第二節(jié)

太陽(yáng)對(duì)地球的影響案例研究——空間天氣空間天氣指太陽(yáng)到距離地球表面30千米以上這個(gè)廣袤的空間，由太陽(yáng)活動(dòng)引起的瞬時(shí)或短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的環(huán)境狀態(tài)變化。案例研究——空間天氣空間天氣有好、差和惡劣之分。好的空間天氣指行星際空間處于相對(duì)平靜的狀態(tài)，有利于運(yùn)載火箭正常發(fā)射、衛(wèi)星正常運(yùn)行等，人類活動(dòng)不受干擾；差的空間天氣指行星際空間受到不同程度的擾動(dòng)，但擾動(dòng)的規(guī)模和強(qiáng)度都不大，不會(huì)造成嚴(yán)重的影響；惡劣的空間天氣指行星際空間發(fā)生劇烈變化，如出現(xiàn)日冕物質(zhì)拋射、大的耀斑爆發(fā)、磁暴等現(xiàn)象。惡劣的空間天氣，會(huì)對(duì)人類造成廣泛的、多方面的影響，如衛(wèi)星失效、通信中斷、導(dǎo)航失靈、電網(wǎng)癱瘓等，由此導(dǎo)致的社會(huì)秩序混亂，則使災(zāi)害的后果更加難以預(yù)測(cè)。案例研究——空間天氣案例研究——空間天氣國(guó)家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心負(fù)責(zé)空間天氣預(yù)報(bào)?？臻g天氣預(yù)報(bào)的主要內(nèi)容包括：一是太陽(yáng)活動(dòng)，如太陽(yáng)黑子數(shù)、耀斑、高速太陽(yáng)風(fēng)等；二是行星際空間天氣，如太陽(yáng)風(fēng)狀態(tài)、行星際磁場(chǎng)的大小和方向等；三是地球空間天氣，如磁暴、太陽(yáng)風(fēng)、極光現(xiàn)象、電離層狀況等。預(yù)報(bào)的空間天氣指數(shù)包括短波收聽(tīng)指數(shù)、信鴿飛行指數(shù)和衛(wèi)星導(dǎo)航指數(shù)。一、太陽(yáng)輻射對(duì)地球的影響物質(zhì)組成：熾熱的氣體球主要成分：氫、氦表面溫度：約6000K核心溫度：約15000000K結(jié)構(gòu)：從里到外依次分為光球?qū)?/p>

、色球?qū)雍腿彰釋?。外部圈層：我們平時(shí)所看到的是太陽(yáng)的大氣層太陽(yáng)概況太陽(yáng)輻射：太陽(yáng)源源不斷地以電磁波的形式向四周放射能量的現(xiàn)象能量來(lái)源：太陽(yáng)內(nèi)部在高溫、高壓狀態(tài)下，發(fā)生核聚變反應(yīng)，釋放出巨大的能量雖然只有約二十二億分之一的太陽(yáng)輻射到達(dá)地球，卻給地球帶來(lái)了不可估量的影響。太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射的電磁波波長(zhǎng)范圍主要在0.15～4.0微米，其中波長(zhǎng)在0.4～0.76微米的稱為可見(jiàn)光。太陽(yáng)輻射能主要集中在可見(jiàn)光部分，約占太陽(yáng)輻射總量的50%。太陽(yáng)輻射太陽(yáng)為地球提供光和熱。地球上的能量絕大部分直接或間接來(lái)自太陽(yáng)，如煤炭、石油資源是地質(zhì)時(shí)期儲(chǔ)存的太陽(yáng)能。太陽(yáng)對(duì)地球和人類的影響太陽(yáng)輻射維持著地表溫度，為地球上的水循環(huán)、大氣運(yùn)動(dòng)、生物和人類活動(dòng)提供動(dòng)力，是地理環(huán)境形成和變化的重要影響因素。太陽(yáng)對(duì)地球和人類的影響如何理解“煤是太陽(yáng)提供的能源”？煤是地質(zhì)歷史時(shí)期在太陽(yáng)光照下生長(zhǎng)的植被在地質(zhì)作用下形成的一種能源，所以煤是地質(zhì)時(shí)期被生物固定以后積累下來(lái)的太陽(yáng)能。二、太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響太陽(yáng)活動(dòng)是太陽(yáng)大氣各種活動(dòng)和變化的總稱。以太陽(yáng)黑子、耀斑等為主要標(biāo)志的太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球和人類產(chǎn)生著巨大的影響。太陽(yáng)活動(dòng)太陽(yáng)黑子太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)光球?qū)由铣霈F(xiàn)的暗黑斑點(diǎn)，它的溫度比周圍低，所以顯得暗一些。太陽(yáng)黑子的大小和多少，反映了太陽(yáng)活動(dòng)的強(qiáng)弱。太陽(yáng)黑子越多、越大，太陽(yáng)活動(dòng)越強(qiáng)。耀斑太陽(yáng)色球?qū)由嫌行﹨^(qū)域會(huì)突然出現(xiàn)增亮的斑塊，這種現(xiàn)象被稱為耀斑。耀斑能夠釋放出巨大的能量。耀斑與太陽(yáng)黑子有密切的關(guān)系：太陽(yáng)黑子變多、變大的時(shí)候，耀斑也頻繁爆發(fā)；耀斑出現(xiàn)多的區(qū)域，也是太陽(yáng)黑子比較集中的區(qū)域。太陽(yáng)活動(dòng)的周期性太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)弱變化的平均周期約為11年。太陽(yáng)活動(dòng)的周期性變化會(huì)對(duì)地球上許多自然現(xiàn)象產(chǎn)生重要影響，也會(huì)不同程度地影響人類的生存環(huán)境。有些影響已經(jīng)基本明確，有些影響的因果關(guān)系尚不明確。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球氣候的影響地球上的氣候變化與太陽(yáng)黑子活動(dòng)有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，亞寒帶許多高齡樹(shù)木年輪的疏密變化規(guī)律，恰好與太陽(yáng)黑子約11年的活動(dòng)周期相吻合。據(jù)統(tǒng)計(jì)，凡是太陽(yáng)黑子活動(dòng)的峰年和谷年，地球上出現(xiàn)異常氣候的概率就明顯地增加；而在其他年份，地球上的氣候狀況相對(duì)比較正常。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球電離層的影響耀斑爆發(fā)時(shí)會(huì)發(fā)射強(qiáng)烈的電磁波，這些電磁波以光速傳播到地球，會(huì)強(qiáng)烈地干擾地球高空的電離層，導(dǎo)致短波通信、衛(wèi)星通信、短波廣播、航天航空等信號(hào)質(zhì)量下降甚至中斷。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球磁場(chǎng)的影響當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)增強(qiáng)時(shí)，來(lái)自太陽(yáng)的高能帶電粒子流——太陽(yáng)風(fēng)會(huì)干擾地球磁場(chǎng)，產(chǎn)生使磁針劇烈震動(dòng)而無(wú)法正確指示方向的磁暴現(xiàn)象。磁暴的持續(xù)時(shí)間從幾分鐘到幾十分鐘不等，時(shí)間最長(zhǎng)的磁暴曾持續(xù)1小時(shí)左右。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球磁場(chǎng)的影響當(dāng)高能帶電粒子流到達(dá)地球上空時(shí)，受到地球磁場(chǎng)的作用，分成兩股，分別向地球南、北極上空“吹”去。這些帶電粒子“轟擊”地球高層大氣，使空氣分子發(fā)生電離，導(dǎo)致大氣發(fā)光，在南極和北極上空出現(xiàn)美麗的極光現(xiàn)象。知識(shí)拓展——在低緯度地區(qū)能看到極光嗎？不能。極光產(chǎn)生的原因是太陽(yáng)拋出的帶電粒子被地球磁場(chǎng)捕獲后，根據(jù)異性相吸原理，向地球磁場(chǎng)最強(qiáng)的兩極地區(qū)運(yùn)動(dòng)，與高空空氣分子碰撞，產(chǎn)生極光。所以，不能在低緯度地區(qū)看到極光。太陽(yáng)活動(dòng)地球上很多較重大的自然環(huán)境變化都與太陽(yáng)活動(dòng)有關(guān)。因此，對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)的觀測(cè)和預(yù)報(bào)是十分必要的。作業(yè)題1.向同學(xué)們描述你所知道的與太陽(yáng)活動(dòng)有關(guān)的地理現(xiàn)象。對(duì)地球氣候的影響：太陽(yáng)黑子數(shù)量的增減，會(huì)影響地球的氣候?qū)﹄婋x層和無(wú)線電通信的影響：太陽(yáng)活動(dòng)劇烈時(shí)，會(huì)拋出大量高能帶電粒子，干擾地球的電離層。對(duì)地球磁場(chǎng)的影響（磁暴、極光）：磁暴：太陽(yáng)活動(dòng)拋出的粒子沖擊地球磁場(chǎng)，引發(fā)磁暴現(xiàn)象。極光：高能帶電粒子沖進(jìn)地球兩極地區(qū)的高層大氣，和大氣中的原子、分子碰撞，就會(huì)產(chǎn)生極光。作業(yè)題2.閱讀材料并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，簡(jiǎn)述使用太陽(yáng)能光熱電站給人們生活帶來(lái)的利與弊。太陽(yáng)為地球源源不斷地提供著光和熱。隨著科技的進(jìn)步，人們開(kāi)始利用太陽(yáng)能資源。例如，太陽(yáng)能光熱電站是通過(guò)數(shù)以十萬(wàn)計(jì)的反光板聚焦太陽(yáng)能，通過(guò)加熱高塔頂端的鍋爐，產(chǎn)生蒸氣，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。作業(yè)題2.閱讀材料并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，簡(jiǎn)述使用太陽(yáng)能光熱電站給人們生活帶來(lái)的利與弊。利：能源供應(yīng)穩(wěn)定：只要有太陽(yáng)輻射，就能通過(guò)反光板聚焦太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，在光照條件好的地區(qū)，可成為可靠的電力補(bǔ)充，保障生活用電

。清潔環(huán)保：太陽(yáng)能是清潔能源，光熱電站發(fā)電過(guò)程幾乎不排放污染物，可減少生活環(huán)境中廢氣、廢渣等污染，助力改善空氣質(zhì)量，守護(hù)藍(lán)天白云

。能源可持續(xù)：太陽(yáng)能取之不盡、用之不竭，依靠光熱電站利用太陽(yáng)能，能減少對(duì)煤炭、石油等不可再生能源依賴

。作業(yè)題2.閱讀材料并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，簡(jiǎn)述使用太陽(yáng)能光熱電站給人們生活帶來(lái)的利與弊。弊：受天氣氣候限制：陰天、雨雪天等光照不足時(shí)，發(fā)電效率大幅下降，難以穩(wěn)定供電，可能影響生活用電的連續(xù)性

。前期建設(shè)成本高：數(shù)以十萬(wàn)計(jì)的設(shè)備，建設(shè)投入大，會(huì)分?jǐn)偟诫妰r(jià)等成本里；且建設(shè)過(guò)程若規(guī)劃不合理，還可能破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)，影響生活環(huán)境

。光污染潛在影響：大量反光板聚焦光線，可能產(chǎn)生光污染，影響周邊居民生活，影響夜間休息，長(zhǎng)期還可能對(duì)眼睛等造成傷害

。作業(yè)題3.根據(jù)給出的材料和“太陽(yáng)黑子活動(dòng)與關(guān)中平原旱澇年份的關(guān)系”圖，完成下列各題。我國(guó)學(xué)者通過(guò)對(duì)1960—2010年太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期與陜西省關(guān)中平原早澇年份關(guān)系的研究，分析出太陽(yáng)黑子活動(dòng)與關(guān)中平原發(fā)生早澇災(zāi)害的時(shí)期有一定的關(guān)聯(lián)。(1)太陽(yáng)黑子活動(dòng)(用黑子相對(duì)數(shù)表示)呈現(xiàn)周期性變化，圖中4個(gè)完整周期各是多少年?平均是多少年?(2)上圖中發(fā)生旱澇的年份與太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期有什么關(guān)系?作業(yè)題(1)太陽(yáng)黑子活動(dòng)(用黑子相對(duì)數(shù)表示)呈現(xiàn)周期性變化，圖中4個(gè)完整周期各是多少年?平均是多少年?數(shù)出相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）間的年份差來(lái)確定周期，4個(gè)完整周期分別計(jì)算：第一個(gè)周期：1960-1970年左右，周期約10年第二個(gè)周期：1970-1980年左右，周期約10年第三個(gè)周期：1980-1990年左右，周期約10年第四個(gè)周期：1990-2000年左右，周期約10年平均周期：10年（因?yàn)楦髦芷诮咏?，平均就?0年

作業(yè)題(2)上圖中發(fā)生旱澇的年份與太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期有什么關(guān)系?太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期與關(guān)中平原旱澇災(zāi)害存在關(guān)聯(lián)，大致在太陽(yáng)黑子活動(dòng)峰年或谷年附近，易出現(xiàn)旱澇年份（從圖中看，黑子相對(duì)數(shù)極值前后，旱澇年份分布集中

，即黑子活動(dòng)周期里，不同階段對(duì)應(yīng)旱澇發(fā)生

），說(shuō)明太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期可能影響旱澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)段

。課堂小結(jié)太陽(yáng)太陽(yáng)輻射太陽(yáng)活動(dòng)能量來(lái)源分布核聚變赤道向兩極遞減黑子耀斑產(chǎn)生“極光”現(xiàn)象影響天氣、氣候影響無(wú)線短波通信產(chǎn)生“磁暴”“白太陽(yáng)”是太陽(yáng)活動(dòng)極小期的重要標(biāo)志，即太陽(yáng)大氣無(wú)黑子現(xiàn)象。圖為“太陽(yáng)大氣層的結(jié)構(gòu)示意圖”。完成下面小題。1.太陽(yáng)活動(dòng)極小期(

)A.①層的太陽(yáng)黑子較多B.②層的耀斑活動(dòng)較弱C.③層的帶電粒子較多D.③層的太陽(yáng)黑子數(shù)較少2.“白太陽(yáng)”現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生期間(

)A.全球的降水增多，洪澇災(zāi)害更加頻繁B.極地附近出現(xiàn)“極光”的次數(shù)將會(huì)增加C.地球磁場(chǎng)受到的干擾減弱，磁暴減少D.地表溫度明顯升高，全球出現(xiàn)暖冬現(xiàn)象BC解析1.答案：B解析：根據(jù)材料“白太陽(yáng)是太陽(yáng)活動(dòng)極小期的重要標(biāo)志，即太陽(yáng)大氣無(wú)黑子現(xiàn)象”可知，太陽(yáng)活動(dòng)極小期即太陽(yáng)活動(dòng)的低峰年。讀圖可知，①為光球?qū)?，②為色球?qū)樱蹫槿彰釋樱?dāng)太陽(yáng)活動(dòng)極小期時(shí)，①層即光球?qū)拥奶?yáng)黑子是減少的，A錯(cuò)誤；當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)極小期時(shí)，③層即日冕層的帶電粒子會(huì)減少，CD錯(cuò)誤；當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)極小期時(shí)，②圈層即色球?qū)又械囊叩臄?shù)量是減少的，B正確。故選B。2.答案：C解析：“白太陽(yáng)”現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生和全球降水量的多少?zèng)]有關(guān)系，A錯(cuò)誤；“白太陽(yáng)”現(xiàn)象即太陽(yáng)活動(dòng)比較弱的年份，極地附近出現(xiàn)"極光的范圍將減小，B錯(cuò)誤；白太陽(yáng)現(xiàn)象即太陽(yáng)活動(dòng)比較弱的年份，該現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生期間地球磁場(chǎng)受到的干擾會(huì)減弱，磁暴會(huì)減少，C正確；地表溫度明顯升高，全球出現(xiàn)暖冬現(xiàn)象與太陽(yáng)活動(dòng)無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤；故選C。2023年12月1日至2日，在地磁暴活動(dòng)影響下，我國(guó)黑龍江、內(nèi)蒙古、北京等地出現(xiàn)絢麗極光，部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了綠色極光。完成下面小題。3.2023年12月1日至2日我國(guó)多地出現(xiàn)極光，說(shuō)明在此期間(

)A.太陽(yáng)光球?qū)由弦弑l(fā)B.太陽(yáng)黑子數(shù)量減少C.太陽(yáng)活動(dòng)較為劇烈D.太陽(yáng)活動(dòng)周期變短4.此次地磁暴活動(dòng)發(fā)生期間還可能發(fā)生(

)A.火山活動(dòng)頻繁B.“臭氧空洞”擴(kuò)大C.有線電視信號(hào)中斷D.衛(wèi)星導(dǎo)航定位受到干擾CD解析3.答案：

C解析：由材料可知,2023年12月1日至2日,在地磁暴活動(dòng)影響下,我國(guó)多地出現(xiàn)極光,部分地區(qū)甚至出現(xiàn)綠色極光,說(shuō)明在此期間太陽(yáng)活動(dòng)較為劇烈;耀斑發(fā)生在色球?qū)由?太陽(yáng)活動(dòng)劇烈時(shí),太陽(yáng)黑子數(shù)量增多;太陽(yáng)活動(dòng)的周期約為11年,某時(shí)段太陽(yáng)活動(dòng)劇烈并不能說(shuō)明太陽(yáng)活動(dòng)周期變短。4.答案：

D解析：火山噴發(fā)不受地磁暴和太陽(yáng)活動(dòng)影響:太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)“臭氧空洞"影響不大,“臭氧空洞"主要是由人類大量使用氟氣烴化合物導(dǎo)致的;太陽(yáng)活動(dòng)會(huì)對(duì)無(wú)線電短波通信產(chǎn)生影響,對(duì)有線電視信號(hào)影響較小;地磁暴是由太陽(yáng)活動(dòng)引發(fā)的,地磁暴活動(dòng)發(fā)生期間,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位受到干擾?？臻g站，是一種在近地軌道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，可供多名航天員訪問(wèn)、工作和生活的載人航天器。2023年10月，中國(guó)空間站生物學(xué)暴露實(shí)驗(yàn)裝置首批實(shí)驗(yàn)樣品隨神舟十六號(hào)載人飛船返回地面，樣品包括4個(gè)線蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)盒、1個(gè)微生物實(shí)驗(yàn)盒和3個(gè)植物種子實(shí)驗(yàn)盒?？茖W(xué)家們通過(guò)進(jìn)行艙外生物學(xué)暴露實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行空間輻射損傷評(píng)估與預(yù)警，研發(fā)新型抗輻射藥物，降低空間輻射損傷及健康風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)此完成下面小題。5.下列天體系統(tǒng)中，包含空間站運(yùn)行軌道的最低一級(jí)天體系統(tǒng)是(

)A.地月系

B.太陽(yáng)系C.銀河系

D.河外星系6.空間站生物暴露實(shí)驗(yàn)主要是研究艙外環(huán)境的(

)A.溫差小

B.高真空C.強(qiáng)輻射

D.微重力7.對(duì)空間站將信息傳回地球干擾最大的是(

)A.太陽(yáng)活動(dòng)

B.極晝現(xiàn)象C.太陽(yáng)輻射

D.宇宙射線ACA解析5.答案：A解析：由材料可知，空間站，是一種在近地軌道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，在繞地軌道上運(yùn)行的空間站屬于人造天體，圍繞地球運(yùn)行，是地球的衛(wèi)星，所屬的天體系統(tǒng)層級(jí)與地月系的級(jí)別相同，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6.答案：C解析：由材料可知，科學(xué)家們通過(guò)進(jìn)行艙外生物學(xué)暴露實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行空間輻射損傷評(píng)估與預(yù)警，研發(fā)新型抗輻射藥物，故空間站生物暴露實(shí)驗(yàn)主要是研究艙外