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太阳对地球的影响
第一章 第二节
视频引自科幻电影《流浪地球》
请思考:
影片中的太阳发生了什么变化,对地球上的地理环境和人类活动产生了什么影响?
新课导入
运用图像、视频等资料,说明太阳辐射对地球的重要意义。
通过讨论,举例说明太阳对人类生产、生活的影响。
运用示意图和有关资料,描述太阳大气层的结构和主要的太阳活动现象。
分析归纳太阳活动对地球的影响。
形状:
巨大的球体
主要成分:
气体氢、氦
日地距离:
1.5亿km
太阳是太阳系的中心恒星。太阳一词是中国人的叫法。中国古代哲学理论中,万物分阴阳。因为白天为阳,且“太”是“至”、“极致”的意思。 所以太阳是“阳的极致”的意思
表面温度:
6000K
(一)太阳概况
一、太阳辐射对地球的影响
(二)太阳辐射的概念及其形式
太阳源源不断地以电磁波的形式向外四周释放能量的现象称之为太阳辐射。
太阳辐射的能量,来自于太阳内部的核聚变反应。到达地球的是二十二亿分之一。
(三)太阳辐射对地球的影响
①万物生长靠太阳
思考
生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系?
1.到达大气上界太阳辐射的分布有什么规律?
太阳辐射大致随纬度的增加而减少。
图1.12北半球大气上界太阳辐射的分布
思考
生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系?
2.热带雨林和亚寒带森林生物量有什么差异?
热带雨林的生物量远远大于亚寒带针叶林。
生物量0.8kg/(m2·a)
生物量2kg/(m2·a)
生物量9kg/(m3)
生物量27kg/(m3)
稀疏、针叶、树冠小
茂密、阔叶、树冠大
思考
生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系?
3.问题1和2的结论有没有相关性?
以上两个结论是密切相关的。一般,太阳辐射越多的地区,生物量也多。
生物量9kg/(m3)
生物量27kg/(m3)
②直接为人类提供光热能
太阳能光伏电站利用太阳能电池板方阵直接转换为电能。世界上很多国家都建设了大规模的太阳能光伏电站。图为我国柴达木盆地中的太阳能电池板方阵,装机容量达2000多兆瓦。
(三)太阳辐射对地球的影响
③为人类间接提供化石燃料
(三)太阳辐射对地球的影响
④为地球上物质的循环和运动提供动力
(三)太阳辐射对地球的影响
(四)影响太阳辐射的因素
①纬度:与太阳辐射呈负相关。纬度越低,一般情况下太阳高度角越大,太阳辐射越强。
②海拔(地势):与太阳辐射正相关
海拔高空气稀薄,对太阳辐射的削弱作用弱。
③云层厚度(天气、空气质量):与太阳辐射呈负相关。云层越厚,削弱作用越弱,太阳辐射越强。
④昼长:与太阳辐射呈负相关。一般昼越长,太阳辐射越强。
影响太阳辐射的因素
纬度
海拔(地势)
云层厚度
昼长
与太阳辐射负相关
与太阳辐辐射呈正相关
与太阳辐射呈负相关
与太阳辐射呈正相关
小结
因素 原因
纬度 纬度低,正午太阳高度大,获得太阳辐射多(赤道地区)
地势 地势高,大气稀薄,透明度高,固体杂质、水汽少,到达地面的太阳辐射多(西藏“日光城”拉萨)
天气 多阴雨天气的地区,到达地面太阳辐射少;多晴朗天气的地区,到达地面太阳辐射多(贵阳、四川盆地)
昼夜长短 白昼时间越长,太阳辐射量越多(北半球夏季)
小结
光球层
色球层
日冕层
核心区域
温度由内向外递增
亮度由外向内递增
肉眼可见,厚度约500km,地球上的光多由光球发出。
日全食可见,厚度数千km,成玫瑰色,平时需借助天文望远镜观察。
日全食可见,厚度延伸到几个太阳半径,亮度小,平时需用特制的日冕仪才能观察。
(一)太阳的大气结构
二、太阳活动对地球的影响
黑子—光球层
太阳活动强弱的标志
温度相对较低区域,颜色比周围深,黑子数量有周期性变化。
三、太阳活动及其对地球的影响
耀斑/色球爆发—色球层
大多数耀斑与太阳黑子活动相关
温度相对较高区域,一个耀斑短期内可以发出相当于十亿颗氢弹爆炸所产生的能量。
(二)太阳活动类型
色球层—日珥
剧烈的太阳活动
喷射的气体呈弧状,日全食时可用肉眼观测到。日珥爆发时会喷射大量带电粒子。
日冕层—日冕物质抛射
规模最大、程度最剧烈的太阳活动
日冕结构在几分钟到几小时内发生明显变化,向外抛射带电粒子,破坏太阳风的流动。
太阳大气不断释放高速带电粒子流,这种带电粒子流称为太阳风。正常情况下,地球的磁场能够阻挡太阳风,使地球免收太阳风的危害。
太阳风
(三)太阳活动对地球的影响
当太阳黑子和耀斑增多时,其发射的电磁波进入地球大气层,会引起大气层扰动,使地球上无线电短波通信受到影响,甚至出现短暂的中断。
①干扰无线
太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场,使地球磁场突然出现“磁暴”现象,导致罗盘指针剧烈颤动,不能正确指示方向。
②磁暴现象
如果太阳大气抛出的高能带电粒子高速冲进两极地区的高空大气,并与那里的稀薄大气相互碰撞,还会出现美丽的极光。
③极光现象
近几十年的研究还表明,地球上许多自然灾害的发生与太阳活动有关,如地震、水旱灾害等。
④自然灾害
(1)找出相邻两个波谷之间的时间间隔。
活动探究—分析太阳黑子变化周期
太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。下图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。
10年
13年
10年
1976年
1986年
1996年
2009年
活动
(2)找出最左侧和最右侧波谷的年份,数出这两个年份间波峰的个数,计算相邻两个波谷间的平均时间间隔。
活动
活动探究—分析太阳黑子变化周期
太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。下图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。
300年
1710年
2010年
27个波峰
太阳黑子变化规律:
平均时间间隔(T)为300年/27次=11年/次
活动
活动探究—分析太阳黑子变化周期
太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。下图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。
300年
1710年
2010年
27个波峰
(3)对比1、2两题的计算结果,总结太阳黑子数的变化规律。
1、2两题的计算结果大致相同,太阳黑子数约以11年为周期波动变化,两个波谷或波峰之间的时间间隔约为11年,即太阳黑子数的变化周期约是11年。
太阳对地球的影响
太阳辐射对地球的影响
太阳活动对地球的影响
太阳概况
太阳辐射的概念及其形式
太阳辐射对地球的影响
影响太阳辐射的因素
太阳的大气结构
太阳活动类型
太阳活动对地球的影响