1.知道太陽輻射的能量來源、太陽大氣層的組成、太陽活動的概念及類型。
2.理解太陽輻射對地球的影響、太陽活動的主要特徵。
3.運用資料分析太陽輻射的分布及其影響因素,說明太陽活動對地球的影響。
一、為地球提供能量
1.太陽概況
(1)實質:熾熱的氣體球。
(2)主要成分:氫和氦。
(3)表面溫度:約為6_000 K。
2.太陽輻射
(1)概念:太陽源源不斷地以電磁波的形式向四周放射能量的現象。
(2)能量來源:太陽內部的核聚變反應。
3.對地球和人類的影響
(1)直接為地球提供光、熱資源。
(2)維持地表溫度,是地球上的水、大氣運動和生命活動的主要動力。
(3)為人類生產、生活活動提供能源,如煤、石油等。
二、太陽活動影響地球
1.太陽活動
(1)概念:太陽大氣經常發生大規模的運動。
(2)類型及分布:
字母 | A | B | C |
名稱 | 光球層 | 色球層 | 日冕層 |
太陽活動類型 | 太陽黑子 | 耀斑 | 太陽風 |
(3)周期:約11年。
2.太陽活動對地球的影響
一、教材P9圖1.8探究
1.圖1.8中的統計數據是在地球表面獲得的嗎?為何這樣統計呢?
提示:不是。是在地球大氣上界獲取的數據,這樣做能減少大氣對太陽輻射的影響,使獲取的數據更有代表性。
2.地球大氣上界年太陽輻射總量隨緯度的變化規律是什麼?
提示:由低緯向高緯遞減。
二、熱點探究
據2012年1月28日新華社報導,目前,新一輪太陽活動周處於快速上升期,太陽活動已經進入第24活動周高年,大耀斑爆發將影響短波通信。
3.耀斑的爆發有何顯著特點?
提示:耀斑爆發歷時短,釋放能量巨大。
4.耀斑頻繁爆發的年份也是黑子活動增強的年份。那麼「黑子」就是「黑色」的嗎?為什麼?
提示:不是。太陽黑子實際上是太陽表面一種熾熱氣體的巨大漩渦,溫度比光球層平均溫度偏低,顏色發暗,所以叫黑子。
太陽輻射的影響及我國太陽輻射能的分布
1.太陽輻射對地理環境及人類生產、生活的影響
對地理環境 | 太陽輻射能是地球上大氣能量的根本來源,維持著地表溫度 |
| 太陽輻射的能量是地球上的水、大氣運動和生命活動的主要動力 |
| 自然界的巖石風化等與太陽輻射有關 |
| 從生物界來看,動植物的生長發育離不開太陽提供的光、熱資源 |
對生產、生活 | 生產和生活中所使用的能量主要是由石油、煤炭等礦物能源提供的,這些礦物能源都是由地質歷史時期的動植物資源轉化而來的,顯然地質歷史時期的動植物資源固定了太陽輻射能 |
| 太陽輻射能也是人類生產、生活的直接能量來源,如人們可直接利用太陽能熱水器、太陽灶、太陽能電站來提供能量 |
不利影響 | 過多的紫外線會殺傷地球生物 |
2.我國太陽年輻射量的空間分布
我國太陽輻射能的時空分布規律:
①就時間而言,我國大部分地區位於北半球的中緯度,夏季太陽高度角大,光照時間長,各個地區的太陽輻射能夏半年多於冬半年。
②就空間而言,我國太陽輻射能分布大體上由東南向西北遞增。大體上的界線,從大興安嶺向西南經北京兩側、蘭州、昆明再折向北到西藏南部,這條線以西、以北廣大地區,太陽輻射能比較豐富。
影響太陽輻射的因素
[例1] (2011·海南高考)能被植物光合作用利用的太陽輻射,稱為光合有效輻射(PAR)。下圖示意1961~2007年我國年平均PAR強度的空間分布。據此完成(1)~(2)題。
(1)如僅考慮光合有效輻射,我國農業生產潛力最大的地區是( )
A.長江中下遊平原 B.四川盆地
C.華北平原 D.青藏高原
(2)乙地PAR值高於甲地的主要原因是( )
A.緯度高 B.植被少
C.地勢高 D.雲雨少
[解析] 第(1)題,PAR數據越大,太陽輻射越強,農業生產潛力越大。讀圖可知,我國青藏地區PAR最大,農業生產潛力最大。第(2)題,讀圖可知,甲地為四川盆地,亞熱帶季風氣候區,加上盆地地形的影響,降水豐富,雲雨天較多,PAR較小;而乙區域位於河套平原,溫帶大陸性氣候,降水少,雲雨天少,日照時間長,PAR較大。
[答案] (1)D (2)D
1.下圖為「太陽輻射量隨緯度分布示意圖」。「可能總輻射量」是考慮了受大氣減弱之後到達地面的太陽輻射;「有效總輻射量」是考慮了大氣和雲的減弱之後到達地面的太陽輻射。據此完成(1)~(2)題。
(1)雲量最多的地區是( )
A.赤道 B.北緯20°
C.北緯40° D.北緯60°
(2)影響「可能總輻射量」分布的主要因素是( )
A.大氣雲量 B.大氣厚度
C.緯度 D.通過的大氣路徑
解析:第(1)題,根據材料及圖示,赤道地區有效總輻射量與可能總輻射量的差值最大,說明雲的減弱作用最強,雲量最多。第(2)題,讀圖可知,可能總輻射量從低緯向高緯遞減,受緯度影響最大。
答案:(1)A (2)C
太陽活動的主要類型、特徵及其對地球的影響
太陽活動主要包括黑子、耀斑、太陽風三種類型,其在太陽大氣層中的位置、特徵和影響各不相同,具體如下表所示:
[例2] (2012·上海高考)太陽黑子活動的變化會對地球的氣候產生明顯影響,下圖顯示北半球部分高緯度
地區太陽黑子活動與年均降水量的關係。讀圖,回答(1)~(2)題。
(1)圖中所示的34個測站分布範圍主要在( )
A.亞洲 B.亞洲和歐洲
C.亞洲和北美洲 D.歐洲和北美洲
(2)觀測顯示,所測地區年平均降水量( )
A.隨太陽黑子活動的增強而增大
B.隨太陽黑子活動的增強而減小
C.變化周期與太陽黑子活動周期吻合
D.變化周期與太陽黑子活動周期無關
[解析] 第(1)題,由圖示信息可知,34個測站分布於166°W到81°E之間,絕大部分在歐洲和北美洲,而亞洲部分極少,故選D。第(2)題,由圖可知,70°N~80°N、157°W~81°E範圍內的12個測站,觀測結果是太陽黑子數和降水量變化趨勢一致;而60°N~70°N、116°W~41°E範圍內的22個測站,測得結果是太陽黑子數和降水量變化趨勢相反,但變化周期一致,因此C項正確。
[答案] (1)D (2)C
2.讀「1996~2009年月黑子平均數監測曲線圖」,完成(1)~(2)題。
(1)黑子是太陽活動的最主要形式之一,黑子位於太陽大氣的( )
A.光球層 B.色球層
C.日冕層 D.太陽風
(2)據圖分析太陽活動高峰年可能出現在哪一年( )
A.2010年 B.2015年
C.2012年 D.2016年
解析:第(1)題,黑子位於光球層,耀斑位於色球層,太陽風是太陽活動的一種表現,不是太陽大氣的分層。第(2)題,太陽活動的周期約為11年,讀圖可知上一個活動峰值位於2000~2001年之間,所以,下一次太陽活動高峰可能出現在2012年。
答案:(1)A (2)C
一、選擇題(每小題5分,共60分)
1.農業諺語「魚靠水、娃靠娘,萬物生長靠太陽」中,體現了太陽輻射為地球提供( )
A.光、熱資源
B.大氣運動、水循環的原動力
C.生產能源
D.生活能源
解析:地球上生物的生長發育離不開太陽,它直接為地球提供了光、熱資源。
答案:A
2.下列人類活動中,所利用的能源最終不是來自太陽輻射能的是( )
解析:賽車用的石油和煤球爐中的煤是古代生物固定的太陽能;地熱是來自地球內部放射性元素的衰變,不是來自太陽能。
答案:D
3.我國太陽輻射能最豐富和最貧乏的省區分別是( )
A.新疆 青海 B.西藏 四川
C.海南 黑龍江 D.海南 青海
解析:我國西藏地區因為海拔高,空氣稀薄,且晴天多,日照時間較長,所以太陽能資源最豐富;而四川地區位於盆地內,水汽不易散發,陰天、霧天較多,所以太陽能資源最貧乏。
答案:B
下圖為北半球中緯度某地區某一周的氣溫與太陽輻射強度變化情況,讀圖,回答4~5題。
4.該周最有可能屬於哪一月( )
A.1月 B.5月
C.7月 D.11月
5.在該周內,最有利於農產品品質提升的一天是( )
A.星期一 B.星期二
C.星期四 D.星期六
解析:第4題,根據氣溫曲線可知,該地此時日最高氣溫在17℃左右,最低氣溫在9℃左右,符合5月的氣溫日變化特點。第5題,晝夜溫差大、光照充足利於農產品品質的提升。
答案:4.B 5.A
下圖是「北半球各緯度某時太陽輻射量分布圖」,讀圖回答6~7題。
6.甲地太陽輻射量多,主要原因可能是( )
①緯度低 ②距海近,降水多 ③晴天多 ④海拔低,大氣稀薄,太陽輻射損耗少
A.②④ B.①③
C.①② D.③④
7.此時,乙地可能觀察到的現象有( )
A.太陽風 B.耀斑
C.黑子 D.極光
解析:第6題,影響太陽輻射的因素有緯度高低、天氣狀況、海拔高低及光照時間等因素。距海近、降水多、海拔低、大氣厚、這些都會使地面獲得太陽輻射量減少。第7題,乙處位於極地,此時無太陽輻射,說明處於黑夜,可能觀察到的現象只有極光。
答案:6.B 7.D
「旅行者1號」是一艘無人外太陽系太空探測器,重815千克,於1977年9月5日發射,在經過長達35年的長途跋涉,飛行超過177億千米之後,目前已經接近太陽系邊緣。據此完成8~9題。
8.目前,「旅行者1號」飛船在其所處位置進行的測量顯示,此處的太陽風粒子速度幾乎接近靜止。太陽風主要來自太陽大氣中的( )
A.光球層 B.色球層
C.日冕層 D.日珥層
9.太陽活動的主要標誌是( )
A.耀斑和黑子 B.太陽風和日珥
C.黑子和日珥 D.太陽風和黑子
解析:第8題,太陽風來自日冕層。第9題,黑子和耀斑是太陽活動的主要標誌。
答案:8.C 9.A
近來美國科學家向世界發出持續警告:2012年是第24個太陽活動峰年,有可能發生「世紀一遇」的「超級太陽風暴」,對地球產生重大影響。但同時,也有一些專家認為,太陽風暴影響未必嚴重。據此回答10~12題。
10.下列關於太陽活動的敘述,正確的是( )
A.是有規律可循的,但尚無法預報
B.與地球上的旱澇災害有一定的關係
C.發生在太陽的內部
D.對人類生產生活的影響可忽略
11.2012年左右太陽活動將出現又一個最活躍期,下列有關此時期的說法正確的是( )
A.太陽活動主要包括色球層的黑子和光球層的耀斑
B.耀斑增多表明太陽活動增強,黑子增多表明太陽活動減弱
C.2012年6月下旬,是我國觀察極光的最佳時間
D.2012年將有可能出現非人為因素導致的無線電短波通信中斷
12.下列地理現象,與太陽活動密切相關的是( )
A.酸雨的形成 B.「磁暴」現象的產生
C.臭氧層空洞的出現 D.揚塵、沙塵暴天氣的出現
解析:第10題,太陽活動與降水有一定關係;太陽活動主要發生在太陽的大氣層。第11題,太陽活動劇烈時可以引起電離層的擾動,可能導致無線電短波通信衰減或中斷。第12題,「磁暴」現象是太陽大氣拋出的高能帶電離子流擾亂地球磁場,使羅盤指針不能正確指示方向。
答案:10.B 11.D 12.B
二、綜合題(共40分)
13.讀「我國太陽年輻射總量分布局部圖」,回答下列各題。(18分)
(1)「過去做飯滿屋煙,現在生火擰開關」,這是對目前成都平原地區沼氣戶生活的真實描寫。沼氣中蘊含能量的根本來源是(2分)( )
A.太陽 B.植物
C.沼氣池 D.微生物
(2)蘭州的緯度比廣州高,但太陽年輻射總量比廣州豐富,簡要分析原因。(6分)
(3)假如你是一位太陽能熱水器的營銷者,在只考慮自然因素的情況下,你到下列哪組城市營銷最合理(4分)( )
A.北京、海口、貴陽 B.上海、重慶、臺北
C.昆明、蘭州、鄭州 D.杭州、廣州、成都
(4)「蜀犬吠日」在一定程度上反映出成都和重慶所在地區太陽能資源的貧乏,請簡要分析其形成的原因。(6分)
解析:本題以示意圖的形式考查中國太陽年輻射總量的分布及其影響因素。第(1)題,沼氣是利用農作物秸稈、雜草、樹葉或動物糞便密封發酵製造出來的,而萬物生長靠太陽。第(2)題,從海陸位置分析天氣狀況。第(3)題,太陽能熱水器的營銷主要看太陽年輻射總量的豐富與貧乏,根據圖上數據進行比較即可得出答案。第(4)題,成都、重慶地處四川盆地,多陰雨雲霧天氣。
答案:(1)A
(2)蘭州地處內陸,氣候乾燥,晴天較地處沿海的廣州多。
(3)C
(4)四川盆地地形不利於水汽蒸發,空氣中水汽含量多,雨霧天較多,日照時間短,日照強度弱,所以太陽能資源貧乏。
14.?熱點在線
材料1:2012年7月12日,美國宇航局觀測到的太陽黑子AR1520活躍區產生了1.4級耀斑爆發,新一輪的太陽風暴正在襲擊地球。與此同時,英格蘭地區出現了絢麗的極光,向南延伸至牛津郡。
材料2:據2012年1月28日新華社報導,目前,新一輪太陽活動周處於快速上升期,太陽活動已經進入第24活動周高年,大耀斑爆發將影響短波通信。
?知識連線
(1)太陽活動的主要表現及特點。
(2)太陽活動對地球的影響。
?命題快線
結合以上材料,回答下列問題。(22分)
(1)材料1顯示,黑子群「AR1520」主要出現於太陽大氣層的________層,與此相伴而生的太陽活動現象主要是________,它在爆發時釋放出大量的射線和________________。(6分)
(2)英格蘭地區出現的絢麗的極光,主要是由________引起的。(4分)( )
A.太陽活動發出的高能帶電粒子衝擊地球高緯地區的高空大氣
B.太陽黑子發出的電磁波擾動地球大氣中的電離層
C.太陽大氣拋出的高能帶電粒子擾動地球磁場
D.地球高緯度大氣強烈吸收太陽輻射
(3)結合材料1、2推測,第25太陽活動周高年太陽黑子的活動達到最大值出現於(4分)( )
A.2020~2021年 B.2031~2032年
C.2022~2023年 D.2014~2015年
(4)結合材料和教材內容,說明太陽活動對地球產生的影響有哪些?(8分)
解析:材料1顯示,太陽黑子與太陽耀斑爆發相伴而生,耀斑會拋出大量的射線及高能帶電粒子流,衝擊兩極地區的高層大氣,會產生極光現象。太陽黑子活動的周期大約為11年,由此可推測出第25太陽活動周高年太陽黑子的最大值出現在2022~2023年。太陽活動對地球產生的影響主要表現在對氣候、磁場、通訊和兩極高層大氣等。
答案:(1)光球 耀斑 高能帶電粒子流
(2)A (3)C (4)影響地球上的氣候;影響人類的無線電短波通信;擾動地球磁場,產生磁暴現象;產生極光現象等。