内容正文:
第3讲 地球的宇宙环境、太阳对地球的影响
课程标准
核心素养
运用资料,描述地球所处的环境,说明太阳对地球的影响。
1.综合思维:运用资料,分析地球上存在生命的条件。
2.区域认知:运用地图,分析太阳辐射的分布规律及其成因。
3.人地协调观:运用资料,分析太阳辐射、太阳活动对人类活动的影响。
一、地球在宇宙中的位置
1.天体
(1)类型:恒星、星云、行星、卫星、流星体、彗星等。
(2)最基本的天体:恒星和星云。
2.天体系统
(1)运动性:宇宙中的天体都在运动着,运动中的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
(2)层次性:目前所知的天体系统分为四级。
可观测宇宙
二、行星地球——太阳系中一颗既普通又特殊的行星
1.地球的普通性
(1)
(2)
(3)结构特征:与其他类地行星(水星、金星和火星)有许多相同之处。
2.地球的特殊性——存在生命
(1)宇宙条件:安全的宇宙环境,稳定的光照。
(2)自身条件
地球大气对生命形成和发展的作用
1.厚厚的大气层可以减少小天体对地表的撞击。
2.大气对太阳辐射的削弱作用和保温作用使地表昼夜温差小。
3.氧气可供生物呼吸,臭氧等可以使生物免受过多紫外线的伤害。
学生用书第21页
三、太阳对地球的影响
1.太阳辐射对地球的影响
(1)能量来源
(2)动力来源:是地球上的水、大气运动和生命活动的主要动力。
太阳辐射强的地方,热量不一定丰富
青藏高原地区,海拔高,空气稀薄,水汽、尘埃少,晴天多,太阳辐射强,光照充足;但由于空气稀薄,大气吸收的地面长波辐射很少,大气的保温作用弱,成为我国夏季气温最低的地区。
2.太阳活动对地球的影响
(1)太阳大气层的结构:A光球层,B色球层,C日冕层。
(2)太阳活动的主要类型:A层的为黑子,B层的为耀斑,其活动周期约为11年。
(3)主要影响
①扰动地球上空的电离层,影响无线电短波通信。
②扰乱地球磁场,产生磁暴现象。
③高能带电粒子流冲进两极地区的高空大气,产生极光现象。
④对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等产生灾害性的影响。
素能点一 地球所处的宇宙环境与存在生命的条件
(经典高考题)月球表面既无大气,又无液态水。我国“嫦娥四号”是人类首次成功着陆于月球背向地球一面的航天器。图1为地月系示意图,图2为某时刻月球远离地球的一端看到的太阳系中的明亮天体。据此完成(1)~(2)题。
(1)图2时刻,月球可能位于轨道上的位置是( )
A.① B.②
C.③ D.④
(2)“嫦娥四号”在月面上可观察到( )
A.地球遮住银河系的光芒 B.流星拖着亮线飞过头顶
C.太阳在月面上西升东落 D.水星、金星、太阳同在星空
素养对接
区域认知:需明确月球背向地球的观测位置、金星绕日公转轨道的相对位置、月球轨道上不同位置的东西方位。
综合思维:综合地球所处的宇宙环境与月球的基本特征,分析在月球背面观测到的天文现象。
[思维路径]
第(1)题:
学生用书第22页
第(2)题:
[思维终点] (1)B (2)D
地球存在生命的条件
1.外部条件——“安全”和“稳定”
(1)“安全”——安全的宇宙环境:太阳系中,大小行星各行其道,互不干扰。
(2)“稳定”——稳定的太阳光照:亿万年以来,太阳光照条件没有明显的变化。
2.自身条件——“三个适中”
技巧点拨
生命存在条件的分析思路
在分析某行星是否有生命物质存在时可从“四看”入手分析:
凌日:当某一地内行星(水星、金星)运行到太阳和地球之间,在地球上可以看到该行星“凌日”的现象。
冲日:当某一地外行星(火星、木星、土星、天王星、海王星)与太阳、地球大致在同一条线上,且地球位于太阳与该行星之间,则在地球上可以看到该行星“冲日”现象,这时的行星最亮,易于观测。
2020年10月6日,火星运行至最接近地球的地点。超级明亮的火星,成为夜空中“最亮的星”。下图为太阳系部分天体该日某时刻相对位置示意图(箭头方向为地球公转方向)。据此完成1~2题。
1.该日,地球上能看到火星的时段为( )
A.上半夜 B.下半夜
C.整晚 D.子夜前后
2.当晚在地球上看到火星、月球的位置可能是( )
学生用书第23页
答案:1.C 2.A
解析:第1题,由图可知,该日太阳、地球和火星大致位于同一条线上,火星昼半球正对地球夜半球,因火星距地球较远,地球夜半球都可看到火星反射的太阳光线,所以地球上整晚都能看到火星,C正确。第2题,因地球自西向东自转,月球位于火星的东方天空,选项图中箭头指示方向为南,则箭头左侧是东,月球在火星的左侧,A正确,B错误;图中月球、火星和地球不在同一直线,C、D错误。
据美国国家航空航天局与比利时天文学家团队的联合研究,在距离地球39光年的“T-1”恒星系统的七颗行星中,有三颗位于宜居带。“T-1”的质量和表面温度分别约为太阳的十分之一和二分之一。下图为“T-1”天体系统示意图。据此完成3~4题。
3.该图所示的天体系统级别类似于( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
4.天文学上的“宜居带”是指恒星周围适宜生物繁衍的区域。材料中“宜居带”与“T-1”的距离最有可能( )
A.大于海王星与太阳的距离 B.相当于木星与太阳的距离
C.相当于地球与太阳的距离 D.小于地球与太阳的距离
答案:3.B 4.D
解析:第3题,太阳是一颗恒星,太阳系是以太阳为中心的一个恒星系统。“T-1”是一颗恒星,由此可知“T-1”系统是一个类似于太阳系的恒星系统,故选B。第4题,由材料可知,“T-1”的质量和表面温度分别约为太阳的十分之一和二分之一,质量小,温度低,为了满足生物生存的温度条件,“宜居带”与“T-1”的距离应当小于日地距离,故选D。
素能点二 太阳辐射对地球的影响
(经典高考题)太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能,给高塔顶端的锅炉加热,产生蒸汽,驱动发电机发电。据此完成(1)~(2)题。
(1)我国下列地区中,资源条件最适宜建太阳能光热电站的是( )
A.柴达木盆地 B.黄土高原
C.山东半岛 D.东南丘陵
(2)太阳能光热电站可能会( )
A.提升地表温度 B.干扰飞机电子导航
C.误伤途经飞鸟 D.提高作物产量
素养对接
区域认知:从区域差异的角度,分析我国不同区域太阳能资源的丰富程度。
综合思维:从要素综合的角度,思考影响区域太阳辐射的因素,分析太阳能光热电站建设对地理环境的影响。
[思维路径]
[思维终点] (1)A (2)C
1.影响太阳辐射强弱的因素
学生用书第24页
2.我国年太阳辐射总量的空间分布
从总体上看,我国年太阳辐射总量从东部沿海向西部内陆逐渐增强,高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。具体分布如下图所示:
3.太阳能电站建设的区位条件
到达地面的太阳辐射
太阳辐射穿过大气层时被削弱,剩余部分到达地面。到达地面的太阳辐射包括两部分:一部分是以平行光线形式直接投射到地面上的,称太阳直接辐射;另一部分是经过大气散射之后,从天空投射到地面的,称散射辐射。两者之和为总辐射。直接辐射主要受太阳高度和大气透明度的影响,而散射辐射的强弱与太阳高度、大气透明度、天气状况、海拔等因素有关。
下图示意我国某区域年均太阳辐射总量分布。据此完成1~2题。
1.影响台湾岛年均太阳辐射总量空间差异的主要因素是( )
A.纬度位置 B.海陆位置
C.地形 D.洋流
2.根据年均太阳辐射总量判断,与福州相比,台北( )
A.受高压控制,大气稳定
B.雨季长,年降水量大
C.受台风影响大,云层厚
D.海拔低,空气杂质多
答案:1.C 2.B
解析:第1题,由图可知,台湾岛年均太阳辐射总量东西差异大于南北差异,其主要影响因素是地形。因南北走向的台湾山脉的阻挡,台湾岛东部为东南季风的迎风坡,降水多,阴雨天气多,太阳辐射总量少;西部位于东南季风的背风坡,加上干热风的影响,降水较少,晴朗天气多,太阳辐射总量多。C正确。第2题,由图可知,福州年均太阳辐射总量高于台北,说明台北降水多,雨季长,大气对太阳辐射的削弱作用强,故选B。
(2023·河北保定三模)地表净辐射是太阳短波辐射在“地—气”系统中经过吸收、散射和反射等作用后,地表接收的辐射收支净余部分,大致是地面吸收的太阳辐射、大气逆辐射与地面辐射之间的差额。下表示意我国部分省区地表净辐射年内数据。据此完成3~4题。
单位:W·m-2
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
甲
90
120
190
450
580
610
620
590
490
300
150
100
乙
250
450
510
520
630
610
550
623
535
480
300
260
丙
330
570
590
610
490
500
680
670
620
550
460
350
3.甲、乙、丙代表的区域最可能是( )
A.河南 黑龙江 湖南 B.河南 湖南 黑龙江
C.黑龙江 河南 湖南 D.黑龙江 湖南 河南
4.丙区域5、6月份地表净辐射量偏低的原因是( )
A.天气 B.地势
C.植被 D.海陆
答案:3.C 4.A
解析:第3题,从题干材料看,地表净辐射是太阳短波辐射在“地—气”系统中经过吸收、散射和反射等作用后,地表接收的辐射收支净余部分;夏季我国普遍高温,冬季气温南北差异大,根据1月份的地表净辐射,结合三省的地理纬度,可以判断甲、乙、丙依次为黑龙江、河南、湖南,故选C。第4题,由上题分析可知丙为湖南,5、6月份受准静止锋的影响,处于“梅雨”期,降水较多,大气的削弱作用强,地表净辐射较小,A正确;地势、海陆状况不随月份变化,排除B、D;湖南植被类型为亚热带常绿阔叶林,植被覆盖率随季节变化较小,排除C。
课时测评3 地球的宇宙环境、太阳对地球的影响
(时间:45分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1~12题,每题7分,13题16分,共100分)
我国“天问一号”火星探测器轨道使用霍曼转移轨道。探测器通过两次变轨,推进到环绕火星轨道,最终实现火星探测器的成功着陆。下图示意“天问一号”火星探测器转移轨道。据此完成1~2题。
1.图中的霍曼转移轨道位于( )
A.地月系 B.太阳系
C.其他恒星系 D.河外星系
2.与地球相比,火星大气的密度不到地球大气的百分之一,是因为火星( )
A.卫星较多 B.距离太阳较远
C.质量较小 D.公转周期较短
答案:1.B 2.C
解析:第1题,由图可知,霍曼转移轨道位于地球和火星之间,属于太阳系。故选B。第2题,地球存在大气层的主要原因是地球的质量和体积适中,火星的质量和体积远小于地球,产生的引力小,因此火星大气的密度远低于地球大气;与卫星多少没有关系;火星距离太阳较远影响的是火星表面的温度;火星的公转周期比地球长。故选C。
(2023·山东菏泽期末)下图为某摄影师抓拍到的“神舟十号”飞船与“天宫一号”对接成功后“天神组合体”穿过日面的场景。据此完成3~4题。
3.“天神组合体”穿过日面的场景是一种“凌日”现象,在地球上看,太阳系中能产生“凌日”现象的行星是( )
A.金星、木星 B.水星、金星
C.火星、木星 D.金星、火星
4.照片中的其他黑点属于某种太阳活动,它一般( )
A.温度相对较低 B.会影响地球无线电长波通信
C.出现在太阳内部 D.以18年为一个活动周期
答案:3.B 4.A
解析:第3题,水星和金星距离太阳比地球距离太阳近,在绕日运行过程中有时会处在太阳和地球之间,这时地球上的观测者就可以看到一个小黑圆点在日面缓慢移动,这就是“凌日”现象。故选B。第4题,照片中的其他黑点是太阳黑子,太阳黑子是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,但比太阳光球层表面其他地方的温度要低,所以看上去像一些深暗色的斑点;一般认为黑子活动周期为11年;当其爆发时,会影响地球无线电短波通信;太阳活动是发生在太阳大气层的大规模运动。故选A。
太空中隐藏着无限的奥秘,人类对太空的探索越来越深入。2020年12月17日1时59分,“嫦娥五号”探测器带着从月球上获取的岩石和月壤返回地球。这是自1976年以来科学家首次获得月岩和月壤的新样本。据此完成5~6题。
5.探测器在月球表面会受到诸多威胁,其中难以预估的威胁可能是( )
A.空气太稀薄 B.宇宙辐射太强
C.陨石撞击太多 D.月球引力太小
6.“嫦娥五号”在向地球传递信息时有时会出现信号中断现象,其干扰因素可能是( )
A.太阳辐射 B.太阳活动
C.地球引力 D.地球磁场
答案:5.C 6.B
解析:第5题,由于目前人类已知月球上没有大气层且引力太小,所以空气稀薄、辐射强烈、月球引力太小都是可以预判的,A、B、D错误;月球没有大气层的保护,表面陨石撞击密集,对飞行器威胁大,且难以预判,C正确。第6题,太阳活动发射的电磁波会引起大气层扰动,干扰甚至中断无线电短波通信,“嫦娥五号”在向地球传递信息时易受到干扰,出现通信信号中断问题,B正确,A、C、D错误。
(2024·山东济南学情检测)熔盐塔式光热电站是在集热塔周围布置一定数量的定日镜(一种将太阳光线反射到固定方向的光学装置),将太阳光反射到集热塔顶的吸热器上,吸热器内装有一种可以高温传热、储热的熔盐介质,通过熔盐热量加热水,产生蒸汽,以蒸汽作为动力来发电,实现光热电的转换。据此完成7~8题。
7.我国下列地区中,资源条件最适宜建熔盐塔式光热电站的是( )
A.甘肃敦煌 B.山东济南
C.四川成都 D.广东深圳
8.与光伏电站相比,熔盐塔式光热电站( )
A.占用土地面积较少 B.光照资源需求量少
C.电力输出较为稳定 D.单位时间发电量大
答案:7.A 8.C
解析:第7题,根据材料可知,熔盐塔式光热电站的发电原理是将太阳光反射到集热塔顶的吸热器上,吸热器内装有一种可以高温传热、储热的熔盐介质,通过熔盐热量加热水,产生蒸汽,以蒸汽作为动力来发电,实现光热电的转换,故建设熔盐塔式光热电站的地区应具备丰富的太阳能;选项四地中,属于温带大陆性气候的甘肃敦煌晴天最多,太阳能资源最丰富,A正确。第8题,熔盐塔式光热电站通过热量加热水产生蒸汽,而热水可以储存在巨大的容器中,能够在太阳落山后的几个小时继续产生蒸汽来发电,而光伏电站只能在白天有太阳辐射的条件下发电,故熔盐塔式光热电站发电比光伏电站更稳定,C正确;熔盐塔式光热电站需要较多的设备,占地面积比较大,A错误;熔盐塔式光热电站也需要丰富的光照资源来进行发电,B错误;根据材料无法得知熔盐塔式光热电站是否单位时间内发电量大,D错误。
(2023·广东广州二模)为减少近地轨道的报废卫星对正常工作卫星的影响,科学家研制了离轨帆。卫星报废后,离轨帆展开(下图),增加了卫星受到的阻力,加快了卫星减速降轨,使其在距地近百千米的大气层中开始销毁。据此完成9~10题。
9.报废卫星对正常工作卫星造成的最大影响是( )
A.阻挡光照 B.干扰信息传输
C.阻碍观察 D.增加撞击风险
10.加快报废卫星减速降轨的动力主要来源于离轨帆受到的( )
A.地球引力 B.太阳辐射
C.空气阻力 D.天体撞击
答案:9.D 10.C
解析:第9题,一般的报废卫星会继续在近地轨道上绕地运转,而失去使用功能的报废卫星数量的增多,会大大增加正常工作卫星的撞击风险,D正确;报废卫星体积小,遮挡光线、干扰正常卫星与地面信息传输、阻碍观察的能力弱,A、B、C错误。第10题,加快报废卫星减速降轨的动力主要来源于离轨帆展开后,卫星受到的阻力,虽然高层大气稀薄,但仍有部分气体存在,对报废卫星施加反方向的阻力,C正确。
(2024·湖南永州适应性考试)太阳辐射以平行光线的形式直接投射到地面上,称为太阳直接辐射。下图为贵州贵阳和新疆塔中(塔里木盆地中部) 太阳直接辐射的年变化。据此完成11~12题。
11.塔中秋季比春季太阳直接辐射高的主要原因是秋季( )
A.风沙天气少 B.白昼时间较长
C.阴雨天气少 D.正午太阳高度较大
12.塔中和贵阳太阳直接辐射差异明显,其主要影响因素是( )
A.地形 B.纬度
C.地势 D.气候
答案:11.A 12.D
解析:第11题,塔中深居内陆,气候干旱,秋季与春季降水都很少,白昼时间和正午太阳高度相差不大;春季地面缺乏植被保护,风沙天气多,风沙导致太阳辐射被削弱,从而使春季太阳直接辐射少,A正确。第12题,塔中属于温带大陆性气候,降水少,晴天多,获得太阳直接辐射多;贵阳为亚热带季风气候,降水多,阴雨天气多,获得的太阳直接辐射少,D正确;两地都位于我国地势第二级阶梯,地势相差不大,地形差异对太阳直接辐射影响较小,A、C错误;贵阳纬度比塔中低,如果纬度是主要影响因素,应该是贵阳直接太阳辐射强,与图不符,B错误。
13.阅读图文材料,完成下列要求。(16分)
在内蒙古达拉特旗库布齐沙漠的腹地,建设有世界上最大的光伏板图形电站。下图为内蒙古潜在光伏年发电量密度分布图[单位:kWh/(m2·a)]和达拉特光伏发电应用领跑示范基地景观图。
(1)描述内蒙古潜在光伏年发电量密度空间分布的总体特征。(6分)
(2)与内蒙古东部地区相比,分析达拉特地区潜在光伏年发电量密度较大的主要原因。(10分)
答案:(1)潜在光伏发电量密度空间分布不均匀,由东北向西南递增。
(2)距海较远,气候干旱,云雨天气较少,日照时间较长;纬度较低,太阳高度较大;海拔较高,太阳辐射经过云层和大气的损耗较少,地面太阳能总辐射量丰富。
学生用书第25页
学科网(北京)股份有限公司
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