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(共39张PPT)
第二节 太阳对地球的影响
案例研究——空间天气
空间天气指太阳到距离地球表面30千米以上这个广袤的空间，由太阳活动引起的瞬时或短时间内发生的环境状态变化。
案例研究——空间天气
空间天气有好、差和恶劣之分。好的空间天气指行星际空间处于相对平静的状态，有利于运载火箭正常发射、卫星正常运行等，人类活动不受干扰；差的空间天气指行星际空间受到不同程度的扰动，但扰动的规模和强度都不大，不会造成严重的影响；恶劣的空间天气指行星际空间发生剧烈变化，如出现日冕物质抛射、大的耀斑爆发、磁暴等现象。恶劣的空间天气，会对人类造成广泛的、多方面的影响，如卫星失效、通信中断、导航失灵、电网瘫痪等，由此导致的社会秩序混乱，则使灾害的后果更加难以预测。
案例研究——空间天气
案例研究——空间天气
国家空间天气监测预警中心负责空间天气预报。空间天气预报的主要内容包括：一是太阳活动，如太阳黑子数、耀斑、高速太阳风等；二是行星际空间天气，如太阳风状态、行星际磁场的大小和方向等；三是地球空间天气，如磁暴、太阳风、极光现象、电离层状况等。预报的空间天气指数包括短波收听指数、信鸽飞行指数和卫星导航指数。
一、太阳辐射对地球的影响
物质组成：炽热的气体球
主要成分：氢、氦
表面温度：约6000K
核心温度：约15000000K
结构：从里到外依次分为光球层 、色球层和日冕层。
外部圈层：我们平时所看到的是太阳的大气层
太阳概况
太阳辐射：太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量的现象
能量来源：太阳内部在高温、高压状态下，发生核聚变反应，释放出巨大的能量
虽然只有约二十二亿分之一的太阳辐射到达地球，却给地球带来了不可估量的影响。
太阳辐射
太阳辐射的电磁波波长范围主要在0.15～4.0微米，其中波长在0.4～0.76微米的称为可见光。太阳辐射能主要集中在可见光部分，约占太阳辐射总量的50%。
太阳辐射
太阳为地球提供光和热。地球上的能量绝大部分直接或间接来自太阳，如煤炭、石油资源是地质时期储存的太阳能。
太阳对地球和人类的影响
太阳辐射维持着地表温度，为地球上的水循环、大气运动、生物和人类活动提供动力，是地理环境形成和变化的重要影响因素。
太阳对地球和人类的影响
如何理解“煤是太阳提供的能源”？
煤是地质历史时期在太阳光照下生长的植被在地质作用下形成的一种能源，所以煤是地质时期被生物固定以后积累下来的太阳能。
二、太阳活动对地球的影响
太阳活动是太阳大气各种活动和变化的总称。以太阳黑子、耀斑等为主要标志的太阳活动对地球和人类产生着巨大的影响。
太阳活动
太阳黑子
太阳黑子是太阳光球层上出现的暗黑斑点，它的温度比周围低，所以显得暗一些。太阳黑子的大小和多少，反映了太阳活动的强弱。太阳黑子越多、越大，太阳活动越强。
耀斑
太阳色球层上有些区域会突然出现增亮的斑块，这种现象被称为耀斑。耀斑能够释放出巨大的能量。耀斑与太阳黑子有密切的关系：太阳黑子变多、变大的时候，耀斑也频繁爆发；耀斑出现多的区域，也是太阳黑子比较集中的区域。
太阳活动的周期性
太阳活动强弱变化的平均周期约为11年。太阳活动的周期性变化会对地球上许多自然现象产生重要影响，也会不同程度地影响人类的生存环境。有些影响已经基本明确，有些影响的因果关系尚不明确。
太阳活动对地球气候的影响
地球上的气候变化与太阳黑子活动有一定的对应关系。研究发现，亚寒带许多高龄树木年轮的疏密变化规律，恰好与太阳黑子约11年的活动周期相吻合。据统计，凡是太阳黑子活动的峰年和谷年，地球上出现异常气候的概率就明显地增加；而在其他年份，地球上的气候状况相对比较正常。
太阳活动对地球电离层的影响
耀斑爆发时会发射强烈的电磁波，这些电磁波以光速传播到地球，会强烈地干扰地球高空的电离层，导致短波通信、卫星通信、短波广播、航天航空等信号质量下降甚至中断。
太阳活动对地球磁场的影响
当太阳活动增强时，来自太阳的高能带电粒子流——太阳风会干扰地球磁场，产生使磁针剧烈震动而无法正确指示方向的磁暴现象。磁暴的持续时间从几分钟到几十分钟不等，时间最长的磁暴曾持续1小时左右。
太阳活动对地球磁场的影响
当高能带电粒子流到达地球上空时，受到地球磁场的作用，分成两股，分别向地球南、北极上空“吹”去。这些带电粒子“轰击”地球高层大气，使空气分子发生电离，导致大气发光，在南极和北极上空出现美丽的极光现象。
知识拓展——在低纬度地区能看到极光吗？
不能。极光产生的原因是太阳抛出的带电粒子被地球磁场捕获后，根据异性相吸原理，向地球磁场最强的两极地区运动，与高空空气分子碰撞，产生极光。所以，不能在低纬度地区看到极光。
太阳活动
地球上很多较重大的自然环境变化都与太阳活动有关。因此，对太阳活动的观测和预报是十分必要的。
作业题
1.向同学们描述你所知道的与太阳活动有关的地理现象。
对地球气候的影响：太阳黑子数量的增减，会影响地球的气候
对电离层和无线电通信的影响：太阳活动剧烈时，会抛出大量高能带电粒子，干扰地球的电离层。
对地球磁场的影响（磁暴、极光）：
磁暴：太阳活动抛出的粒子冲击地球磁场，引发磁暴现象。
极光：高能带电粒子冲进地球两极地区的高层大气，和大气中的原子、分子碰撞，就会产生极光。
作业题
2.阅读材料并结合所学知识，简述使用太阳能光热电站给人们生活带来的利与弊。
太阳为地球源源不断地提供着光和热。随着科技的进步，人们开始利用太阳能资源。例如，太阳能光热电站是通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，通过加热高塔顶端的锅炉，产生蒸气，进而驱动发电机发电。
作业题
2.阅读材料并结合所学知识，简述使用太阳能光热电站给人们生活带来的利与弊。
利：能源供应稳定：只要有太阳辐射，就能通过反光板聚焦太阳能转化为电能，在光照条件好的地区，可成为可靠的电力补充，保障生活用电 。
清洁环保：太阳能是清洁能源，光热电站发电过程几乎不排放污染物，可减少生活环境中废气、废渣等污染，助力改善空气质量，守护蓝天白云 。
能源可持续：太阳能取之不尽、用之不竭，依靠光热电站利用太阳能，能减少对煤炭、石油等不可再生能源依赖 。
作业题
2.阅读材料并结合所学知识，简述使用太阳能光热电站给人们生活带来的利与弊。
弊：受天气气候限制：阴天、雨雪天等光照不足时，发电效率大幅下降，难以稳定供电，可能影响生活用电的连续性 。
前期建设成本高：数以十万计的设备，建设投入大，会分摊到电价等成本里；且建设过程若规划不合理，还可能破坏当地生态，影响生活环境 。
光污染潜在影响：大量反光板聚焦光线，可能产生光污染，影响周边居民生活，影响夜间休息，长期还可能对眼睛等造成伤害 。
作业题
3.根据给出的材料和“太阳黑子活动与关中平原旱涝年份的关系”图，完成下列各题。
我国学者通过对1960—2010年太阳黑子活动周期与陕西省关中平原早涝年份关系的研究，分析出太阳黑子活动与关中平原发生早涝灾害的时期有一定的关联。
(1)太阳黑子活动(用黑子相对数表示)呈现周期性变化，图中4个完整周期各是多少年 平均是多少年
(2)上图中发生旱涝的年份与太阳黑子活动周期有什么关系
作业题
(1)太阳黑子活动(用黑子相对数表示)呈现周期性变化，图中4个完整周期各是多少年 平均是多少年
数出相邻两个波峰（或波谷）间的年份差来确定周期，4 个完整周期分别计算：第一个周期：1960 - 1970 年左右，周期约 10 年第二个周期：1970 - 1980 年左右，周期约 10 年
第三个周期：1980 - 1990 年左右，周期约 10 年
第四个周期：1990 - 2000 年左右，周期约 10 年
平均周期：10 年（因为各周期接近，平均就是 10 年
作业题
(2)上图中发生旱涝的年份与太阳黑子活动周期有什么关系
太阳黑子活动周期与关中平原旱涝灾害存在关联，大致在太阳黑子活动峰年或谷年附近，易出现旱涝年份（从图中看，黑子相对数极值前后，旱涝年份分布集中 ，即黑子活动周期里，不同阶段对应旱涝发生 ），说明太阳黑子活动周期可能影响旱涝灾害发生时段 。
课堂小结
太阳
太阳辐射
太阳活动
能量来源
分布
核聚变
赤道向两极递减
黑子
耀斑
产生“极光”现象
影响天气、气候
影响无线短波通信
产生“磁暴”
“白太阳”是太阳活动极小期的重要标志，即太阳大气无黑子现象。图为“太阳大气层的结构示意图”。完成下面小题。
1.太阳活动极小期( )
A.①层的太阳黑子较多
B.②层的耀斑活动较弱
C.③层的带电粒子较多
D.③层的太阳黑子数较少
2.“白太阳”现象持续发生期间( )
A.全球的降水增多，洪涝灾害更加频繁
B.极地附近出现“极光”的次数将会增加
C.地球磁场受到的干扰减弱，磁暴减少
D.地表温度明显升高，全球出现暖冬现象
B
C
解析
1.答案：B
解析：根据材料“白太阳是太阳活动极小期的重要标志，即太阳大气无黑子现象”可知，太阳活动极小期即太阳活动的低峰年。读图可知，①为光球层，②为色球层，③为日冕层，当太阳活动极小期时，①层即光球层的太阳黑子是减少的，A错误；当太阳活动极小期时，③层即日冕层的带电粒子会减少，CD错误；当太阳活动极小期时，②圈层即色球层中的耀斑的数量是减少的，B正确。故选B。
2.答案：C
解析：“白太阳”现象持续发生和全球降水量的多少没有关系，A错误；“白太阳”现象即太阳活动比较弱的年份，极地附近出现"极光的范围将减小，B错误；白太阳现象即太阳活动比较弱的年份，该现象持续发生期间地球磁场受到的干扰会减弱，磁暴会减少，C正确；地表温度明显升高，全球出现暖冬现象与太阳活动无关，D错误；故选C。
2023年12月1日至2日，在地磁暴活动影响下，我国黑龙江、内蒙古、北京等地出现绚丽极光，部分地区甚至出现了绿色极光。完成下面小题。
3.2023年12月1日至2日我国多地出现极光，说明在此期间( )
A. 太阳光球层上耀斑爆发
B. 太阳黑子数量减少
C. 太阳活动较为剧烈
D. 太阳活动周期变短
4.此次地磁暴活动发生期间还可能发生( )
A. 火山活动频繁
B. “臭氧空洞”扩大
C. 有线电视信号中断
D. 卫星导航定位受到干扰
C
D
解析
3.答案： C
解析：由材料可知,2023年12月1日至2日,在地磁暴活动影响下,我国多地出现极光,部分地区甚至出现绿色极光,说明在此期间太阳活动较为剧烈;耀斑发生在色球层上;太阳活动剧烈时,太阳黑子数量增多;太阳活动的周期约为11年,某时段太阳活动剧烈并不能说明太阳活动周期变短。
4.答案： D
解析：火山喷发不受地磁暴和太阳活动影响:太阳活动对“臭氧空洞"影响不大,“臭氧空洞"主要是由人类大量使用氟氣烃化合物导致的;太阳活动会对无线电短波通信产生影响,对有线电视信号影响较小;地磁暴是由太阳活动引发的,地磁暴活动发生期间,卫星导航系统定位受到干扰。
空间站，是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员访问、工作和生活的载人航天器。2023年10月，中国空间站生物学暴露实验装置首批实验样品随神舟十六号载人飞船返回地面，样品包括4个线虫实验盒、1个微生物实验盒和3个植物种子实验盒。科学家们通过进行舱外生物学暴露实验，进行空间辐射损伤评估与预警，研发新型抗辐射药物，降低空间辐射损伤及健康风险。据此完成下面小题。
5.下列天体系统中，包含空间站运行轨道的最低一级天体系统是( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
6.空间站生物暴露实验主要是研究舱外环境的( )
A.温差小 B.高真空
C.强辐射 D.微重力
7.对空间站将信息传回地球干扰最大的是( )
A.太阳活动 B.极昼现象
C.太阳辐射 D.宇宙射线
A
C
A
解析
5.答案：A
解析：由材料可知，空间站，是一种在近地轨道长时间运行，在绕地轨道上运行的空间站属于人造天体，围绕地球运行，是地球的卫星，所属的天体系统层级与地月系的级别相同，A正确，BCD错误。故选A。
6.答案：C
解析：由材料可知，科学家们通过进行舱外生物学暴露实验，进行空间辐射损伤评估与预警，研发新型抗辐射药物，故空间站生物暴露实验主要是研究舱外环境的强辐射，故选C。
7.答案：A
解析：太阳活动强时可能会导致卫星通信中断，使得空间站传回地球的信息受到干扰，极昼现象、太阳辐射、宇宙射线都不会影响空间站传回地球的信息，A正确，BCD错误。故选A。
《汉书·五行志》记载：“河平元年……三月已未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”距离我们约1.5亿千米的太阳，表面非常活跃。下图中的①代表太阳内部，②③④代表太阳大气层从里到外的三个圈层。完成下面问题。
8.我们平时看到的像圆盘一样明亮发光的太阳大气层对应的是图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
9.材料中的“黑气”指代及位置对应正确的是( )
A.太阳耀斑一①
B.太阳黑子一②
C.日珥一③
D.太阳风—④
B
B
解析
8.答案：B
解析：由图示信息可知，①是太阳内部、②是光球层、③是色球层、④是日冕层，我们平时看到的像圆盘一样明亮发光的太阳大气层应为光球层，B正确，ACD错误。故选B。
9.答案：B
解析：由图示信息可知，①是太阳内部、②是光球层、③是色球层、④是日冕层，材料中的“黑气”指太阳黑子，位于光球层，即太阳黑子—②,B正确；“黑气”不是耀斑、日珥、太阳风，ACD错误。故选B。

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