射最多的地区是 ,随着纬度的增高,辐射总量逐渐 ,极小值出现在 。
(2)夏半年获得太阳辐射最多的是 纬度带上,由此向 递减,最小值在 。
(3)冬半年获得太阳辐射最多的是 ,随着 的增高,太阳辐射总量迅速 ,到 为零。
解析:第(1)题,从图上看,全年获得太阳辐射最多的地区是赤道,随着纬度的增高,太阳辐射总量逐渐减少,极小值出现在极点。第(2)题,从夏半年的曲线可知,夏半年获得太阳辐射最多的是20°—30°纬度带上,由此向两侧递减,最小值在极点。第(3)题,从冬半年的曲线可知,冬半年获得太阳辐射最多的是赤道,随着纬度的增高,太阳辐射总量迅速减少,到极点为零。
答案:(1)赤道 减少 极点
(2)20°—30° (南北)两侧 极点
(3)赤道 纬度 减少 极点
三、优选题
7.下面两图示意某地连续两天太阳辐射强度的变化。读图,回答下列问题:
(1)试说明该地太阳辐射强度在一天中的变化特征。
(2)比较前后两天太阳辐射强度的差异,分析可能的原因。
解析:第(1)题,从图中看,该地日出后(8:00前后)太阳辐射开始增加,到正午前后(12:00左右)达到最大,之后逐渐减小,一直减小到日落前后(16:00之后)。第(2)题,对比两幅图可看出,第一天太阳辐射强度大,最大值在300W/m2以上,第二天最大值在200W/m2左右。前后两天太阳辐射强度差异的原因主要从天气因素分析。天气晴朗,云量少,大气对太阳辐射削弱作用小,使到达地面的太阳辐射多,太阳辐射强度大。云量多会导致大气对太阳辐射的削弱作用增强,使到达地面的太阳辐射少,太阳辐射强度小。
答案:(1)日出后,太阳辐射强度逐渐增大;正午前后达到最大;然后至日落逐渐减小。
(2)第一天太阳辐射强度大(或第二天太阳辐射强度小)。第一天可能天气晴朗,云量少,大气对太阳辐射削弱作用小,太阳辐射强度大;第二天可能是云层较厚,反射了大量的太阳辐射,使到达地面的太阳辐射大大减少。
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知识点 题号
太阳辐射对地球的影响 1、2、3、7、8、9、10、13
太阳活动对地球的影响 4、5、6、11、12
[基础达标]
2021年9月,新疆首个塔式光热电站的14 500面定日镜不仅“追”着太阳跑,还将太阳光聚集到集热塔顶部进行光电转换,实现满负荷运行,预计每年可提供1.98亿度清洁电。下面图1为塔式光热电站景观图。据此回答1—3题:
图1
1.新疆太阳能资源丰富的主要原因是( )
A.海拔高 B.降水多
C.纬度低 D.距海远
2.下列省市最适宜建设塔式光热电站的是( )
A.成都市 B.甘肃省
C.上海市 D.海南省
3.下图中人类活动所利用的能源不是来自太阳辐射能的是( )
解析:1.D 2.B 3.D 第1题,新疆地处我国西北内陆,海拔不高,降水少,A、B错误;新疆位于40°N左右,属于中纬度,C错误;新疆距海遥远,水汽难以到达,多晴天,日照时间较长,因此太阳能资源丰富,D正确。第2题,我国太阳能资源丰富区域分布在青藏高原、河西走廊、内蒙古西部地区,甘肃省位于此区域,最适宜建设塔式光热电站,B正确;成都市位于我国太阳能最贫乏的四川盆地,上海市、海南省位于季风气候区,降水多,云量大,太阳能资源不如甘肃省丰富,加之塔式光热电站占地面积大,成都市、上海市和海南省,不适合建设,A、C、D错误。第3题,太阳能路灯是直接利用太阳能发电,汽车燃烧的燃油来自石油,锅炉燃烧用的煤,是地质历史时期固定和积累的太阳能转化而来,故A、B、C不符合题意;地热发电能源来自地球内部,与太阳辐射无关,D符合题意。
下面图2是摄影爱好者拍摄的“银河与极光交相呼应”的照片。据此回答4—5题:
图2
4.该照片拍摄地点可能位于( )
A.北京郊区 B.青藏高原
C.赤道附近 D.极地附近
5.为了取得最佳拍摄效果,拍摄者应提前查询的信息是( )
A.太阳辐射强度
B.太阳活动周期
C.夜晚最低气温
D.八颗行星位置
解析:4.D 5.B 第4题,极光是由来自太阳的高能带电粒子流(太阳风)与地磁极附近的高层大气分子或原子激发(或电离)而产生的,常出现在两极地区的夜空,因此该照片拍摄地点最有可能位于极地附近,D正确。第5题,太阳风、地球磁场和大气是形成极光的主要影响因素。太阳活动增强时,太阳风变得强劲,极光更为强烈,因此“为了取得最佳拍摄效果”,拍摄者应提前查询太阳活动周期,确定太阳活动增强的时期,B正确。
6.读我国年太阳辐射总量分布局部图(图3),回答下列问题:
图3
(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。沼气中蕴含能量的根本来源是 。
(2)下列四个城市中,年太阳辐射总量最丰富的城市是( )
A.兰州 B.海口 C.上海 D.昆明
(3)假如你是一名太阳能热水器的营销员,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.杭州、广州、成都
(4)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。
(5)“蜀犬吠日”在一定程度上反映出 盆地太阳辐射贫乏,该盆地中的两个重要城市是 和 。请简要分析该盆地太阳辐射贫乏的原因。
解析:第(1)题,沼气的形成原料是植物等有机物,从本质上说动植物的生长都离不开太阳,所以沼气中蕴含的能量根本来源是太阳辐射能。第(2)题,读图可知,兰州和海口年太阳辐射总量为130—140千卡/厘米2,上海为110—120千卡/厘米2,昆明为140千卡/厘米2,故年太阳辐射总量最丰富的城市是昆明。第(3)题,根据图示信息可以看出,贵阳、重庆、成都数值低,说明太阳辐射弱,不适合营销太阳能热水器,排除含有这些城市的选项即可。第(4)题,兰州位于我国大陆内部,降水较少,晴天多,云层稀薄,太阳辐射强,而广州位于我国东南沿海,降雨较多,云层厚,太阳辐射弱。第(5)题,“蜀犬吠日”在一定程度上反映出四川盆地太阳辐射贫乏,成都和重庆地处四川盆地,因为该地地势低,空气密度大,盆地地形不利于水汽扩散,水汽多,降水丰富,多阴雨天气,日照时间短,到达地面的太阳辐射少,所以太阳能资源贫乏。
答案:(1)太阳辐射能
(2)D
(3)C
(4)兰州地处内陆,气候干燥,晴天比地处沿海的广州多。
(5)四川 成都 重庆 盆地地形不利于水汽扩散,空气中水汽含量多,雨雾天气较多,日照时间短,日照强度弱,所以太阳能资源贫乏。
[能力提升]
光伏帮扶主要是在住房屋顶和农业大棚上铺设太阳能电池板(图4),充分利用部分落后地区太阳能资源丰富的优势,通过开发太阳能资源,实现帮扶开发和新能源利用、节能减排相结合。据此回答7—
8题:
图4
7.对光伏帮扶项目影响较大的自然因素是( )
A.地质条件 B.水文条件
C.气候条件 D.土壤条件
8.下列地区中,光伏发电效能最稳定的是( )
A.华北平原 B.四川盆地
C.长江中下游平原 D.青藏高原
解析:7.C 8.D 第7题,光伏帮扶项目是利用太阳能资源实现帮扶开发和新能源利用,因此太阳能资源的丰歉程度是影响该项目实施效果的最大自然因素,太阳能的多少与气候条件有关,C正确;地质、水文以及土壤对太阳能资源的丰歉程度影响不大,A、B、D错误。第8题,青藏高原海拔高,空气稀薄,大气的透明度高,太阳能资源丰富,光伏发电效能最稳定,D正确;华北平原和长江中下游平原位于季风区,夏季降水相对较多,太阳能资源相对缺乏,A、C错误;四川盆地多阴雨天气,太阳能资源缺乏,B错误。
读我国局部年太阳辐射总量等值线分布图(图5),回答9—10题:
图5
9.图5中A点的年太阳辐射总量可能是( )
A.165千卡/厘米2 B.155千卡/厘米2
C.145千卡/厘米2 D.135千卡/厘米2
10.与上海相比,北京年太阳辐射总量偏高的原因是( )
A.纬度更高 B.年降水量偏少
C.地势更高 D.距海洋更近
解析:9.C 10.B 第9题,读图可知,图中年太阳辐射总量等值距为10,A点数值范围是140
英国天文学家以日面纬度为纵坐标,以时间(年份)为横坐标,绘制出太阳黑子分布图。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。图6为太阳黑子“蝴蝶图”。据此回答11—12题:
图6
11.太阳黑子的形成原因是( )
A.光球层黑子区域温度偏低
B.太阳大气层黑色物质集聚
C.太阳内部核聚变释放能量
D.高能带电粒子干扰形成
12.出现“蝴蝶”翩翩起舞的年份( )
A.太阳耀斑数量明显减少
B.全球各地多出现洪涝
C.赤道附近出现绚丽极光
D.航天器运行安全受影响
解析:11.A 12.D 第11题,太阳黑子出现在光球层,因为温度比周围区域低而亮度降低,所以才在明亮的背景衬托下显得暗一些,并不是太阳大气层黑色物质集聚,A正确,B错误;太阳内部核聚变释放能量是太阳辐射的能量来源,不是太阳黑子形成的原因,C错误;高能带电粒子主要来自太阳大气的日冕层,日冕层粒子抛射,对光球层影响不大,D错误。第12题,出现“蝴蝶”翩翩起舞的年份,即太阳黑子数量增多的年份,属于太阳活动高峰年,太阳耀斑数量明显增加,A错误;太阳活动高峰年,全球各地的降水变化复杂,旱涝各地不同,B错误;极光主要出现在地球两极附近的高空,赤道没有,C错误;太阳活动的高峰年,太阳大气释放的带电粒子过多、携带能量过大,会对卫星、航天器的运行等产生影响,甚至会造成暂时失控、通信和电力系统中断等,运行安全受影响,D正确。
13.阅读图文材料,回答下列问题:
太阳辐射是地球上有生命存在的主要条件,但影响太阳辐射的因素有很多,如纬度、天气、地势、昼夜长短等。下面图7为江苏省连云港市某年日照时数和降水量图。
图7
(1)简述太阳辐射对地球的影响。
(2)据图说明影响连云港市日照时数的因素。
(3)列举连云港市利用太阳辐射能的可行方式。
解析:第(1)题,太阳辐射对地球的影响主要体现在太阳辐射为地球提供光和热,维持地表温度;是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力;为人类生活、生产提供能量(太阳能、水能、风能、生物能以及煤、石油、天然气等矿物能源的最初来源)。第(2)题,由图可知,连云港的日照时数夏季高于冬季,5、6月日照时数最长。由材料可知,影响太阳辐射的因素有很多,如纬度、天气、地势、昼夜长短等。夏季连云港昼长夜短,日照时数长于冬季;图中7、8月份的降水量为全年最多,但日照时数不是最长;5、6月降水量较少,白昼时间长,日照时数最长。由此分析可知,影响连云港日照时数的主要因素是昼夜长短、天气状况。第(3)题,太阳辐射分布广泛,利用方式多样,连云港市可以采用的方式有光伏农业、太阳能发电、太阳能热水器、太阳能暖房、太阳能灶等。
答案:(1)太阳辐射为地球提供光和热,维持地表温度;是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力;为人类生活和生产提供能量。
(2)夏半年日照时数多于冬半年,所以昼夜长短影响日照时数;降水多时日照时数减少,故日照时数受降水天数影响。
(3)光伏农业、太阳能发电、太阳能热水器、太阳能暖房、太阳能
灶等。第一节 地球所处的宇宙环境
第1课时 宇宙、太阳系、地球
课标要求 素养目标
运用资料,描述地球所处的宇宙环境。 1.掌握天体系统的层次,能运用图表资料描述地球所处的宇宙环境。(区域认知) 2.自制地球模型,演示太阳系的范围和组成;通过天文观测,辨别常见天体和太阳系行星。(地理实践力) 3.了解地球上存在生命的条件,培养学生的人地协调观。(人地协调观) 4.利用所学,探究宇宙中是否存在其他存在生命的星球,树立科学的宇宙观。(综合思维)
一、宇宙
1.定义:是时间和空间的统一,是万事万物的总称。
2.组成:由不同形态的物质组成,我们把这些物质统称为天体。
3.天体类型:主要包括星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体和星际物质等。其中星云和恒星是宇宙中的基本天体,是构成宇宙的主要物质形态。
4.天体系统
(1)成因:邻近的天体相互吸引,形成了以质量大的天体为中心,其他天体围绕这个中心旋转的天体“集团”。
(2)层次:
可观测宇宙
[思考1] 可观测宇宙就是宇宙,这种说法正确吗 为什么
提示:不正确。宇宙在时间上是无始无终的,空间上是无边无际的,而可观测宇宙仅限于目前人类所认识到的宇宙部分。随着宇宙探测水平的不断提高,可观测宇宙的范围会不断扩大。
二、太阳系
1.组成:太阳、八颗行星及其卫星、众多的小行星、彗星、流星体和行星际物质等。
2.八颗行星
3.相互关系:行星和彗星围绕太阳运行,卫星围绕行星运行。
三、地球
1.普通性:地球在太阳系八颗行星中,就体积和质量而言,并不突出。
2.特殊性
(1)表现:地球是宇宙中目前已知的唯一有生物特别是存在着高级智慧生物的天体。
(2)存在生物的条件
①地球与太阳的距离适中,使地球表面保持着适宜的温度,使水主要以液体的形式存在。
②地球的体积和质量适中,保证了适当的引力,既可吸附大量气体包围在地球表面,又不会因引力过大而妨碍地球表面物质的运动。
③地球具有安全的宇宙环境。
[思考2] 地球是宇宙中目前已知的存在高级智慧生物的星球吗 请简要说明理由。
提示:地球是宇宙中目前已知的存在高级智慧生物的行星,但并不是宇宙中唯一存在高级智慧生物的星球,只是目前人类还没有在太阳系以外的星球上发现存在高级智慧生物的迹象而已。
探究一 天体和天体系统
北京时间2020年3月9日19时55分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗卫星导航系统第54颗导航卫星(北斗三号第29颗全球组网卫星)。卫星顺利进入预定轨道。下图为北斗卫星导航系统第54颗导航卫星发射景观图。
[思考]
(1)(区域认知)图片中的北斗导航卫星是否属于天体 请说出判断依据。
提示:不属于。该卫星没有进入宇宙空间,还是地球的附属物,不是宇宙间的物质。
(2)(区域认知)进入预定轨道的北斗导航卫星将和哪个天体组成天体系统 与该天体系统同级的天体系统名称是什么
提示:地球。地月系。
1.判断一个物体是否为天体的方法
(1)一看位置:它是不是位于地球大气层之外,独立存在于宇宙中。进入大气层或落回地面的物体不属于天体。
(2)二看实质:它是不是宇宙中的物质,自然现象不属于天体。
(3)三看运转:它是否在一定的轨道上独自运转。依附于其他天体运行的物体不属于天体,如在火星上考察的火星车。
2.天体系统的层次
2022年8月4日,是一年一度的“七夕节”,此时北半球观测者多半可在天顶附近的位置用肉眼见到织女星。下图示意某时地球、太阳与织女星的大致位置。据此回答(1)—(2)题:
(1)织女星、地球、太阳分别属于( )
A.恒星、行星、行星 B.恒星、行星、恒星
C.彗星、行星、恒星 D.卫星、恒星、行星
(2)织女星位于( )
A.银河系 B.河外星系
C.太阳系 D.地月系
思路点拨:第(1)题,北半球观测者多半可用肉眼见到织女星,说明织女星能自己发光、发热,为恒星;地球属于行星,太阳属于恒星,B正确。第(2)题,据图判断,织女星在太阳系之外;织女星距离地球约25光年,小于银河系半径,位于银河系内,A正确。
答案:(1)B (2)A
探究二 地球的普通性和特殊性
太阳系“家庭会议”纪要
太阳——我是家长,我的质量占了太阳系总质量的99.86%,你们在我的引力下,都要围绕我旋转,都要听我的,八兄弟姐妹公转运动要同向,运动要大致共面,轨道要近圆,否则我们的家庭就没有秩序。
金星——我是星光大道上的明星,我的最佳创意是“太阳从西边出来”。
火星——人们一直怀疑我是地球失散多年的孪生兄弟。
地球——我是特殊的又是普通的,我的运动和结构与其他兄弟姐妹有许多相同之处。
木星和土星——别看我们身形如此高大,实际上是虚胖。
天王星和海王星——天高皇帝远,我们躲在寒冷阴暗角落里。
[思考]
(1)(区域认知)太阳的发言中透露出地球和七兄弟姐妹共同的运动特征有哪些 从结构分类看,地球和哪几颗行星结构特征很相似
提示:特征:同向性、共面性、近圆性。相似行星:水星、金星、火星。
(2)(人地协调观)为什么说地球是一颗特殊的行星 分析其特殊性的成因。
提示:特殊性:地球是宇宙中目前已知的唯一有生物特别是存在着高级智慧生物的行星。
成因:适中的日地距离,使地球表面温度适宜;地球存在适合生物呼吸的大气;地球拥有大量的液态水。
1.地球的普通性
无论是从距日远近、自身的体积和质量,还是从公转方向来看,地球都是太阳系中一颗普通的行星。其运动和结构特征与其他行星相比,并没有特殊的地方。
(1)太阳系中八颗行星的结构特征
类别 类地行星 巨行星 远日行星
成员 水星、金星、 地球、火星 木星、土星 天王星、 海王星
质量 小 大 中
体积 小 大 中
密度 大 小 中
卫星 少或无 多 少
光环 无 有 有
距日 远近 近 中 远
(2)八颗行星绕日公转的运动特征
运动特征 含义 特殊的行星
共面性 八颗行星绕日公转的轨道几乎在同一平面上 水星的轨道倾角稍大
同向性 公转方向都与地球公转方向相同(自西向东) 无
近圆性 八颗行星的公转轨道平面形状同圆相当接近 水星的轨道偏心率较大
2.地球的特殊性——有高级智慧生物存在
“生命宜居带”是指恒星周围适合生物存在的最佳区域。读图,回答(1)—(2)题:
(1)在图中所示的“生命宜居带”中,可能出现生物的主要影响因素是( )
A.温度条件 B.恒星质量
C.行星体积 D.大气成分
(2)如果太阳质量是现在的两倍,则出现生物的行星应该是( )
A.金星 B.地球
C.木星 D.天王星
思路点拨:第(1)题,适宜的温度主要取决于行星与恒星的距离。从图中可以看出,恒星质量越大,“生命宜居带”离恒星越远,这说明“生命宜居带”内行星的温度条件基本是相同的,故在图中所示的“生命宜居带”中,可能出现生物的主要影响因素是温度条件,A正确;图中不能反映恒星质量、行星体积、大气成分对生物的影响,B、C、D错误。第(2)题,由图可知,恒星质量越大,“生命宜居带”离恒星越远。如果太阳质量是现在的两倍,即太阳位于纵坐标“2”处,那么“生命宜居带”会向距离太阳较远的地方移动,刚好覆盖木星,则出现生物的行星应该是木星,C正确;金星、地球位于宜居带内侧,天王星位于宜居带外侧,都不会出现生物,A、B、D错误。
答案:(1)A (2)C
日食成因模拟实验
研究问题:日食的成因。
实验材料:电灯、皮球。
实验目的:根据模拟实验中的现象,推测日食的成因。
实验方法:把电灯当作太阳,自己手中拿着皮球,皮球当作月球,自己的头当作地球。用手拿着皮球运动,模拟地球自转,月球围绕地球转动。
实验现象:当月球转到太阳和地球之间,三个天体大致成一条直线时,我们的眼睛就看不到灯光了,光被月球挡住了,这时就会形成日食。
结论:地球围绕太阳转,月球围绕地球转,当月球转到太阳和地球之间,三个天体大致成一条直线时,太阳射向地球的光就会被月球挡住,形成日食,图示如下。
[思考]
(1)日食一般发生在农历的什么时候
(2)在什么情况下会发生日食
(3)太阳被遮挡的部分是从哪边开始的
提示:(1)农历初一。
(2)当月球运动到太阳和地球之间,三个天体正好处于一条直线上时,月球就会挡住太阳射向地球的光,在地球上处于影子中的人,只能看到太阳的一部分或者全部看不到,于是就形成了日食。
(3)西边。
一、选择题
2021年5月22日13时7分,袁隆平逝世,享年91岁。1996年9月18日由中国科学院国家天文台兴隆观测站的施密特CCD小行星项目组发现了一颗主带小行星。1999年10月,经国际小天体命名委员会批准,该小行星被命名为“袁隆平星”(8117Yuanlongping),以示对“杂交水稻之父”袁隆平的敬意。据此回答1—2题:
1.试推断“袁隆平星”位于下列哪个天体系统中( )
A.地月系 B.太阳系
C.比邻星系 D.河外星系
2.下列关于“袁隆平星”的说法,正确的是( )
A.它环绕太阳运动
B.它的体积与地球相似
C.它位于地球和火星之间
D.它四周被厚厚的大气层所包裹
解析:1.B 2.A 第1题,“袁隆平星”是由中国科学院国家天文台兴隆观测站的施密特CCD小行星项目组发现的一颗主带小行星。小行星主带位于火星轨道与木星轨道之间,环绕太阳公转,因此“袁隆平星”位于太阳系,B正确。第2题,“袁隆平星”属于主带小行星,主带小行星均环绕太阳做公转运动,A正确。
2020年7月23日12时41分,在海南文昌航天发射场,天问一号火星探测器发射成功,探测器大约需要经过7个月的飞行抵达火星,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。读图,回答3—5题:
3.天问一号探测器一旦进入火星轨道,便脱离了( )
A.地月系 B.太阳系
C.河外星系 D.可观测宇宙
4.推测火星大气层比地球稀薄的原因是( )
A.昼夜更替周期长 B.距离太阳近
C.质量与体积小 D.有四季更替
5.火星上曾经可能有生物存在的依据是( )
A.火星距离太阳比地球更远
B.火星上有甲烷气体
C.火星自转轴倾角与地球相差不大
D.火星上有液态水
解析:3.A 4.C 5.D 第3题,天问一号火星探测器一旦进入火星轨道,便脱离了地月系,A正确;它会围绕火星运动,成为火星的卫星,仍在太阳系和可观测宇宙,B、D错误;其一直在银河系中,不属于河外星系,C错误。第4题,由图可知,火星的质量、体积比地球小很多。质量、体积较小的天体,没有足够的引力,大气容易溢出,因此火星大气层比地球大气层稀薄,C正确;昼夜更替周期、与太阳的距离、四季更替对大气密度影响较小,A、B、D错误。第5题,适合生物呼吸的大气、适宜的温度、液态的水是生物存在的必要条件,D正确;火星距离太阳较地球远,表面温度低,不适宜生物存在,A错误;甲烷气体不属于生物存在必需的物质,B错误;自转轴倾角对温度、大气等影响较小,C错误。
二、非选择题
6.阅读图文材料,回答下列问题:
2022年夏季,某科幻电影在各大影院热映,它讲述了未来世界一颗陨石突然撞击地球并带来杀伤力极强的外星生物,560万人将因此失去生命,人类奋勇抵抗的故事。地球是太阳系八颗行星之一,也是目前已知的唯一孕育和支持生物特别是高级智慧生物生存的天体。下图为太阳系结构示意图。
(1)图中字母表示地球的是 。说出与其相似的一类行星的特征。
(2)据图中信息,分析地球上存在生物特别是高级智慧生物的条件。
(3)行星撞地球是科幻小说和电影的热门话题。
①小行星很少撞击地球,简述其原因。
②彗星撞地球被认为是可能的事情,说出其原因。
解析:第(1)题,太阳系八颗行星A—H距太阳从近到远的顺序依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,表示地球的是C。图中八颗行星均自西向东绕日公转,公转轨道接近圆形且几乎在一个平面上,即具有同向性、近圆性和共面性等。第(2)题,地球存在生物特别是高级智慧生物的条件包括外部条件和自身条件,外部条件是安全、稳定的宇宙环境,自身条件是具有适宜的温度、大气和液态水。读图可知,图片显示了地球与太阳的距离适中,使地球具有适宜的温度。第(3)题,地球拥有安全的宇宙环境(外部条件),是因为大小行星各行其道,互不干扰,不会出现偏离轨道的情况,小行星很少撞击地球。绝大多数的彗星,会待在海王星轨道以外的地方,对地球没有什么威胁。但有些彗星受到邻近大天体的引力影响,会改变其轨道,有可能撞上该大天体。
答案:(1)C 绕日公转具有同向性、共面性、近圆性。
(2)日地距离适中,具有适宜的温度。
(3)①大小行星各行其道,互不干扰,很少出现小行星撞击地球事件。②有些彗星邻近地球时,受地球的引力影响,改变其轨道,就有可能撞上地球。
三、优选题
7.阅读图文材料,回答下列问题:
2016年8 月31日凌晨,地外文明搜寻机构SETI表示,其位于俄罗斯境内的天文望远镜接收到了来自编号为HD 164595的恒星的地外文明信号,这颗恒星距离地球约95光年,其大小是太阳的99%。它至少拥有一颗行星HD164595b,体积大小与海王星类似。下图为太阳系部分行星运转轨道示意图。
(1)可能撞击地球的小行星主要来自哪里 请在图中进行标注。
(2)有人认为“在②星球建立自给自足的聚居地是个不错的选择”,理由是什么
(3)行星HD164595b如果真存在地外文明搜寻机构所认同的地外文明,那么它自身所具备的条件是什么
(4)假如行星HD164595b适宜人类生存,以目前的科技水平,人类开始向行星HD164595b移民将面临的最大困难可能是什么
解析:第(1)题,行星的弧形轨道是绕太阳公转,所以图中①是木星,②是火星。可能撞击地球的小行星主要来自火星轨道和木星轨道之间的小行星带。标注在图中①和②之间即可。第(2)题, ②是火星,根据所学知识可知,火星属于类地行星,自转周期与地球类似。火星与太阳的距离也较为适中,温度较适宜。第(3)题,行星HD164595b如果真存在地外文明搜寻机构所认同的地外文明,那么它自身要具备地球存在生物特别是高级智慧生物的条件,拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和适合生物呼吸的大气。第(4)题,据材料可知,HD164595b距离地球十分遥远,而目前飞行器运行速度过慢,移民面临的最大困难是时间问题,人用一生时间都无法到达HD164595b行星。
答案:(1)火星轨道和木星轨道之间的小行星带。标注略(在图中①和②之间)
(2)②是火星,火星属于类地行星,自转周期与地球类似;火星与太阳的距离也较为适中。
(3)拥有可供生物生存所需的液态水、适宜的温度和适合生物呼吸的大气。
(4)HD164595b距离地球十分遥远,而目前飞行器运行速度过慢,人用一生都无法到达。
测控导航
知识点 题号
宇宙、太阳系 1、2、3、6、7、9、10
地球 4、5、6、8、11
[基础达标]
下面图1为天文爱好者在10月下旬拍摄的星空图。据此回答
1—2题:
图1
1.火星属于( )
A.行星 B.卫星 C.流星 D.恒星
2.下列天体系统中,土星所在的、且级别最低的是( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.可观测宇宙
解析:1.A 2.B 第1题,由所学知识可知,火星属于太阳系八颗行星之一,所以火星是行星。故选A。第2题,由所学知识可知,土星和地球级别相同,所以土星所在的、且级别最低的天体系统是太阳系。故选B。
宜居带是指某恒星周围一定距离的范围,它是人们基于地球的生命保障条件来划定的。2021年,科学家在恒星格利泽486的宜居带上发现了一颗岩石行星,该行星距地球约26光年,被命名为格利泽486b。下面图2为不同级别的天体系统示意图。读图2,回答3—5题:
图2
3.恒星格利泽486处于( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
4.科学家在划定格利泽486星系的宜居带时,主要是根据该星系中( )
A.母恒星释放能量的强弱
B.母恒星运动速度的快慢
C.岩石行星总数量的多少
D.岩石行星距恒星的远近
5.据探测,行星格利泽486b的表面温度约为430℃,则其( )
A.不可能存在生物 B.不适宜人类居住
C.不利于岩石凝固 D.不具有漂浮大气
解析:3.C 4.A 5.B 第3题,恒星格利泽486的一颗行星距地球约26光年,远大于太阳系直径,由此推断恒星格利泽486位于银河系中,C正确。第4题,由材料可知,宜居带与恒星之间存在一定的距离,而且适合人类生存,即必须满足地表温度维持在15℃左右。宜居带获得的最根本能量来源于恒星。因此母恒星释放能量的强弱从根本上决定了宜居带的位置划定,A正确。第5题,行星格利泽486b表面温度约430℃,相对于地球地表平均15℃来说,不适宜人类居住,B正确;该温度条件下可能有适应该温度的生物存在,A错误;该行星是一颗由岩石构成的岩石行星,说明在430℃情况下仍存在固态岩石,C错误;行星是否有漂浮大气,应该取决于该行星的质量和体积,与该行星表面温度没有关系,D错误。
6.读图3,回答下列问题:
图3 太阳系结构示意图
(1)太阳系各颗行星具有共同的运动特征,例如,各颗行星公转轨道具有近圆性、 和 。
(2)据图3描述地球在太阳系中的位置特点。
(3)地球是太阳系中唯一一颗存在生物特别是高级智慧生物的星球。据图描述地球存在生物的条件。
(4)说明地球的大气层对地球存在生物特别是高级智慧生物的有利
影响。
解析:第(1)题,太阳系各颗行星公转轨道具有共面性、近圆性,公转方向具有同向性。第(2)题,地球位于太阳系中,所以地球是太阳系中的一颗行星。太阳系八颗行星由内向外依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,所以地球是距太阳第三近的行星,地球与金星、火星相邻。第(3)题,读图3可知,各行星公转轨道具有共面性,所以各行星各行其道,互不干扰,使地球有安全的宇宙环境;地球是距太阳第三近的行星,日地距离适中,温度条件适宜,因此地球存在生物。第(4)题,地球的大气层中含有氧气,能够为地球上的生物提供适宜呼吸的大气。地球大气层中含有臭氧,能够吸收紫外线,避免地球上的生物受到强紫外线照射的伤害,对地球生物起到保护作用。同时大气的运动能够促进水循环与热量的交换,地表温度区域差异减小,地表温度不至于过高或过低,减小昼夜温差,为万物的生长提供有利的条件。
答案:(1)公转方向具有同向性 公转轨道具有共面性
(2)地球是太阳系中的一颗行星;地球是距太阳第三近的行星;地球与金星、火星相邻。
(3)大小行星各行其道,互不干扰,有安全的宇宙环境;日地距离适中,有适宜的温度条件。
(4)地球的大气层为地球上的生物提供了适宜呼吸的大气;大气层中的臭氧层能吸收紫外线,避免地球上的生物受到强紫外线的伤害;大气运动促进水循环与热量交换,使得地表温度不至于过高或过低,昼夜温差小,为万物生长提供有利的条件。
[能力提升]
当某星球被其主恒星“锁定”,意味着这颗星球一面一直朝向恒星,而另一面则一直背对恒星。由于其形状酷似眼珠,被形象地称为“眼珠星球”(图4)。“眼珠星球”为寻找地外生命开辟了新思路。据此回答7—8题:
图4
7.关于“眼珠星球”,下列说法正确的是( )
A.图中主恒星指的是太阳
B.地球不属于“眼珠星球”
C.“眼珠星球”不属于行星
D.“眼珠星球”没有自转运动
8.“眼珠星球”之所以可能存在生物,根本在于( )
A.适宜的温度 B.肥沃的土壤
C.适宜的大气 D.安全的宇宙环境
解析:7.B 8.A 第7题,由所学知识可知,地球没有“一面一直朝向恒星,而另一面则一直背对恒星”,所以地球不属于“眼珠星球”,B正确;太阳系中没有哪个星球一面一直朝向恒星(太阳),而另一面则一直背对恒星(太阳),所以图中主恒星不是太阳,A错误;被其主恒星“锁定”的某星球是绕恒星旋转的行星,C错误;当“眼珠星球”的自转周期与其主恒星相同时,“眼珠星球”仍然有自转运动,D错误。第8题,“眼珠星球”之所以可能存在生物,是因为液态水的存在,而液态水的存在是因该行星有适宜的温度,A正确。
[教师备用] 据英国媒体报道,天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星,距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”,体积约是地球的6倍。据推测,这个“水世界”同样拥有大气层,且75%的表面区域被水覆盖,但由于温度太高,它无法支持地球型生物的存在。据此回答(1)—(2)题:
(1)“水世界”类地行星所在的天体系统是( )
A.地月系 B.银河系
C.太阳系 D.河外星系
(2)天文学家推测“水世界”类地行星无法支持地球型生物存在的主要依据是( )
A.该行星陆地面积狭小
B.该行星不存在大气层
C.该行星距离恒星太近
D.该行星距离恒星太远
解析:(1)B (2)C 第(1)题,结合所学知识可知,太阳系的直径约
150亿千米,日地距离约1.5亿千米;银河系直径约10万光年,太阳至银河系中心的距离大约是2.6万光年。根据题意可知,该类地行星绕昏暗恒星运转,距地球40光年,该距离超越了太阳系的范围,但没有超越银河系,B正确。第(2)题,由材料“但由于温度太高,它无法支持地球型生物的存在”可知,“水世界”类地行星温度太高,行星温度的高低主要与绕转恒星距离有关,所以该行星距离恒星太近,C正确。
月球背面探测车“玉兔二号”于2022年7月5日19时14分进入休眠状态。图5为地月系示意图。据此回答9—10题:
图5
9.该日,月球最可能位于( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
10.该日,地球上看到的月相为( )
解析:9.B 10.C 第9题,月球背面探测车2022年7月5日进入休眠状态,说明月球背面即将进入黑夜,图中乙位置月球背面即将进入黑夜,B正确。第10题,从月球所处的位置可以判断出,当日大约为农历初七、八,站在地球上的人看月相,根据“上上西西”(上半月在上半夜向西边天空看到月面朝西),C正确。
11.阅读材料,回答下列问题:
材料一 在太阳系中,火星环境与地球环境最为相似,因此人类首先选择火星作为探索生命起源和进化的行星。下面表1为火星与地球的部分资料对比。
表1
行星 地球 火星
质量(地球=1) 1.00 0.11
体积(地球=1) 1.00 0.15
大气密度 (地球=1) 1.00 0.01
公转周期/年 1.00 1.88
自转周期/d 1.00 1.03
黄赤交角 23°26′ 23°59′
距日远近 (地球=1) 1.00 1.52
表面温度/K 288(14.85℃) 210(-63.15℃)
材料二 2019年4月17日,中国首个根据真实航天逻辑打造的“火星1号基地”在甘肃省金昌市(38°N,102°E)正式开营。
(1)火星环境与地球环境最为相似,你认为表现在哪些方面。
(2)指出火星上不适合人类生存的原因。
(3)请说明“火星1号基地”建设的意义。
解析:第(1)题,对比分析表格可知,火星和地球自转周期相近,均为1.00左右;黄赤交角接近,即公转轨道平面与赤道平面的夹角相差不大,都为23°多;距日远近相差不大,地球约1.00,火星约 1.52。第(2)题,人类生存的条件有适宜的大气、适中的温度和充足的液态水。因体积与质量太小,火星大气稀薄(密度低),且缺少氧气;因离太阳较远,大气的保温作用弱,火星表面平均温度较低,且昼夜温差大;因大气稀薄,温度较低,火星表面缺少液态水。第(3)题,“火星1号基地”的意义应从科教、经济、社会等方面进行分析。
答案:(1)两者自转周期相近;两者黄赤交角接近;两者距日远近相差不大。(答出两点即可)
(2)大气稀薄(密度低),缺少氧气;表面温度较低(昼夜温差大);缺少液态水。(答出两点即可)
(3)模拟火星环境,具有科研价值;可作为科普教育基地,提高科学探究兴趣;发展旅游业,促进经济发展;提供工作岗位,扩大就业。(答出两点即可)