1.2 太阳对地球的影响 课件 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

第一章 第二节 Solar photovoltaic power station of Gangdise Tibetan Medical College, Tibet 西藏冈底斯藏医学院的 太阳能光伏电站 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。 学习目标和要求 运用图像、视频等资料，说明太阳辐射对地球的重要意义。 举例说明太阳辐射对人类生产、生活的影响。 运用示意图和有关资料，描述太阳大气层的结构和主要的太阳活动现象。 举例说出太阳活动对地球的影响。 太阳辐射对地球的影响 The influence of solar radiation on the earth 太阳活动对地球的影响 The influence of solar activity on the earth CONTENTS CONTENTS 4 01 表面温度 6000 K① 主要成分 氢(H)和氦(He) 太阳辐射 以电磁波形式向宇宙放射能量 生命周期 以目前聚变的速率来看， 太阳正处于稳定的壮年期，目前估算太阳还能继续燃烧50亿年。 恒星状态 巨大、炽热的气体星球 能量来源 来自太阳内部的核聚变 ①K为热力学温度单位，它与摄氏温度的换算公式为: t=T- To,其中To=273.15K，t为摄氏温度，单位为℃ 6 太阳辐射能量 Solar radiation energy 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。 太阳辐射能量波段差异 —— 集中于可见光部分 8 自主思考——世界太阳辐射的分布规律及影响因素 描述世界太阳辐射的空间分布规律，并分析成因。 生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系？ 自主思考——世界太阳辐射的分布规律及影响因素 大致由低纬向高纬递减。 赤道 向北减少 向南减少 描述世界太阳辐射的空间分布规律，并分析成因。 成因：纬度越低，正午太阳高度越大，获得太阳辐射越多。 自主思考——世界太阳辐射的分布规律及影响因素 生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系？ 生物量与太阳辐射成正相关，后者决定前者。 低纬度地区太阳辐射量大，生物量大。 中高纬度地区太阳辐射量相对较少，植物生长比较缓慢，生物量相对较少。 （二）影响太阳辐射分布的因素 因素 表现 纬度 纬度低，正午太阳高度大，获得太阳辐射多。（如：赤道地区） 地形 地势 地势高，大气稀薄，固体杂质、水汽少，大气透明度高，到达地面的太阳辐射多。（如：青藏高原） 坡向 阳坡获得太阳辐射多，阴坡获得太阳辐射少； 迎风坡获得太阳辐射少，背风坡获得太阳辐射多。 坡度 一般来说，随着坡度的增加，获得的太阳辐射先增多后减少； 当太阳光线与地表（坡面）垂直时地表获得的太阳辐射最多。 天气 多阴雨天气的地区，到达地面太阳辐射少；（如：四川盆地） 多晴朗天气的地区，到达地面太阳辐射多。（如：撒哈拉沙漠） 昼长 白昼时间越长，太阳辐射量越多。（如：北半球夏季） 【提示】太阳辐射强的地方热量不一定丰富。如青藏高原，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。 12 从总体上看，我国太阳辐射空间分布不均，大致从东部沿海向西部内陆逐渐增强，地势高的地区多于地势低的地区。 小组合作探究——中国年太阳辐射空间分布特点 观察我国年太阳辐射总量分布图，描述我国太阳辐射的空间分布规律。 说出我国年太阳辐射量最多和最少的地区，并思考原因。 小组合作探究——中国年太阳辐射空间分布特点 说出我国年太阳辐射量最多和最少的地区，并思考原因。 最大值 青藏高原 海拔高，大气稀薄，云量少，到达地面的太阳辐射量多。 最小值 四川盆地 气候湿润，地形封闭，水汽不易散发，云量多，到达地面的太阳辐射量少。 材料：青藏高原平均海拔在4000米以上，高原上空气稀薄，水汽、固体杂质含量较少。 材料：位于四川盆地的成都一年中阴雨天多达250天-300天，形成了阴雨多、阳光少的气候特点。 因素 表现 纬度 纬度低，正午太阳高度大，获得太阳辐射多。（如：赤道地区） 地形 地势 地势高，大气稀薄，固体杂质、水汽少，大气透明度高，到达地面的太阳辐射多。（如：青藏高原） 坡向 阳坡获得太阳辐射多，阴坡获得太阳辐射少； 迎风坡获得太阳辐射少，背风坡获得太阳辐射多。 坡度 一般来说，随着坡度的增加，获得的太阳辐射先增多后减少； 当太阳光线与地表（坡面）垂直时地表获得的太阳辐射最多。 天气 多阴雨天气的地区，到达地面太阳辐射少；（如：四川盆地） 多晴朗天气的地区，到达地面太阳辐射多。（如：撒哈拉沙漠） 日照时间 日照时间越长，太阳辐射量越多。（如：北半球夏季） （二）影响太阳辐射分布的因素 【提示】太阳辐射强的地方热量不一定丰富。如青藏高原，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。 15 随着我国光伏（太阳能）技术进步，光伏产品价格大幅度下降。有人建议在我们南方地区大力发展光伏发电，请结合所学知识简述其可行性的理由。 拓展延伸——我国南方地区进行光伏发电的可行性分析 南方地区相比北方，纬度较低，太阳的辐射量大而且强； 南方地区的水域面积广，为水上光伏电站的建设提供了良好的条件； 政策支持也是南方大力发展光伏发电的重要原因之一。 试想假如失去阳光，地球将会怎样？总结太阳辐射对地球的影响。 （三）太阳对地球的影响 光热资源：为地球提供光和热，维持地表温度，促进生物生长。 主要动力：是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。 能源：太阳辐射为人类的生产、生活提供能源。 能源：太阳辐射为人类的生产、生活提供能源。 太阳辐射除了直接被吸收，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。 间接 （三）太阳对地球的影响 “太阳辐射有百利而无一害”这种看法是否正确？为什么？ 拓展延伸——太阳辐射的影响 不正确。 过强的太阳辐射会晒伤皮肤； 太阳辐射中的紫外线会危害地球生物，甚至诱发皮肤癌变等。 课堂总结 太阳对地球的影响 The influence of the sun on the earth 课时作业 2022版 新课标人教版 高中地理必修一 自然地理学（第II版） New curriculum standard of 2022 (people's Education Edition) Geography compulsory one for senior high school (Physical Geography) (version II) 02 2024年，太阳活动造成的强地磁暴导致西北多个光伏电站监控中断、电网过载，部分机组被迫停机，造成显著经济损失。 什么是太阳活动？它为什么会对光伏电站造成影响？ （一）基础知识 Solar atmosphere and solar activity 太阳的大气层，是人类能观测到的太阳的部分。 太阳大气不断释放高速带电粒子流，这种带电粒子流被称为太阳风，正常情况下，地球磁场能够阻挡太阳风，使地球免受太阳风的危害。 太阳大气变化称为太阳活动。 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。 日珥、 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 自主思考——阅读课本P10-11，完成下图，并思考哪层最厚？哪层最亮？ 太阳 25 （二）太阳大气层与太阳活动 日全食或使用特殊仪器时可见 肉眼可见 由内到外厚度加大、亮度降低。 日珥、 太阳 26 太阳黑子 太阳黑子的多少和大小，可以作为太阳活动强弱的标志。 太阳黑子是出现在光球层上的黑斑点。 太阳黑子区域温度比周围低，因此颜色看上去深一些。 太阳黑子数量具有周期性变化，有的年份多，有的年份少。 2014年11月22日 太阳黑子 太阳黑子 （二）太阳大气层与太阳活动 太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。图1.20的a、b两图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。 太阳黑子数呈现明显的周期性变化，周期约为11年。 活动——分析太阳黑子的变化周期 在a图中找出相邻的两个波谷的时间间隔。 在b图中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。 11年 最左1710年，最右2010年，27个，11年 生长在中高纬度地区的一些乔木年轮有规律的疏密变化与太阳黑子的活动周期相对应，许多地区降水量的年际变化与太阳黑子的变化周期有一定的相关性。 28 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。 太阳耀斑 太阳耀斑爆发 （二）太阳大气层与太阳活动 太阳耀斑 日珥 日珥是在色球层上发生的一种剧烈太阳活动现象，喷射的气体呈弧状，像太阳的耳朵一样，由此得名。 日全食时，可用肉眼观测火红的日珥。日珥爆发时会喷射大量带电粒子。 （二）太阳大气层与太阳活动 日珥 日冕物质抛射表现为日冕结构在几分钟至几小时内发生明显变化，向外抛射大量带电粒子。 它使大范围日冕受到扰动，破坏了太阳风的流动，是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象。 日冕物质抛射 （二）太阳大气层与太阳活动 日冕物质抛射 （三）太阳活动对地球的影响 0 1 0 2 0 3 0 4 日冕物质抛射 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。 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。 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。 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，如水旱灾害等。 图1.19 太阳活动强烈时对地球的影响 （三）太阳活动对地球的影响 （三）太阳活动对地球的影响 0 1 0 2 0 3 0 4 日冕物质抛射 干扰电离层，影响无线电短波通信 地磁暴 电网灾难 摧毁卫星 大范围极光 太阳活动强弱的标志 间接影响地球气候 极光形成原理 太阳大气抛出的高能带电粒子高速冲进两极地区的高空大气，并与那里的稀薄大气相互碰撞而成。 太阳活动为什么会对光伏电站造成影响？ 通信监控中断：耀斑爆发剧烈扰动地球电离层，导致短波通信与卫星信号严重衰减，直接造成光伏电站的通信监控中断，使运维人员无法实时掌握电站运行状态。 电网设备跳闸：日冕物质抛射引发强地磁暴，在高压输电线路中感应出巨大的涡旋电流，造成电网设备跳闸。 组件效能衰退：太阳高能带电粒子的持续轰击，加速了光伏电池片的材料组件效能衰退与封装老化。 人类注意太阳黑子变化的历史久远，我国古代史书上就有关于太阳黑子的记载， 目前，世界各国都十分重视对太阳活动的观测和预报，力图把太阳活动可能造成的不利影响降到最低程度。 “成帝河平元年三月乙未，日出黄，有黑气，大如钱，居日中央” ——B.C.《汉书·五行志》 "In March of the first year of emperor chengdi's Heping, the sun rose yellow with black gas, which was as big as money and lived in the center of Japan." 太阳对地球的影响 The influence of the sun on the earth 课时作业 2022版 新课标人教版 高中地理必修一 自然地理学（第II版） New curriculum standard of 2022 (people's Education Edition) Geography compulsory one for senior high school (Physical Geography) (version II) Lavf58.29.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.79(fixed_gap:False) $