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。
(2023·广东惠州统考三模)柴达木盆地是我国首个火星类比区,目前国际上已经建立的火星类比区有澳大利亚中部、南极干谷、美国西部、北非等共50多个。研究显示,火星质量约为地球的十分之一,其昼半球的温度可达27 ℃,而夜半球的温度低至-133 ℃。据此完成1~2 题。
1.上述类比区与火星环境相似的特征是( )
A.干旱 B.湿润
C.高温 D.寒冷
2.火星昼夜半球温差大,主要因为( )
A.地势高 B.大气洁净
C.离太阳远 D.大气稀薄
答案:1.A 2.D
解析:第1题,由所学知识可知,材料中的类比区如柴达木盆地,海拔高,气温较低,C错误。类比区如柴达木盆地,地形四周高中心低,水汽难以到达,气候干旱,B错误。火星缺乏液态水,气候干旱,A正确。由材料可知火星昼夜温差大,白天温度高,夜晚温度低,D错误。故选A。第2题,由材料及所学知识可知,火星体积和质量都比地球小,引力较地球小,大气层较薄,昼夜温差大,D正确。与地势高、大气洁净、离太阳远无关,A、B、C错误。故选D。
(2024·广东深圳模拟)当月影正好落到地球上时就发生日食现象(下图)。2023年4月20日天宇上演本年度第一次日食,这次日食比较特殊,是罕见的日全环食(全环食是在食带内日食开始和终了的时候是环食,但中间有一段时间可以看到全食,是日全食和日环食的组合)。据图完成3~4题。
学生用书第23页
3.当日的月相是( )
A.新月 B.蛾眉月
C.凸月 D.满月
4.日全环食非常罕见的主要原因是( )
A.日食少见 B.地球位置特殊
C.食带窄短 D.观察角度特殊
答案:3.A 4.B
解析:第3题,发生日食的时间一定是农历初一,月相是新月,A正确,B、C、D错误。故选A。第4题,理论上看,日食发生机会较多,并不是日全环食非常罕见的原因,A错误;日全环食形成的食带窄而短,是导致日全环食出现机会少的主要原因,而食带大小由地球位置决定,B正确,C不是最佳答案;只有位于伪本影区域的人们才能看见日全环食,日全环食罕见并不是观察角度导致的,D错误。故选B。
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。
(2023·广东湛江统考一模)太阳能作为主要的可再生清洁能源之一,越来越受到世界各国的广泛关注。作为中国最南端的省份,海南省拥有丰富的太阳能资源。下图示意海南岛年太阳辐射量分布。据此完成1~2 题。
1.海南岛太阳能空间分布特点是( )
A.随海拔增高而增多 B.由中部向四周递增
C.由西南向东北递减 D.东西部多于南北部
2.影响海南岛太阳能空间分布的主要因素有( )
A.纬度、海拔 B.洋流、地形
C.纬度、天气 D.洋流、海拔
答案:1.B 2.C
解析:第1题,由图可知,海南岛年太阳辐射量中部较少,沿海较多,西南沿海最多。因此海南岛太阳能空间分布特点是由中部向四周递增,故选B。第2题,由图可知,三亚年太阳辐射量多于海口,说明纬度越低,正午太阳高度越大,太阳辐射强度越大,太阳能越丰富;与同纬度相比,中部年太阳辐射量少于东部,更少于西部沿海,原因是中部为山地,多地形雨,阴雨天气多,日照时间短,西部沿海为东南季风的背风坡,降水较少,多晴朗天气,日照时间长,进而造成太阳能分布差异,C正确。太阳能分布与海拔、洋流关系不大,A、B、D错误。故选C。
(2024·广东湛江模拟)绒布河谷位于珠穆朗玛峰北侧,山高谷深,大致呈西北—东南走向。河谷南部和西侧多冰川。下图示意绒布河谷某年5月29日~6月29日平均太阳辐射日变化。据此完成3~4题。
3.北京时间上午7~10时,绒布河谷的微弱太阳辐射直接来自( )
A.河谷谷底冰川反射 B.河谷内西坡地面反射
C.河谷内东坡地面反射 D.珠峰地面辐射
4.绒布河谷太阳辐射骤增、骤减的主要原因是( )
A.山体遮蔽作用显著 B.天气变化剧烈
C.大气中粉尘变化大 D.臭氧层变化显著
答案:3.B 4.A
解析:第3题,5月29日~6月29日北京时间上午7~10时,绒布河谷的地方时大致为5~8时,太阳高度角较小,绒布河谷山高谷深,呈西北—东南走向,受东侧山地的遮挡,河谷谷底无法直接接收到太阳辐射,A错误。河谷内西坡在上午时位于阳坡,太阳照射到西坡,且西坡多冰川分布,反射率较高,将太阳辐射反射至河谷内,B正确。河谷内东坡在上午时位于阴坡,无法接收太阳辐射,C错误。珠峰地面海拔远高于绒布河谷,地面辐射无法到达绒布河谷,D错误。故选B。第4题,由于绒布河谷山高谷深,山峰与谷底相对高度大,导致日出后和日落前,两侧高大山体阻挡太阳辐射,只有太阳高度不断增大,可以照射到河谷中时,太阳总辐射在短时间内迅速增加,A正确。不会连续一个月内从日出到正午前后都出现相同的天气变化,B错误。绒布河谷内人口密度小,大气中粉尘含量较小,C错误。臭氧层不会出现日出至正午的有规律的变化,D错误。故选A。
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。
(2023·广东茂名统考)2023年9月5日,我国在东方航天发射基地将天启星座21星至24星共4颗卫星顺利送入预定轨道。天启星座是由38颗卫星和若干地面站组成的“低轨卫星物联网星座”,是解决陆地无人区、海洋以及天空物联网通信问题的根本途径。东方航天发射基地是我国唯一的海上发射基地。下图示意我国五大航天发射基地的位置。据此完成5~6题。
5.与其他四个陆地航天发射基地相比,东方航天海上卫星发射基地的优势是( )
A.发射安全性最高 B.自转线速度最大
C.燃料使用量最少 D.受台风影响最小
6.以下场景中最适宜运用该“低轨卫星物联网星座”系统的是( )
A.查看洪涝灾情 B.勘探矿产资源
C.评估作物产量 D.远洋渔船通信
答案:5.A 6.D
解析:第5题,与我国其他航天基地相比,东方航天发射基地是我国唯一的海上发射基地,海上发射可以选择不同的发射点,可以使火箭残骸安全区选择更容易些,相对于陆上发射更便捷安全,A正确;纬度越低,自转线速度越大,东方航天基地纬度较高,自转线速度不是最大,燃料使用量也不是最小,B、C错误;东方航天基地位于沿海地区,受台风影响较大,D错误。故选A。第6题,由材料“是解决陆地无人区、海洋以及天空物联网通信问题的根本途径”可知,该系统主要用于远洋渔船通信,D正确;查看洪涝灾情、勘探矿产资源、评估作物产量主要应用遥感系统,而非“低轨卫星物联网星座”系统,排除A、B、C。故选D。
(2023·广东统考一模)“碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的温室气体排放量,实现二氧化碳“零排放”。在光伏发电系统生命周期中,一方面产生碳排放,一方面又实现碳减排和碳吸收,从而达到“碳中和”。下图示意光伏发电景观和光伏发电系统“碳中和”实现过程。据此完成7~8题。
7.为提高发电效率,戈壁地区须不定期用清水清洗光伏板表面的尘埃。戈壁滩光伏电站建成后对当地植被生长的有利影响体现在( )
①降低土壤盐渍化 ②提高地表温度 ③提高光照效果 ④补充植被水源
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
8.下列地区中,光伏发电系统自身实现“碳中和”所需时间最短的是( )
A.柴达木盆地 B.黄土高原
C.东北平原 D.山东丘陵
答案:7.C 8.A
解析:第7题,清洗光伏面板需要用清水,为植被生长补充了部分水源,④正确;光伏电站建成后遮荫作用显著,蒸发减弱,降低了土壤盐渍化程度,促进了植被生长,没有提高地温和光照效果,①正确,②③错误。故选C。第8题,根据图文材料可知,在光伏发电系统生命周期中,一方面因设备建造和电站建设产生碳排放,另一方面又通过清洁能源生产和光伏场植被固碳实现碳减排和碳吸收,从而相互抵消,达到“碳中和”。光伏场的植被覆盖率较低,植被固碳作用不明显,四个地区中,柴达木盆地地势高,空气稀薄,晴天多,太阳辐射强,故光伏发电效率高,清洁能源生产量大,能在最短的时间内抵消因设备制造和电站建设产生的碳排放,实现“碳中和”。故选A。
(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。
(2023·广东一模)北京时间2022年4月8日(农历三月初八)8时,摄影师林先生拍下港珠澳大桥上空飞机凌日和太阳黑子景观图。据此完成11~12题。
11.下列说法正确的是( )
A.火星、金星、水星均存在凌日现象
B.太阳黑子所在圈层只有在日全食时才能用肉眼看见
C.拍摄时林先生的影子朝向西南方向
D.全球新旧一天范围比值是1∶1
12.下列示意图中,与拍摄当天月、地相对位置最接近的是( )
答案:11.D 12.C
解析:第11题,火星轨道位于地球轨道外侧,不会出现凌日现象,A错误;太阳黑子所在圈层为光球层,我们平时看到的太阳轮廓就是光球层,B错误;北京时间4月8日8时,港珠澳大桥地方时约8时,此时太阳位于东南方位,因此林先生影子朝向西北方向,C错误;北京时间为8时,0°经线地方时为0时,此时地球上新一天的经度范围为0时经线向东到180°经线,全球新旧一天的范围比值为1∶1,D正确。故选D。第12题,拍摄日期为农历三月初八,此时月相为上弦月,日地连线与月地连线基本垂直,且月亮的西边亮。读图可知,B、D两图,日地连线与月地连线在一条直线上,B、D错误。A图,月亮的东边亮,A错误。只有C图符合题意。故选C。
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
$$