内容正文:
第二节 太阳对地球的影响
课程标准
素养解读
运用资料,说明太阳对地球的影响。
地理实践力:通过实际观察,了解太阳辐射的基本特征,了解太阳活动的类型及分布。
综合思维、人地协调观:利用地理视频、相关模型等,帮助学生理解太阳辐射的能量来源、太阳辐射对地理环境和人类的影响、太阳活动对地理环境的影响。
区域认知:通过图表材料,理解太阳能分布规律。
知识点一 太阳辐射与地球
1.太阳辐射
太阳辐射能量随波长的分布
(1)概念:太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
(2)波长及分区:波长范围为0.15~4微米,分为A紫外光、B可见光、C红外光三部分。
(3)能量分布:太阳辐射能量主要集中于可见光波段,约占总能量的50%。
(4)太阳常数:表示太阳辐射能量的物理量。太阳常数为8.24焦/(厘米2·分)
[图片助记]
2.对地球的影响
(1)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。
(2)太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源。
(3)太阳辐射本身以及大气运动、水循环等,也为人类源源不断地提供能源。
[思考] 太阳的能量来源是什么?
提示:太阳的能量来源于太阳内部的热核反应(核聚变反应)。太阳内部在高温、高压的环境下,四个氢原子核经过一连串的核聚变反应,聚变为一个氦原子核。
知识点二 太阳活动与地球
1.太阳活动
(1)概念:太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象。
(2)太阳外部结构:从里向外依次是A光球层,B色球层,C日冕层。
(3)主要类型
太阳活动
分布
特点
太阳黑子
A层
光球层表面的黑斑点(温度比周围低而显现暗黑斑点),太阳黑子数目的变化周期约为11年
耀斑
B层
色球层某些区域短时间内突然增亮,周期同为11年,常随太阳黑子的增多而增多;以太阳射电爆发(太阳的电磁辐射急剧增加)和高能粒子喷发等方式放出辐射能
日珥
B层
色球层中向外猛烈地喷射出的红色火焰,多姿多彩,千变万化
太阳风
C层
日冕层温度超过100万摄氏度,高温使高能带电粒子向外高速运动,当脱离太阳的引力时所形成的带电粒子流
(4)太阳活动标志
太阳黑子和耀斑是太阳活动的重要标志。太阳黑子数目最多的年份,称为太阳活动峰年;黑子数目最少的年份,称为太阳活动谷年。
2.对地球的影响
(1)影响通信:耀斑引起大气电离层中强烈的电磁扰动——磁暴,影响短波通信,干扰电子设备,甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全。
(2)影响气候:黑子数目的变化与气候变化有明显的相关性。在太阳活动峰年,地球上激烈天气现象出现的概率明显增加;反之,地球上天气变化相对平稳。
(3)产生极光:太阳风到达地球时,受地球磁场的作用,偏向极地上空,轰击高层大气,使大气电离,产生发光现象。这就是在地球高纬度地区上空产生的极光现象。
[思考]
1.为什么极光只有在夜间才能看到?
提示:太阳抛出的带电粒子流被地球磁场捕获后,向地球磁场最强的极地高纬度地区运动,并使高层空气分子或原子激发而产生美丽的光弧或光带。由于极光比较暗淡,白天会被阳光淹没,因此极光只有在夜间才能看到。
2.耀斑发生时,有线电视会受到影响吗?
提示:耀斑只影响经电离层反射的无线电短波通信,而对于有线电视、电脑等有线传输设备几乎不产生影响。
探究点一 太阳辐射与地球
太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。地球所接收到的太阳辐射约为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十二亿分之一,但对地球的影响却是不可估量的。地球上的天气、气候则完全受其入射量及其与地球大气、海洋和陆地相互作用的制约。地球接受的太阳辐射能哪怕只有千分之一的变化,但只要是持续不断的,就会对天气、气候产生重要的影响。
[探究]
(1)太阳辐射包含哪几个波长区?太阳辐射对地球有哪些方面的影响?
(2)到达大气上界的太阳辐射和到达地球表面的太阳辐射分别受哪些因素的影响?
提示:(1)太阳辐射包含紫外光、可见光区和红外光。
太阳辐射对地球的影响:首先表现在太阳辐射经植物的生物化学作用,转化成化石燃料;其次,太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源;再次,太阳辐射本身以及大气运动、水循环等,也为人类源源不断地提供能源。
(2)地球大气上界太阳辐射受纬度因素的影响,并且随纬度的增高而减少。到达地球表面的太阳辐射除受纬度的影响外,还受大气的作用、地势高低、季节变化等因素的影响。
1.太阳辐射对地球的影响
(1)对地球环境形成和变化的影响
(2)对人们生产和生活的影响
2.影响太阳辐射的因素
[例1] 太阳能光伏发电站是利用太阳能的主要装置,如图为我国某区域光伏发电站景观图,该地区的发电效率高。据此完成(1)~(2)题。
(1)从空间分布看,太阳辐射(