内容正文:
第1章 宇宙中的地球
1.2 太 阳 对 地 球 的 影 响
课标解读
运用资料,说明太阳对地球的影响。
【课标呈现】
结合图文材料,阐述太阳辐射对地球的影响。
根据资料,分析影响太阳辐射的因素。
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。
掌握太阳活动对地球的影响。
【课标解读】
我国西藏阿里地区的冈底斯藏医学院,海拔高,自然环境恶劣,地理位置偏远,过去学校的电力供应一直比较紧张,每天最多只能供电三小时,学生们早晚读书受到很大影响。2015年,学校建成太阳能光伏电站,实现了24小时不间断供电。
光伏发电:利用太阳光直接发电
光热发电:利用太阳光间接发电。太阳光的热能加热循环水,产生水蒸气,推动涡轮转动,从而带动发电机发电。
阿里地区以前为什么缺电?现在为什么选择太阳能光伏电站发电?这与其位置和地形有何关系?
除了利用太阳能发电,太阳辐射对我们的生存环境以及生产、生活有哪些影响?
1.太阳概况
一、太阳辐射对地球的影响
物质组成:炽热的气体球,整个太阳系99.86%质量都由太阳提供, 没有固体的星体或核心。
主要成分:氢、氦。
表面温度:约6000K。
能量来源:太阳内部的核聚变反应。
4H He+能量
高温
高压
氢、氦
核聚变
概念:太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量(太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流)。太阳辐射所传递的能量,称太阳辐射能。
太阳辐射波长范围
紫外线(7﹪):0.15—0.4微米
可见光(50 ﹪):0.4----0.76微米
(红橙黄绿青蓝紫)
红外线(43 ﹪):0.76---4微米
2.太阳辐射
能量分布
集中在波长较短的可见光波段,约占总能量的50%
每分钟太阳向地球输送的热量,相当于燃烧4亿吨烟煤产生的热量,然而这些热量,仅仅是太阳辐射总能量的二十二亿分之一。大气层还要反射和吸收掉一半左右,剩下的部分传到地面,总量相当于全球发电总量的10万倍。
太阳辐射的能量有多大?
太阳常数:太阳常数是表示太阳辐射能量的物理量,即在地球大气上界,在日地平均距离条件下,垂直于太阳光线的1平方厘米面积上,1分钟所得到的太阳辐射能量,其数值为8.24焦/(平方厘米·分)。
即“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。
巨大
即“太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射能量”,全天候,无间断。
源源不断
小结:太阳辐射的概念和能量来源
即“以目前核聚变的速率来看,太阳正处于稳定的壮年期”。
稳定
3.太阳辐射对地球的影响
(1)太阳直接为地球提供了光、热资源,地球上生物的生长发育离不开太阳(太阳辐射能的纬度差异→自然地理现象的纬度地带差异,如生物量与大气上界太阳辐射的分布)
(2)太阳辐射能维持着地表温度,是地球上的水、大气运动的主要动力
日常应用太阳能
太阳能发电厂
家用太阳能供热系统
挖煤
(3)为我们生活、生产提供能量(光能、热能、电能)
人类对太阳辐射的利用渠道:直接利用、存储转换后使用和被生物固定并积累后使用(太阳辐射经植物的生物化学作用,可以转化成有机物中的生物化学能。煤炭、石油等化石燃料,是地质时期生物固定以后积累下来的太阳能)。
光伏扶贫主要是在住房屋顶和农业大棚上铺设太阳能电池板,农民可以自己使用这些电能,并将多余的电量卖给国家电网。
光伏农业将太阳能发电、现代种植和养殖相结合,太阳能光伏系统可直接低成本发电。动植物生长所需要主要光源可以穿透。
光伏渔业利用鱼塘广阔的面积,在上面安装太阳能电池板来发电,光伏组件立体布置于水面上方,下面水产养殖,一地两用。
光伏建筑就是将太阳能光伏发电安装在建筑的外表面来提供电力。一类是光伏方阵与建筑结合。另一类是光伏方阵与建筑集成。
为什么会出现“拉闸限电”?
如何避免“拉闸限电”现象?
供需矛盾
提高能源利用率,
限制高耗能产业,
充分利用太阳能发电,
开发多种能源,
提高储能技术
生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系?
赤道地区年太阳辐射总量可以达到多少?北极地区是多少?
赤道地区年太阳辐射总量是北极地区多少倍?
从赤道到北极年太阳辐射总量呈怎样的变化趋势?
南半球的趋势如何?
全球大气上界年太阳辐射总量呈现怎样的分布规律?
生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系?
为何要强调大气上界?
热带雨林的生物量是亚寒带针叶林的多少倍?
热带雨林区和亚寒带针叶林区分别对应哪个纬度带?
热带雨林区和亚寒带针叶林区的气温有何差异?
生物量与大气上界太阳辐射的分布有何关系?
生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系?
由图可以看出到达大气上界的太阳辐射量由高纬度向低纬度递减;
热带地区生物量明显高于亚寒带地区。
生物量与大气上界太阳辐射量呈正相关关系