2020版高中地理 第一章第二节 太阳对地球的影响学案 新人教版必修1 15页

第二节　太阳对地球的影响 课程标准　‎ 阐述太阳对地球的影响。‎ 学习目标 ‎1.了解太阳大气的成分及其能量来源。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及太阳辐射对人类的重要意义。3.利用太阳的外部结构示意图，了解太阳大气分层及太阳活动的主要标志。4.结合太阳活动的具体案例，理解太阳活动对地球的影响。‎ ‎[基础知识梳理]‎ 教材梳理1　太阳辐射对地球的影响 阅读教材P11～P12“太阳辐射对地球的影响”，填写下列知识。‎ ‎1．太阳概况 ‎(1)状态：巨大炽热的气体球。‎ ‎(2)主要成分：氢和氦。‎ ‎(3)能量来源：太阳内部的核聚变反应。‎ ‎2．太阳辐射及其波长 ‎(1)太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间释放能量，这种方式称为太阳辐射。‎ ‎(2)下图中A表示紫外区，B表示可见光区，C表示红外区。其中，B光区的波长范围为0.4～0.76微米，约占太阳辐射总量的50%。‎ ‎3．太阳辐射的影响 为地球提供光和热←太阳辐射→维持着地表温度，为地球上的水循环、大气运动和生物的活动提供了能量，影响着地理环境的基本特征。‎ ‎【图表解读】　读教材图1－2－3太阳辐射的纬度分布示意，据图分析：‎ ‎(1)全球年太阳辐射总量的最大值出现在什么纬度地区？为什么？‎ ‎(2)我国年太阳辐射总量最高值和最低值分别出现在什么地区？为什么？‎ 15‎ 提示　(1)全球年太阳辐射总量的最大值并不是出现在赤道地区，而是出现在回归线附近的沙漠地区及青藏高原地区。这是由于赤道地区终年受赤道低气压带控制，盛行上升气流，多云雨，对太阳辐射削弱作用较强。而回归线附近的沙漠地区，气候干燥，晴天多，到达地面的太阳辐射多。青藏高原则由于海拔高，空气稀薄，晴天多，光照时间长，到达地面的太阳辐射多。‎ ‎(2)我国年太阳辐射总量最高值在青藏高原，最低值在四川盆地。这是因为青藏高原的地势高，空气稀薄，晴天多，降水少，大气透明度高，大气对太阳辐射的削弱作用弱。而四川盆地阴天多，云量大，较多地削弱了太阳辐射，所到达地面的年太阳辐射总量明显减少。‎ 教材梳理2　太阳活动对地球的影响 ‎　‎ 阅读教材P12～P14“太阳活动对地球的影响”，填写下列知识。‎ ‎1．太阳的外部结构 上图中由内向外依次为A光球层、B色球层、C日冕层。‎ ‎2．太阳活动概况 ‎(1)主要类型和产生位置 ‎(2)强弱标志：黑子的大小和多少。‎ ‎(3)周期：约为11年。‎ ‎3．对地球的影响 ‎(1)影响地球气候：地球气候变化与太阳黑子活动的周期密切相关。‎ ‎(2)影响地球电离层：耀斑爆发时所发射的电磁波，能干扰地球高空的电离层，影响无线电通信，甚至使无线电短波通信发生短时间的中断。‎ ‎(3) ‎【图表解读】　读教材图1－2－4太阳的外部结构示意，据图分析：‎ ‎(1)由里向外，太阳的外部大气可分为哪几个层次？‎ ‎(2)光球层和色球层中太阳活动的主要类型分别是什么？两者的活动有何关联性？‎ 提示　(1)光球层、色球层、日冕层。‎ ‎(2)黑子、耀斑　耀斑随着黑子的变化同步起落。‎ ‎[预习效果自测]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 读图，完成1～2题。‎ 15‎ ‎1．④地所在的地形区是(　　)‎ A．青藏高原 B．四川盆地 C．横断山区 D．长江中下游平原 ‎2．太阳年辐射总量③地小于①地的主要原因是(　　)‎ A．地势低，云量大 B．地势高，空气稀薄 C．纬度高，太阳高度角小 D．受副热带高气压控制 解析　第1题，由经纬度可知④地所在的地形区应是我国的长江中下游平原。第2题，③地位于四川盆地，①地位于青藏高原。③地是盆地地形且多云雾天气，所以四川盆地是我国太阳年辐射总量最小的地区；而青藏高原因为海拔高，空气稀薄，是我国太阳年辐射总量最丰富的地区之一。‎ 答案　1.D　2.A 太阳表面新形成的巨大黑子群和大耀斑，喷射出的大量气体、电磁波和带电粒子流，高速向宇宙空间喷射，形成太阳风暴。北京时间‎2015年12月17日22时许，一场强烈的太阳风暴抵达地球。读某区域在某时段内自然灾害发生频次与太阳活动强弱变化关系示意图，完成3～4题。‎ ‎3．据图可知，太阳活动强弱与自然灾害频次(　　)‎ A．无关联 B．呈正相关 C．呈负相关 D．无法确定 ‎4．太阳活动(　　)‎ A．主要标志是黑子和日珥 B．活动周期大约是22年 C．对地球磁场产生影响而出现美丽的极光 15‎ D．干扰地球大气层中的电离层，导致无线电短波通信异常 解析　第3题，据图可知，自然灾害发生频次高时，太阳活动强；自然灾害发生频次低时，太阳活动弱。第4题，太阳活动的主要标志是黑子和耀斑；活动周期大约是11年；对地球磁场的影响是使地球磁场出现“磁暴”现象。‎ 答案　3.B　4.D 探究点一　太阳辐射的分布及其影响因素 ‎【案例探究】‎ 材料一　‎2016年3月16日，国家能源局下发《关于下达2016年光伏发电建设实施方案的通知》。《通知》明确，2016年，全国新增光伏电站建设规模为1 780万千瓦。根据国家能源局近期发布的信息显示，截至2015年底，我国光伏发电累计装机容量2 805万千瓦，同比增长60%，其中，光伏电站2 338万千瓦，分布式467万千瓦。‎ 材料二　我国太阳年辐射总量分布图。‎ 结合材料探究：‎ ‎(1)影响光伏电站建设的最主要的自然因素是什么？‎ ‎(2)从自然因素考虑我国哪些地区适合建设光伏电站？为什么？‎ ‎(3)为什么处于同纬度的青藏高原和四川盆地太阳能资源相差巨大？‎ 提示　(1)太阳辐射。‎ ‎(2)我国的青藏高原地区，西北地区适合光伏电站的建设，原因是这些地区太阳能资源丰富。‎ ‎(3)青藏高原海拔高，空气稀薄，大气能见度高；日照时间较长；空气中尘埃含量较少；晴天多，大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射多，太阳能资源丰富。四川盆地为盆地地形，水汽不易扩散，空气中水汽含量多，阴天、雾天较多，对太阳辐射的削弱作用强，从而造成日照时间短，日照强度弱，太阳能资源贫乏。‎ ‎【反思归纳】‎ ‎1．影响太阳辐射的因素 地表获得太阳辐射的多少直接取决于太阳辐射强度和日照时间，具体的影响因素如下：‎ 因素 影响 纬度 纬度低，太阳高度大，太阳辐射强；纬度高，太阳高度小，太阳辐射弱 15‎ 天气 天气晴朗，阴天少，日照时间长，大气对太阳辐射的削弱作用小，太阳辐射强；反之，太阳辐射弱 地势 地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小，日照强度大，太阳辐射强；反之，太阳辐射弱 大气透 明度 大气透明度高，尘埃杂质少，太阳辐射强；反之，太阳辐射弱 昼夜 长短 昼越长，日照时间越长，获得的太阳辐射多；反之，获得的太阳辐射少 ‎2.中国年太阳辐射总量的空间分布及成因 特别提醒　太阳辐射强的地区，热量不一定丰富 一般地说，太阳辐射强的地方，热量较丰富，但有些特殊区域并不通用此规律。例如青藏高原，虽处于我国年太阳辐射总量的高值中心，但由于空气稀薄，大气吸收的地面长波辐射少，大气的保温作用弱，成为我国夏季气温最低的地区。‎ ‎【即时巩固】　读“中国年太阳辐射总量的分布图”，回答下列问题。‎ ‎(1)在我国的城市中，有“日光城”之称的是________市。‎ ‎(2)从图中可以看出，我国的四个直辖市中，年太阳辐射总量最低的是________市。‎ ‎(3)图中青藏高原地区年太阳辐射总量________(高或低)原因有哪些？‎ 15‎ ‎(4)我国台湾岛西侧的年太阳辐射总量比东侧的多，原因是什么？‎ 解析　影响太阳辐射强度的因素主要有纬度、天气、地势、大气透明度等。在我国，气候是影响太阳辐射强度的主要因素，青藏高原因天气晴朗、空气稀薄而太阳辐射强度大。受地形的影响，山地背风坡因降水少、晴天多，太阳辐射强度比迎风坡大。‎ 答案　(1)拉萨　(2)重庆 ‎(3)高　地势高，空气稀薄，晴天多，对太阳辐射削弱少；纬度较低，太阳高度角大；大气污染少，空气洁净，透明度高。‎ ‎(4)西侧处在夏季风的背风坡，降水少，晴天多；东侧处在迎风坡，降水多，阴天多，对太阳辐射削弱多。‎ 探究点二　太阳活动及其对地球的影响 ‎【案例探究】　‎2016年2月24日，太阳爆发了一场大规模耀斑，这也是近年来太阳最强大的爆发之一。据美国趣味科学网站‎2月25日报道，这场大规模的X4.9级太阳耀斑是从一个名为AR1990的活跃太阳黑子处爆发的，X级太阳耀斑是威力最大的太阳风暴类型。‎ 结合材料探究：‎ ‎(1)耀斑发生在太阳大气层中的哪一层？其活动周期是多少？‎ ‎(2)耀斑发生时，会影响地球上的无线电短波通信，这是为什么？‎ 提示　(1)色球层。周期约为11年。‎ ‎(2)耀斑爆发时，太阳会发射强烈的电磁波，干扰地球高空的电离层，影响无线电短波通信，甚至使无线电短波通信发生短时间的中断。‎ ‎【反思归纳】‎ ‎1．太阳活动的类型对比 太阳活动有多种表现，其在太阳大气结构中的位置和表现也有差异，具体分析如下图所示。‎ ‎2．太阳活动的影响及成因分析 15‎ ‎【即时巩固】　‎2016年8月21日，太阳动力学天文台捕捉到一个巨大的X2.2级的太阳耀斑，这个太阳耀斑来自于一个太阳黑子活跃区。综合下图，完成下列各题。‎ ‎(1)太阳黑子和耀斑(　　)‎ A．分别出现在A层和C层 B．分别出现在A层和B层 C．分别出现在B层和A层 D．分别出现在B层和C层 ‎(2)此次太阳耀斑爆发对地球或航天器带来的影响可能是(　　)‎ A．使天宫一号上的指令系统产生错误 B．许多地区的有线电通信中断 C．连云港地区上空出现极光现象 D．全球许多国家出现强烈地震 解析　第(1)题，从图中可知A、B、C分别为光球层、色球层和日冕层，太阳黑子和耀斑分别出现在光球层和色球层。第(2)题，太阳活动会影响无线电短波通信，使天宫一号上的指令系统产生错误；极光出现在高纬度地区；某些自然灾害的发生与太阳活动有一定的关系，但是此次太阳耀斑爆发并不会导致许多国家出现强烈地震。‎ 答案　(1)B　(2)A 知识结构 15‎ 晨背索引 ‎1．太阳辐射的定义是什么？‎ ‎2．太阳辐射对地球的影响主要体现在哪些方面？‎ ‎3．影响太阳辐射强弱的因素有哪些？‎ ‎4．世界和我国年太阳辐射量的分布规律是什么？‎ ‎5．光球层、色球层和日冕层分布在太阳大气层的什么位置？‎ ‎6．黑子和耀斑分布在太阳大气层的什么位置？‎ ‎7．说出黑子和耀斑活动的特点与活动周期。‎ ‎8．太阳活动对地球有哪些影响？　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 对点练一　太阳辐射的分布及其影响因素 地球与太阳辐射息息相关。据此回答1～2题。‎ ‎1．下列自然现象与太阳辐射无关的是(　　)‎ A．生物的形成 B．大气和水体的运动 C．煤、石油的形成 D．火山的喷发 ‎2．下列人类活动中，利用的能源不是最终来自太阳辐射能的是(　　)‎ 解析　‎ 15‎ 第1题，地球上的生物、大气、水、煤、石油、天然气根本的能量来源于太阳能；火山喷发的能量来源于地球内部。第2题，A、B、C三个选项中所用的能源是直接或间接来自太阳辐射能，而地热是来自地球内部的能量，不属于太阳辐射能。‎ 答案　1.D　2.D 对点练二　太阳活动及其对地球的影响 下图是太阳黑子活动和地磁场活动对应关系图，上方的曲线是历年太阳黑子活动情况，下方的曲线是地磁场变动情况。据此完成3～4题。‎ ‎3．下列关于太阳黑子活动与地磁场变化的分析，正确的是(　　)‎ A．太阳黑子活动强弱与地磁场活动强弱呈正相关 B．太阳黑子活动强弱受地磁场活动状况影响 C．太阳黑子活动发生在太阳的色球层 D．地磁场活动异常会导致飞机、轮船等导航系统故障 ‎4．下列年份太阳黑子活动可能增强的是(　　)‎ A．2018年 B．2016年 C．2022年 D．2027年 解析　第3题，我们可以看到太阳黑子活动与地磁场活动存在相关性，但这种相关不是正相关；地磁场活动受太阳黑子活动影响，太阳黑子活动增强时会抛射出大量高能带电粒子，被地磁场捕获的部分与地磁场相互作用而引起地磁场异常，甚至出现“磁暴”使指南针不能正确指示方向，而影响依靠指南针导航的航空、航海等部门的安全航行。第4题，太阳黑子活动发生在太阳光球层。太阳活动周期是11年，从图中可以看出，最近一次太阳活动增强的年份大约是2000年，故接下来两次太阳活动增强的年份应该分别是2011年、2022年。‎ 答案　3.D　4.C 课后作业 基础冲A练 下图为我国年太阳总辐射量分布图。读图回答1～2题。‎ ‎1．据图可知，我国年太阳总辐射量的分布特点是(　　)‎ 15‎ A．由南向北逐渐增加 B．由东南向西北逐渐增加 C．整体上西多东少，北多南少 D．整体分布较均衡 ‎2．图中a区域年太阳总辐射量较b区域大的主要影响因素是(　　)‎ A．正午太阳高度 B．地形 C．植被 D．纬度 解析　第1题，据图可知，我国年太阳总辐射量分布不均，整体上西多东少，北多南少。第2题，a区域海拔高，空气稀薄，晴天多，大气对太阳辐射的削弱作用弱；b区域海拔低，多阴雨天气，大气对太阳辐射的削弱作用强。‎ 答案　1.C　2.B 在交通的十字路口处，我们经常见到右图所示的交通信号灯。据此完成3～4题。‎ ‎3．有人注意到在一周白天中，同一交通信号灯的亮度会出现变化，你认为影响因素主要是(　　)‎ A．海拔高度 　　 B．电网供电 C．阴晴状况 　　 D．交通流量 ‎4．下列哪一城市大量设置这种交通信号灯效果会更好(　　)‎ A．拉萨 B．重庆 C．大庆 D．海口 解析　第3题，从材料中可以看出，这是一种以太阳能为电源的交通信号灯，因此影响其亮度变化的主要因素是阴晴状况。第4题，太阳能交通信号灯应该在太阳能丰富的地区大量使用，我国太阳能资源最丰富的地区是青藏高原。‎ 答案　3.C　4.A ‎ 每过一定年限天文观测人员总会发现太阳表面出现一些偏黑的斑点，宛如太阳的“大黑痣”，其中心区域温度比太阳表面温度低1 ‎500 ℃‎左右。据此完成5～7题。‎ ‎5．这些“大黑痣”出现在太阳的(　　)‎ A．内部 B．大气层外部 C．色球层 D．光球层 15‎ ‎6．上述现象的出现(　　)‎ A．不会导致全球气候异常 B．不会引起手机通信信号不好 C．与耀斑活动具有相似的周期性 D．导致两极地区极光频率减少 ‎7．应注意收听太阳活动预报的部门有(　　)‎ ‎①电信部门　②机械制造业部门　③商业零售部门 ‎④航天部门 A．①② B．①④‎ C．②③ D．③④‎ 解析　第5题，由材料可判断，这些“大黑痣”为太阳黑子，出现在太阳的光球层。第6题，太阳黑子数目的变化大体上以11年为一个周期，黑子数目多的年份称为太阳活动高峰年，此时太阳耀斑和太阳风等现象也会频繁出现，导致全球气候异常，引起手机通信信号不好，两极地区极光频率增多等。第7题，②③与太阳活动无关。‎ 答案　5.D　6.C　7.B ‎8．读太阳大气层结构示意图，回答下列问题。‎ ‎(1)太阳大气层A是________层，B是________层，C是________层，其中________层最亮(填名称)，________层和________层只有在日食时可以看到(填字母)。D与E往往相伴出现，说明太阳活动具有__________________。‎ ‎(2)试分析太阳活动中的黑子和耀斑的区别。‎ ‎(3)耀斑活动增强时，会引起无线电短波通信突然中断，原因是什么？‎ ‎(4)太阳活动对地球的影响表现在哪些方面？‎ 解析　图中主要表示了太阳的外部结构，即太阳的大气层，从里向外依次是光球层、色球层和日冕层，三层中，光球层是我们平时用肉眼看到的明亮发光的太阳圆盘，它最亮。太阳活动的主要标志是黑子和耀斑，它们往往相伴出现，黑子多时，耀斑亦增多。太阳活动对地球的影响主要表现在四个方面。‎ 答案　(1)光球　色球　日冕　光球　B　C　整体性 ‎(2)黑子发生在光球层上，因温度比四周低而暗；耀斑发生在色球层上，因温度比四周高而亮。‎ ‎(3)耀斑爆发时，强烈射电会引起电离层的扰动，无线电短波会部分或全部被吸收，导致通信衰减或中断。‎ ‎(4)①扰动电离层，使地球上无线电短波通信受影响；‎ 15‎ ‎②扰乱地球磁场，出现磁暴现象；③在极地地区产生极光；④影响降水等。‎ 能力达标练 太阳能光热电站(如下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成1～2题。‎ ‎1．我国下列地区中，资源条件最适宜建太阳能光热电站的是(　　)‎ A．柴达木盆地 B．黄土高原 C．山东半岛 D．东南丘陵 ‎2．太阳能光热电站可能会(　　)‎ A．提升地表温度 B．干扰飞机电子导航 C．误伤途经飞鸟 D．提高作物产量 解析　第1题，整体而言，太阳辐射在我国的分布规律大致是由东南向西北递增，四个地区中，柴达木盆地由于深居内陆，全年降水少，光照时间长，且地势较高，大气稀薄，成为太阳辐射最强的地区，因而最适宜建太阳能光热电站。第2题，数以万计的反光板把太阳光聚焦，给锅炉加热，使得太阳光难以到达地表，使得地表温度降低，故A项错误，太阳活动会干扰飞机电子导航，太阳能光热电站不会干扰飞机电子导航，故B项错误。数以万计的反光板聚焦太阳光，途经高塔锅炉附近的飞鸟有可能被灼伤，C项符合题意。太阳能光热电站不会提高作物产量，故D项错误。‎ 答案　1.A　2.C 日照时数指太阳在某地实际照射的时间。图们江是中国与朝鲜的界河。下图为图们江流域日照时数年内变化柱状图。完成3～4题。‎ ‎3．该流域日照时数在7月出现低谷的影响因素是(　　)‎ 15‎ A．云量 B．海拔 C．下垫面 D．正午太阳高度 ‎4．日照百分率为一个时段内某地日照时数与理论上最大的日照时数的比值(%)。该流域3月份的日照百分率约为(　　)‎ A．53% B．62% C．70% D．78%‎ 解析　第3题，本题考查气候特征，图们江流域位于温带季风气候区，7月份处于雨季，云量大，日照时数少，A项正确。第4题，本题考查太阳辐射、地球运动。‎3月21日，太阳直射赤道，昼长为12小时，3月份日均理论日照时数以12小时计算，月日照时数约为372小时。读图可知，3月份实际日照时数约为230小时，230/372≈62%，B项正确。‎ 答案　3.A　4.B 美国国家航空航天局观测到了一颗距离太阳系不远的红矮星(恒星)的耀斑爆发，它释放的能量相当于数千次太阳耀斑释放能量的总和，会吹散行星的大气层。据此回答5～6题。‎ ‎5．此恒星耀斑爆发时(　　)‎ A．是一个暗黑的斑点 B．一定会扰乱地球大气层，造成无线通信中断 C．是一个增亮的斑块 D．一定会造成地球上气候的异常 ‎6．此次耀斑产生的带电粒子流到达附近行星时，行星上可能出现的现象有(　　)‎ ‎①大气层被吹散，表面成为不毛之地　②行星表面温度迅速下降　③行星上出现大潮　④行星上出现“磁暴”现象 A．①② B．③④ C．②③ D．①④‎ 解析　第5题，耀斑是在恒星大气层中发生的一种局部辐射突然增加的活动，可以观察到亮度增加。此恒星在太阳系外，耀斑爆发影响到地球的可能性不大。第6题，耀斑爆发喷发出大量带电粒子，形成一股强烈的“风”，对行星大气层具有强烈的吹拂作用；高能带电粒子会干扰行星磁场，使行星产生“磁暴”现象。耀斑爆发，恒星辐射增强，行星表面温度应有所上升；大潮是海水受天体引力所致，与耀斑爆发关系不大，另外行星上也很可能没有水。‎ 答案　5.C　6.D 传输广播电视节目信号的地球同步卫星会受到太阳影响，其空间位置如下图所示。读图，回答第7题。‎ 15‎ ‎7．关于太阳对同步卫星的影响，正确的叙述是(　　)‎ A．使卫星绕地球公转速度发生变化 B．电磁波对卫星的影响强度白天小于夜晚 C．使卫星传输到地球站的信号受干扰 D．地球位于远日点时，卫星受太阳的影响最大 解析　太阳活动会干扰卫星传输到地球站的信号；面向太阳时干扰强度大，即白天大于夜晚；地球位于远日点时，卫星受太阳的影响最小。‎ 答案　C ‎8．读“我国部分城市地理纬度与年平均日照时数表”和“我国部分地区年太阳总辐射量分布图”，完成下列问题。‎ 城市地区 年平均日照时数/时 地理纬度(北纬)‎ 南京 ‎2 182.4‎ ‎32°04′‎ 上海 ‎1 986.1‎ ‎31°09′‎ 重庆 ‎1 211.3‎ ‎30°40′‎ 杭州 ‎1 902.1‎ ‎30°20′‎ 宁波 ‎2 019.7‎ ‎29°54′‎ 拉萨 ‎3 005.1‎ ‎29°43′‎ ‎(1)描述图中年太阳总辐射量为120千卡/平方厘米的曲线的走向特点，并分析其影响因素。‎ ‎(2)试绘出昆明至上海年太阳总辐射量分布曲线。‎ ‎(3)试比较图中台湾岛东、西两侧年太阳总辐射量的差异，并分析原因。‎ ‎(4)说出表中所列年平均日照时数最长的城市，并分析原因。‎ 15‎ 解析　第(1)题，读图可知120千卡/平方厘米年太阳总辐射量曲线的走向特点，这是由我国东部和西部地区地理环境差异，特别是地形差异及其纬度位置决定的。第(2)题，在绘图过程中不仅要把握好一级控制点，还要注意次级控制点，具体绘图过程中可参照等高线剖面图的画法进行。第(3)题，台湾岛东、西两侧气候条件的差异使太阳辐射分布具有不同特点。第(4)题，拉萨之所以成为年平均日照时数最长的城市，与其所在的地理位置、地形和气候条件有关。‎ 答案　(1)东部受纬度的影响呈东西走向，而西南地区受地形地势影响呈南北走向。‎ ‎(2)图略。‎ ‎(3)西侧高。西侧为夏季风的背风坡，降水少，晴天多，日照时间长；东侧反之。‎ ‎(4)拉萨。纬度较低，海拔高，空气稀薄，云量少，阴雨天气少。‎ 15‎