2020版高中地理 第一章 宇宙中的地球 太阳对地球的影响

2020版高中地理 第一章 宇宙中的地球 太阳对地球的影响

1 第二节　太阳对地球的影响 【考试标准】 学考要求 考纲细解 a 太阳辐射的概念及能量分配 了解太阳辐射的概念、波长分布及太阳 辐射的特点 b 太阳辐射对地球环境和人类的影响 通过实例分析理解太阳辐射对地球环境 和人们生产、生活的影响 a 太阳活动的类型和特点 收集和分析有关太阳活动的资料，了解 太阳活动的类型与特点 学考 要求 b 太阳活动对地理环境的影响 理解太阳活动对地理环境的影响 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、太阳辐射与地球 1．太阳辐射 太阳以①电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。 2．波长 (1)范围：②0.15～4 微米。 (2)分为③可见光、④红外光、⑤紫外光三部分。 3．能量分布 太阳辐射能主要集中在波长较短的⑥可见光波段，约占总能量的⑦50%。 4．对地球的影响 (1)是地球大气运动、⑧水循环的主要能源。 (2)为人类提供了源源不断的能源。 二、太阳活动与地球 1．太阳外部结构：自内向外依次为⑨光球层、⑩色球层和日冕层。 2．太阳活动：黑子出现于光球层，耀斑和日珥出现于色球层，太阳风出现于 ⑪日冕 层。太阳黑子数目的变化，大体上以⑫11 年为周期。 3．太阳活动对地球的影响：地球气候变化与太阳活动有明显的相关性。耀斑爆发扰乱地球 2 磁场，产生⑬“磁暴”现象；引起电离层扰动，影响无线电短波通信。太阳风到达地球时， 在高纬度地区上空经常出现绚丽多彩的⑭极光。 一、太阳辐射与地球(必考 a、b) 我们日常生活中应用的哪些能源是来源于太阳的？ 提示：太阳能、水能、风能、石油、煤炭、天然气等。 [探究归纳] 1．太阳辐射与地球上能源的关系 2．我国年太阳辐射能的分布 (1)我国太阳能资源的时空分布差异较明显，高值中心在青藏高原，低值中心在四川盆地。 30°N～40°N 地区，随纬度增高太阳辐射能增加，而 40°N 以北，由东向西太阳辐射能逐 渐增加。 (2)青藏高原成为太阳辐射的高值中心，主要是因为：海拔高，空气稀薄，空气中尘埃含量 较少，晴天较多，日照时间较长。 (3)四川盆地为低值中心的原因在于：盆地地形，水汽不易散发，空气中含水汽的量多，阴 天、雾天较多，从而造成日照时间短，日照强度弱，太阳能资源贫乏。 [学以致用] 太阳直接辐射是指太阳以平行光线的形式直接投射到地面上。下图是“北京太阳直接辐射的 年变化图”，读图，完成(1)～(2)题。 (1)北京冬季太阳直接辐射比夏季少的主要原因是(　　) A．冬季太阳高度较小，且白昼较短 B．冬季多阴雨天气 3 C．夏季可受到太阳直射 D．冬季冰雪反射率高 (2)北京 4、5 月份的直接辐射高于 6、7 月份，原因是(　　) A．5 月份太阳高度最大 B．4、5 月份降水较少 C．4、5 月份白昼最长 D．4、5 月份多沙尘天气 解析　第(1)题，太阳直接辐射取决于太阳高度和天气状况。北京冬季太阳直接辐射比夏季 少的主要原因是冬季太阳高度小，白昼短，所以获得的太阳辐射少。第(2)题，4～5 月份是 北京的春季，降水较少，而 6～7 月份为北京的夏季，北京是温带季风气候，夏季降水多， 所以太阳辐射相对较少。 答案　(1)A　(2)B 二、太阳活动与地球(必考 a、b) 第二次世界大战期间的一个早晨，英军海岸防卫指挥部接到各雷达站的报告，说雷达 受到了来自东方的奇怪干扰，这种干扰的方向与太阳移动的方向一致，而且只出现在白天。 你认为这种对雷达的干扰因素可能是什么？说说你的理由。 提示：太阳活动的影响。因为太阳活动会引起地球电离层的扰动，从而使无线电短波通信受 到干扰。 [探究归纳] 太阳活动对地球的影响 (1)黑子活动周期与地球气候变化： (2)耀斑引起磁暴，影响短波通信： (3)太阳风产生极光： 4 [学以致用] (2017·11 月浙江选考科目考试)2017 年 9 月 6 日，太阳出现了一次强耀斑爆发。耀斑出现 (　　) A．较少的年份，短波通信常中断 B．较少的年份，农业生产倾向增产 C．较多的年份，磁暴现象出现多 D．较多的年份，地球上的降水较少 解析　耀斑爆发会干扰地球电离层，影响无线电短波通讯，产生磁暴，故 A 错误，C 正确； 耀斑和黑子是太阳活动的标志，太阳活动高峰年，农业活动倾向于增产，B 错误；太阳活动 与降水有相关性，但有的地区呈现正相关，有的地区呈现负相关，故 D 错误。 答案　C 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列人类活动中，所利用的能源最终不是来自太阳辐射的是(　　) 解析　赛车用的石油和煤球炉中的煤是古代生物固定下来的太阳能，地热是来自地球内部放 射性元素的衰变，不是来自太阳辐射。 答案　D 太阳源源不断地以电磁波的形式向外辐射能量。太阳辐射的能量是巨大的，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。据此完成 2～3 题。 2．有关太阳辐射及对地球影响的叙述，正确的是(　　) A．太阳辐射的能量来源于太阳活动 B．太阳辐射会使两极出现极光现象 C．太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源 D．太阳辐射的超强磁暴，影响无线电短波通信 3．下列能反映太阳辐射作用的是(　　) ①石油、煤炭等矿物能源的形成　②大气运动　③生物演化　④地热资源 A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①③④ 解析　太阳辐射的能源来源于太阳内部；太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能量，太 阳活动会使两极出现极光现象，也可能影响无线电短波通信。地热能来源于地球内部，与太 5 阳辐射无关。 答案　2.C　3.C 4．太阳活动强弱的主要标志是(　　) A．耀斑 B．日珥 C．太阳风 D．太阳黑子 解析　太阳黑子数目多的年份称为太阳活动高峰年，太阳黑子数目少的年份称为太阳活动低 峰年，太阳黑子数目的变化大体上以 11 年为周期。因此太阳黑子是太阳活动强弱的主要标 志。 答案　D 5．造成地球两极上空产生极光现象的带电粒子流主要来源于太阳的(　　) A．辐射区 B．光球层 C．色球层 D．日冕层 解析　我们看到的极光，主要是带电粒子流中的电子造成的。带电离子流是由太阳风引起， 而太阳风主要存在于太阳大气层的日冕层。 答案　D 6．读“太阳大气结构示意图”，完成下列问题。 (1)A 是________层，该层出现的太阳活动是________。 这些区域由于________而暗黑，它的多少和大小可以作为________的标志。 (2)B 是________层，该层有时会出现突然增亮的部分，叫做________。它的爆发是________ 的显示。 (3)C 是________层。 (4)耀斑爆发时发射的电磁波进入地球________层，会引起无线电短波通信中断。太阳大气 抛出________，能使地球磁场受到扰动，产生________现象。 解析　从图上看出，A 为太阳大气的最内层光球层，该层的太阳活动主要是黑子；B 层为色 球层，该层太阳活动为耀斑；C 为日冕层。 答案　(1)光球　黑子　温度比周围区域低　太阳活动强弱 (2)色球　耀斑　太阳活动最激烈 (3)日冕 (4)电离　高能带电粒子　磁暴 教材 P12 活动 6 提示　 π × 6 378 × 1052 × 60 × 8.24 3.6 × 106 ＝1.75×1014 度电。 教材 P13 活动 提示　“大棚农业”改良了热量条件，延长了一年中作物生长时间，可进行反季节生产，从 而达到改善“菜篮子”工程。“大棚农业”有利于充分利用当地的气候资源，增加农作物的 品种，提高农民收入，尤其适合于冬季气候寒冷的地区。 教材 P15 活动 提示　本活动的目的主要是帮助同学们树立正确的世界观和思维方式，即看待任何事物都要 采用一分为二的观点，从利弊两个方面分析。现对太阳辐射和太阳活动的利弊比较如下，以 供参考。 有利影响 不利影响 太阳辐射 ①维持大气运动、生物生长和水循环； ②为人类提供能量 过量太阳紫外线照射使人易患皮肤癌 和白内障 太阳活动 ①太阳活动极大年，全球农业倾向于增 产；②极光是旅游资源 ①影响无线电短波通信；②灾害天气频 繁；③产生磁暴 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、选择题 读“太阳辐射中各种波长的光所占的比例(%)”，回答 1～2 题。 1．太阳辐射分为三部分，其中 A、B、C 分别代表(　　) A．红外区、紫外区、可见光区 B．紫外区、可见光区、红外光区 C．红外区、可见光区、紫外区 D．可见光区、紫外区、红外区 2．维持地表温度，促使大气运动、水循环的主要动力是(　　) A．大气辐射能 B．太阳辐射能 C．地面辐射能 D．重力能 解析　第 1 题， 太阳辐射波谱由可见光区、红外区、紫外区三部分组成。其中可见光的波 7 长范围在 0.4～0.76 微米之间，波长小于 0.4 微米的是处于紫外区的紫外光，大于 0.76 微 米的是处于红外区的红外光。据此结合图示可知，A、B、C 分别代表紫外区、可见光区、红 外光区。故 B 为正确选项。第 2 题，太阳辐射是维持地表温度，促进大气运动和水循环的主 要动力。 答案　1.B　2.B 3. 假如你是一位太阳能热水器营销员，只考虑自然因素，最适合和最不适合营销的城市分 别是：(　　) ①北京　②拉萨　 ③上海　④重庆 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 解析　青藏高原是我国太阳能资源最丰富的地区，拉萨在青藏高原，最适合安装太阳能热水 器；四川盆地是太阳能最贫乏地区，不适合利用太阳能热水器。 答案　C 在交通的十字路口处，我们经常见到如图所示的交通信号灯(以太阳能为能源)。据此完成 4～ 5 题。 4．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 5．下列哪一城市大量设置这种交通信号灯效果最好(　　) A．拉萨 B．重庆 C．大庆 D．海口 解析　第 4 题，从图中可以看出这是一种以太阳能为能源的交通信号灯，因此影响其亮度变 化的主要因素是阴晴状况。第 5 题，太阳能交通信号灯在太阳能丰富的地区使用效果会更好， 我国太阳能资源最丰富的地区是青藏高原。 答案　4.C　5.A 下图为我国新疆和西藏等地年太阳辐射总量分布图，根据区域内年太阳辐射总量分布的差异， 分为 I—V 区。读图，完成 6～7 题。 8 6．该区域年太阳辐射总量最多的地区是(　　) A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅳ D．Ⅴ 7．图中某区域的年太阳辐射总量最少，其主要成因是(　　) A．海拔高 B．白昼短 C．云量多 D．晴天多 解析　第 6 题，年太阳辐射总量分布的影响因素有纬度位置、海拔高度和天气状况。西藏因 其纬度位置低，太阳高度大。海拔高，空气稀薄，晴天多，云量少，大气对太阳辐射的削弱 作用弱。因此年太阳辐射总量最多。第 7 题，I 区域为北疆，地处西风的迎风坡，多地形雨。 阴天多，云量多，大气对太阳辐射的削弱作用强，年太阳辐射总量少。 答案　6.D　7.C 读太阳及其大气结构示意图，回答 8～9 题。 8．图中太阳大气①、②、③的名称分别是(　　) A．光球、色球、日冕 B．色球、日冕、光球 C．光球、日冕、色球 D．色球、光球、日冕 9．太阳黑子和耀斑(　　) A．都发生在①层 B．分别发生在①层和②层 C．都发生在②层 D．分别发生在②层和③层 9 解析　太阳大气层由里向外依次为光球、色球、日冕。黑子出现在光球层，耀斑出现在色球 层。 答案　8.A　9.B 右图是美国宇航局拍摄到的太阳活动剧烈爆发图，大量速度达 800 千米/秒的带电粒子喷射 到太空。读图完成 10～11 题。 10．图示太阳活动发生在太阳大气层的(　　) A．光球层 B．色球层 C．日冕层 D．大气层之外 11．图示太阳活动(　　) A．没有活动周期，但可能持续较长的一段时间 B．地球是太阳系中最先受其影响的行星 C．爆发后 8 分钟左右引起两极极光产生 D．高峰年地球极端天气现象出现的频率增加 解析　第 10 题，图示太阳活动区域亮度明显高于周围区域，应为耀斑，发生在色球层。第 11 题，耀斑“寿命”仅有几分钟到几十分钟之间，随黑子的变化同步起落，周期约为 11 年。 太阳系八颗行星距太阳由近及远的顺序依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王 星、海王星，最近的最先受到太阳活动的影响。日地距离大约为 1.5 亿千米，太阳活动喷射 的带电粒子 8 分钟左右到不了地球。 答案　10.B　11.D 下图表示 1960～2013 年年均太阳黑子相对数与辽宁西北地区年降水距平关系。完成 12～13 题。 12．图示信息表明(　　) A．1988 年以前，黑子变化极值年比降水量变化极值年大幅提前 B．1988 年以后，黑子变化极值年比降水量变化极值年大幅滞后 10 C．总体上黑子高值期降水量偏少，黑子低值期降水偏多 D．总体上黑子相对数与年降水距平值呈现出正相关关系 13．太阳黑子增多时，太阳对地球的影响是(　　) A．干扰无线电短波通信 D．地表温度明显升高 C．大气逆辐射作用增强 D．水循环的动力增强 解析　第 12 题，分析图中太阳黑子相对数与降水距平的关系可知，总体上黑子高值期降水 量偏少，黑子低值期降水偏多。第 13 题，太阳活动的极大年，太阳黑子、耀斑和太阳风等 都增多、增强，因此太阳黑子增多时，干扰无线电短波通信。 答案　12.C　13.A 新浪科技讯 2015 年 6 月 25 日消息：近日太阳上连续发生了三次强烈的爆发，大量带电粒子 冲击地球大气层。在强烈太阳风的作用下，地球北极上空将持续出现极光现象。在欧洲的大 部分地区，只要没有云层覆盖应该就可以看到极光，在美洲，甚至居住在加拿大南部靠近美 国边界附近地区的居民也将有可能看到极光现象。据此完成 14～15 题。 14．下列国家中最有可能欣赏到此次极光的一组是(　　) A．英国、墨西哥 B．加拿大、西班牙 C．俄罗斯、挪威 D．印度、巴基斯坦 15．此次太阳活动所产生的带电粒子流到达地球后，对地球可能造成的影响有(　　) ①地球各地出现极光现象　②地球磁针不能正确指示方向 ③干扰无线电短波通信　④我国北方会出现极昼现象 A．③④ B．①③ C．①② D．②③ 解析　第 14 题，极光是出现在高纬地区的现象，能看到极光的国家所处纬度较高。在给出 的四个选项中，英国、加拿大、俄罗斯、挪威均可能欣赏到极光；而墨西哥、印度、西班牙、 巴基斯坦由于纬度较低，故无法看到极光。第 15 题，极光现象是耀斑爆发时释放的带电粒 子流，到达地球后，在两极上空与地球大气相互摩擦而产生的一种现象，这种现象只能在两 极地区的极夜才可以看到。极昼现象与太阳活动无关，而且极昼现象只发生在极圈及其以内 的地区。 答案　14.C　15.D 二、非选择题 16．读“我国太阳年辐射总量分布局部图”，回答下列各题。 11 (1)下列四个城市中，太阳年辐射总量最丰富的城市是(　　) A．兰州 B．海口 C．上海 D．昆明 (2)兰州的纬度比广州高，但太阳年辐射总量比广州丰富，简要分析原因。 (3)假如你是一位太阳能热水器的营销者，在只考虑自然因素的情况下，你到下列哪组城市 营销最合理(　　) A．北京、海口、贵阳 B．上海、重庆、台北 C．昆明、兰州、郑州 D．杭州、广州、成都 (4)“蜀犬吠日”在一定程度上反映出成都和重庆所在地区太阳能资源的贫乏，请简要分析 其形成的原因。 解析　本题以等值线形式考查我国太阳年辐射总量的分布及其影响因素。从图中可知：兰州、 海口、上海和昆明四个城市中昆明的太阳能最丰富。太阳能热水器的营销主要看太阳年辐射 总量的丰富与否，根据图上数据进行比较即可得出答案。 答案　(1)D (2)兰州地处内陆，气候干燥，晴天多；广州地处沿海，气候湿润，阴雨天多。 (3)C (4)四川盆地地形不利于水汽散发或扩散，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。 17．阅读材料，回答问题。 材料一　我国拥有世界上最早的黑子记录，但人类系统观测黑子的历史不足 300 年。黑子数 量高峰年称为太阳活动峰年，预测第 25 个太阳活动周期于 2018 年开始。 材料二　第 25 个太阳活动周期预报图。 12 若 25 周期太阳黑子数预报 (1) 黑 子 发 生 在 太 阳 大 气 的 ____________ 层 ， 它 的 形 成 原 因 是 ____________________________________________________________________。 (2)从图中信息可以看出________年是第 25 个太阳活动高峰年。 (3)与黑子活动同步的太阳活动还有______________；____________可以作为太阳活动强弱 的标志。 (4)太阳活动是太阳风暴的诱发因素。请举例说明太阳活动对地球的影响。 解析　第(1)题，黑子发生在太阳大气的光球层，由于黑子的温度比周围低而显得较暗，所 以看起来比较黑。第(2)题，可从图中直接读出。第(3)题，耀斑往往与黑子同步发生，太阳 黑子的多少、大小可以作为太阳活动强弱的标志。第(4)题，太阳活动对地球电离层、磁场、 气候等都有影响，从而影响人类的生产、生活。 答案　(1)光球　由于黑子的温度比周围低，所以看起来比较黑，其实仅是暗一些 (2)2022 (3)耀斑　太阳黑子的多少和大小 (4)耀斑爆发会发射强烈的电磁波，强烈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暂的中断。高能带电粒子流冲进两极地区的高空大气，产生“极 光”现象。(其他答案合理亦可)