第一章 第二节
【A基础培优练】
时间:30分钟 总分:54分
(知识点1:太阳辐射对地球的影响;知识点2:影响太阳辐射的因素;知识点3:太阳大气的结构;知识点4:太阳活动及对地球的影响)
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
[知识点1、2](2022年重庆期末)太阳能光伏板的倾角直接影响其发电效率。甘肃某太阳能光伏发电站(38°6′15″N,102°19′38″E)海拔1 705~1 715米,其光伏板设置为全年固定倾角37°。实验发现,与全年固定倾角相比,各月将光伏板调节至最佳倾角后接收到的斜面总辐射量提升明显。下表为各月光伏板最佳倾角及斜面总辐射量统计表。据此完成第1~2题。
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
最佳倾角/° 71 63 38 22 8 3 5 17 31 47 61 73
斜面总辐射量/(MJ·m-2) 956 596 595 608 674 683 668 629 562 568 586 637
1.调节太阳能光伏板倾角是为了获取最好的( )
A.太阳高度 B.太阳光入射角
C.大气透明度 D.太阳辐射强度
2.表中斜面总辐射量最低值出现在9月的主要原因是( )
A.太阳高度最低 B.日照时数最少
C.白昼时长最短 D.总积温值最低
[知识点1、4](2023年广西桂林期末)2022年10月9日,我国综合性太阳探测卫星夸父一号(如下图)在酒泉卫星发射中心发射升空,卫星顺利进入预定轨道,用于研究太阳辐射和太阳活动。据此完成第3~4题。
3.太阳辐射( )
A.能量在地球表面分布均匀
B.能量来自太阳内部核裂变
C.与地球上地震、火山活动有关
D.为地球提供光、热等资源
4.下列现象受太阳活动强烈爆发影响的是( )
①某地区的无线电短波通信突然中断 ②全球气候变暖,两极冰川消融加剧 ③太平洋上的某个岛屿火山突然喷发 ④科研人员在深山考察罗盘指向失灵
A.①④ B.②④
D.②③ D.①③
[知识点3、4](2022年广东清远期末)2021年10月28日,一次较强的太阳表面耀斑活动出现,并且形成了一次日冕物质抛射事件,对地球辐射出X射线、紫外线、可见光及高能量的质子和电子束。随着大量高能粒子逐渐抵达地球,11月4日美国发出强地磁风暴警报。如图示意日冕仪拍摄的日冕物质抛射现象。据此完成第5~6题。
5.日冕仪拍摄时需要遮蔽光球层,是因为光球层( )
A.厚度过大
B.亮度比日冕层高
C.和日冕层相似,不易区分
D.太阳活动频繁、杂乱
6.此次日冕物质抛射对地球产生的影响可能有( )
A.产生极光现象 B.地表气温升高
C.大气降水增多 D.冬季格外寒冷
[知识点3、4](2023年陕西渭南期末)太阳黑子是太阳活动的主要标志,太阳黑子的数量增多,会影响我们的地球。天文学家预测2024年将发生太阳黑子大爆发,届时太阳黑子数量将大量增加。下图为太阳黑子图。据此完成第7~8题。
7.2024年之前一次的太阳黑子大爆发的时期大约是( )
A.1998年 B.2008年
C.2013年 D.2021年
8.太阳黑子大爆发对地球的影响是( )
A.我国多地发生洪涝灾害
B.在峨眉山可看到极光现象
C.南亚季风环流势力减弱
D.削弱或中断卫星通信信号
[知识点1]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(如下图)。晴朗的白天,该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。据此完成第9~10题。
9.下列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、变化的主要动力 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
D.①③ D.②④
10.上海积极推广“太阳能屋顶计划”是因为( )
A.煤、石油等能源短缺,能源需求量大
B.是我国太阳能资源最丰富的地区
C.太阳能资源清洁可再生、能量集中
D.人口稠密,经济发达,能源蕴藏量大
[知识点3、4](2023年重庆七校期末联考)2022年10月9日7时43分,中国综合性太阳探测专用卫星夸父一号(用遥测遥感的手段观测太阳)先进天基太阳天文台卫星在酒泉卫星发射中心发射升空。夸父一号卫星台将利用太阳活动第25周峰年的契机,以“一磁两暴”为科学目标开展观测。“一磁”即太阳磁场,“两暴”即太阳上两类最剧烈的爆发现象——太阳耀斑和日冕物质抛射,并为空间天气预报提供数据支持。据此完成第11~13题。
11.夸父一号卫星监测的太阳耀斑和日冕物质抛射分别发生在太阳大气层的( )
A.光球层和色球层 B.色球层和光球层
C.光球层和日冕层 D.色球层和日冕层
12.据专家观测,2019年是太阳活动的极小年,按照太阳活动的一般规律推测,下一个太阳活动强烈的时段为( )
A.2022年或2023年 B.2024年或2025年
C.2028年或2029年 D.2030年或2031年
13.当太阳活动增强时,给该卫星正常工作带来的影响主要有( )
A.卫星被高能带电粒子流击毁
B.卫星被膨胀的太阳吞噬
C.卫星与地面系统的联系中断
D.卫星被引发的流星雨袭击
[知识点1、2]下图为安徽省南部某山地山麓与山顶太阳辐射强度图。据此完成第14~15题。
14.下列关于该地太阳辐射强度的说法,正确的是( )
A.冬半年山麓大于山顶
B.夏半年山麓小于山顶
C.1—8月山麓直线上升
D.8—12月山顶整体呈下降趋势
15.该山地太阳辐射强度最大的月份及原因,正确的是( )
A.8月,日照时间少 B.8月,晴天多
C.6月,纬度低 D.6月,阴雨天多
二、不定项选择题(每小题3分,共9分)
[知识点1、2](2023年贵州贵阳期末)太阳辐射的能量是巨大的,尽管只有二十二亿分之一到达地球,但是对于地球和人类的影响却是不可估量的。下图示意南半球各纬度某时太阳辐射量分布曲线。据此完成第16~18题。
16.甲地较乙地太阳辐射量少的主要原因是甲地( )
A.纬度较高 B.海拔较低
C.离海洋近 D.云雨天多
17.此时,丙地可能观察到( )
A.极光现象 B.冰川融化
C.极夜现象 D.四季更替
18.太阳辐射对地球的影响主要有( )
A.为地球提供光和热
B.为生产活动提供能量
C.促使潮汐现象发生
D.维持地球表面的温度
【B素养提升练】
一、单项选择题
下图是太阳黑子活动和地磁场活动对应关系图,上方的曲线是历年太阳黑子活动情况,下方的曲线是地磁场变动情况。据此完成第1~2题。
1.下列关于太阳黑子活动与地磁场变化的分析,正确的是( )
A.太阳黑子活动强弱与地磁场活动强弱呈正相关
B.太阳黑子活动强弱受地磁场活动状况影响
C.太阳黑子活动发生在太阳的色球层
D.地磁场活动异常可能会导致飞机、轮船的导航系统发生故障
2.下列年份太阳黑子活动可能增强的是( )
A.2019年 B.2025年
C.2022年 D.2027年
二、综合题
3.阅读图文材料,完成下列问题。
材料一 第十四届中国(济南)太阳能利用大会暨展览会于2019年4月2—4日在济南国际会展中心举办。本届展会以“金色阳光,清洁能源,动能转换,绿色发展”为主题,设置了光伏、光热、生物质、智慧能源及储能、节能环保及智慧照明、多能互补、产学研与金融七大主题展区。
材料二 下图为我国年太阳总辐射量分布图。
(1)本届展会以“金色阳光,清洁能源,动能转换,绿色发展”为主题,为什么说太阳能是一种绿色能源?
(2)根据图示描述我国太阳总辐射量分布的总体特征。
(3)纬度大致相当的重庆、拉萨两地的年太阳总辐射量有什么差异?分析其原因。
第一章 第二节
【A基础培优练】
时间:30分钟 总分:54分
(知识点1:太阳辐射对地球的影响;知识点2:影响太阳辐射的因素;知识点3:太阳大气的结构;知识点4:太阳活动及对地球的影响)
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
[知识点1、2](2022年重庆期末)太阳能光伏板的倾角直接影响其发电效率。甘肃某太阳能光伏发电站(38°6′15″N,102°19′38″E)海拔1 705~1 715米,其光伏板设置为全年固定倾角37°。实验发现,与全年固定倾角相比,各月将光伏板调节至最佳倾角后接收到的斜面总辐射量提升明显。下表为各月光伏板最佳倾角及斜面总辐射量统计表。据此完成第1~2题。
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
最佳倾角/° 71 63 38 22 8 3 5 17 31 47 61 73
斜面总辐射量/(MJ·m-2) 956 596 595 608 674 683 668 629 562 568 586 637
1.调节太阳能光伏板倾角是为了获取最好的( )
A.太阳高度 B.太阳光入射角
C.大气透明度 D.太阳辐射强度
2.表中斜面总辐射量最低值出现在9月的主要原因是( )
A.太阳高度最低 B.日照时数最少
C.白昼时长最短 D.总积温值最低
【答案】1.B 2.B [解析]第1题,调节太阳能光伏板倾角是为了获取最大的太阳光线与光伏板的夹角,即太阳光入射角,故B项正确;太阳高度是太阳光线与地平面的夹角,其大小由某地的纬度位置和时刻所决定,故A项错误;调节太阳能光伏板倾角无法影响大气透明度,故C项错误;太阳辐射强度以单位面积的地面为测量对象,不会随着太阳能光伏板倾角的变化而变化,故D项错误。第2题,对于甘肃来说,正午太阳高度最低和白昼时长最短均出现在冬至日,即12月22日前后,故A、C项错误;9月是甘肃地区的季节转换时期,天气变化频繁,云、雾、雨出现较多,导致总日照时数最少,进而影响斜面总辐射量,故B项正确;总积温值最低不是总辐射量最低的原因,故D项错误。
[知识点1、4](2023年广西桂林期末)2022年10月9日,我国综合性太阳探测卫星夸父一号(如下图)在酒泉卫星发射中心发射升空,卫星顺利进入预定轨道,用于研究太阳辐射和太阳活动。据此完成第3~4题。
3.太阳辐射( )
A.能量在地球表面分布均匀
B.能量来自太阳内部核裂变
C.与地球上地震、火山活动有关
D.为地球提供光、热等资源
4.下列现象受太阳活动强烈爆发影响的是( )
①某地区的无线电短波通信突然中断 ②全球气候变暖,两极冰川消融加剧 ③太平洋上的某个岛屿火山突然喷发 ④科研人员在深山考察罗盘指向失灵
A.①④ B.②④
D.②③ D.①③
【答案】3.D 4.A [解析]第3题,由于不同纬度正午太阳高度不同,受地形和天气的影响也不同,因而太阳辐射在地表分布是不均匀的,A项错误;太阳辐射能量的来源是太阳内部的核聚变反应,B项错误;地震、火山是地球内部能量的释放,与太阳辐射无关,C项错误;太阳辐射为地球提供光、热等资源,能维持着地表温度,是促进地球上水、大气运动和生物活动的主要动力,D项正确。第4题,太阳活动会扰动电离层,干扰地球上的无线电短波通信,①正确;太阳活动会产生磁暴现象,使罗盘指针不能指示正确方向,④正确;全球气候变暖主要是由于二氧化碳等温室气体增多引起的,不是太阳活动所致,②错误;火山是地球内部能量的释放,与太阳活动无关,③错误。
[知识点3、4](2022年广东清远期末)2021年10月28日,一次较强的太阳表面耀斑活动出现,并且形成了一次日冕物质抛射事件,对地球辐射出X射线、紫外线、可见光及高能量的质子和电子束。随着大量高能粒子逐渐抵达地球,11月4日美国发出强地磁风暴警报。如图示意日冕仪拍摄的日冕物质抛射现象。据此完成第5~6题。
5.日冕仪拍摄时需要遮蔽光球层,是因为光球层( )
A.厚度过大
B.亮度比日冕层高
C.和日冕层相似,不易区分
D.太阳活动频繁、杂乱
6.此次日冕物质抛射对地球产生的影响可能有( )
A.产生极光现象 B.地表气温升高
C.大气降水增多 D.冬季格外寒冷
【答案】5.B 6.A [解析]第5题,太阳外部大气分层从内到外分别是光球层、色球层、日冕层;从内到外亮度由高到低,厚度由小到大,温度由低到高,所以光球层亮度最高,日冕层亮度最低,因此观测日冕需要用日冕仪遮蔽光球层,B项正确,A项错误;光球层和日冕层容易区分,C项错误;光球层的太阳活动是黑子,大体上以11年为周期,D项错误。第6题,日冕层抛射岀大量高能粒子,它使地球两极地区产生极光现象,A项正确;太阳活动对地球上的气候有一定影响,但不一定引起气温升高、降水变多或冬季寒冷,B、C、D项错误。
[知识点3、4](2023年陕西渭南期末)太阳黑子是太阳活动的主要标志,太阳黑子的数量增多,会影响我们的地球。天文学家预测2024年将发生太阳黑子大爆发,届时太阳黑子数量将大量增加。下图为太阳黑子图。据此完成第7~8题。
7.2024年之前一次的太阳黑子大爆发的时期大约是( )
A.1998年 B.2008年
C.2013年 D.2021年
8.太阳黑子大爆发对地球的影响是( )
A.我国多地发生洪涝灾害
B.在峨眉山可看到极光现象
C.南亚季风环流势力减弱
D.削弱或中断卫星通信信号
【答案】7.C 8.D [解析]第7题,太阳黑子的活动周期约为11年。由此推知,2024年之前一次太阳黑子大爆发的时期应为2013年前后,C项正确。第8题,太阳黑子大爆发会中断或削弱卫星通信信号,D项正确;黑子大爆发与洪涝灾害、季风环流没有直接关系,A、C项错误;极光发生在极地地区,而不是我国亚热带地区,B项错误。
[知识点1]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(如下图)。晴朗的白天,该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。据此完成第9~10题。
9.下列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、变化的主要动力 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
D.①③ D.②④
10.上海积极推广“太阳能屋顶计划”是因为( )
A.煤、石油等能源短缺,能源需求量大
B.是我国太阳能资源最丰富的地区
C.太阳能资源清洁可再生、能量集中
D.人口稠密,经济发达,能源蕴藏量大
【答案】9.C 10.A [解析]第9题,太阳辐射对地球的意义主要表现在对自然环境和人类活动的影响上。太阳辐射是促进地球上水、大气运动和生物活动、变化的主要动力,同时是人类生产、生活的主要能量来源。磁暴与太阳活动有关;太阳辐射是由太阳内部核反应产生的,而不是其内部核反应的能量来源。第10题,上海经济发达,能源需求量大,但当地煤、石油等能源短缺,需要利用太阳能;上海为亚热带季风气候,阴雨天多,不是我国太阳能资源最丰富的地区;太阳能能量不集中,太阳能资源虽然清洁可再生,但不是上海推广“太阳能屋顶计划”的主要原因。
[知识点3、4](2023年重庆七校期末联考)2022年10月9日7时43分,中国综合性太阳探测专用卫星夸父一号(用遥测遥感的手段观测太阳)先进天基太阳天文台卫星在酒泉卫星发射中心发射升空。夸父一号卫星台将利用太阳活动第25周峰年的契机,以“一磁两暴”为科学目标开展观测。“一磁”即太阳磁场,“两暴”即太阳上两类最剧烈的爆发现象——太阳耀斑和日冕物质抛射,并为空间天气预报提供数据支持。据此完成第11~13题。
11.夸父一号卫星监测的太阳耀斑和日冕物质抛射分别发生在太阳大气层的( )
A.光球层和色球层 B.色球层和光球层
C.光球层和日冕层 D.色球层和日冕层
12.据专家观测,2019年是太阳活动的极小年,按照太阳活动的一般规律推测,下一个太阳活动强烈的时段为( )
A.2022年或2023年 B.2024年或2025年
C.2028年或2029年 D.2030年或2031年
13.当太阳活动增强时,给该卫星正常工作带来的影响主要有( )
A.卫星被高能带电粒子流击毁
B.卫星被膨胀的太阳吞噬
C.卫星与地面系统的联系中断
D.卫星被引发的流星雨袭击
【答案】11.D 12.B 13.C [解析]第11题,结合所学知识可知,太阳大气层从内向外分为光球层、色球层和日冕层,耀斑发生在色球层,日冕物质抛射发生在日冕层,D项正确。第12题,太阳活动的周期大约是11年,2019年出现太阳活动的极小年,下一个太阳活动的极小年是2030年,则介于两个低峰之间的高值为太阳活动强烈的时段,应该是2024或2025年,B项正确。第13题,卫星与地面指挥系统的联系是经过无线电短波通信,太阳活动影响无线电短波通信,有可能导致联系中断,C项正确。
[知识点1、2]下图为安徽省南部某山地山麓与山顶太阳辐射强度图。据此完成第14~15题。
14.下列关于该地太阳辐射强度的说法,正确的是( )
A.冬半年山麓大于山顶
B.夏半年山麓小于山顶
C.1—8月山麓直线上升
D.8—12月山顶整体呈下降趋势
15.该山地太阳辐射强度最大的月份及原因,正确的是( )
A.8月,日照时间少 B.8月,晴天多
C.6月,纬度低 D.6月,阴雨天多
【答案】14.D 15.B [解析]第14题,3月21日前后至9月23日前后阳光直射北半球,是北半球的夏半年,9月23日前后至次年3月21日前后阳光直射南半球,北半球为冬半年。读图可知,9月开始至次年3月,太阳辐射强度山麓小于山顶;5—7月,太阳辐射强度山顶小于山麓;1—8月,山麓太阳辐射强度整体上升但速度不同;8—12月,山顶太阳辐射强度整体呈下降趋势,故D项正确。第15题,由图可知,8月山麓和山顶太阳辐射最强;日照时间少,太阳辐射则少;8月,我国锋面雨带通常移到华北、东北地区,该地区晴天较多,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强度较大,故B项正确。
二、不定项选择题(每小题3分,共9分)
[知识点1、2](2023年贵州贵阳期末)太阳辐射的能量是巨大的,尽管只有二十二亿分之一到达地球,但是对于地球和人类的影响却是不可估量的。下图示意南半球各纬度某时太阳辐射量分布曲线。据此完成第16~18题。
16.甲地较乙地太阳辐射量少的主要原因是甲地( )
A.纬度较高 B.海拔较低
C.离海洋近 D.云雨天多
17.此时,丙地可能观察到( )
A.极光现象 B.冰川融化
C.极夜现象 D.四季更替
18.太阳辐射对地球的影响主要有( )
A.为地球提供光和热
B.为生产活动提供能量
C.促使潮汐现象发生
D.维持地球表面的温度
【答案】16.D 17.AC 18.ABD
[解析]第16题,读图可知,甲地位于赤道附近,乙地位于30°S附近。甲地受赤道低压带影响,盛行上升气流,云雨天多;乙地位于30°附近,盛行下沉气流,天气晴朗,D项正确。第17题,读图可知,丙地太阳辐射量为零,说明此时该地区出现了极夜现象,可能会出现极光,A、C项正确;冰川在高温期融化,B项错误;四季更替出现在中纬度地区,D项错误。第18题,太阳辐射直接为地球提供光热资源,A项正确;为人类提供能源,包括煤炭、石油和天然气等矿物燃料和太阳能、风能、水能等,B项正确;太阳辐射维持着地表温度,是促进地球上的水、大气运动和生物活动的主要动力,D项正确;潮汐是由地球、月球和太阳之间的引力所引起的,与太阳辐射关系不大,故C项错误。
【B素养提升练】
一、单项选择题
下图是太阳黑子活动和地磁场活动对应关系图,上方的曲线是历年太阳黑子活动情况,下方的曲线是地磁场变动情况。据此完成第1~2题。
1.下列关于太阳黑子活动与地磁场变化的分析,正确的是( )
A.太阳黑子活动强弱与地磁场活动强弱呈正相关
B.太阳黑子活动强弱受地磁场活动状况影响
C.太阳黑子活动发生在太阳的色球层
D.地磁场活动异常可能会导致飞机、轮船的导航系统发生故障
2.下列年份太阳黑子活动可能增强的是( )
A.2019年 B.2025年
C.2022年 D.2027年
【答案】1.D 2.C [解析]第1题,由图可以看出,太阳黑子活动与地磁场活动存在相关性,但不是呈正相关。地磁场活动受太阳黑子活动影响,太阳活动增强时会抛射出大量高能带电粒子,被地磁场捕获的部分与地磁场相互作用而引起地磁场异常,甚至出现磁暴,从而影响航空、航海等部门的安全航行。太阳黑子活动发生在太阳光球层。第2题,太阳活动周期约为11年,从图中可以看出,最近一次太阳活动增强的年份大约是2000年,故接下来两次太阳活动增强的年份应该是2011年、2022年。
二、综合题
3.阅读图文材料,完成下列问题。
材料一 第十四届中国(济南)太阳能利用大会暨展览会于2019年4月2—4日在济南国际会展中心举办。本届展会以“金色阳光,清洁能源,动能转换,绿色发展”为主题,设置了光伏、光热、生物质、智慧能源及储能、节能环保及智慧照明、多能互补、产学研与金融七大主题展区。
材料二 下图为我国年太阳总辐射量分布图。
(1)本届展会以“金色阳光,清洁能源,动能转换,绿色发展”为主题,为什么说太阳能是一种绿色能源?
(2)根据图示描述我国太阳总辐射量分布的总体特征。
(3)纬度大致相当的重庆、拉萨两地的年太阳总辐射量有什么差异?分析其原因。
【答案】(1)太阳能分布广泛,各地都可进行开发利用,不存在能源运输问题;太阳能的开发利用不会造成生态的破坏,不会产生污染性的废气、废渣等,不会造成环境污染。因此被称为绿色能源。
(2)我国年太阳辐射量总体上分布不均;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)差异:拉萨年太阳总辐射量大于重庆。原因:拉萨位于青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气透明度高,对太阳辐射削弱作用弱,晴天多,日照时间长;重庆位于四川盆地,盆地地形中水汽不易散发,空气中含水汽多,阴天、雾天较多,大气对太阳辐射削弱作用强。(共54张PPT)
第一章 宇宙中的地球
第二节 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。 [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。
[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。
[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。
课前 | 必备知识 · 自主夯实
【基础清单】
一、太阳辐射对地球的影响
1.太阳概况
太阳是一颗巨大、炽热的气体星球,其主要成分是________,表面温度约为6 000 K。
氢和氦
2.太阳辐射
(1)定义:太阳源源不断地以__________的形式向宇宙空间放射能量的现象称为太阳辐射。
(2)能量来源:太阳内部的__________。
3.太阳辐射对地球的影响
(1)太阳辐射为地球提供光和热,维持着__________,是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。
(2)太阳辐射为我们生活、生产提供能量。其中煤、________等矿物燃料是地质历史时期生物固定并积累的太阳能。
电磁波
核聚变
地表温度
石油
[小提醒]风能、水能也是太阳能的转化形式。风能来自于大气运动,而太阳辐射的区域差异是引起大气运动的主要原因;水吸收太阳辐射,在空中凝结降落,落在高处获得势能,流向低处释放水能。
二、太阳活动对地球的影响
1.太阳大气的外部结构
太阳大气的外部结构从里到外分为A__________、B_________、C_________。
光球层
色球层
日冕层
2.太阳活动
(1)定义:____________的变化称为太阳活动。
(2)主要类型。
太阳黑子发生在A层上;____________和_______发生在B层上;________________发生在C层上。
(3)太阳活动强弱的标志。
____________的多少和大小,可以作为太阳活动强弱的标志。
太阳大气
太阳耀斑
日珥
日冕物质抛射
太阳黑子
(4)对地球的影响。
扰动地球的磁场和大气层,产生________、极光等现象;对卫星导航、____________、电网、航空航天等人类活动产生灾害性的影响。
[小提醒]太阳黑子不是黑色的。由于太阳黑子区域温度比光球层表面其他地方低,所以显得暗一些。
磁暴
空间通信
【名师助学】
想一想:
农业谚语“鱼靠水、娃靠娘,万物生长靠太阳”中体现了太阳辐射为地球提供什么资源?
【答案】材料中的“万物”指的是地球上所有的生命,其生长依靠的是太阳辐射中的光、热资源。
新视点:
“渔光互补”助力精准扶贫
光伏“渔光互补”项目是通过在鱼塘上方安装太阳能发电板,实现“上可发电、下可养鱼,一种资源、两个产业”的集约发展模式。该模式不但有效提高了水面资源利用效率,而且光伏阵列还可以为养的鱼、鸭等提供良好的遮阳作用,实现养殖和光伏发电互融互补,社会效益、经济效益和环境效益多赢的局面。
小应用:
某国军事演习中,红蓝两方对峙时,红方指挥部接到各雷达站报告,说雷达受到来自东方的奇怪干扰,这种干扰的方向与太阳移动方向一致,而且只出现在白天。对此,请你做出合理的解释。
【答案】太阳活动干扰电离层,影响无线电短波通信。
小科普:
极光现象
最初,极光这种神奇的现象给人们带来的并非美的享受,而是好奇和恐惧,直到19世纪中期,人们才开始意识到极光的出现与地磁场的变化有关。1958年人类首次发射火箭进入极光,鉴别出高能电子流是极光的主要激发源。现代科学认为,从现象上来说,极光是一种可以在地球高纬度地区的高空中观察到的大气发光现象。
[不定项选择题](2023年辽宁大连月考)下图为我国从阿拉伯联合酋长国迪拜引进的“智能太阳花”景观图。“智能太阳花”可以自动追踪太阳,花瓣昼开夜合且花面始终与阳光垂直,能最大程度地利用太阳辐射能发电。据此完成第1~2题。
1.下列城市中更适合推广使用“智能太阳花”发电的是( )
A.乌鲁木齐 B.重庆
C.哈尔滨 D.贵阳
2.下列关于太阳辐射的叙述,正确的是 ( )
A.可直接为地表提供光能、热能
B.能量来源于内部核裂变反应
C.为大气和水体运动提供动力
D.以电磁波形式向外辐射能量
【答案】1.A 2.ACD
[解析]第1题,重庆、贵阳阴雨天气较多;与哈尔滨相比,乌鲁木齐晴朗天气更多,日照时间长,更适合推广使用“智能太阳花”发电,A项正确。第2题,太阳辐射的巨大能量来源是内部的核聚变反应而不是核裂变反应,B项错误。太阳直接为地表提供光能和热能,维持地表温度,为生物繁衍生长提供能量以及为大气和水体运动提供动力,以电磁波形式向外辐射能量,A、C、D项正确。
读太阳黑子与温带乔木年轮相关性曲线图,完成第3~5题。
3.图中年轮宽度与太阳黑子相对数之间的关系是 ( )
A.呈正相关 B.呈负相关
C.成反比 D.没有相关性
4.此图所反映的问题是 ( )
A.太阳活动影响地球气候
B.太阳活动发射的电磁波扰动地球的电离层
C.太阳活动时抛出的带电粒子流扰动地球磁场,产生磁暴现象
D.太阳活动时,太阳风使两极地区出现极光,从而影响中高纬度地区树木的生长
5.在“黑子峰年”(黑子数达到极大值的年份),下列行为能有效防范其影响的是 ( )
A.增加户外活动,增强皮肤的活力
B.加强监测和预报,做好应急准备
C.清除“宇宙垃圾”,保持太空清洁
D.扩大电信网络建设,保持网络通畅
【答案】3.A 4.A 5.B
[解析]第3题,由图可以看出,太阳黑子相对数越多,树木年轮宽度就越大,二者呈正相关。第4题,此图说明了太阳黑子相对数的变化对树木生长的影响,而地球气候是影响树木生长的主要因素。第5题,“黑子峰年”即太阳活动强烈的年份,应加强监测和预报,做好相关应急准备。
课堂 | 关键能力 · 探究提升
【情境探究】
太阳辐射对地球的影响
“蜀犬吠日”的出处为唐朝柳宗元的《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。”原意是四川多雨,很少见到太阳,太阳一出来狗便狂叫不止。
(1)结合材料请说出“蜀之南,恒雨少日”的原因。
【答案】四川盆地空气潮湿,天空多云;四周群山环绕,中间平原的水汽不易散开。
(2)假如你是一位太阳能热水器的营销者,在只考虑自然因素的情况下,在成都、重庆两城市营销,市场前景是否广阔?为什么?
【答案】市场前景不广阔。因为“蜀犬吠日”在一定程度上反映出成都和重庆所在地区太阳能资源不丰富,不利于太阳能热水器的推广。
【整合提升】
1.太阳辐射对人类生产、生活和地理环境的影响
太阳辐射的纬度分布差异对地理环境的形成变化有着重大的影响,如右图所示。
2.我国太阳辐射的空间分布
(1)总体特征。
我国年太阳辐射总量的分布,从总体上看,是从东部沿海向西部内陆逐渐增多。高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。
(2)特例分析。
太阳能最丰富地区:青藏高原。原因:海拔高,空气稀薄;空气中水汽少,尘埃少,透明度好;日照时间长,太阳辐射强。太阳能贫乏地区:四川盆地、云贵高原等。原因:阴雨天多、云雾大,较多地削弱了太阳辐射。
“五看法”分析影响太阳辐射的因素
一看纬度高低:纬度低,太阳高度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱。
二看天气:天气晴朗,阴天少,日照时间长,太阳辐射多;反之,太阳辐射少。
三看大气透明度:大气透明度好,尘埃杂质少,太阳辐射强;反之太阳辐射弱。
四看日照时长:日照时间长,获得太阳辐射强,日照时间短,获得太阳辐射弱;夏半年高纬度地区白昼时间长,从而可以弥补因太阳高度低而损失的能量。
五看地势:地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,日照强度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱。
【学以致用】
[考向1:太阳辐射对地球的影响]
(2023年湖南娄底期末)文学作品《晒太阳》中有这样一段描述:“我喜欢在冬天晒太阳。记得小时候,在大山深处的老家,冬天很冷,乡亲们也很喜欢晒太阳。碰上晴日,农活也忙完了,门前的晒谷坪里,篱笆旁,田埂边,山坡上……三三两两,成群结队,男女老少都出来晒太阳。”据此完成第1~2题。
1.该文学作品中描述的晒太阳中的阳光 ( )
A.全部来自太阳日冕层
B.通过核裂变的方式产生
C.是地球接受总量的二十二分之一
D.以电磁波的形式传播到地球
2.与该文学作品中人类对阳光的利用方式一致的是 ( )
A.太阳能灶 B.天然气炉灶烧菜
C.太阳能路灯 D.冬季烧煤取暖
【答案】1.D 2.A
[解析]第1题,晒太阳中的阳光即太阳辐射,来自太阳的内部圈层,通过核聚变的方式产生,以电磁波的形式向外辐射能量,地球仅仅接受到太阳辐射总量的二十二亿分之一,A、B、C项错误,D项正确。第2题,该文学作品中的晒太阳是对太阳光的直接利用,是太阳直接为人类提供光和热。太阳能灶通过聚光镜把太阳能收集起来用于做饭、烧水,是对太阳能的直接利用,与文中的晒太阳原理一致,A项正确;天然气和煤炭是地质历史时期生物固定并积累的太阳能,B、D项错误;太阳能路灯是把太阳能转换为电能,C项错误。
[考向2:影响太阳辐射的因素]
太阳辐射强度是指单位时间到达地面的太阳辐射的多少。如图是北京、成都、昆明和上海四城市的太阳辐射年变化图。读图,完成第3~4题。
3.图中表示上海的曲线是 ( )
A.① B.②
D.③ D.④
4.曲线③甲处太阳辐射强度较弱的原因是 ( )
A.正午太阳高度小 B.阴雨天较多
C.白昼时间短 D.海拔高度小
【答案】3.B 4.B
[解析]第3题,结合所学知识可知,四川盆地为我国太阳辐射低值中心,故①为成都;上海阴雨天气比北京多,故太阳辐射强度低于北京,昆明纬度比北京低,冬季正午太阳高度大,且白昼时间长,冬季昆明的太阳辐射强度大于北京,故②为上海、③为北京、④为昆明。第4题,③为北京,甲处正值7月,此时北京正午太阳高度大,白昼时间长;此时华北地区此时多雨,北京降雨天气多,太阳辐射弱;海拔高度不影响太阳辐射的季节变化。
【情境探究】
2022年9月27日,地球夜空上演木星冲日天文奇观,即木星、地球和太阳几乎排列成一条线,地球位于太阳与木星之间。2022年10月26日晚间,美国国家航空航天局(NASA)捕捉到太阳的“微笑”照片,但“微笑”的背后可能预示着一场太阳风暴,有可能使地球受到袭击。
太阳活动对地球的影响
下图为太阳系模式图及太阳“微笑”图。
(1)依次写出图中木星与地球对应的字母。
【答案】E、C。
(2)判断材料中的太阳风暴所属的太阳活动类型及所处的太阳大气层的位置。
【答案】类型:太阳风。位置:日冕层。
(3)推测太阳风暴强烈发展可能对地球造成的影响。
【答案】影响:干扰电离层,影响地球上的短波通信;产生磁暴现象;两极地区产生极光现象。
【整合提升】
1.图解太阳大气层的结构与太阳活动
太阳风和日冕物质抛射
太阳风是太阳大气释放出来的高速带电粒子流,太阳大气每时每刻都在释放;日冕物质抛射表现为日冕结构在几分钟至几小时内发生明显变化,向外抛射大量带电粒子。
2.太阳活动对地球的影响
活动类型 形态 活动特征 对地球的影响
太阳黑子 黑斑点 温度比光球层表面其他区域低 ①太阳黑子、耀斑增多→电磁波扰动地球大气层→无线电短波通信受影响;②太阳大气抛出高能带电粒子→扰乱地球磁场→产生磁暴现象;③太阳大气抛出高能带电粒子→与极地高空大气碰撞→出现极光
太阳耀斑 大而亮 的斑块 色球层太阳大气高度集中的能量释放过程 日珥 喷射的气体,呈弧状 日冕物质抛射 带电粒子脱离太阳飞向宇宙空间
“数字法”记忆太阳活动
一个特征——太阳活动具有周期性。
两种重要标志——太阳黑子和太阳耀斑。
三个层次——太阳活动发生在太阳大气的光球层、色球层和日冕层。
四种影响——太阳活动可导致地球上的气候变化、电离层受干扰、磁暴现象、极光现象。
【学以致用】
[考向1:太阳大气层的结构]
(2022年河北衡水期末)2021年共有两次日食,分别是一次日环食和一次日全食。其中日环食可在中国地区观测到,日全食中国地区不可见。如图为日全食图片。读图,完成第1~3题。
1.日全食发生时看不到的太阳大气层是 ( )
A.光球层 B.色球层
C.日冕层 D.对流层
2.太阳最外层大气出现的规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象是 ( )
A.黑子 B.耀斑
C.日冕物质抛射 D.日珥
3.观测到日全食的地区 ( )
A.能观察到月球的光亮
B.无线电短波中断
C.可以欣赏到美丽的极光
D.太阳辐射急剧减弱
【答案】1.A 2.C 3.D
[解析]第1题,日全食发生时,月球处在太阳和地球之间,月球挡住的是太阳大气层的最里层——光球层,而位于太阳大气层外部的色球层、日冕层可以看到,A项正确。第2题,太阳最外层大气是日冕层,日冕物质抛射表现为日冕结构在几分钟至几小时内发生明显变化。它使大范围日冕受到扰动,破坏了太阳风的流动,是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象。C项正确。第3题,日全食发生时,月球处在太阳和地球之间,因此能看到月球的背面,但不能看到月球反射太阳光的光亮,A项错误;太阳被月球挡着,到达地球的太阳辐射减少,对地球的电离层影响减弱,因此不会产生无线电短波中断的现象,B项错误;日全食时,太阳被月球挡着,太阳到达地球的能量减弱,一般不会有极光现象,C项错误;太阳被月球挡着,使到达地球的太阳辐射急剧减弱,D项正确。
[考向2:太阳活动对地球的影响]
(2023年辽宁沈阳月考)2022年10月9日7时43分,中国在酒泉卫星发射中心成功将夸父一号先进天基太阳天文台卫星发射升空。夸父一号的科学目标简称为“一磁两暴”,“一磁”即太阳磁场,“两暴”即指太阳耀斑爆发和日冕物质抛射。据此完成第4~5题。
4.“两暴”的共同特点是 ( )
A.位于色球层 B.寿命较长
C.危害空间通信安全 D.肉眼可见
5.我国利用夸父一号观测“一磁两暴”的主要目的是 ( )
A.避免燃气管道爆炸 B.预测空间灾害性天气
C.减轻地质灾害危害 D.扩大可观测宇宙范围
【答案】4.C 5.B
[解析]第4题,据材料可知,“两暴”即指耀斑爆发和日冕物质抛射,它们抛射的带电粒子可以干扰电离层,影响无线电短波通信,危害空间通信安全,C项正确。第5题,夸父一号卫星将研究“一磁两暴”的形成、演化、相互作用、彼此关联等,为影响人类航天、通信、导航等高科技活动的空间灾害性天气预报提供支持,B项正确。
拓展 | 素养提升 · 增效培优
【教材疑难助解】
教材第8页 引入
太阳辐射直接或间接地为人们的生产、生活提供能量;太阳辐射为地球提供光和热,维持着地表温度,是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。太阳活动也会对地球环境和人们的生产、生活产生一定的影响,如影响地球气候、影响通信、产生磁暴等。
教材第9页 思考
读图1.12和图1.13可知,生物量与太阳年总辐射量的分布呈正相关关系,后者决定前者。低纬度地区太阳年总辐射量大,热带雨林植物生长旺盛,生物量大。中高纬度地区太阳年总辐射量相对较小,植物生长较慢,生物量相对较小。太阳年总辐射量的大小在一定程度上决定了植被的生长状况,植被的生长状况又是对不同地理环境的反映。
教材第13页 活动
1.对照图中波谷在横坐标上的位置,可计算出相邻的两个波谷的时间间隔约为11年。
2.读图可知,图b中最左侧波谷的年份约为1710年,最右侧波谷的年份约为2010年;两个年份间一共出现27个波峰,计算可知,相邻两个波谷间的平均时间间隔约为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。
【课外实践探究】
探究太阳大气色球层和日冕层的观察方法
太阳大气的温度由里向外越来越高,由于色球层发出的可见光总量不及光球层的千分之一,日冕层的亮度仅为光球层的万分之一,因此我们平时用肉眼看到的“圆盘”是太阳大气的光球层。在不借助天文观测仪器的情况下,我们只能在日全食时才能看到太阳大气的色球层和日冕层。尽管发生日食的时候太阳的光芒比平时微弱许多,但此时它的能量通过人眼的晶状体汇聚起来以后,同样会对视网膜造成永久性的伤害,使眼睛失明。那么,请同学们思考一下,有没有一些简易安全的方法在日全食时观测太阳大气的结构呢?
第一步:利用网络和相关资料查询观察时的注意事项、观察方法。
第二步:课堂分组讨论。
第三步:师生归纳总结,展示讨论结果。
方法一:找几张完全曝光的底片(照相机底片、X光底片等)重叠在一起,这样便会减弱观察时阳光的强度,使眼睛得到保护。你可以随着日食的进行,增减底片的数量,只要不觉得太阳光很刺眼就行了。
方法二:原理和方法一相同。可以找几张计算机软盘,将外面的封套去掉,只用里面的磁片;或者找一张CD光盘,也会起到同样的作用。使用方法和底片一样。
方法三:找一块干净的玻璃,用蜡烛(或者其他点燃后会冒烟的东西,没有的话用墨汁涂抹也行,但缺点是不太均匀)将玻璃熏黑,然后透过熏黑的玻璃观测太阳就可以了。
方法四:找一个脸盆,盛入半盆水,然后兑入一些墨汁,这样便可观测太阳在水盆中的倒影,间接地减弱了太阳光线的能量。
方法五:利用小孔成像的方法来观测日食同样是安全的。先找一个比较结实的长方形纸盒,去掉两头,使之变成一个空筒,在纸筒的一端覆盖上一层铝箔,铝箔的中间事先用针尖扎个小孔,纸筒的另一端用一张玻璃纸覆盖好,这样就做好了一个简易的观测器。观测的时候,将小孔对着太阳,这样就会在另一端的玻璃纸上看到日食的像。