1.1 地球所处的宇宙环境——太阳对地球的影响 课件 2024-2025学年高中地理中图版（2019）必修第一册

第一章　宇宙中的地球 第一节　地球所处的宇宙环境 第2课时　太阳对地球的影响 学习目标 课程标准 运用资料,说明太阳对地球的影响。 素养目标 1.掌握太阳的大气成分、太阳能量来源及太阳辐射与波长范围。(地理实践力)　 2.结合太阳辐射的纬度分布示意图,掌握太阳辐射的纬度分布规律及太阳辐射对人类的重要意义。(综合思维) 3.结合太阳的外部圈层结构示意图,了解太阳的大气层及太阳活动的主要标志。(地理实践力) 4.结合太阳活动的具体案例,理解太阳活动对地球的影响。(综合思维) 思维导图 任务一 明确太阳辐射的分布规律 及其对地球的影响 必备知识•落实 1.太阳概况　　　　 能自身发光发热 (1)状态:巨大的炽热　　　　　　。  (2)主要成分:　　和氦。  (3)能量来源:太阳内部在高温、高压状态下,发生　　　　　　反应,释放出巨大的能量。  (4)外部圈层结构:从里到外依次分为　　　　层、　　　　层、日冕层。 气体球 氢 核聚变 光球 色球 2.太阳辐射概况 属于短波辐射 (1)概念:太阳源源不断地以　　　　　　的形式向宇宙空间释放能量。 肉眼可见  (2)下图中A表示紫外区,B表示 　　　　　　　　,C表示 　　　　　　。其中,B光区的波长范围为　　　　　　微米。太阳辐射能主要集中在可见光部分,约占太阳辐射总量的　　　　。  太阳辐射的波长分布 电磁波 可见光区　 红外区 0.4—0.76 50% 影响因素有纬度、地形、天气、昼夜长短等 3.太阳辐射的影响 (1)太阳为地球提供　　和　　。  (2)太阳辐射维持着地表温度,为地球上的　　　　　　、　　　　　　、 　　　　　　　　　　　　　提供动力,是地理环境形成和变化的重要影响因素。  光 热 水循环 大气运动 生物和人类活动 【思考感悟】　结合教材P9图1-1-7“太阳辐射的纬度分布”,说明年太阳辐射总量的纬度分布有什么规律。 提示 全球年太阳辐射总量的纬度分布规律为由赤道向两极递减。 【大概念提取】　影响太阳辐射量大小的因素 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,具体影响见下表: 影响因素 结论 纬度 纬度低,太阳高度大,太阳辐射强;纬度高,则反之 天气 多晴朗天气,日照时间长,到达地表的太阳辐射多;多阴雨天气,则反之 地势(海拔) 地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,太阳辐射强;地势低,则反之 大气透明度 大气透明度高,尘埃、杂质少,太阳辐射强;大气透明度低,则反之 影响因素 结论 大气透明度 大气透明度高,尘埃、杂质少,太阳辐射强;大气透明度低,则反之 白昼长短 白昼时间越长,获得太阳辐射越多 坡向 阳坡日照时间长,获得太阳辐射多;阴坡日照时间短或不能接受太阳辐射,获得太阳辐射较少 迎风坡多阴雨天气,获得太阳辐射较少;背风坡多晴朗天气,获得太阳辐射较多 【规律总结】　我国年太阳辐射总量的分布规律 (1)我国年太阳辐射总量的空间分布 (2)我国年太阳辐射总量极值中心及其原因分析 极值中心 年太阳辐射总量 原因分析 青藏 高原 高值中心 海拔高,空气稀薄,空气中尘埃、杂质较少,晴天较多,日照时间较长;大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射量大 四川 盆地 低值中心 盆地地形,水汽不易散发,空气中水汽较多,阴雨、大雾天气较多,日照时间短,大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射量小 【易错辨析】　1.太阳辐射强的地方,热量不一定丰富 青藏高原,由于海拔高,空气稀薄,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.阴天没有太阳辐射 这种说法是错误的。太阳辐射的能量来源于太阳内部的核聚变反应,与天气状况没有关系,只不过阴天的时候云层较厚,空气中的水汽含量较大,对太阳辐射的削弱较多,到达地面的太阳辐射量较少。 【生活实践】　1.“红灯停,绿灯行,黄灯亮了等一等”这是基本的交通常识。你知道为什么要用红灯作为“停”的信号吗? 这是因为红色光线的波长较长,不易被空气散射,可以传到较远的地方,有效减少交通事故的发生。 2.太阳辐射为人类提供的能源 3.太阳辐射对人类的不利影响 太阳辐射中的紫外线会对地球上的生物造成伤害。 能力素养•提升 情境探究 (来源:鲁教版必修第一册) 某地连续两天太阳辐射强度变化 (1)(区域认知)试说明该地太阳辐射强度在一天中的变化特征。 (2)(综合思维)比较前后两天太阳辐射强度的差异,分析可能的原因。 提示日出后,太阳辐射强度逐渐增大;正午前后达到最大;然后至日落逐渐减小。 提示第一天太阳辐射强度大(或第二天太阳辐射强度小)。太阳辐射强度与天气的阴晴状况(云量多少)、大气污染程度等因素有关。第二天可能是云层较厚,反射了大量的太阳辐射,使到达地面的太阳辐射大大减少。 思维建模 我国能源局曾印发《国家能源局综合司关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,要求做到分布式光伏“宜建尽建”与“应接尽接”。全国掀起整县光伏试点推进浪潮。下图为皖南某村屋顶分布式光伏开发景观图。据此完成第1~2题。 1.该地各月光伏发电度数结算差异较大,发电量最低的月份是(　　) A.3月 B.6月 C.9月 D.12月 2.与集中式光伏发电相比,屋顶分布式光伏发电(　　) A.占地面积小 B.发电效率高 C.受天气影响小 D.环境污染小 B A 【思维流程】 第1题, 第2题, 项目 集中式光伏发电 屋顶分布式光伏发电 占地面积 占用土地 不占用土地 发电效率 集中布局,发电效率高 分散布局,发电效率低 受天气影 响情况 太阳能来自太阳,是以光与热的形式体现的能源,受天气影响都大 环境污 染情况 太阳能清洁、可再生,对环境污染都小 对点训练•突破 距离地面2 000—3 000千米的高空,大气的密度已与星际空间的气体密度非常接近,这个高度可以看作地球大气的上界。下图为北半球大气上界太阳辐射分布图,据此完成第1~2题。 1.从图中可看出,北半球大气上界太阳年辐射总量的分布特点是(　) A.从西部向东部递减 B.从高纬向低纬递增 C.从赤道向北极递增 D.从沿海向内陆递减 B 2.据图分析,影响北半球大气上界太阳辐射分布的主要因素是(　　) A.纬度位置 B.经度位置 C.海拔高低 D.海陆位置 A 解析 第1题,读图可知,综合全球全年来看,在大气上界,赤道处获得太阳辐射量最大,即低纬太阳辐射最多,向高纬大致呈递减趋势,即由低纬地区(赤道)向高纬地区(北极)递减,从高纬向低纬递增,B正确,C错误;无法通过不同纬度太阳辐射总量柱状图判断太阳辐射的东西部变化、沿海内陆变化,A、D错误。故选B。 第2题,读图可知,与北半球大气上界太阳辐射的分布密切相关的最主要的因素是纬度位置,纬度越高,太阳辐射越小,A正确。图示信息与经度、海拔以及海陆位置等无关,B、C、D错误。故选A。 下图示意我国海南岛年太阳辐射总量的空间分布。据此完成第3~4题。 3.影响海南岛年太阳辐射总量东西差异的主要因素为(　　) A.纬度位置 B.天气状况 C.海陆位置 D.经度位置 4.若在海南岛建设太阳能 电站,场地应选择在海南 岛的(　　) A.东北部 B.东南部 C.西北部 D.西南部 B D 解析 第3题,读图可知,海南岛东部地区年太阳辐射总量较西部地区少,主要是因为东部地区为夏季风的迎风坡,降水量大,阴雨天多,年太阳辐射总量较少;西部地区位于夏季风的背风坡,降水少,晴天多,年太阳辐射总量多。故B正确。纬度位置主要影响地区太阳辐射的南北差异,故A错误。海南岛为海岛,四周临海,东部和西部海陆位置上没有太大差别,故C错误。经度位置差异不大,对太阳辐射总量没有大影响,故D错误。故选B。 第4题,太阳能电站应该建在太阳能资源丰富的地方,海南岛西南部地区位于夏季风的背风坡,降水少,晴天多,太阳辐射总量多,适合建太阳能电站,D正确。其他地区年太阳辐射总量相对不丰富,A、B、C错误。故选D。 任务二 明确太阳活动对地球的影响 必备知识•落实 1.太阳活动概况 (2)太阳活动强弱的标志:　　　　　　的大小和多少。  (3)太阳活动强弱变化的平均周期:约为　　　　。  光球层 耀斑 太阳黑子 11年 【拓展延伸】　1.黑子数目最多的年份,称为太阳活动峰年(极大年);黑子数目最少的年份,称为太阳活动谷年(极小年)。 2.其他太阳活动现象 类型 位置 活动特征 日珥 色球层 ①一种剧烈的太阳活动现象。 ②喷射的气体呈弧状,像太阳的耳朵一样。 ③日全食时,可用肉眼观测到火红的日珥。 ④爆发时会喷射大量带电粒子 日冕物质抛射 日冕层 ①日冕结构在几分钟至几小时内发生明显变化。 ②向外抛射大量带电粒子。 ③使大范围日冕受到扰动,破坏太阳风的流动。 ④是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象 2.太阳活动的影响 项目 影响 影响地 球气候   与水旱灾 害有关 亚寒带许多高龄树木　　　　的疏密变化规律与太阳黑子约11年的活动周期相吻合;黑子活动的　　　　　　,地球上出现异常气候的概率明显增加;而在其他年份,地球上气候状况相对比较正常  扰乱地球 电离层 耀斑爆发时会发射强烈的　　　　　,这些　　　　　以光速传播到地球,强烈干扰地球高空的电离层,导致　　　　　、卫星通信、短波广播、　　　　　等信号质量下降甚至中断  年轮 峰年和谷年 电磁波 电磁波 短波通信 航天航空 项目 影响 干扰地 球磁场 当太阳活动增强时,来自太阳的高能带电粒子流——　　　　会干扰地球磁场,产生使磁针剧烈震动而无法正确指示方向的　　　　　　  出现 极光 现象 来自太阳的高能带电粒子流到达地球上空时,受到　　　　　的作用,“吹”向南、北极上空。这些带电粒子“轰击”地球高层大气,使空气分子发生　　　　,导致大气　　　　,在南极和北极上空出现美丽的极光现象  太阳风　 磁暴现象 地球磁场 电离 发光 【生活实践】　1.极光 太阳活动强烈时,太阳大气抛出的高能带电粒子高速冲进两极地区的高层大气,与大气相撞,产生极光现象。极光一年四季都会在两极附近产生,然而观测的最佳时间是黑夜时间比较长的季节。 2.地球上空的电离层反射无线电短波 3.太阳活动对地球上生物的影响 信鸽主要靠地球磁场辨别方向,太阳活动产生的“磁暴”现象会扰动地球磁场,使信鸽不能正确辨别方向。 能力素养•提升 情境探究 据中国科学院国家天文台2021年11月2日发布的消息:在过去24小时中,太阳活动为中等水平。日面上有3群太阳黑子,该期间发生的最大耀斑是M1.5,地磁场微扰动。太阳耀斑通常可分成A、B、C、M、X五个级别,C级及以下的耀斑均为小耀斑,M级耀斑为中等耀斑,X级耀斑则为大耀斑。另外,据美国国家航空航天局官网消息,第25个太阳活动周期于2019年12月正式开始。 (1)(区域认知)太阳活动现象主要出现在太阳的内部还是外部?各有什么具体的表现? (2)(地理实践力)第26个太阳活动周期开始出现的年份大约是什么时候? 主要出现在太阳外部的太阳大气层中。其中,太阳黑子主要出现在太阳大气的光球层,耀斑和日珥主要出现在色球层,日冕物质抛射主要出现在日冕层。 因为太阳活动周期约为11年,所以第26个太阳活动周期开始出现的年份大约是2030年。 (3)(综合思维)材料中显示的太阳活动对地球的影响是什么?除此以外,太阳活动对地球的影响还有哪些? 太阳活动会影响地球的气候变化。除此以外,当太阳活动增强时,太阳风变得强劲,会扰动地球的磁场和大气层,产生磁暴现象。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。 思维建模 我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”(下图)在轨成功运行10个月后,于2022年8月30日正式公布成果——国际首次获得空间太阳Hα波段光谱扫描成像以及在轨获取太阳Hα谱线、SiI谱线和FeI谱线的精细结构。Hα谱线是太阳活动在太阳低层大气中响应最强的谱线,此次探测的成果显著提高了我国在太阳物理领域的国际影响力。据此完成第1~3题。 1.根据所学推测,太阳低层大气主要包括(　　) A.色球层和日珥 B.光球层和日冕层 C.色球层和耀斑 D.光球层和色球层 D 2.当太阳活动增强时,最有可能给该卫星正常工作带来的影响是(　　) A.卫星与地面指挥系统的联系中断 B.卫星被大量高能带电粒子击毁 C.卫星被引发的“流星雨”袭击 D.卫星周围空间温度过低 3.与在地球表面相比,“羲和号”处在平均高度为517千米的太阳同步轨道,拍摄精度更高,这是由于高处可以(　　) A.减少太阳辐射强度 B.减少地球大气干扰 C.增大拍摄空间范围 D.增加日间拍摄次数 A B 【思维流程】 第1题,结合太阳结构与太阳活动示意图,较低层的大气为光球层和色球层。日珥和耀斑属于太阳活动,不属于太阳大气分层。 第2题, 第3题, 对点训练•突破 [2024广西河池八校联考]从2022年2月份开始,科学家监测到太阳黑子的日平均相对数为65.71,是去年同期的9倍多。2022年4月20日,太阳大气表层释放出自2017年来最强耀斑,我国许多在轨卫星迅速调整轨道参数。监测表明,2022年随着太阳表面黑子数量急剧增多,太阳正进入第25个高峰年活动周期之中。下图为太阳大气外部圈层结构示意图。据此完成第1~3题。 1.常见太阳活动类型与太阳大气外部圈层 对应正确的是(　　) A.太阳黑子—A层 B.耀斑—B层 C.日珥—C层 D.太阳风—日核层 B 2.下一个太阳活动高峰年大约是(　　) A.2011年 B.2021年 C.2023年 D.2033年 3.2022年4月我国调整在轨卫星轨道参数的主要原因是(　　) A.发布新的地球和宇宙探测任务 B.在轨卫星技术升级 C.减轻太阳活动对电子设备的干扰 D.在轨卫星常规年检 D C 解析 第1题,太阳由内向外分别是光球层、色球层、日冕层,分别对应图中C、B、A,太阳黑子出现在光球层;耀斑和日珥出现在色球层,太阳风出现在日冕层,对应正确的是耀斑—B层,B正确,A、C、D错误。故选B。 第2题,太阳活动的周期约为11年,2022年随着太阳表面太阳黑子数量急剧增多,标志着这一年是太阳活动高峰年,所以下一个太阳活动高峰年是11年后的2033年,D正确,A、B、C错误。故选D。 第3题,根据材料可知,2022年4月我国调整在轨卫星轨道参数与太阳活动强烈爆发有关,调整的目的是减轻太阳活动对电子设备的干扰,C正确;调整的目的是保障与卫星之间的无线通信,不是为了发布新任务,也不是为了技术升级和常规年检,A、B、D错误。故选C。 2020年9月15日,由NOAA(美国国家海洋和大气管理局)和NASA(美国航空航天局)共同主持的第25个太阳活动周期预报小组发布,我们现在已经进入第25个太阳周期中。下图是NOAA空间天气预报中心发布的太阳周期黑子数进展图,下表为部分地理现象预报指标。据此完成第4~6题。 预报指标 ①短波收听指数 ②信鸽飞行指数 ③空气质量指数 ④极光指数　 指数 (小—大) 适宜收听程度 (适宜—不适宜) 影响信鸽飞行程度(小—大) 空气质量(差—优) 极光可见范围(小—大) 4.太阳黑子出现在太阳大气的(　　) A.光球层 B.色球层 C.日冕层 D.对流层 5.图中显示(　　) A.太阳活动的周期一般是20年 B.太阳风是太阳活动的主要标志 C.目前太阳活动处于高发期 D.2025年前后将出现太阳活动的高峰值 6.当太阳活动处于高峰值时,表中指数会明显变大的是(　　) A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ A D B 解析 第4题,太阳大气由内向外分为光球层、色球层和日冕层,太阳黑子活动在光球层,所以A正确,B、C、D错误。故选A。 第5题,从图中看,两次黑子数月均实测和预测的最大值分别为2014年和2025年,间隔约11年,太阳活动的周期约为11年,A错误。太阳黑子是太阳活动的主要标志,B错误。当前太阳活动不处于高发期,C错误。2025年前后太阳黑子数量达最大值,将出现太阳活动的高峰值,D正确。故选D。 第6题,太阳活动处于高峰值时,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,使短波收听指数增大,①正确。太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场,影响信鸽飞行程度增大,②正确。如果太阳大气抛出的高能带电粒子高速冲进地球两极地区的高空大气,出现极光指数增大,④正确。太阳活动对大气污染没有影响,空气质量指数不受影响,③错误。所以B正确,A、C、D错误。故选B。 (1)主要标志和产生位置 $$