(共50张PPT)
湘教版 必修 第一册
第一章 宇宙中的地球
第二节 太阳对地球的影响
学习目标
1、能够说出太阳辐射的来源并运用实例总结其对地球环境的以及人类生产生活的影响;
2、运用给出的太阳大气层结构图,指出太阳大气分层以及各层的太阳活动;
3根据所给资料,分析太阳活动对地球的影响。
4、通过分析太阳活动为地球的影响,学会读图的能力,学会用辩证的态度看待问题。
太阳对地球的影响
太阳辐射与地球
太阳活动与地球
太阳辐射定义
太阳辐射的影响因素
太阳辐射对地球的影响
太阳的大气分层
太阳活动的规律
太阳活动对地球的影响
1.太阳辐射
(1)、什么是太阳?
太阳是一颗巨大炽热的恒星,主要是由氢和氦组成的气体球,
表面温度约为6000k。
(2)、什么是太阳辐射?
太阳源源不断地以电磁波的形式向四周散发热量,称之为
太阳辐射。
太阳辐射的能量来源?
H
H
H
H
高温高压
He
+
能量
核聚变
核聚变过程
每分钟太阳向地球输送的热量,相当于燃烧4亿吨烟煤产生的热量,
然而这些热量,仅仅是太阳辐射总能量的二十二亿分之一
教材P19活动2:
不考虑地球大气的作用,1小时到达地球表面的太阳辐射能量有多少焦耳?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。)
8.24 × 3.14 × (6.371 × 108)2 ×60
约=6.37 × 1020 焦
约=1.75 × 1014(度)
活动:
①太阳辐射波长范围可分为哪几个光区?各光区的波长范围是多少?
②太阳辐射能主要集中在哪个波段?
植物的生长
太阳辐射维持地表适宜的温度,是地球上生物生存所需的光和热的来源。
2.太阳辐射对地球有什么影响?
太阳辐射对地理环境及生产、生活的影响
通过太阳能为人类提供能量,如太阳能发电、太阳能热水器、太阳灶等
对生产、生活的影响
太阳辐射是地球的能量源泉。
如何理解煤、石油是太阳提供的能源?
煤、石油是地质历史时期在太阳光照下生长的动植物在地质作用下形成的一种能源,是地质历史时期被生物固定以后积累下来的太阳能。
太阳辐射是地球的能量源泉。
水的运动
大气运动
太阳辐射是大气运动、水循环的主要动力。
太阳辐射本身以及大气运动、水循环等,也为人类提供能源。
为人类提供能源, 如能被直接利用的太阳能,地质历史时期生物转化太阳能积累下来的煤、石油;
2、太阳辐射对地球的影响
为地球提供了光、热资源,维持生物的生长,是生活和生产中多种能源的来源;
维持地表温度,是促进地球上的水和大气运动及生物活动的主要动力;
……
太阳辐射对地理环境及生产、生活的影响
太阳辐射中过多的紫外线会危害地球生物
对生产、生活的不利影响
【活动】画一画
根据表格数据,绘制大气上界太阳辐射量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。思考:是不是所有的地区都遵循这条规律呢?
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
由此可见,地球大气上界太阳辐射量由低纬向高纬递减。但是影响太阳辐射分布的因素还有其他。比如:我国年太阳辐射量最大的地方没有在海南,而是在青藏高原。
【活动】议一议
地球表面可以划分为热带、温带、寒带等不同的天文气候带。议一议,这些气候带与大气上界太阳辐射的分布有无相关性?说出你的理由。
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
地球上不同的纬度地带,接受的太阳辐射量不同,热带、温带、寒带等不同的天文气候带,初步反映各地获得太阳辐射量的多寡。
探究活动:归纳影响太阳辐射的因素?
a.读图分析我国的太阳辐射分布规律。
b.我国哪些地方太阳辐射量多哪些地方少,原因是什么?
探究问题:看中国太阳年辐射总量分布图,思考:
总体上来说,西北内陆地区较多,东南沿海地区较少。
中国年太阳辐射分布
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
中国年太阳辐射分布
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
海拔高,空气稀薄,空气中含有的尘埃量较少,大气透明度高,晴天较多,日照时间较长,到达地面的太阳辐射能量多。
主要为南疆.陇西.青藏高原大部分和内蒙古高原西部,其中青藏高原为高值中心
我国年太阳辐射总量的空间分布
中国年太阳辐射分布
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
深居大陆内部,距海远,多晴朗天气,日照时间长
有要为北疆.内蒙古高原东部.华北平原大部分,甘肃南部.川西.川南.滇北一部分
我国年太阳辐射总量的空间分布
中国年太阳辐射分布
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
主要为东北大部分,东南丘陵地区,汉江流域,广西大部分,云南东南部,湖南东部
我国年太阳辐射总量的空间分布
中国年太阳辐射分布
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,水汽不易散发,空气中水汽含量多,阴天、雾天较多,从而造成日照的时间短,日照强度弱,太阳能资源贫乏。
主要为四川.重庆.贵州大部分地区,其中四川盆地为低值中心
我国年太阳辐射总量的空间分布
影 响 太 阳 辐 射 的 因 素
纬度越低,正午太阳高度越大,太阳辐射越强,获得太阳辐射量越多。(太阳辐射从低纬向高纬递减)
白昼越长,日照时数越长,太阳辐射量越多。
地势越高,大气层越薄,透明度越高,大气对太阳辐射的削弱作用越弱,太阳辐射越强。(高山高原区太阳辐射强)
晴天云少,大气对太阳辐射的削弱作用弱;
日照时数长,太阳辐射多。
纬度
昼长
地势
天气
一般来说,太阳辐射强的地方,热量较丰富,但有些特殊区域并非如此。如青藏高原,虽处于我国年太阳总辐射量的高值中心,但由于空气稀薄,大气吸收的地面长波辐射少,大气的保温作用弱,成为我国夏季气温最低的地区。
温馨提示: 太阳辐射强的地区热量不一定丰富
在德国和日本,随处可见厂房和大楼屋顶的黑色“硅板”,这就是太阳能屋顶。风和日丽
的白天,“屋顶”将太阳能转化为电能,把富余的电能送入电网。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,不能辜负了屋顶上这片免费的阳光。
据此,完成下面小题。
1.关于太阳辐射对地球影响的叙述,正确的是( )
①促进地球上水、大气运动和生物活动的主要动力
②产生磁暴现象的原动力
③人类生产、生活的主要能量来源
④太阳内部核反应的能量来源
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
2.上海的年平均太阳辐射量高于德国和日本,是因为( )
A.地势高,空气稀薄 B.河湖纵横,太阳有效辐射强
C.地面裸露,比热容大 D.纬度偏低,晴天多
C
D
在十字路口处,我们有时能见到以太阳能为电源的交通信号灯(如下图)。读图,完成下面小题。
1. 有人注意到同一交通信号灯在前后两天的
同一时段的亮度略有差异,你认为主要影响
因素最有可能是( )
A. 海拔 B. 电网供电电压
C. 天气状况 D. 交通流量
2. 从太阳辐射角度考虑,我国下列城市中最适合设置这种交通信号灯的是( )
A. 成都 B. 拉萨 C. 北京 D. 大连
C
B
能被植物光合作用利用的太阳辐射,称为光合有效辐射(PAR)。图5示意1961~2007年我国年平均PAR强度的空间分布。据此完成1~2题。
1.如仅考虑光合有效辐射,我国农业
生产潜力最大的地区是( )
A.长江中下游平原 B.四川盆地
C.华北平原 D.青藏高原
2.乙地PAR值高于甲地的主要原因是( )
A.纬度高 B.植被少 C.地势高 D.云雨少
D
D
太阳辐射强度是指到达地面的太阳辐射的多少。影响太阳辐射强度的因素主要有太阳高度、日照时间、天气状况和海拔高低。下图为我国北京、上海、成都和昆明四地太阳辐射强度年变化图。读图,回答下列小题。
1. 图中表示成都太阳辐射强度年变化的曲线是( )
A.曲线① B.曲线②
C.曲线③ D.曲线④
2. 四地的太阳辐射强度年变化与全球
年变化规律差异最大的城市是( )
A.城市① B.城市②
C.城市③ D.城市④
D
A
二、太阳活动与地球
1. 太阳外部结构
2. 太阳活动
3 太阳活动对地球的影响
1. 太阳的外部结构
活动: 太阳外部大气分为哪几层?
日核
光球层
色球层
日冕层
太阳大气层
黑子
耀斑、日珥
太阳风
太阳活动
光球层
发出的可见光最强,是用肉眼可观测到的太阳表面。
色球层
只有在日全食或特殊的望远镜才能观测到色球层。
日冕层
只有在日全食或特制的日冕仪才能用肉眼观测到日冕层。
太阳大气结构示意图
太阳释放能量的不稳定性
所导致的一些明显的现象。
太阳大气结构 厚度 温度 亮度
观测
外 里 日冕 约几个太阳半径(几百万千米) 100万度 光球层的百万分之一 日全食或用特制的日冕仪可见(灰白气体)
色球 约几千米 由400~5000度升高到几万度 光球层的千分之一 日全食或用特制的望远镜可见(玫瑰色)
光球 约500千米 6000K 最高 肉眼可见
厚
薄
高
低
暗
亮
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太阳黑子
2. 太阳活动
出现在光球层上的黑斑点。黑子之所以黑,是因为黑子的温度比光球表面其他地方温度低,所以才显得暗一些。
平均日太阳黑子面积占可见太阳半球的百分比
说说太阳黑子的数量分布有什么规律?
周期性
太阳黑子数目的变化,大体上以11 年为周期。
黑子数目最多的年份,称为太阳活动峰年;
黑子数目最少的年份,称为太阳活动谷年。
太阳黑子数目的多少和大小,可以作为太阳活动强弱的标志。
视频《太阳耀斑爆发》
为何太阳耀斑会被视为太阳活动最激烈的显示?和太阳黑子有何关系?
太阳的色球层上的某些区域有时会突然变大变亮,我们称之为耀斑。
耀斑是太阳活动最激烈的标志
太阳黑子
耀斑
太阳黑子是在太阳光球层表面的黑斑点,太阳黑子数目的变化大体上以11年为周期
耀斑又叫太阳色球爆发,在色球层的某些区域会出现短时间内突然增亮的现象。活动周期也是11年
日 珥
日珥是在色球层上发生的一种剧烈太阳活动现象,喷射的气体呈弧状。日全食时,可用肉眼观测火红的日珥。日珥爆发时会喷射大量带电粒子。
太阳日冕层的带电粒子脱离太阳引力,飞向宇宙空间,形成太阳风。
类型 位置 概念 其他
黑子 光球 光球上出现的黑色斑点 黑子的多少和大小是太阳活动的标志,活动周期约为11年
耀斑 日珥 色球 色球有时出现增大增亮的斑块 耀斑爆发是太阳活动最激烈的显示
太阳风 日冕 带电粒子流脱离太阳引力飞向宇宙空间 太阳风的速度超过350千米/秒
2. 太阳活动
太阳活动类型比较
活动:
1)不同纬度带的降水量与黑子相对数之间,有怎样的相关性?
2)太阳黑子和降水量的年际变化的周期大约为多少年?
3. 太阳活动对地球的影响
影响1:对气候的影响
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
看来太阳活动对地球的影响也不一定都是不利的……
材料:1988年7月上旬,4万多只鸽子参加了一年一度的“北—南”国际信鸽大赛。可令人吃惊的是,许多参加过多次大赛的经验丰富的“信鸽选手”却纷纷迷航。7月3日,从法国放飞的大约5 000只来自英国的鸽子,仅有285只被找到,许多鸽子死后被冲上海岸。
为什么会产生这种现象?
影响2:太阳大气抛出的高能带电粒子扰动地球磁场,产生“磁暴”现象,信鸽迷路,磁针失灵不能正常指示方向。
影响3:干扰电离层,影响无线电短波通讯
材料:2006年12月13日北京时间10时40分前后,我国的短波无线电信号传播出现异常,短波通信、广播、探测等电子信息系统发生大面积中断或受到较长时间的严重干扰。直至11时15分以后才逐步出现信号,13时30分以后才基本恢复正常。导致这次事故的原因是什么
影响4:太阳风达到地球时,受到地球磁场的作用,偏向极地上空,轰击高层大气,大气电离,产生发光现象,就是极光。
看极光有什么要求吗?你所在的地区能看见极光吗?
出现极光的条件:大气、磁场、高能带电粒子;高纬度;夜晚
太阳活动对地球的影响
(1)许多自然灾害(地震、水旱)发生与太阳活动有关。
黑子耀斑增多时,其发射的电磁波进入地球电离层,扰动地球电离层,影响地球无线电短波通讯,甚至中断。
(2)扰动电离层。
太阳大气抛出的高能带电粒子扰动地球磁场,产生“磁暴”现象,磁针失灵不能正常指示方向。
(3)产生磁暴现象。
(4)使两极高空出现极光
太阳活动剧烈,高能带电粒子冲进两极地区的高空大气,同大气摩擦,产生极光。
黑子数增多 太阳活动剧烈 地区降水量年际变化 影响气候
【课堂总结】
2015年3月5日,太阳剧烈活动,产生了巨大的发光现象,太阳表面还催生了一团炽热气体。该气体以每小时322万千米的速度向火星挺进。结合图文材料回答下列各题。
1.太阳活动的主要标志是( )
A.黑子和耀斑 B.耀斑和太阳风 C.黑子和太阳风 D.耀斑和日珥
2.用一般收音机收听短波广播时声音常常忽大忽小,甚至中断,主要是因为( )
A. 太阳大气发射的电磁波扰乱了地球上空的电离层
B. 太阳大气抛出的带电粒子流扰乱了地球磁场
C. 短波在大气中传播时,被空气分子吸收
D. 短波到达电离层后,被全部发射回到地面
A
A
读“太阳黑子与温带乔木年轮相关性曲线图”,完成下题.
1.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. 成正比
D. 没有相关性
2.此图说明太阳活动能( )
A. 能扰动地球的电离层
B. 影响地球气候
C. 产生“磁暴”现象
D. 使两极地区出现极光
A
B
北京时间2019年6月5日12时06分,我国选择在太阳活动微弱的恰当时段于黄海成功完成“一箭七星”海上发射技术试验,卫星顺利进入预定的600千米高度轨道。这是我国首次在海上进行航天发射,为我国快速进入太空提供了新的发射方式。
据此完成下列各题。
1.我国首次海上航天发射试验选择在太阳活动微弱时段进行是为了避免( )
A.地球磁暴导致航天器方向错乱 B.黑子和耀斑爆发带来降水异常
C.太阳风暴干扰发射场风速 D.航天器与地面指挥系统通信不畅
2.和陆地航天发射相比,海上航天发射的优势有( )
①发射更加灵活、经济
②配套设施和补给压力较小
③对环境适应性和发射平台稳定性的要求较低
④火箭弹道沿线更加安全
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
D
C