第二節(jié)

太陽對地球的影響第一章

宇宙中的地球我國西藏阿里地區(qū)的岡底斯藏醫(yī)學院，海拔高，自然環(huán)境惡劣，地理位置偏遠，過去學校的電力供應一直比較緊張，每天最多只能供電三小時，學生們早晚讀書受到很大影響。2015年，學校建成太陽能光伏電站（圖1.11），實現(xiàn)了24小時不間斷供電。除了利用太陽能發(fā)電，你知道太陽對我們的生存環(huán)境，以及生產(chǎn)、生活還有哪些影響嗎？新課導入1.區(qū)域認知：通過分析太陽輻射分布圖，識別不同緯度地帶自然地理現(xiàn)象的差異。2.綜合思維：結合實例，說明太陽活動對地球磁場、大氣層及人類活動的連鎖影響。3.地理實踐力：利用教材圖表，描述太陽大氣層結構及主要太陽活動現(xiàn)象。4.人地協(xié)調觀：通過案例分析，理解人類如何應對太陽活動對現(xiàn)代技術系統(tǒng)的潛在威脅。核心素養(yǎng)目標1.太陽輻射對地球的影響及分布特點。2.太陽活動的主要類型及其對地球的影響。重點1.理解太陽活動與地球磁場、氣候等現(xiàn)象的關聯(lián)。難點重難點導航1.太陽輻射對地球的影響2.太陽活動對地球的影響目錄一、太陽輻射對地球的影響太陽是一顆巨大、熾熱的氣體星球，主要成分是氫和氦，表面溫度約為6000K太陽源源不斷地以電磁波的形式放射能量，這種現(xiàn)象稱為太陽輻射太陽的能量來自于內部的核聚變反應，以目前聚變的速率看，太陽正處于穩(wěn)定的壯年期太陽的能量巨大，它是地球及整個太陽系光和熱的主要源泉太陽概況太陽輻射的能量巨大，盡管只有二十二億分之一到達地球，但是對于地球和人類的影響是不可估量的。太陽輻射對地球的影響太陽輻射為地球提供光和熱，維持著地表溫度，是地球上水、大氣運動和生命活動的主要動力。太陽輻射對地球的影響地球不同緯度地帶接受的太陽輻射能不同（圖1.12），使得許多自然地理現(xiàn)象呈現(xiàn)緯度地帶的差異（圖1.13）太陽輻射對地球的影響地球不同緯度地帶接受的太陽輻射能不同，使得許多自然地理現(xiàn)象呈現(xiàn)緯度地帶的差異太陽輻射對地球的影響生物量與大氣上界太陽輻射的分布有什么樣的關系？思考太陽輻射是地球表層能量的主要來源，通過

光合作用

直接影響生物量的積累，其分布特征決定了生物量的宏觀格局。太陽輻射分布規(guī)律：大氣上界太陽輻射隨緯度升高而遞減（低緯地區(qū)太陽高度角大，輻射強度高；高緯地區(qū)反之）。生物量響應：低緯度地區(qū)（如熱帶雨林）：太陽輻射強且持續(xù)時間長，光合作用效率高，生物量極高。高緯度地區(qū)（如苔原帶）：太陽輻射弱且季節(jié)差異大，生物量極低。典型案例：從赤道到兩極，植被類型依次為熱帶雨林→溫帶森林→寒帶針葉林→苔原，生物量呈階梯式下降，與太陽輻射強度同步變化。太陽輻射為我們生活、生產(chǎn)提供能量。太陽輻射直接被吸收、轉化成熱能。太陽輻射對地球的影響屋頂安裝的太陽能系統(tǒng)，將吸收的太陽能轉換為熱能，使得管道中的水被加熱。熱水流到存儲池后，通過水泵和管道被輸送到不同的房間，供生活使用或為房間供暖。太陽輻射為我們生活、生產(chǎn)提供能量。太陽輻射還可以被捕獲并存儲，轉換成熱能、電能等。太陽輻射對地球的影響太陽能光伏電站利用太陽能電池板方陣將太陽能直接轉換為電能。世界上很多國家都建設了大規(guī)模的太陽能光伏電站。圖為我國柴達木盆地中的太陽能電池板方陣，裝機容量達2000多兆瓦。太陽輻射為我們生活、生產(chǎn)提供能量。人們大量使用的煤、石油等礦物燃料是地質歷史時期生物固定并積累的太陽能。太陽輻射對地球的影響太陽輻射為我們生活、生產(chǎn)提供能量。人們大量使用的煤、石油等礦物燃料是地質歷史時期生物固定并積累的太陽能。太陽輻射對地球的影響太陽輻射對地球的影響提供光和熱，維持地表溫度為人類的生活、生產(chǎn)提供能量（直接或間接）是地球上水、大氣運動和生命活動的動力影響地理環(huán)境，使許多自然地理現(xiàn)象呈現(xiàn)緯度地帶的差異小結二、太陽活動對地球的影響日冕光球色球太陽大氣層的結構圖太陽的大氣層，是人類能觀測到的太陽的部分，從里到外分為光球、色球和日冕三個圈層。同70萬千米的太陽半徑相比，光球層和色球層都非常薄，但日冕層一直向星際空間延伸。太陽大氣日冕日冕層是太陽大氣的最外層，可以延伸到幾個太陽半徑，甚至更遠。它的亮度僅為光球層的百萬分之一，只有在日全食時或用特制的日冕儀才能用肉眼看見。太陽大氣光球光球層是太陽大氣的最底層。它發(fā)出的可見光最強，是用肉眼可以觀測到的太陽表面。太陽大氣色球色球層位于光球層之外。由于色球層發(fā)出的可見光總量不及光球層的千分之一，因此人們平?？床坏剿挥性谌杖硶r或者用特殊的望遠鏡才能看到。太陽大氣太陽大氣的變化稱為太陽活動。太陽風：太陽大氣不斷釋放高速帶電粒子流，這種帶電粒子流被稱為太陽風。正常情況下，地球的磁場能夠阻擋太陽風，使地球免受太陽風的危害。太陽活動太陽大氣的變化稱為太陽活動。太陽活動現(xiàn)象較多，主要有太陽黑子、太陽耀斑、日珥、日冕物質拋射等，它們之間常有密切的聯(lián)系。太陽黑子的多少和大小，可以作為太陽活動強弱的標志。太陽耀斑、日珥、日冕物質拋射等是劇烈的太陽活動現(xiàn)象。太陽活動太陽黑子是出現(xiàn)在光球層上的黑斑點。太陽黑子區(qū)域溫度比周圍低，因此顏色看上去深一些。人們發(fā)現(xiàn)太陽黑子數(shù)量具有周期性變化，有的年份多，有的年份少。太陽活動太陽耀斑是色球層表面忽然出現(xiàn)的大而亮的斑塊。一個大的太陽耀斑在短期可以發(fā)出相當于10億顆氫彈爆炸所產(chǎn)生的能量。長期的觀測發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)太陽耀斑和太陽黑子活動相關。太陽活動日珥是在色球層上發(fā)生的一種劇烈太陽活動現(xiàn)象，噴射的氣體呈弧狀，像太陽的耳朵一樣，由此得名。日全食時，可用肉眼觀測火紅的日珥。日珥爆發(fā)時會噴射大量帶電粒子。太陽活動日冕物質拋射表現(xiàn)為日冕結構在幾分鐘至幾小時內發(fā)生明顯變化，向外拋射大量帶電粒子。它使大范圍日冕受到擾動，破壞了太陽風的流動，是規(guī)模最大、程度最劇烈的太陽活動現(xiàn)象。太陽活動圖1.19太陽活動強烈時對地球的影響太陽活動增強時太陽風變得強勁太陽風暴擾動地球的磁場和大氣層產(chǎn)生磁暴、極光等現(xiàn)象對人類活動產(chǎn)生災難性影響衛(wèi)星導航、空間通信、電網(wǎng)、航空航天等出現(xiàn)故障太陽活動太陽活動增強時太陽風變得強勁太陽風暴擾動地球的磁場和大氣層產(chǎn)生磁暴、極光等現(xiàn)象對人類活動產(chǎn)生災難性影響衛(wèi)星導航、空間通信、電網(wǎng)、航空航天等出現(xiàn)故障太陽活動人類注意到太陽黑子變化的歷史久遠，我國古代史書中就有關于太陽黑子的記載。目前，世界各國都十分重視對太陽活動的觀測和預報，力圖把太陽活動可能造成的不利影響降到最低程度。太陽黑子變化

1859年的太陽耀斑爆發(fā)是第一次有記錄的太陽活動現(xiàn)象，這次太陽活動能量巨大，造成全球電報業(yè)務中斷，在低緯度地區(qū)產(chǎn)生極光，但并沒有對人類造成嚴重的危害。1989年3月13日，一次日冕物質拋射使得加拿大魁北克地區(qū)的電網(wǎng)受到嚴重損壞，出現(xiàn)大范圍的斷電事故，停電時間長達9小時。當天，澳大利亞輸油管道受損，大西洋和太平洋海底電纜受到?jīng)_擊，美國四顆衛(wèi)星受損。然而這次太陽活動的強度尚不及1859年的三分之一。

一些科學家預估，若與1859年強度相當?shù)奶柣顒影l(fā)生在現(xiàn)代，全球的電力傳輸網(wǎng)絡、無線電通信、衛(wèi)星通信和傳輸、空間探測等可能會受到災難性的影響。建立空間天氣預報體系可對太陽活動進行監(jiān)測和預報，幫助人類做好防護工作。案例——不同歷史時期太陽活動的影響1.在a圖中找出相鄰的兩個波谷的時間間隔。2.在b圖中找出最左側和最右側波谷的年份，數(shù)出這兩個年份間波峰的個數(shù),計算相鄰兩個波谷間的平均時間間隔。3.對比1、2兩題的計算結果，總結太陽黑子數(shù)的變化規(guī)律。10年10年12年27個波峰，平均間隔11年1710年2010年太陽黑子數(shù)呈現(xiàn)明顯的周期性變化，周期約為11年1975年1985年1995年2007年太陽黑子的變化周期一般被認為是太陽活動的周期。圖1.20的a、b兩圖表示不同尺度的時間段內太陽黑子數(shù)的變化情況?；顒印治鎏柡谧拥淖兓芷谡n堂小結太陽對地球的影響提供光和熱，維持地表溫度為人類的生活、生產(chǎn)提供能量（直接或間接）是地球上水、大氣運動和生命活動的動力影響地理環(huán)境，使許多自然地理現(xiàn)象呈現(xiàn)緯度地帶的差異太陽輻射太陽活動太陽大氣光球（黑子）色球（耀斑、日珥）日冕（日冕物質拋射）擾動地球的磁場和大氣層產(chǎn)生磁暴、極光等現(xiàn)象衛(wèi)星導航、空間通信、電網(wǎng)、航空航天等出現(xiàn)故障監(jiān)測和預報課堂小結課堂小練在交通的十字路口處，我們經(jīng)常見到下圖所示的交通信號燈（以太陽能為能源）。完成下面小題。1.下列城市設置這種交通信號燈效果最好的是(

)A.烏魯木齊B.?？贑.南京D.西安2.張先生在一周時間內，每天下午5：00下班開車經(jīng)過同一交通信號燈，發(fā)現(xiàn)燈的亮度會出現(xiàn)變化，影響的因素可能是(

)A.交通流量B.噪聲狀況C.風力影響D.天氣變化AD1.答案：A解析：結合材料信息可知，圖中所示的交通信號燈以太陽能為能源。烏魯木齊位于新疆地區(qū)，地處內陸，多晴朗天氣，太陽輻射較強，太陽能資源豐富，交通信號燈效果最好，A正確；?？?，南京以及西安相對于烏魯木齊的太陽能資源相對較少，BCD錯誤。故選A。2.答案：D解析：結合材料信息可知，張先生在一周內每天下午五點下班開車經(jīng)過同一個信號燈發(fā)現(xiàn)燈的亮度會發(fā)生改變，是由于天氣的陰晴狀況影響太陽能發(fā)電，進而影響亮度，D正確；交通流量、噪聲狀況和風力影響與亮度無關，ABC錯誤。故選D。解析在我國史書上有著豐富的黑子目視記錄，僅正史上就有100多次?，F(xiàn)在公認的世界上第一次明確的黑子記錄是公元前28年我國漢朝人所觀測到的。在《漢書·五行志》里是這樣記載的：“成帝河平元年三月乙未，日出黃，有黑氣，大如錢，居日中央”。據(jù)此完成下面小題。3.古人肉眼觀察的黑子，處于太陽表層大氣的(

)A.日冕層B.光球層C.色球層D.電離層4.太陽黑子的增多、變大，預示可能(

)A.無線電長波通信受到影響B(tài).氣溫將持續(xù)升高C.降水持續(xù)減少D.小船無法使用磁盤導航BD3.答案：B解析：黑子是太陽光球表面的一種現(xiàn)象。它們是由于太陽表面的磁場聚集而形成的亮度較低的區(qū)域，通常在視覺上呈現(xiàn)為深暗色的斑點。幫古人肉眼觀察到的黑子，處于太陽表層大氣的光球層，B正確，AC錯；電離層位于地球的高層大氣中，D錯。故選B。4.答案：D解析：太陽黑子的增多、變大，可能預示著太陽活動的增強，這可能會影響到無線電短波通信，而不是長波通信，A錯；氣溫的變化與太陽活動的關系并不確定，B錯；降水的多少與太陽黑子活動有一定相關性，這是由觀察總結出來的規(guī)律，并不是很精準，也可能會呈現(xiàn)負相關的關系，所以降水持續(xù)較少并不一定太陽黑子的增多、變大所決定的，C錯；太陽黑子的增多、變大和耀斑活動的增強具有同步起落的關系，可能引起地球磁場的擾動，導致小船無法使用磁盤導航，D對。故選D。解析《漢書·五行志》記載：“河平元年……三月已未，日出黃，有黑氣大如錢，居日中央。”距離我們約1.5億千米的太陽，表面非?；钴S。下圖中的①代表太陽內部，②③④代表太陽大氣層從里到外的三個圈層。完成下面問題。5.我們平時看到的像圓盤一樣明亮發(fā)光的太陽大氣層對應的是圖中的(

)A.①B.②C.③D.④6.材料中的“黑氣”指代及位置對應正確的是(

)A.太陽耀斑——①B.太陽黑子——②C.日珥——③D.太陽風——④BB5.答案：B解析：由圖示信息可知，①是太陽內部、②是光球層、③是色球層、④是日冕層，我們平時看到的像圓盤一樣明亮發(fā)光的太陽大氣層應為光球層，B正確，ACD錯誤。故選B。6.答案：B解析：由圖示信息可知，①是太陽內部、②是光球層、③是色球層、④是日冕層，材料中的“黑氣”指太陽黑子，位于光球層，即太陽黑子—②,B正確；“黑氣”不是耀斑、日珥、太陽風，ACD錯誤。故選B。解析2021年我國能源局印發(fā)了《國家能源局綜合司關于報送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)十點方案的通知》,要求做到分布式光伏“宜建盡建”與“應接盡接”。全國掀起整縣光伏試點推進浪潮。圖為皖南某村屋頂分布式光伏開發(fā)景觀圖。據(jù)此完成下面小題。7.該地各月光伏發(fā)電度數(shù)結算差異較大,發(fā)電量最低的月份是(

)A.3月B.6月C.9月D.12月8.與集中式光伏發(fā)電相比,屋頂分布式光伏發(fā)電(

)A.占地面積小B.發(fā)電效率高C.受天氣影響小D.環(huán)境污