内容正文:
第二章 宇宙中的地球
第1讲 地球的宇宙环境与圈层结构
考点一 地球的宇宙环境
1.地球所处的宇宙环境
(1)天体
a.概念:①__宇宙__空间的②__物质__的存在形式。
b.分类:
③__自然__天体:恒星、星云、行星、彗星、流星体、卫星和星际物质等。
人造天体:航天飞机、太空垃圾、在宇宙空间中运行着的人造卫星、宇宙飞船等。
(2)天体系统
可观测宇宙
(3)太阳系的组成及特征
a.图示
b.八大行星运动特征:⑨__同向性__、⑩__近圆性__、⑪__共面性__。
(4)地球存在生命的条件
2.地球的圈层结构
(1)地球内部圈层结构
a.地震波与地球内部圈层划分
b.地壳与岩石圈
厚度
范围
联系
地壳
平均约17千米,其中大陆地壳㉓__较厚__,大洋地壳㉔__较薄__
地表至㉕__莫霍界面__
岩石圈不仅包括地壳,而且还包含上地幔顶部(软流层以上)部分
岩石圈
平均约100千米
地表至㉖__软流层__以上
(2)地球外部圈层结构
地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等,这些圈层之间相互联系、相互制约,形成人类赖以生存和发展的自然环境。
地球上存在生命物质的条件
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”
生命存在条件题目的分析思路
此类题目的解答可以通过知识迁移,参照地球存在生命的条件进行分析,以降低难度、提高答题的准确性。具体思路如下:
►拓展
1.发射基地选址的条件
气象条件
晴天多、阴雨天少,风速小,湿度低,有利于发射和跟踪
纬度因素
纬度低,自转线速度大,可以节省燃料和成本
地形因素
地形平坦开阔,有利于跟踪观测
海陆位置
大陆内部气象条件好,隐蔽性强,人烟稀少,安全性强;海上人类活动少,安全性强
交通条件
内外交通便利,有利于大宗物资运输
安全因素
出于国防安全考虑,有的建在山区、沙漠地区,有的建在地广人稀处
2.航天器发射时间、方向的选择
发射
时间
①发射时间:在一天中一般选择在晴朗无云的夜晚,主要是便于定位和跟踪观测
②我国发射时间:主要选择在北半球冬季,便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收。我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域,选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的海况
发射
方向
一般与地球运动方向一致,向东发射可充分利用地球自转线速度的作用,节约能源
3.回收基地选址的条件
(1)地形平坦,视野开阔,便于搜救。
(2)人烟稀少,有利于疏散人群,保证安全。
(3)气候干旱,多晴朗天气,能见度高。
(4)地质条件好。
(5)无大河、湖泊,少森林的地区。
我国的航天回收基地就选在了内蒙古自治区的中部地区。
(2023·浙江卷)某中学地理社团组织成员开展月相观测。2021年2月19日农历正月初八,有同学用肉眼在湛蓝的天空中观测到了日、月同天景象,并作记录。同时,部分同学还从网上查到,位于(0°,105°W)的地点可观测到月球正在地平线落下。完成下面小题。
1.同学记录的日、月位置和月相正确的是( B )
A.① B.②
C.③ D.④
2.此时,赤道与晨、昏线交点的经度最接近的分别是( A )
A.15°W、165°E B.105°W、75°E
C.165°E、15°W D.75°E、105°W
解析:第1题,农历上半月的月相黄昏日落后可见,月面朝西,CD错误,2021年2月19日,太阳直射南半球,日落西南,太阳高度角小(日落时太阳高度角为0),B正确,A错误。故选B。第2题,上弦月出现在农历月的上半月的上半夜,月面朝西,位于西半天空,在105°W看到月球正在地平线落下,说明105°W地方时为24时(0时),赤道与晨、昏线交点的地方时为6时、18时,与105°W相差90°(6*15)、270°(18*15),根据东加西减的原则,分别向东90°、270°,赤道与晨、昏线交点的经度最接近的分别是15°W、165°E,A正确,BCD错误。故选A。
考点二 太阳对地球的影响
1.太阳辐射
(1)概念:太阳源源不断以①__电磁波__的形式向四周放射能量。
(2)能量来源:太阳内部的②__核聚变__反应。
(3)对地球的影响
a.为地球提供③__光、热__资源。
b.维持地表温度,是地球上④__水__、大气运动和生命活动的主要动力。
c.为人类生产、生活提供直接能源(如⑤__太阳能__)、间接能源(如⑥__煤、石油、天然气__等矿物能源)。
(4)影响因素
太阳辐射总量,既受到⑦__日照时数__(时长),又受到⑧__正午太阳高度__(强度)的影响。
影响因素
纬度
地势
天气
年太
阳辐
射总
量
纬度越低,⑨__正午太阳高度__越大,获得的太阳辐射越多;反之,则少
地势高,大气稀薄,透明度高,大气对太阳辐射的⑩__削弱__作用弱,到达地面的太阳辐射多
阴天多,大气对太阳辐射的
⑪__削弱__作用强,到达地面的太阳辐射少
日照
时数
a.不考虑其他因素,各纬度年日照时数⑫__相同__,均为半年。
b.北半球夏半年,除极昼极夜区外,越往北,日照时数⑬__越长__
地势高的高原日照时数⑭__长__于地势低的盆地
多阴雨天气的地区,日照时数⑮__短__;多晴天的地区,日照时数⑯__长__
[注意] 纬度因素通过正午太阳高度及昼夜长短影响区域太阳辐射的多少。
(5)太阳辐射的分布规律
1)全球的太阳辐射分布
世界各地年太阳辐射总量分布不均衡,如图所示:
a.空间分布
不同纬度分布:大体上由低纬度地区向高纬度地区递减。
相同纬度分布:总体由沿海向内陆递增;地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱。
b.时间分布:夏季太阳辐射强于冬季太阳辐射。
2)我国年太阳辐射总量的空间分布
我国年太阳辐射总量的空间分布,从总体上看是从东部沿海向西部内陆逐渐增加。我国年太阳辐射总量高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。具体分布如图所示:
►拓展
太阳辐射对农业的影响
Ⅰ.太阳辐射,即光照。光照强,有利于农作物进行⑰__光合作用__,合成有机质。热量与当地的气温有关。区域热量充足,植物⑱__生长期__长,有利于农作物的生长发育。
Ⅱ.太阳辐射影响区域气温的高低(例如,受到年太阳辐射总量从赤道向两极呈递减趋势的影响,通常纬度越高,气温越低),但是地形也会影响气温的高低。如青藏高原,太阳辐射量大,光照充足,但是海拔高,气温低,热量成为区域农业发展的限制性因素,故不可一概而论。
(6)太阳能开发利用的优缺点
优点:a.能量巨大,是人类可利用的最丰富的资源,取之不尽、用之不竭;b.分布广泛,地球上处处都有;c.清洁能源,无污染、无公害。
缺点:a.能量密度低,利用成本高;b.受天气影响大,辐射强度的波动较大。
2.太阳活动对地球的影响
一、影响太阳辐射分布的因素
影响因素
原因
日照
时数
纬度
极圈以内地区有极昼、极夜现象,极圈以外地区夏季日照时数多于冬季(赤道除外)
地势
一般地势高的高原日照时数多于地势低的盆地
天气
多阴雨天气的地区,日照时数少;多晴朗天气的地区,日照时数多
年太
阳辐
射总
量
纬度
纬度低,正午太阳高度大,获得的太阳辐射多
地势
地势高,大气稀薄、透明度高,固体杂质、水汽少,到达地面的太阳辐射多
天气
晴天多,到达地面的太阳辐射多
二、太阳活动及其对地球的影响
太阳
大气
层结
构
太阳
活动
形式
太阳黑子:周期约为11年
太阳耀斑:周期约为11年
太阳风
活动
规律
①高速旋转的气体漩涡,温度相对较低;②带电荷,能产生磁场;③存在太阳活动高峰年与低峰年的交替
①激烈的能量爆发;②以太阳射电爆发和高能带电粒子等形式放出辐射能
带电粒子脱离太阳飞向宇宙空间
对地
球的
影响
①对气候的影响:不同纬度的年降水量与太阳黑子多少有一定的相关性;②太阳活动高峰年剧烈天气现象出现的概率增加
太阳耀斑爆发时产生的强烈射电扰乱地球大气层。使地球上无线电短波通信受影响
在地球的两极地区产生极光
高能带电粒子使地球上的磁场受到扰动,产生“磁暴”现象,使磁针不能正确指示方向
(2022·上海卷)我国发射的“夸父号”太阳探测卫星,能抵近观测到光球层、色球层的太阳活动分别是( B )
A.日珥和耀斑 B.太阳黑子和耀斑
C.日珥和太阳风 D.太阳黑子和太阳风
解析:太阳大气层从内向外分三层,依次是光球层、色球层和日冕层,对应的太阳活动是光球层的黑子、色球层的耀斑、日珥、日冕层的太阳风,故“夸父号”太阳探测卫星,能抵近观测到光球层、色球层的太阳活动分别是太阳黑子和耀斑,B正确;日珥和耀斑都发生在色球层,A错误;日珥和太阳风分别位于色球层、日冕层,C错误;太阳黑子和太阳风分别位于光球层、日冕层,D错误。故选B。
考点三 地球的圈层结构
1.地球的内部圈层
(1)划分依据:地震波传播速度的变化。
(2)两种地震波类型及特点
类型
传播
速度
能通过
的介质
地表震动
共性
A
①__横波(S波)__
较
②__慢__
固体
引起地面的③__水平__晃动
传播速
度随所
通过物
质的性
质而
变化
B
④__纵波(P波)__
较快
固体、
液体、
气体
引起地面⑤__上下__颠簸
(3)两个不连续界面
C界面为⑥__莫霍界面__,横波、纵波传播速度都明显⑦__增加__。
D界面为⑧__古登堡界面__,横波完全⑨__消失__,纵波传播速度突然⑩__下降__。
(4)三大圈层
圈层
地壳
地幔
地核
圈中
范围
⑪__C__界面以上部分
⑫__CD__两界面之间的部分
⑬_____D_____界面以下部分,内部分为
E⑭__外核__和F⑮__内核__
(5)岩石圈
岩石圈不仅包含地壳,而且包含⑯__上地幔顶部__(⑰__软流层__以上)。
2.地球的外部圈层
(1)A⑱__生物圈__:是地球表层生物的总称,占有大气圈的底部、⑲__水圈__的全部和岩石圈的上部。
(2)B ⑳__大气圈__:是由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是㉑__氮和氧__。
(3)C㉒__水圈__:是地表和近地表的各种形态水体的总称。
一、地球内部圈层的划分及特征
依据地震波在地球内部传播速度的变化,地球固体表面以下可划分为地壳、地幔、地核三个圈层。具体分析如图表所示:
圈层名称
不连续面
平均深度(km)
地震波的速度变化
特征
地壳
莫霍
界面
古登
堡界面
33
2 900
纵波和横波速度明显加快
纵波速度突然下降,横波消失
①固体外壳;
②厚度最小,其中大陆地壳较厚,大洋地壳较薄
地
幔
上地幔
①固态,上地幔上部存在一个软流层,岩石部分熔融,能缓慢流动;②温度、压力、密度增大
下地幔
地
核
外核
呈熔融状态
内核
呈固态,压力、密度极大
二、地球的外部圈层
外部圈层
概念
组成
其他
大气圈
由气体和悬浮物质组成的笼罩地球的复杂系统
主要成分是氮气和氧气
是地球自然环境的重要组成部分,厚度约为2 000~3 000千米
水圈
地表和近地表的各种形态水体的总称
地表水、地下水、大气水、生物水等
水圈的水处于不间断的循环运动之中
生物圈
地球表层生物的总称
动物、植物、微生物等
生物圈与大气圈、水圈、岩石圈相互联系、相互渗透
(2024·河南高三专题练习)如图为地震波在地球内部传播速度曲线和地球内部结构(①—④为地球内部圈层,甲、乙表示地震波传播速度的不连续面)示意图和某次火山喷发景观图。据此完成1~3题。
1.下列对地球内部圈层特点的描述,正确的是( A )
A.①层厚度分布不均匀
B.②内部物质组成均匀
C.③呈固态
D.④由硅酸盐类矿物组成
2.关于地震波在地球内部的传播速度,叙述正确的是( B )
A.发生深源地震时,地震波向上经过甲界面,横波和纵波的速度都加快
B.地震波依次经过①②的分界面时,横波和纵波的速度都突然加快
C.横波的速度比纵波快
D.经过乙处界面,纵波消失,横波速度减慢
3.火山喷发的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是( D )
A.水圈、生物圈→岩石圈→大气圈
B.岩石圈→大气圈→水圈、生物圈
C.水圈、生物圈→大气圈→岩石圈
D.大气圈→水圈、生物圈→岩石圈
解析:第1题,从图中看,①为地壳,陆地地壳较厚,海洋地壳较薄,厚度分布不均匀,A正确;②为地幔,可分上地幔和下地幔,内部物质组成不均匀,B错误;③为外核,从图中看横波不能通过,说明呈液态或熔融状态,C错误。④为内核,主要由铁和镍组成,D错误。故选A。第2题,图中甲为莫霍界面,地震波向上经过甲莫霍界面时,横波和纵波的速度都减慢,A错误;从图中看,地震波经过①②圈层的分界面时,横波和纵波的速度都突然加快,B正确;横波传播速度比纵波慢,C错误;图中乙为古登堡界面,经过乙界面,横波消失,纵波速度减慢,D错误。故选B。第3题,当火山喷发后,天空中蔓延的火山灰物质位于大气圈中,这些物质与空气中的水汽凝结,形成降水降落至地表进入水圈,被生物吸收其营养物质进入生物圈,火山灰沉降在地表或随地表水下渗进入岩石圈,因此天空中蔓延的火山灰物质在地球圈层中迁移的顺序是大气圈→水圈、生物圈→岩石圈,D正确,ABC错误,故选D。
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