专题1.2太阳对地球的影响（讲）-2017-2018学年高一地理同步精品课堂（提升版）（新人教版必修1）

【课标分解】
1．识记太阳辐射的能量来源，了解太阳大气的分层、太阳活动的概念及类型。
2．理解太阳辐射对地球的影响及太阳活动的主要特征。　
3．运用资料分析太阳辐射的分布及影响因素，说明太阳活动对地球的影响。
【核心突破】
核心要点一
太阳辐射及其影响
1．太阳辐射的分布规律及影响因素
到达大气上界的太阳辐射和到达地面的太阳辐射是不相同的。具体分析如下图所示：
结合图示可以得出：①到达大气上界的太阳辐射的分布规律为由低纬向高纬递减；②影响太阳辐射的主要因素是纬度；③到达地面的太阳辐射除受纬度的影响外，还受大气状况、季节、地面状况等的影响。
2．太阳辐射对地球环境的形成和变化的影响
太阳辐射是维持地表温度，促进地球上的水循环、大气环流、生物活动和变化的主要能量来源，其过程如下：
3．太阳辐射对人们生产和生活的意义
太阳辐射能是人类日常生活和生产所用的主要能源，目前人类所使用的能源大部分都直接或间接来源于太阳能，具体表现如下：
4.影响太阳辐射分布的因素
影响因素
原因
日照时数
纬度
极圈以内地区有极昼、极夜现象，极圈以外地区夏季日照时数多于冬季(赤道除外)
地势
一般地势高的高原日照时数多于地势低的盆地
天气
多阴雨天气的地区，日照时数少；多晴朗天气的地区，日照时数多
年太阳辐射总量
纬度
纬度低，正午太阳高度大，获得太阳辐射多
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
天气
晴天多，到达地面的太阳辐射多
【知识拓展】
1.开氏温度标度是用一种理想气体来确立的,它的零点被称为绝对零度。根据动力学理论,当温度在绝对零度时,气体分子的动能为零。为了方便起见,开氏温度计上的刻度单位与摄氏温度计上的刻度单位相一致,也就是说,开氏温度计上的一度等于摄氏温度计上的一度,水的冰点摄氏温度计为0℃,开氏温度计为273.15K。学%
(2)太阳辐射:太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量,这种现象被称为太阳辐射。它向宇宙空间放射的能量只有朝向地球的那一部分供给了地球,这部分能量只占太阳辐射总量的二十二亿分之一。据计算,每分钟太阳辐射向地球输送的能量大约相当于燃烧4亿吨煤产生的热量。
2.电磁波是自然界中的物体向外传送能量的形式。无线电波、红外线、可见光、紫外线等都是电磁波。电磁波在真空中的传播速度约为30万千米/秒。
【深度思考】
1．有同学结合教材内容作出结论“太阳辐射有百利而无一害”。这种看法是否正确？为什么？
2．太阳辐射强的地区热量一定丰富。对不对？为什么？
3．如何理解“煤是太阳提供的能源”？
【答案】煤是地质时期被生物固定以后积累下来的太阳能。
【方法技巧】
1.太阳高度角与太阳辐射的关系
结合①可得：太阳高度角愈大，等量的太阳辐射散布的面积愈小，光热越集中，地表单位面积上获得的太阳辐射能愈多，太阳辐射强度就愈大；反之愈小。
②太阳高度角愈大，太阳辐射所经过的大气的路程愈短，被大气削弱的太阳辐射愈少，到达地面的太阳辐射就愈多，反之愈少。
2.图示法理解影响地表获得太阳辐射能多少的因素
3.影响太阳辐射的因素
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，具体的影响因素如下：
(1)纬度：纬度低，太阳高度大，太阳辐射强；纬度高，太阳高度小，太阳辐射弱。
(2)天气：天气晴朗，阴天少，日照时间长，太阳辐射强；反之，太阳辐射弱。
(3)地势：地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小，日照强度大，太阳辐射强；反之太阳辐射弱。
(4)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。
【拓展探究】太阳辐射差异的影响因素分析
(1)首先要分析纬度因素，纬度因素决定太阳高度角和昼夜长短，太阳高度角是影响太阳辐射强度大小的最主要因素，如海南岛和东北地区比较，主要是纬度差异的结果。
(2)其次要看地势和天气状况，纬度相同或相差较小的地区，要分析地势和天气状况的差别。如海南岛、台湾东侧年太阳辐射总量少于西侧，主要是降水天气不同的结果。青藏高原和四川盆地的太阳辐射量
的差异，在于地势差别太大。
(3)最后还要根据具体条件，看大气的透明程度。
【典例剖析】
【例1】上海十万个太阳能屋顶计划研究是在世界自然基金会和上海市经委的支持下，由上海交通大学太阳能研究所承担的太阳能应用项目课题，因地制宜地制定了上海太阳能屋顶发展计划。据此回答(1)～(2)题。
(1)上海积极推广“太阳能屋顶计划”是因为(　　)
A．常规能源短缺，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．上海人口稠密，经济发达，能源需求量大
(2)太阳辐射的主要作用是(　　)
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
【答案】(1)A　(2)C
【针对练习】
交通的十字路口处，我们经常见到如图所示的太阳能交通信号灯。据此完成1～2题。
1.有人注意到在某一星期的白天中，同一太阳能交通信号灯的亮度会出现变化，你认为影响因素主要是(　　)
A．海拔
B．电网供电
C．阴晴状况
D．交通流量
2.下列哪一城市大量设置这种交通信号灯效果会更好(　　)
A．拉萨　　　　　　　　
　B．重庆
C．大庆
D．海口
3.下图是世界太阳总辐射量分布图，读图回答下列问题。
(1)世界太阳辐射强度较高的①、②区域是________和________，这两个区域的太阳辐射强度均高于赤道地区，其共同原因是______________________________。
(2)C的值大约是_______。它大于B的原因主要是_____________________________。
(3)人们观测得出结论，城市的太阳辐射量往往低于郊区，你认为造成这种现象的主要原因有哪些？
(4)A、B的纬度值应为37°N，A的太阳辐射强度季节变化较大的原因是什么？
【答案】
(1)青藏高原　撒哈拉沙漠(西亚和北非)　大气对太阳辐射削弱少
(2)160～180　纬度低，太阳高度角大。
(3)城市的雨岛效应，多雾；大气尘埃多，对太阳辐射散射作用强。
(4)A地属于地中海气候，夏季太阳高度角大，白昼时间长；受副热带高气压控制，炎热干燥，对太阳辐射削弱少。冬季太阳高度角小，白昼短；受西风带影响，多阴雨天气，对太阳辐射削弱多。
核心要点二
太阳活动对地球的影响
1.太阳大气的结构及特征比较
2.太阳活动的表现形式
太阳活动
出现层次
表现
形成原因
活动周期
互相关系
黑子
光球层
光球表面常出现的一些黑斑点
是光球上的旋涡，温度比其他地方低
11年
耀斑随黑子的变化同步起落，体现了太阳活动的整体性
耀斑
色球层
某些区域有时会出现大而亮的斑块
是太阳大气高度集中的能量释放过程
11年
3.太阳活动对地球的影响
项目
影响
防御
扰乱地球电离层
太阳活动增强时发出的电磁辐射和高能带电粒子流强烈干扰高空的电离层，影响无线电短波通信，甚至会使各类无线电通信产生短时间的中断现象
世界各国和我国都十分重视对太阳活动的观测和预测，力图把太阳活动可能造成的不利影响降到最低程度
干扰地球磁场
当太阳活动增强时，来自太阳的高能带电粒子流，会干扰地球磁场，产生磁针剧烈震动而不能正确指示方向的“磁暴”现象
产生极光
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，从而出现美丽的极光
自然灾害
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
【活动探究】
2016年8月8日科学网消息：在英国皇家天文学会日前召开的会议上，英国科学家瓦伦蒂娜·扎尔科夫预测，太阳活动在第26个太阳活动周，也就是2030年会减弱至当前活动周峰值的40%，届时地球将很有可能进入小冰期。对此，有媒体将该结论解读成太阳“休眠”。
探讨1：太阳活动现象主要出现在太阳的内部还是外部？各有什么具体的表现？
探讨2：太阳活动的主要标志是什么？其一般的活动周期约是多少？
【提示】　黑子和耀斑是太阳活动的主要标志，其一般的活动周期约是11年。
探讨3：材料中显示了太阳活动对地球的影响是什么？
【拓展探究】
1.太阳辐射的分布
太阳直射点在地球上的南北移动，导致全球获得太阳辐射能的多少存在地区和季节差异。就全球而言，太阳辐射能大体从低纬向高纬递减，但不同的季节表现出的结果并不相同。
就我国而言，青藏高原因海拔高、空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用微弱，获得的太阳辐射能最多，而四川盆地因多云、雾、雨天气，获得的太阳辐射能最少。
2.太阳活动如何影响无线电短波通信短波通信的信道是电离层,电磁波通过电离层反射传播信息,而电离层又是由太阳辐射的电磁波和射线撞击大气层形成的,所以电离层容易受太阳辐射的影响。当太阳活动激烈时,电离层的厚度也发生很大的变化,因此影响信道传播特性;而长波不是通过电离层反射传播信息所以不受影响,长波一般是通过地球表面传播。
3.中国太阳年辐射总量的分布特点及因素分析
(1)总体特征
我国太阳能资源的时空分布差异较明显，高值和低值的中心都处在北纬22°～35°之间，高值的中心在青藏高原，低值的中心在四川盆地。北纬30°～40°地区，随纬度增高太阳辐射能增加。而北纬40°以北，由东向西太阳辐射能逐渐增加，呈东西向分布。
我国太阳能分布的高值和低值中心均位于北纬22°～35°，在北纬30°～40°地区，随纬度增高太阳辐射能增加，北纬40°以北，由东向西太阳辐射能逐渐增加。具体分布如下图所示：
(2)特例分析
青藏高原成为太阳辐射的高值中心，主要是因为：①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。②大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射能量多。
四川盆地为低值中心，其原因在于：盆地地形，水汽不易散发，空气中含水汽的量多，阴天、雾天较多，对太阳辐射削弱作用强，从而造成日照时间短，日照强度弱，太阳能资源匮乏。
【方法技巧】
歌诀法记忆太阳活动及其影响太阳不稳定,时常有活动。光球有黑子,色球耀斑强。活动剧烈时,地球受影响。先是气候变,还能扰磁场。干扰电离层,短波受影响。太阳风一吹,极空现极光。
【典例剖析】
【例2】读图，回答下列问题：
(1)此图表示了北半球A、B两个观测站统计的______和______的相关性。
(2)A、B图中，______图要素呈正相关，______图要素呈负相关。
(3)从图所示的统计分析，世界上许多地区降水量的年际变化都与黑子的______年周期有一定的关联。
(4)上图表明了太阳活动(　　)
A．对地球电离层的影响　　　　
B．对地球磁场的影响
C．对地球气候的影响
D．对地球极区的影响
(5)根据所学知识，你认为应加强对太阳活动的研究和预报的部门是(多选)(　　)
A．通信部门
B．航天部门
C．冶金工业部门
D．气候研究部门
【答案】(1)太阳黑子　年降水量　(2)A　B　(3)11　(4)C(5)ABD
【针对练习】
4.读图回答下列问题。
(1)太阳黑子出现在太阳大气层中的　　　　层，它的多少和大小，可以作为　　　　强弱的标志。
(2)不同地区年平均降水量与太阳黑子相对数的相关性不同，其中两者变化完全呈正相关关系的是
(　　)
A.70°N～80°N
B.60°N～70°N
C.50°N～60°N
D.低纬度地区
(3)由此可以看出，太阳活动不仅对地球磁场、电离层产生影响，同时还对地球　　　　产生影响。
(4)为了预防太阳活动对地球的不利影响，我们应该采取哪些措施？
【答案】(1)光球　太阳活动
(2)A　(3)气候
(4)加大科学研究力度，加大资金投入，建立完善的预报体系，加强国际间的合作。
5．当太阳风暴到达地球时，地球上具有可降低太阳活动对其影响的保护层是(　　)
①水圈　②大气圈　③岩石圈　④地球磁场
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
【解析】太阳活动对地球产生的影响有对地球气候的影响，对地球电离层的影响，对地球磁场的影响。所以地球大气层和地球磁场可降低太阳活动的影响，起到保护地球的作用。
【答案】D
6.读“我国部分地区太阳总辐射量图”和“我国某些城市的地理纬度与年平均日照时数表”，分析回答下列问题。
城市
年平均日照时数
地理纬度(北纬)
南京
2
182.4
32°04′
上海
1
986.1
31°12′
成都
1
211.3
30°40′
杭州
1
902.1
30°20′
宁波
2
019.7
29°54′
拉萨
3
005.1
29°43′
(1)①图示各省级行政中心中，　　　　的年太阳总辐射量最高，原因是　　　　　　。
②在直辖市中，　　　　市的年太阳总辐射量最低，原因是　　　　　　
。
③图中台湾岛西侧的年太阳总辐射量比东侧　　　　，原因是　　　　　
　。
(2)由上表所列数据可以推知，在这些地区中，我国最能有效直接利用太阳能的城市是　　　　。
【答案】(1)①拉萨　青藏高原地势高，大气稀薄，晴天多，纬度位置较低
②重庆　雨雾天较多，削弱了太阳辐射
③高　东部是迎风坡，雨天多，对太阳辐射起到了削弱作用
(2)拉萨