内容正文:
第二节 太阳对地球的影响
课标展示
素养目标
运用资料,说明太阳对地球的影响
1.借助仪器观察太阳,了解太阳的大气层构成及特征。(地理实践力)
2.结合实例能够解释不同地区太阳辐射差异的原因。(区域认知)
3.结合实例,分析太阳辐射和太阳活动对地球的影响。(综合思维)
[对应学生用书P8]
一、太阳辐射对地球的影响
1.太阳概况
(1)基本状态:巨大、炽热的__气体__星球。
(2)主要成分:氢和__氦__。
(3)表面温度:约__6000_K__。
2.太阳辐射
(1)概念:太阳源源不断地以__电磁波__的形式向宇宙空间放射能量,这种现象称为太阳辐射。
(2)能量来源:太阳内部的__核聚变__。
3.对地球的影响
(1)为地球提供光和热,维持着地表温度,是地球上水、__大气运动__和生命活动的主要动力。
(2)为我们生活、生产提供能量。除了直接被吸收、转化成热能外,还可以被捕获并存储转换成热能、__电能__等,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并积累的太阳能。
[易错提醒] 太阳辐射强,热量就多
太阳辐射强弱不能与热量多少画等号。太阳辐射强的地区,热量不一定丰富。如青藏高原,由于海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱得少,光照强;同时,大气对地面辐射吸收能力弱,储热能力差,热量并不丰富。
二、太阳活动对地球的影响
1.太阳大气层特点及各层的太阳活动
大气层
特点
太阳活动
A__光球__层
亮度最强,肉眼能观测到
太阳黑子
太阳活动强弱的标志
B__色球__层
亮度较弱,日全食或特殊望远镜能观测
太阳耀斑、日珥
剧烈的太阳活动现象
C__日冕__层
亮度最弱,日全食或特制日冕仪能观测
日冕物质抛射
[易错提醒] 太阳黑子并不黑
太阳黑子温度比光球层表面其他地方温度低,所以太阳黑子颜色看上去深一些。
2.太阳活动对地球的影响
1.判断题
(1)地球上的能量全部来自太阳辐射。( )
(2)煤、石油是太阳直接提供的能源。( )
(3)太阳大气层从里向外分为光球、色球、日冕三层。( )
(4)日冕物质抛射是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象。( )
(5)极地地区常年都能看到美丽的极光。( )
[提示] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2.思考题
(1)生物量与大气上界太阳辐射分布有什么样的关系?
(2)人们不断加强对太阳活动进行研究的目的是什么?
[提示] (1)生物量与大气上界太阳辐射正相关,大气上界太阳辐射多的地区生物量较大,大气上界太阳辐射少的地区生物量较小。
(2)掌握太阳活动规律,可以提前预警,降低因太阳活动造成的损失。
[对应学生用书P9]
要点一 太阳辐射对地球的影响
材料 “蜀犬吠日”源自唐代柳宗元《答韦中立论师道书》:“屈子赋曰:‘邑犬群吠,吠所怪也。’仆往闻庸、蜀之南,恒雨少日,日出则犬吠,余以为过言。”“庸”在今湖南境内,与重庆相邻;“蜀”,今四川别称。如图为四川和重庆太阳能分布示意图。
[问题探究]
(1)据图分析,在只考虑自然因素的情况下,请你为太阳能热水器的营销者推荐营销地区,并解释推荐理由。
(2)“蜀犬吠日”在一定程度上反映成渝地区太阳能缺乏,简要分析其原因。
[提示] (1)图示西部地区。原因是西部地区太阳能丰富,东部地区太阳能贫乏。
(2)成渝地区地处四川盆地,地形不利于水汽扩散,空气中水汽含量多,雨雾天较多,日照时间短,日照强度弱,所以太阳能资源贫乏。
1.影响太阳辐射的因素——“五看”分析法
一看纬
度高低
纬度低,太阳高度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱
二看天气
天气晴朗,阴天少,日照时间长,太阳辐射多;反之,太阳辐射少
三看大气
透明度
大气透明度好,尘埃杂质少,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱
四看日
照时长
日照时间长,获得太阳辐射强,日照时间短,获得太阳辐射弱;下半年,高纬地区白昼时间长,从而可以弥补因太阳高度低而损失的能量
五看地势
地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用小,日照强度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱
2.太阳辐射总量的分布
(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,总体分布特征如下:
①空间分布
a.不同纬度分布:由低纬向高纬递减。
b.相同纬度分布:由沿海向内陆递增。
c.地势高处太阳辐射强,地势低处太阳辐射弱。
②时间分布:夏季太阳辐射强于冬季。
(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分布,从总体上看是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。具体分布及成因如图所示:
3.太阳辐射对地球的影响
(1)影响地理环境
作用
表现
万物生长靠太阳
为地球提供了光、热资源,维持着地表温度
水循环、大气运动、生命活动的主要动力
是地球上的水、大气运动和生命活动的动力
(2)影响人类活动
作用
表现
工业燃料的源泉
煤、石油等矿物燃料是地质历史时期生物固定并积累下来的太阳能
生产、生活用能的源泉
日常生活和生产中所用的太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站的主要能量来源
三个关键词理解太阳辐射
(1)巨大:太阳辐射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。
(2)稳定:以目前核聚变的速率来看,太阳正处于稳定的壮年期。
(3)源源不断:太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射能量,是全天候、无间断的。
日照时数是指一天内太阳光线直接照射地面的时间。下图是我国某区域夏季、冬季日照时数分布示意图。据此完成(1)~(3)题。
(1)甲、乙、丙、丁四地中夏季日照时数最大的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
(2)该区域夏季日照时数较冬季长,主要影响因素是( )
A.纬度 B.昼长
C.云量 D.海拔
(3)与甲地相比,丙地发展光伏发电的主要优势是( )
A.晴朗天数多 B.太阳能资源丰富
C.空气湿度小 D.距消费市场近
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日照时数是指一天内太阳光线直接照射地面的时间
对特定地区来讲,一般夏季昼长,日照时数大于冬季
图像
信息
我国某区域夏季、冬季日照时数分布示意图
甲地夏季日照时数大于900 h,在冬季日照时数700 h等值线上;乙地位于夏季日照时数700~800 h,冬季日照时数700 h等值线上;丙位于夏季日照时数800 h等值线上,冬季日照时数600~700 h,且靠近城市;丁夏季日照时数500 h,冬季日照时数600 h
[尝试解答] (1)________ (2)________ (3)________
[解析] 第(1)题,读图可知,夏季甲地日照时数为900~1000 h,乙地日照时数为700~800 h,丙地日照时数为800 h,丁地日照时数为500 h,故甲、乙、丙、丁四地中日照时数最大的是甲,A正确,BCD错误,故选A。第(2)题,该区域纬度位置较高,夏季日出早、日落晚,白昼时间长,日照时数多,而冬季白昼时间短,日照时数少,故该区域夏季日照时数较冬季长,主要影响因素是昼长。B正确;该区域大部分位于青海省境内,降水较少,云量较少,对日照时数影响较小,C错误;同一区域纬度、海拔对日照时数季节变化影响较小,AD错误。故选B。第(3)题,读图可知,与甲地相比,丙地更适合发展光伏发电,主要是因为丙地距省级行政中心近,消费市场广阔,D正确;由等值线可知,甲地日照时数更多,可推测甲地晴朗天数更多,空气湿度更小,AC错误;甲地比丙地的太阳能资源更丰富。B错误。故选D。
[答案] (1)A (2)B (3)D
读江苏省多年平均太阳总辐射量分布示意图(单位:兆焦耳/平方米),完成1~2题。
1.图示城市多年平均太阳总辐射量( )
A.淮安和苏州相同 B.徐州和南京相同
C.徐州大于南京 D.苏州大于南京
2.江苏省多年平均太阳总辐射量北部总体较南部多,可能是因为( )
A.北部地区晴天少 B.南部地区降水多
C.南部地区人口密集 D.北部地区多大风
解析 第1题,读图可知,苏州多年平均太阳总辐射量大约为4500兆焦耳/平方米;南京多年平均太阳总辐射量为4500~4700兆焦耳/平方米;徐州多年平均太阳总辐射量为4700~4900兆焦耳/平方米;淮安多年平均太阳总辐射量为4500~4700兆焦耳/平方米,淮安大于苏州,A错误;徐州大于南京,B错误,C正确;南京大于苏州,D错误。故选C。第2题,读图可知,江苏省多年平均太阳总辐射量大致自南向北递增,主要是因为江苏南部主要为亚热带季风气候,北部地区则主要为温带季风气候,故北部地区降水相对较少,日照时数较南部地区长,故B正确,A错误;人口密集、大风天气多不是造成太阳辐射差异的原因,CD错误。故选B。
答案 1.C 2.B
下图是到达地球大气上界的太阳辐射随纬度分布图。读图,完成3~4题。
3.从图中可以看出太阳辐射的分布规律是( )
A.由低纬向高纬递减 B.由平原向高原递减
C.由高纬向低纬递减 D.由高原向平原递减
4.下列地理现象与太阳辐射密切相关的是( )
A.海底地震的形成 B.岩浆的形成
C.山地的形成 D.煤炭的形成
解析 第3题,读图可知,到达地球大气上界的太阳辐射总量是随着纬度的升高而逐渐减少的,即由低纬向高纬递减,A正确,C错误;图中没有显示地形相关信息,B、D错误。故选A。第4题,煤、石油等矿物燃料是地质历史时期生物固定并积累的太阳能,因此煤炭的形成与太阳辐射密切相关,D正确;海底地震的形成是地球内部板块运动造成的,与太阳辐射无关,A错误;岩浆的形成是地球内力作用的结果,B错误;山地的形成是地壳运动造成的,与太阳辐射关系不大,C错误。故选D。
答案 3.A 4.D
要点二 太阳活动对地球的影响
材料 据监测,2023年12月1日—2日,我国可能出现地磁暴活动。
12月1日晚,黑龙江漠河北极村出现极光,也有网友在北京怀柔拍摄到,这是北京的第二次极光影像记录。从2019年12月开始,太阳进入了第25个活动周期,预测在2025年左右迎来最高峰。
[问题探究]
(1)为什么会产生极光、磁暴?磁暴会带来什么影响?
(2)科学家预测太阳活动的下一个高峰(太阳极大期)将在2025年左右达到,那么上一次太阳极大期是什么时候?
[提示] (1)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,极光等现象。磁暴会对卫星导航、空间通信、电网、航空航天带来危害。
(2)因太阳活动周期约为11年,由此可推知上一次太阳极大期在2014年前后。
1.易混概念辨析
(1)太阳风和日冕物质抛射
①太阳风:从太阳大气释放出来的高速带电粒子流,太阳大气每时每刻都在进行。
②日冕物质抛射:巨大的、携带磁力线的带电粒子,在几分钟至几小时内被从日冕抛射出来的过程。
(2)日冕和日珥
①日冕:太阳大气最外层,厚度可延伸到几个太阳半径,是太阳大气中温度最高、密度最低、亮度最暗的一层。
②日珥:在色球层上发生的一种剧烈太阳活动现象。
2.太阳活动及其对地球的影响
活动类型
位置
形态
活动特征
对地球的影响
太阳
黑子
光球层
黑斑点
温度比光球层表面其他区域低
①太阳黑子、耀斑增多→电磁波扰动地球大气层→无线电短波通信受影响;
②太阳大气抛出高能带电粒子→扰乱地球磁场→产生磁暴现象;
③太阳大气抛出高能带电粒子→与极地高层大气碰撞→产生极光
太阳
耀斑
色球层
大而亮
的斑块
色球层太阳大气高度集中的能量释放过程
日珥
色球层
喷射的气
体呈弧状
—
日冕物
质抛射
日冕层
带电粒子脱离太阳飞向宇宙空间
口诀法记忆太阳活动及影响
太阳不稳定,时常有活动。
光球有黑子,色球耀斑强。
活动剧烈时,地球受影响。
先是气候变,还能扰磁场。
干扰电离层,短波受影响。
太阳风一吹,极空现极光。
太阳新长出一颗“大痣”(如图所示),其面积是地球表面积的数倍,中心区域的温度约为3600摄氏度,而边缘地区则要超过5800摄氏度。据此完成(1)~(3)题。
(1)关于该痣,下列说法正确的是( )
A.其名耀斑 B.其名太阳风
C.不定期大量出现 D.是太阳活动的标志之一
(2)该“大痣”出现在太阳的( )
A.日冕层 B.色球层
C.光球层 D.中心区域
(3)下列有关太阳活动对地球的影响的说法,正确的是( )
A.高能带电粒子“轰击”地球高层大气,使地球中低纬度地区出现极光现象
B.耀斑爆发会干扰地球高空的电离层,影响有线通信
C.太阳活动增强时,高能带电粒子会干扰地球磁场,产生磁暴现象
D.太阳活动的高峰年,地球上的气候状况相对稳定
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太阳新长出一颗“大痣”(如图所示),其面积是地球表面积的数倍,中心区域的温度约为3600摄氏度,而边缘地区则要超过5800摄氏度
太阳表面的“痣”,温度比周边低,应该是黑子,周期性明显,是太阳活动的主要标志
图像
信息
光亮的表面一块“黑痣”
太阳表面较暗的斑块一般是光球层出现了黑子
[尝试解答] (1)________ (2)________ (3)________
[解析] 第(1)题,“大痣”是出现在太阳光球层上的颜色变暗的部分,是太阳黑子,AB错误;黑子和耀斑是太阳活动的主要标志,太阳活动的周期约为11年,D正确,C错误。故选D。第(2)题,“大痣”是太阳黑子,出现在太阳光球层上,C正确;色球层的太阳活动有:耀斑和日珥,日冕层有日冕物质抛射,AB错误;黑子出现在太阳大气层,不是太阳中心区域,D错误。故选C。第(3)题,极光主要出现在两极地区,A错误;电离层影响的是无线电短波通信,B错误;太阳活动增强时,高能带电粒子会干扰地球磁场,产生磁暴现象,指南针失灵,C正确;黑子活动的高峰年,太阳活动强,会影响地球上的气候,地球气候状况不稳定,可能会有旱涝灾害,D错误。故选C。
[答案] (1)D (2)C (3)C
读太阳结构示意图,完成1~2题。
1.太阳耀斑和太阳黑子分别位于图中( )
A.①② B.②①
C.③② D.②③
2.太阳活动( )
A.对人类生产生活不会产生影响
B.变化周期约为11年
C.可能导致手表上时针失灵
D.发生在太阳内部
解析 第1题,图中,太阳的大气层分为③光球层、②色球层和①日冕层,对应的太阳活动分别是:光球层—太阳黑子、色球层—耀斑、日冕层—太阳风,所以太阳耀斑和太阳黑子分别位于图中②③。故选D。第2题,太阳活动对人类生产生活会产生影响,A错误;太阳黑子和耀斑的活动周期均约为11年,B正确;对手表时针没有影响,C错误;发生在太阳的大气层,而非太阳内部,D错误。
答案 1.D 2.B
下图为日全食时太阳的“贝利珠”照片。据此回答3~5题。
3.图中被遮挡住发黑的部分属于太阳大气层中的( )
A.光球层 B.辐射区
C.日冕层 D.色球层
4.图中闪亮主体部分的主要太阳活动类型是( )
A.太阳黑子 B.太阳耀斑
C.极昼 D.极光
5.下列人类活动不会受到太阳活动影响的是( )
A.在海滨户外进行日光浴
B.在沙漠探险旅途中用罗盘定方向
C.在家中收看卫星电视
D.工作中使用有线电话
解析 第3题,太阳大气层从里向外可以分为光球层、色球层、日冕层。日食时被遮挡住发黑的部分属于太阳大气层中的光球层。第4题,太阳大气由里往外分为光球层、色球层、日冕层。太阳黑子为光球层上的太阳活动类型,太阳耀斑为色球层上的太阳活动类型。图中闪亮主体部分的主要太阳活动是太阳耀斑。第5题,太阳活动与天气、气候变化之间存在一定的相关性,在海滨户外进行日光浴会受到太阳活动的影响;太阳活动扰动地球磁场,产生磁暴现象,在沙漠探险旅途中用罗盘定方向会受到太阳活动影响;太阳活动扰动电离层,干扰无线电短波通信,在家中收看卫星电视会受到太阳活动影响;工作中使用有线电话基本不受太阳活动的影响。
答案 3.A 4.B 5.D
[对应学生用书P14]
2023年1月2日,《国家能源局综合司关于做好2023年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》规定:各地要认真贯彻落实《国家能源局综合司关于2023年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》(国能综通新能〔2023〕14号)有关要求,按照“以收定支、先立后破”原则,统筹好光伏发电项目前期工作和并网消纳,确保电站开发建设平稳有序。一是:充分认识保障性并网是刚性要求。二是:扎实做好项目前期工作。三是:严格把握并网接入标准。四是:全力做好光伏治污减碳工作。五是:鼓励开展光伏治污减碳工作。六是:做好可再生能源发展监测评价。
情境一 从“屋顶光伏发电”看新能源的开发
屋顶光伏太阳能发电是指在屋顶铺设光伏组件,利用太阳辐射进行发电。上海没有油田、煤矿,面积狭小,但拥有数亿平方米的屋顶,屋顶光伏发电潜力巨大。2022年7月,《上海市碳达峰实施方案》明确“十四五”期间将大力推进屋顶光伏项目,推进海上风电和“光伏+”等工程,积极争取国家支持,建设市外大型非化石能源基地,加快构建与超大城市相适应的清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系和新型电力系统,确保上海在2030年前实现碳达峰。下图为上海地区太阳辐射的年内变化统计图,上海太阳辐射地区差异较小,但季节变化较为明显。
[情境解密]
四翼体现
素养落实
综合性
以提升区域认识为目标,综合思维分析上海发展屋顶光伏能源的有利条件
创新性
运用人地协调观,综合分析上海发展屋顶光伏的益处
(1)指出上海市发展屋顶光伏的有利条件。
[提示] 能源需求量大;屋顶面积较广,发展空间大;技术先进;政策支持等。
(2)指出与地面光伏相比,上海发展屋顶光伏的优点。
[提示] 上海面积小,土地紧张,发展屋顶光伏充分利用城市空间,减少对地面空间的占用,用地成本更低。
情境二 光伏+产业的生态意义
促进特色产业升级。引导支持乡村振兴重点帮扶县结合资源禀赋发展特色优势产业,支持有条件的地区发展光伏产业,加快推进光伏发电建设。
(1)光伏发电+畜牧业,助力环境改善
所谓“牧光互补”,即在光伏电站种植牧草,实现“一草两用”。这些措施不仅推动了土地资源的高效利用,也在一定程度上缓解了水土流失、促进了水源涵养,植被形成的绿色屏障还能改善光伏电站周边的环境,降低风沙对光伏电站造成的损失,构筑起一个具有特色的生态建设基地。
(2)光伏+生态农业+生态旅游
通过“光伏+高经济价值作物种植”“农光互补”等创新模式,有效减少了地面水分蒸发,降低了水土流失,增加了土地的综合利用率,实现了农业、发电双丰收。
[情境解密]
四翼体现
素养落实
基础性
运用综合思维,认识光伏发电
综合性
以提升人地协调观为目标,综合分析我国生态脆弱区发展光伏产业的生态意义
应用性
结合光伏发电的特殊性,运用综合思维谈谈光伏发电对乡村振兴的影响
(1)光伏发电有哪些优越性?
[提示] ①太阳能储能巨大,能源质量高;②安全可靠,无噪声,无污染排放;③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势,例如无电地区,以及地形复杂地区;④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;⑤建设周期短,获取能源花费的时间短。
(2)光伏发电是怎样助力牧区改善生态环境质量的?
[提示] ①保证了能源供应,减少了滥采滥挖造成的水土流失;②减少地面蒸发,利于牧场生长,减轻了草场压力;③减低了大气污染、风沙天气的危害等。
(3)光伏产业对乡村振兴有哪些助力作用?
[提示] ①光伏产业本身带来收益和增加就业机会;②保证乡村能源供应,利于相关特色产业发展;③利于改善乡村生态环境等。
学科网(北京)股份有限公司
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