地理必修 第一册第一章 宇宙中的地球第二节 太阳对地球的影响导学案及答案

第二节　太阳对地球的影响

目标1　太阳辐射与地球

1．太阳辐射

(1)概念：太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。

(2)波段：分为三部分，图中A为紫外区，波长短；B为可见光区，波长较短；C为红外区，波长较长，太阳辐射能量主要集中在波长较短的可见光波段，约占总能量的50%。

(3)太阳常数：在地球大气上界，在日地平均距离条件下，垂直于太阳光线的1平方厘米面积上，1分钟内所得到的太阳辐射能量。

2．太阳辐射对地球的影响

(1)太阳辐射经植物的生物化学作用，可以转化成有机物中的生物化学能。

(2)是地球大气运动、水循环的主要能源。

(3)为人类源源不断地提供能源。

拓展延伸

1．太阳辐射总量的分布

(1)全球的太阳辐射分布

太阳辐射总量最大值出现在回归线附近的沙漠地区，而不是出现在赤道地区。

世界各地年太阳辐射总量分布不均衡，总体分布特征如下。

①空间分布

②时间分布：夏季太阳辐射强于冬季。

(2)我国年太阳辐射总量的空间分布及原因

2．影响太阳辐射的因素

甘肃省风能、太阳能资源较为丰富。2019年，甘肃省太阳能发电量为90亿千瓦时，约占全省发电量的6.10%。下图为甘肃省太阳辐射[单位：kW·h/(m2·a)]分布示意图。

1．[综合思维]指出风能的根本来源。

答案　太阳辐射。

2．[区域认知]描述甘肃省太阳能资源的分布特征。

答案　分布不均；西北部太阳辐射丰富，东部、东南部太阳能资源相对匮乏。

3．[综合思维]说出造成甘肃省太阳辐射地域差异的主导因素。

答案　天气(降水)。

4．[区域认知]分析甘肃省太阳能资源丰富的原因。

答案　甘肃省位于中纬度地区，夏季太阳高度较大，白昼较长；地处内陆，降水少，晴天多，日照时间长；地形以山地、高原为主，海拔高，空气稀薄，大气透明度高。

(2022·湖南长沙市月考)读“我国110°E沿线地区与全球同纬度地区年太阳辐射总量平均值对比图”，回答1～2题。

1．我国110°E沿线地区与全球同纬度地区年太阳辐射总量平均值差异最大的地区在(　　)

A．20°N附近  B．30°N附近  C．35°N附近  D．40°N附近

2．图中M地年太阳辐射总量较同纬度全球平均值差异大，其主要原因是该地区(　　)

A．地势高  B．云雨多  C．纬度低  D．白昼短

答案　1.B　2.B

解析　第1题，读图可知，30°N附近我国110°E沿线地区与全球同纬度地区年太阳辐射总量平均值差异最大，故选B。第2题，根据经纬度可知，M地为四川盆地，年太阳辐射总量较全球同纬度地区年太阳辐射总量平均值低，是因为该地气候湿润，云雨天气多，对太阳辐射削弱作用强，故选B。

(2021·福建莆田期末)太阳能光伏发电站是利用太阳能的主要装置，如图为“我国某区域光伏发电站景观图”，该地区的发电效率高。据此完成3～4题。

3．从空间分布看，太阳辐射(　　)

A．和纬度呈正相关 B．和地势呈正相关

C．和降水呈正相关 D．和植被覆盖率呈正相关

4．从资源条件看，该地区最可能位于(　　)

A．四川盆地  B．长江中下游  C．内蒙古西部  D．南岭地区

答案　3.B　4.C

解析　第3题，海拔越高，空气越稀薄，对太阳辐射的削弱作用越小，地表获得的太阳辐射越多，B对。纬度越高，太阳高度越小，地表获得的太阳辐射越少，A错。降水越多，太阳辐射会越少，C错。太阳辐射和植被覆盖率关系不大，D错。第4题，该地区光伏发电站发电效率高，说明太阳能资源丰富，选项中内蒙古西部太阳能资源丰富，C正确。

目标2　太阳活动与地球

1．太阳活动概况

(1)概念：指太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象。

(2)主要类型

2.太阳活动对地球的影响

(1)引起地球大气电离层中强烈的电磁扰动——磁暴，影响短波通信，干扰电子设备，甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全。

(2)太阳风到达地球时，受地球磁场的作用，偏向极地上空，轰击高层大气，使大气电离，产生发光现象，即为极光。

(3)影响地球气候变化，太阳活动峰年，激烈天气现象出现的概率增加。

判断

1．肉眼可以观测到的太阳表面是光球层。( √ )

2．太阳黑子处不发光。( × )

3．极光现象在高纬地区的夜晚容易观察。( √ )

2018年10月22日，由我国自主研发的70毫米口径日冕仪样机在丽江成功获得日冕图像。日冕是太阳最外层非常稀薄的大气，是太阳活动的场所之一，但微弱的日冕辐射常被淹没在强烈的太阳辐射和大气杂射光中，地面观测通常只能在日全食期间看到日冕。

1．[区域认知]下图为“太阳大气层的结构示意图”，在图中标出对应的太阳活动。

答案　太阳黑子　耀斑、日珥　太阳风

2．[综合思维]完成太阳活动对地球的影响示意图。

答案　磁暴　极光

3．[地理实践力]当太阳活动达到高峰年时，你认为哪些部门应该做好防范工作？

答案　通信、航天、气象、交通运输、电力等部门。

(2022·河北邯郸期末)湖南长沙马王堆一号汉墓中曾出土一幅彩绘帛画，画的右上方是一轮红色的太阳，太阳中间有一只三趾的乌鸦。《淮南子》中也记载过这一现象，称“日中有踆(cūn)乌”。据此完成1～2题。

1．画中的“乌鸦”最可能是________，它发生在太阳大气层的________(　　)

A．耀斑　色球层   B．太阳黑子　光球层

C．日珥　日冕层   D．太阳风　日冕层

2．该现象剧烈爆发时，对地球的影响是 (　　)

A．为地球提供光热资源

B．全球许多国家发生强烈地震

C．干扰无线电短波通信

D．引起高层大气出现云雨天气

答案　1.B　2.C

解析　第1题，太阳中间的三趾乌鸦表示太阳变暗的部分，即太阳黑子，出现在太阳的光球层，故选B。第2题，为地球提供光热资源的不是太阳活动，而是太阳辐射，排除A。地震是地球内能的释放方式之一，与太阳活动无关，排除B。太阳活动不会引起高层大气出现云雨天气，排除D。太阳活动剧烈爆发时，发射出强烈射电和高能带电粒子流，到达地球后会干扰地球电离层，使得依靠电离层反射传播的无线电短波通信受到干扰，C正确。

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．太阳活动出现高峰值时(　　)

①太阳黑子数量明显增多　②地球磁场被扰动很明显　③卫星导航和空间通信受到干扰　

④为地球提供更丰富的光热资源

A．①②③   B．①②④

C．①③④   D．②③④

答案　3.B　4.A

解析　第3题，据图可知，太阳活动强的年份，自然灾害频次高；太阳活动弱的年份，自然灾害频次低。两者呈正相关，故选B。第4题，太阳黑子是太阳活动的主要标志，太阳活动出现高峰值时，太阳黑子数量明显增多，①对；太阳活动会使地球磁场出现磁暴现象，地球磁场被扰动很明显，②对；太阳活动干扰地球大气层中的电离层，导致无线电短波通信异常，卫星导航和空间通信受到干扰，③正确。为地球提供更丰富的光热资源是太阳辐射的影响，④错。故选A。

(2022·河南信阳月考) 2021年4月29日11时23分，“天和核心舱”在我国海南文昌卫星发射基地发射升空，标志着我国正式迈出了空间站建设的第一步，其空间位置如图所示。据此完成1～2题。

1．对“天和核心舱”与地球站通信联系干扰强度最大的是(　　)

A．极光现象   B．耀斑爆发

C．流星现象   D．太阳辐射

2．“天和核心舱”工作时利用的主要能源是(　　)

A．太阳能  B．太阳风  C．核能  D．风能

答案　1.B　2.A

解析　第1题，耀斑引起的磁暴可能会导致短波通信受到影响，B正确；极光、流星现象和太阳辐射不会干扰通信联系，A、C、D错误。第2题，据图可知，“天和核心舱”通过吸收太阳辐射，将太阳能先转化为电能，再将电能转化为机械能，因此“天和核心舱”工作时利用的主要能源是太阳能，A正确。

(2021·山东济南期末)在亚洲户外用品展上，某企业的一款太阳能烧烤炉(如图)吸引了众人围观。太阳能烧烤炉是利用反射板捕捉吸收太阳光集热，将管内食物烤熟的一种装置。它是人类利用太阳能的新方式。据此完成3～4题。

3．假如在我国销售太阳能烧烤炉，理论上最不适合选择在(　　)

A．拉萨  B．海口  C．成都  D．呼和浩特

4．下列关于人类对太阳辐射的利用，说法合理的是(　　)

A．人类建设的风电站与太阳辐射有关

B．人类开发的石油资源与太阳辐射无关

C．太阳辐射是人类唯一的能量来源

D．太阳能清洁且能量集中，利于开发

答案　3.C　4.A

解析　第3题，成都地处我国四川盆地，是我国太阳能最贫乏的地区，故销售太阳能烧烤炉理论上最不适合选择在成都，故选C。第4题，风能的能量来源于太阳辐射，故A正确；煤炭、石油等资源是地质时期储存的太阳能，其能量来源于太阳辐射，故B错误；太阳辐射是人类重要的能量来源，但不是唯一来源，故C错误；太阳能清洁，但能量分散，不利于开发，故D错误。

下图所示是一款新型太阳能衣服，该衣服用天然纤维制成，衣服上有太阳能电池板，可以给很多设备(包括手机、平板电脑和GPS终端)充电。据此完成5～6题。

5．我国下列地区中，太阳能衣服使用效率最高的是(　　)

A．四川盆地   B．长江中下游平原

C．东北平原   D．青藏高原

6．关于太阳辐射的叙述，正确的是(　　)

A．太阳辐射的能量来源于内部的核裂变反应

B．煤、石油的形成与太阳辐射无关

C．太阳辐射的电磁波对地球磁场影响明显，会产生“磁暴”现象

D．太阳辐射是促进地球上水循环的主要动力

答案　5.D　6.D

解析　第5题，青藏高原地区海拔高，空气稀薄，太阳辐射最强，且气温低，所以太阳能衣服使用效率最高；而其他三地区太阳辐射相对较弱。D正确。第6题，太阳辐射的能量来源于内部的核聚变反应；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，太阳辐射的能量巨大，它是地球和整个太阳系光和热的主要源泉，可以为人类日常生产和生活提供能源，是促进地球上水循环、大气运动、生命活动的主要动力；无线电短波通信受干扰、产生磁暴现象是太阳活动剧烈导致的，D正确。

极光是一种绚丽多彩的发光现象，需要特殊的条件才能形成。如图为天文爱好者拍摄的极光照片。据此完成7～8题。

7．如果你想拍摄到此照片，需要从网上提前查询(　　)

A．太阳辐射强度   B．太阳活动周期

C．天气预报情况   D．八大行星位置

8．你认为在我国可能拍摄到类似此照片的地点是(　　)

A．黑龙江漠河   B．青藏高原

C．海南三亚   D．新疆阿勒泰

答案　7.B　8.A

解析　第7题，极光是太阳活动的产物，要想拍摄到极光，首先需要查询太阳活动周期，B正确。第8题，极光的形成是太阳活动释放的带电粒子，进入地球高层大气时与大气中的原子和分子碰撞并激发产生光芒。受地球磁场影响，在极地易出现。我国高纬地区可能拍摄到类似现象。四地中黑龙江漠河纬度较高，A正确。

美国国家航空航天局(NASA)证实，太阳在2017年9月6日晚连续爆发两次“闪焰”(耀斑大爆炸)，其爆炸等级打破了12年来的观测纪录，并伴随着日冕层上高能带电粒子流抛射(CME)。专家表示此次CME抛射的带电粒子流会抵达地球并造成较大影响。据此完成9～11题。

9．若2017～2018年是太阳活动高峰期，则下一个太阳活动高峰期约为(　　)

A．2025～2026年   B．2026～2027年

C．2027～2028年   D．2028～2029年

10．下列描述正确的是(　　)

A．“闪焰”发生于光球层

B．CME发生于色球层

C．“闪焰”发生时，CME格外强烈

D．CME发生地温度低于“闪焰”发生地

11．“闪焰”给地球带来的影响是(　　)

A．我国华北地区极光绚烂

B．国内有线电话通话中断

C．许多地区无线电短波通信中断

D．全球多地出现降水高峰

答案　9.D　10.C　 11.C

解析　第9题，太阳活动周期约为11年，若2017～2018年是太阳活动高峰期，则下一个太阳活动高峰期约为2028～2029年，D正确。第10题，材料信息表明，“闪焰”是指耀斑大爆炸，根据所学知识可知，耀斑发生在色球层，A错。CME是高能带电粒子流抛射，发生于日冕层，B错。由材料“伴随着高能带电粒子流抛射(CME)”可知，“闪焰”发生时，CME格外强烈，C正确。CME发生地在日冕层，该层温度最高可达200万摄氏度，而“闪焰”发生地在色球层，该层温度最高可达几万摄氏度，CME发生地温度高于“闪焰”发生地，D错。第11题，由材料可知，“闪焰”为耀斑大爆炸，会发射出强烈的射电和高能带电粒子流，它们到达地球后，会干扰地球大气层中的电离层，使得电离层不能正常反射短波通信信号，导致许多地区短波通信中断，C正确。高能带电粒子流到达地球后，受到地球磁场的作用，偏向极地上空，产生极光现象，我国华北地区纬度较低，不会出现极光，A错。对有线电话通话没有影响，B错。太阳活动对地球上的降水有一定的影响，有些地区可能降水增多，也有些地区可能降水减少，D错。

(2022·吉林长春期末)秦巴山区地表太阳辐射量年际变化较大，且地区差异显著。下图示意秦巴山区1960～2015年平均地表太阳辐射量空间分布。据此完成12～13题。

12．下列对秦巴山区太阳辐射分布描述准确的是(　　)

A．南部多，北部少

B．东部多，西部少

C．东部南北差异大，西部南北差异小

D．北部东西差异大，南部东西差异小

13．影响秦巴山区地表太阳辐射量南北差异的主导因素是(　　)

A．地形  B．纬度  C．气象  D．植被

答案　12.D　13.C

解析　第12题，读图可知，秦巴山区的太阳辐射北部东西差异大，南部东西差异小，D正确。南部少，北部多，A错误。东部与西部总体相差较小，B错误。东部南北差异较小，西部南北差异较大，C错误。第13题，秦巴山区地形南北差异不大；若受纬度影响，秦巴山区地表太阳辐射量应是南高北低；植被对地表太阳辐射量影响不大，A、B、D错误。秦巴山区云量由南向北递减，与太阳辐射量分布呈负相关，C正确。

2017年8月21日，北美洲境内出现了日全食现象。下图示意此次日全食过程的部分照片。据此完成14～15题。

14．日全食发生时被月球遮挡的太阳大气层及该层的太阳活动是(　　)

A．光球层、耀斑   B．日冕层、耀斑

C．色球层、太阳风   D．光球层、太阳黑子

15．太阳大气剧烈活动时产生的影响可能是(　　)

A．航行中轮船上的指南针突然失灵

B．我国北方地区的交通运输受阻

C．无线电长波通信突然中断

D．大西洋飓风出现次数增加

答案　14.D　15.A

解析　第14题，日全食发生时被月球遮挡的太阳大气层是光球层，该层的太阳活动是太阳黑子，D对。第15题，太阳大气剧烈活动时，可能产生磁暴现象，产生的影响可能是航行中的轮船上的指南针突然失灵，A对；对我国北方地区交通运输影响小，对无线电短波通信影响大，B、C错；与大西洋飓风出现的次数无关，D错误。

(2021·湖南三湘名校联盟期中)我国第一颗综合性太阳探测卫星——先进天基太阳天文台(ASO－S)计划于2022年(2021～2022年太阳正处于第25个太阳活动周期的开始阶段)上半年发射升空。据了解，先进天基太阳天文台是我国首颗空间太阳专用观测卫星，将揭示太阳磁场、耀斑和太阳风(一磁两暴)的形成及相互关系。据此完成16～17题。

16．下列有关太阳活动的说法，错误的是(　　)

A．2026年太阳活动可能进入高峰期

B．耀斑出现在光球层

C．太阳风是日冕层释放的高能粒子

D．太阳黑子爆发是太阳活动强烈的标志

17．信鸽训练有素，大都长途飞行上千千米而不会迷路。最近在某信鸽协会组织的一次信鸽比赛上，有50多只参赛的信鸽迷失了方向，没有如期飞到目的地。推测信鸽迷路可能和下列哪种现象有关(　　)

A．磁暴现象   B．无线电短波通信中断

C．高纬极光   D．太阳磁场增强

答案　16.B　17.A

解析　第16题，为了避免太阳活动影响无线电短波通信，卫星发射一般在太阳活动较弱的年份，2022年(2021～2022年太阳正处于第25个太阳活动周期的开始阶段)上半年发射升空，说明2022年应太阳活动较弱，太阳活动周期大约是11年，2026年太阳活动可能进入高峰期，A正确。耀斑出现在色球层，B错误，符合题意。太阳风是日冕层释放的高能粒子，C正确。太阳黑子爆发是太阳活动强烈的标志，D正确。故选B。第17题，受地球磁场变化的影响，信鸽容易迷失方向。磁暴现象表明地球磁场受到太阳活动的强烈影响，所以信鸽的飞行就会受到影响，A正确。

18．读“我国年太阳辐射总量分布局部图”，回答下列问题。(10分)

(1)兰州的纬度比广州高，但年太阳辐射总量比广州丰富，简要分析原因。(2分)

(2)分析成都附近成为年太阳辐射总量低值中心的原因。(4分)

(3)描述台湾岛年太阳辐射总量的分布特点，并指出其主要影响因素。(4分)

答案　(1)兰州地处内陆，气候干燥，晴天比地处沿海的广州多。

(2)成都地处四川盆地，盆地地形，水汽不易扩散，空气中水汽含量大；阴雨天、雾天较多，太阳辐射弱。

(3)分布不均，由西南向东北递减。纬度；降水(天气)。