1.2太阳对地球的影响课件2024-2025学年高中地理人教版（2019）必修一

第一章 宇宙中的地球 第二节 太阳对地球的影响 情境激趣 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。除了利用太阳能发电。 你知道太阳对我们的生存环境以及生产、生活还有哪些影响吗？ 一、太阳辐射对地球的影响 太阳是一个主要由氢和氦组成的巨大气球体，其表面温度约为6000K。 太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量，这种现象被称为太阳辐射。 1.太阳概况 学 科 网 创原家独 3 H H H H 高温 高压 1 He+能量 一、太阳辐射对地球的影响 2.太阳辐射能量来源 太阳辐射能量来源于太阳内部的核聚变反应。 学 科 创原家独 核聚变是指质量小的原子，在一定条件下原子核相聚合，生成新的、质量更重的原子核，并释放出巨大的能量。 能量以电磁波的形式向宇宙空间放射能量，仅有22亿分之一的能量到达地球，但是这对地球和人类的影响是不可估量的。 4 原始星云 太阳的生命周期 十亿年 星云 原恒星 主序列恒星 红巨星 氦和氢耗尽并向太空膨胀 白矮星会消失，并在数百万年后逐渐变成黑矮星 目前太阳 大约45.7亿岁。整个太阳的寿命是110亿年，也就睡在大约60亿年之后，太阳内部的氢元素几乎全部消耗尽。目前太阳正处于朱序列恒星阶段，稳定的壮年期。 5 太阳辐射的能量是巨大的，它是地球及整个太阳系光和热的主要源泉，尽管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。 太阳辐射 一、太阳辐射对地球的影响 太阳辐射为地球提供光热资源，维持着地表温度，促进生物生长发育。 一、太阳辐射对地球的影响 3.太阳辐射影响地球 植物生长进行光合作用 冷血动物晒太阳提高体温 太阳辐射是地球上水、大气和生命活动的主要动力。 一、太阳辐射对地球的影响 3.太阳辐射影响地球 大气运动—云海 水的运动—河流 一、太阳辐射对地球的影响 3.太阳辐射影响地球 家庭太阳能供热系统 太阳辐射为我们生活生产提供能量，直接被吸收、转化为热能和电能。 柴达木盆地中的太阳能光发电站 太阳能光伏电站利用太阳能电池板方阵将太阳能直接转换为电能。世界上很多国家都建设了大规模的太阳能光伏电站。图为我国柴达木盆地中的太阳能电池板方阵，装机容量达2000多兆瓦。 屋顶安装的太阳能系统，将吸收的太阳能转换为热能，使得管道中的水被加热。热水流到存储池后，通过水泵和管道被输送到不同的房间，供生活使用或为房间供暖。 9 一、太阳辐射对地球的影响 3.太阳辐射影响地球 煤炭资源 人们大量使用的煤、石油等矿物燃料是地质历史时期生物固定以后积累下来的太阳能。 学 网 创原家独 煤炭、石油、天然气等化石燃料是数百万年前古生物遗体经长时间高温高压作用而形成，通过漫长的过程将碳以固态的形式稳定存储在岩石圈中；是地质历史时期生物固定并积累的太阳能。 10 为地球提供能量 太阳辐射对地球有何影响? 地球上生物的生产离不开太阳辐射 太阳辐射是地球上水、大气运动、生命活动的主要动力。 煤、石油等工业主要能源，是历史时期固积的太阳辐射能。 太阳辐射是我们日常生活生产所用的太阳灶、太阳能热水器的主要能量来源。 但是在地球上所有位置 所接受的太阳辐射的量都一样吗？有何不同 11 探究活动1：生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系？ 1.到达大气上界太阳辐射的分布有什么规律？ 太阳辐射大致随纬度的增加而减少。 图1.12北半球大气上界太阳辐射的分布 这其实由于太阳高度角变小。有太阳直射区域，直射和斜射哪一个接受的太阳辐射更多。与地球五带的划分 联系起来。 12 生物量9kg/(m3) 生物量27kg/(m3) 3.问题1和2的结论有没有相关性？ 以上两个结论是密切相关的。一般，太阳辐射越多的地区，生物量也多。 探究活动1：生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系？ 2.到达地面的太阳辐射的分布有什么规律？ 这其实由于太阳高度角变小。有太阳直射区域，直射和斜射哪一个接受的太阳辐射更多。与地球五带的划分 联系起来。 14 分布规律：东部、南部少，西部、北部多。 从总体上看，大致从东部沿海向西部内陆逐渐增强；西部非季风区多于东部季风区，地势高的地区多于地势低的地区 图 中国年太阳辐射总量分布 探究活动2：中国年太阳辐射空间分布规律、影响因素 15 图 中国年太阳辐射总量分布 分布特征：主要为南疆、陇西、青藏高原大部分和内蒙古高原西部，其中青藏高原为高值中心 该地区海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小 晴天多，日照时间长，大气中水汽、尘埃含量少 透明度高，到达地面的太阳辐射多 A-中国年太阳辐射分布(丰富区) 图 中国年太阳辐射总量分布 分布特征： 主要为北疆，内蒙古高原东部，华北平原大部分,黄土高原大部分，甘肃南部,川西、川南滇北一部分 原因：深居大陆内部，距海远，多晴朗天气，日照时间长 B-中国年太阳辐射分布(较丰富区) 图 中国年太阳辐射总量分布 分布特征： 主要为东北大部分东南丘陵地区，汉水流域，广西大部分，川西、黔西一部分，云南东南部，湖南东部地区 原因：距海近、受海洋影响大，多阴雨天气 C-中国年太阳辐射分布(可利用区) 图 中国年太阳辐射总量分布 分布特征： 主要为四川、重庆、贵州大部分地区，其中四川盆地为低值中心 原因：盆地地形，水汽不易散发；阴天、雾天多，大气中水汽含量多，大气削弱作用强 D-中国年太阳辐射分布(贫乏区) 影响太阳辐射分布的因素 地表获得太阳辐射量的多少直接取决于太阳辐射强度和日照时间。 创原家独 其实地球不仅受太阳辐射的影响，也会收到太阳活动的影响。我们通过一则新闻来体会太阳活动对地球的影响。 21 # 太阳辐射对地球的影响 光热资源. Photothermal resources 01 主要动力. Main power 02 化石能源. Fossil energy 03 第二节 太阳对地球的影响 第二课时-太阳活动 太阳活动 资料： 1989年3月13日，太阳活动极大年期间，日冕物质抛射使加拿大魁北克的电网受到严重冲击，出现大范围断电事故，供电中断了9个小时，数百万居民生活受到影响。当天，澳大利亚输油管道受损，大西洋和太平洋海底电缆受到冲击，美国四颗卫星受损。然而这次太阳活动的强度尚不及1859年的1/3。 太阳大气的变化。 那什么是太阳大气呢，什么又是日冕物质呢？我们需要首先学习太阳的结构。 24 太阳活动 太阳内部 光球 色球 日冕 由内而外厚度温度增加 由外而内亮度增加 二、太阳活动对地球的影响 1.太阳大气分层 光球是太阳大气的最底层。它发出的可见光最强，是用肉眼可以观测到的太阳表面。 厚度约500km，地球上的光多由光球发出。 由于色球发出的可见光总量不及光球的千分之一，因此人们平常看不到它，只有在日全食时或者用特殊的望远镜才能看到。成玫瑰色 日冕是太阳大气的最外层，可以延伸到几个太阳半径，甚至更远。它的亮度仅为光球的百万分之一，只有在日全食时或用特制的日冕仪才能用肉眼看见。 光球层 色球层 日冕层 学生知道什么是 25 二、太阳活动对地球的影响 知识拓展： 吹响地球的太阳风 同70万千米的太阳半径相比，光球和色球都非常薄，但日冕层却一直向星际空间延伸。 太阳风：太阳大气不断向外释放高速带电粒子。 正常情况下，地球的磁场能够阻挡太阳风，使地球免受太阳风的危害。 (二) 太阳活动 太阳大气的变化称为太阳活动。 太阳活动现象较多，主要有太阳黑子、太阳耀斑、日珥、日冕物质抛射等 太阳活动 二、太阳活动对地球的影响 2.太阳活动类型 光球层—黑子 太阳活动强弱的标志 太阳黑子数量具有周期性变化，有的年份多，有的年份少。 温度相对较低区域,颜色比周围深，黑子数量有周期性变化。 三、太阳活动及其对地球的影响 色球层—耀斑/色球爆发 大多数耀斑与太阳黑子活动相关。 太阳耀斑是色球表面忽然出现的大而亮的斑块；一个大的太阳耀斑在短期可以发出相当于10亿颗氢弹爆炸所产生的能量；长期的观测发现，大多数太阳耀斑和太阳黑子活动相关。 二、太阳活动对地球的影响 2.太阳活动类型 色球层—日珥 剧烈的太阳活动 喷射的气体呈弧状，日全食时可用肉眼观测到。日珥爆发时会喷射大量带电粒子。 三、太阳活动及其对地球的影响 日冕层—日冕物质抛射 规模最大、程度最剧烈的太阳活动。 日冕结构在几分钟到几小时内发生明显变化，向外抛射带电粒子，破坏太阳风的流动。 学 科 网 创原家独 太阳活动之间 常有密切的联系 太阳黑子的多少和大小，可以作为太阳活动强弱的标志。 太阳耀斑、日珥、日冕物质抛射等是剧烈的太阳活动现象。 二、太阳活动对地球的影响 当太阳活动增强时，太阳风变得强劲，会扰动地球磁场和大气层，产生磁暴、极光等现象。 当这种扰动足够强烈时，还会对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等人类活动产生灾害性的影响。 图1.19 太阳活动强烈时对地球的影响 二、太阳活动对地球的影响 挪威极光 极光形成原理 在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。 太阳带电高能粒子流（太阳风）被地磁场导引带进地球大气层，并与高层大气（热层）中的原子碰撞造成的发光现象 二、太阳活动对地球的影响 极光的颜色主要是因为太阳的高能带点粒子流与大气层中的哪种气体最先发生碰撞。绿色则说明是跟氧原子最先 碰撞。氧是释放绿色或者棕红色的光；而氮气释放蓝色或者红光。 33 二、太阳活动对地球的影响 来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。 当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。 34 磁暴现象 The high-energy charged particles thrown out by the solar atmosphere will disturb the earth's magnetic field, compress and deform the magnetosphere, and make the earth's magnetic field suddenly appear the phenomenon of "magnetic storm" 太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场，使磁层压缩变形，使地球磁场突然出现“磁暴”现象，导致罗盘指针剧烈颤动，不能正确指示方向 二、太阳活动对地球的影响 干扰无线电通信 When sunspots and flares increase, the electromagnetic waves emitted by them enter the earth's atmosphere, which will cause atmospheric disturbance and affect the earth's short wave radio communication, even a short interruption 当太阳黑子和耀斑增多时，其发射的电磁波进入地球大气层，会引起大气层扰动，使地球上无线电短波通信受到影响，甚至出现短暂的中断。 二、太阳活动对地球的影响 自然灾害与气候 Studies in recent decades have also shown that many natural disasters on the earth are related to solar activities, such as earthquakes, floods and droughts, but the specific mechanism is far from clear. 近几十年的研究还表明，地球上许多自然灾害的发生与太阳活动有关，如地震、水旱灾害等，可是其具体的作用机制还远远没有搞清楚。 许多地区降水量的年际变化，与黑子活动的11年周期有一定的相关性。 二、太阳活动对地球的影响 活动探究—分析太阳黑子变化周期 太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。下图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。 10年 找出相邻两个波谷之间的时间间隔。 13年 10年 1976年 1986年 1996年 2009年 学 科 网 创原家独 活动探究—分析太阳黑子变化周期 太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。下图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。 找出最左侧和最右侧波谷的年份，数出这两个年份间波峰的个数，计算相邻两个波谷间的平均时间间隔。 300年 1710年 2010年 27个波峰 太阳黑子变化规律：平均时间间隔（T）为300年/27次=11年/次 1. 太阳辐射是指（　 　） A. 太阳以弹性波的形式向地球放射能量 B. 太阳以纵波的形式向地球放射能量 C. 太阳以电磁波的形式向四周放射能量 D. 太阳以无线电波的形式向宇宙空间放射能量 课堂练习 C 2.下列现象属于太阳活动对地球影响的是( ) A．南极上空出现臭氧层空洞 B．地面无线电短波通信受影响 C．大气中二氧化碳增多，气温升高 D．北极地区出现极昼现象 B 42 3. 公元前28年，史籍曾记载“三月乙末，日出黄，有黑气大如钱，居日中央”，这种现象发生在太阳的( ) A.光球层 B．色球层 C.日冕层 D．太阳内部 课堂练习 A 现今世界公认的最早的太阳黑子记事，是载于《汉书》中的河平元年三月出现的太阳黑子，而欧洲关于黑子的最早记录是公元807年。难怪美国天文学家海尔赞叹到：“中国古代观测天象，如此精勤，实属惊人。” 无线电通信 案例-不同历史时期太阳活动的影响 Case - the impact of solar activity in different historical periods 1859年的太阳耀斑爆发是第一次有记录的太阳活动现象， 这次太阳活动能量巨大，造成全球电报业务中断，在低纬度地区产生极光，但并没有对人类造成严重的危害。 日冕物质抛射 案例-不同历史时期太阳活动的影响 Case - the impact of solar activity in different historical periods 1989年3月13日，一次日冕物质抛射使得加拿大魁北克地区的电网受到严重损坏， 出现大范围的断电事故，停电时间长达9小时。 当天，澳大利亚输油管道受损，大西洋和太平洋海底电缆受到冲击，美国四颗卫星受损。然而这次太阳活动的强度尚不及1859年的三分之一。 电力传输网络 案例-不同历史时期太阳活动的影响 Case - the impact of solar activity in different historical periods 一些科学家预测，如果在现代发生与1859年强度相当的太阳活动，全球的电力传输网络、无线电通信、卫星通信和传输、空间探测等可能会受到灾难性的影响 建立空间天气预报体系可对太阳活动进行监测和预报，帮助人类做好防护工作 Lavf57.58.101 Lavf57.58.101 Lavf58.29.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.79(fixed_gap:False) $$