高中地理人教版 (2019)必修 第一册第二节 太阳对地球的影响导学案

第二节　太阳对地球的影响

自主梳理·探新知

一、太阳辐射对地球的影响

1．太阳辐射

(1)概念：太阳源源不断地以__电磁波__的形式向宇宙空间放射能量，这种现象称为太阳辐射。

(2)能量来源：太阳内部的__核聚变__。

2．对地球和人类的影响

(1)为地球提供__光和热__，维持着地表温度，是地球上水、大气运动和生命活动的主要__动力__。

(2)为我们生活、生产提供__能量__。可直接转化为热能，也可以被捕获并存储，转换成热能、电能等。人们大量使用的煤、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__。

 [易错提醒]

太阳辐射强的地区，热量一定丰富，气温一定高

这种说法是错误的。如青藏高原地区，由于海拔高，空气稀薄，水汽、尘埃少，晴天多，太阳辐射强，光照充足；但由于空气稀薄，大气吸收的热量很少，大气的保温作用微弱，为我国夏季气温最低的地区。

二、太阳活动对地球的影响

1．太阳大气层

(1)分类：从里到外分为光球、色球和日冕三个圈层。

(2)特征

①太阳黑子的多少和大小作为太阳活动强弱的标志，其数量变化具有__周期性__。

②太阳大气不断释放高速带电粒子流，这种带电粒子流被称为__太阳风__。地球磁场能够阻挡__太阳风__，使地球免受太阳风的危害。

 [易错提醒]

太阳黑子就是黑色的

这种说法是错误的。太阳黑子之所以黑，是因为太阳黑子的温度比光球表面其他区域温度低，所以才显得暗一些。

2．太阳活动

(1)概念：太阳大气的__变化__称为太阳活动。

(2)类型及分布

3.对地球的影响

(1)扰动地球的磁场，产生__磁暴__现象。

(2)扰动地球的大气层，使两极地区产生__极光__现象。

(3)当这种扰动足够强烈时，还会对__卫星导航__、空间通信、__电网__、航空航天等人类活动产生灾害性的影响。

合作探究·释疑难

知识点

太阳辐射对地球的影响

┃┃问题探究__■

材料一　“蜀犬吠日”图

材料二　素有“日光城”之称的拉萨是西藏自治区首府，藏语意为“圣地”。拉萨位于雅鲁藏布江支流拉萨河中游北岸，海拔3 657米。这里属高原干旱气候，特点是气温偏低，降水较少，空气稀薄，年日照时间长达3 000小时以上。

根据以上材料，探究下列问题：

(1)“蜀犬吠日”反映了什么地理现象，形成原因是什么？

(2)拉萨被称为“日光城”的地理原因是什么？

提示：(1)“蜀犬吠日”在一定程度上反映出四川太阳能资源贫乏。四川盆地位于我国的南方，是典型的亚热带季风气候，年降水量较大，地形封闭，大气密度大，阴雨天气多，日照时间较少。

(2)拉萨所在地区降水较少，空气稀薄，日照时间较长。

┃┃归纳拓展__■

1．太阳辐射对地球的影响

2.影响太阳辐射的因素

地表获得太阳辐射量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所示：

3．我国太阳年总辐射量的空间分布及成因图示

┃┃典例剖析__■

例题1 (2020·甘肃酒泉敦煌中学高三上联考)“渔光互补”式光伏电站是在水面上架设太阳能电池板发电，水域用于水产养殖，实现“一地两用”，可提高单位面积土地的经济价值。据此完成(1)～(2)题。

(1)我国下列地区中，最适合大范围建“渔光互补”式光伏电站的是(　B　)

A．塔里木盆地 B．太湖平原

C．华北平原 D．东北平原

(2)“渔光互补”式光伏电站可能会(　A　)

A．降低大气温度 B．提高水体温度

C．加快浮游植物生长 D．增强地面辐射

[解析]　第(1)题，“渔光互补”式光伏电站应建在水域广、热量丰富，并且电力资源紧张的地区，四个选项中最合适的是太湖平原。塔里木盆地、华北平原水资源短缺，缺乏广阔的水域，东北平原纬度高，太阳辐射量不足。故B项正确。第(2)题，水面上架设太阳能电池板将太阳能转化为电能，导致到达地面的太阳辐射量减少，水面、地面和大气温度降低；电池板会阻挡到达水体中的太阳光，不利于浮游植物的光合作用，会减慢浮游植物的生长速度。故选A项。

┃┃对点训练__■

1．读“我国太阳总辐射量对比图”，回答(1)～(2)题。

(1)我国东部的M地区太阳总辐射量最少的原因是(　C　)

A．纬度高 B．海拔低

C．降水多 D．晴天多

(2)太阳总辐射量N大于P的最主要原因是N地(　B　)

A．纬度低 B．海拔高

C．降水多 D．晴天多

[解析]　第(1)题，依据纬度可知，M位于我国东部地区30°N附近，纬度较低，A错。海拔低与太阳总辐射少没有必然联系，B错。M属于亚热带季风气候，降水多，晴天少，所以太阳总辐射量少，C对，D错。故选C。第(2)题，图中P、N都位于我国西部地区，从纬度位置可看出，N应该位于青藏高原、P位于西北地区。青藏高原太阳总辐射量大于西北地区的主要原因是海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，B对。纬度不是太阳总辐射量N大于P的主要因素，A错。西北地区降水少、晴天多，但太阳辐射总量较N地低，这说明天气不是主要的影响因素，C、D错。故选B。

知识点

太阳活动对地球的影响

┃┃问题探究__■

《科技日报》北京2017年9月7日电：北京时间2017年9月6日，太阳爆发了两次太阳耀斑，到达峰值时间分别在17时10分和20时02分，级别分别为X2.2和X9.3，后者是有史以来最耀眼的耀斑。美国国家航空航天局(NASA)捕捉到了这两次耀斑的图像。据美国国家海洋和大气管理局太空天气预测中心(SWPC)官网报道，耀斑导致了高频无线电通信经历了一次“大范围失灵，失去联络长达一小时”。而就在此前一天，太阳黑子发射了一个M级耀斑，导致冠状物质弹射，方向正好对准地球，它导致了壮观的极光，也损坏卫星通信和电力系统。

根据以上材料，探究下列问题：

(1)运用“综合思维”分析材料中的太阳耀斑形成于哪个太阳大气层？是如何形成的？

(2)运用“综合思维”分析太阳活动会对地球产生哪些影响？

(3)从“地理实践力”的角度探讨，假如你位于北京，能否看到极光这一自然奇观？地球上哪些地区能看到极光现象？为什么？

提示：(1)色球层。太阳大气高度集中的能量释放。

(2)影响无线电短波通信，使地球磁场产生磁暴现象、两极地区出现极光现象；影响天气、气候。

(3)不能。极地和高纬度地区能看到极光现象。太阳抛出的带电粒子流到达地球时，受地球磁场的作用，偏向极地上空，在那里轰击高层大气，使大气电离，产生美丽的极光。

┃┃归纳拓展__■

太阳活动的类型及其对地球的影响

┃┃典例剖析__■

例题2 (2020·辽宁大连高一期中)2016年6月16日，美国国家科学院预言：在2020年的某一天，美国南部的一些城市，在五彩斑斓的极光光幕过后，电网会突然变得闪烁不定，灯光在瞬时明亮后将会停电，一分半钟之后，这个大停电现象将会遍及美国整个东部地区，甚至整个欧洲，中国、日本等区域也会同样经历这样的灾难，而这场灾难仅仅源于太阳打了一个强烈的“喷嚏”。据此完成(1)～(2)题。

(1)材料中所述强烈的“喷嚏”极有可能是(　A　)

A．太阳耀斑爆发 B．太阳爆炸

C．太阳辐射增强 D．太阳辐射减弱

(2)该“喷嚏”还可能产生的明显影响不包括(　D　)

A．短波通信中断 B．信鸽迷路

C．指南针失灵 D．地球各地出现极光

[解析]　第(1)题，太阳耀斑爆发会抛出大量高能带电粒子，并发射出很强的电磁波，影响地球的电网输电情况，与材料中发生情况相符；目前太阳处于壮年期，状态较稳定，不会发生爆炸，太阳辐射的增强和减弱不会对供电造成突发性影响。故A项正确。第(2)题，该“喷嚏”发射的电磁波进入地球电离层，会引起电离层的扰动，导致无线电短波通信中断；太阳抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场，使地球磁场突然出现“磁暴”现象，导致指南针失灵，信鸽迷路，极光主要出现在两极地区附近。故D项正确。

┃┃对点训练__■

2．(2020·贵州遵义航天高级中学期中)太阳活动高峰时会发生太阳风暴现象，其产生的高速带电粒子流往往给地球造成严重影响。据此完成(1)～(2)题。

(1)太阳活动的主要类型是(　B　)

A．极昼和极夜 B．黑子和耀斑

C．太阳风和磁暴 D．光球和色球

(2)耀斑爆发对地球的影响可能有(　D　)

A．全球各地地震频繁

B．我国东北地区出现极光

C．长波通讯衰减或中断

D．引发“磁暴”现象

[解析]　第(1)题，极昼和极夜不是太阳活动现象，排除A。根据所学知识可知，太阳活动的主要类型是黑子和耀斑，其它太阳活动随着它们变化而变化，选项B符合题意。磁暴不是太阳活动现象，是太阳活动对地球的影响，排除C。光球和色球是太阳大气的层次，不是太阳活动现象，排除D。第(2)题，地球上的地震活动与太阳活动无关，排除A。极光出现在两极地区，我国东北地区不可能出现极光，排除B。太阳活动通过干扰电离层影响短波通讯，不是长波通讯，排除C。太阳活动放射出的高能带电粒子流到达地球后，会干扰地球磁场，引发“磁暴”现象，选项D符合题意。

素养培优·提技能

策略指导

北半球大气上界太阳辐射的分布

从图中提取三大信息：①图示表达的中心内容；②太阳辐射在不同纬度的具体年总辐射量；③年太阳辐射量随纬度的分布规律。

考题展示

　(2021·河南漯河市高级中学月考)下表为北半球年总辐射随纬度的分布表(可能总辐射：考虑了受大气削弱之后到达地面的太阳辐射；有效总辐射：考虑了受大气和云的削弱之后到达地面的太阳辐射)。据表完成(1)～(2)题。

(1)影响可能总辐射量的主导因素是(　A　)

A．纬度 B．地形

C．大气环流 D．洋流

(2)导致表中最大有效总辐射量形成的主要原因有(　D　)

①纬度低，太阳高度角大，到达地面的太阳辐射多

②多晴天，云层的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射多

③纬度高，白昼时间长，到达地面的太阳辐射多

④云层厚，保温效应强，到达地面的太阳辐射多

A．①④ B．②③

C．③④ D．①②

[解析]　第(1)题，根据表格数据，可能总辐射量随着纬度的增加而降低，所以主导因素是纬度，地形、大气环流、洋流与可能总辐射量变化规律没有相关性。所以选A。第(2)题，表格中最大的有效辐射量低纬度高，中高纬度低，因为低纬度地区太阳高度角大，到达地面的太阳辐射量多，①对；副热带地区，多晴天，云层的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射量多，②对；纬度高，虽然夏季白天时间长，但是太阳高度角小，到达地面的太阳辐射少，③错；云层厚，大气对太阳辐射削弱作用强，到达地面的太阳辐射少，④错，所以D正确。

课堂小结·理脉络

随堂巩固·测达标

一、单项选择题

读我国太阳辐射总量分布局部示意图，据此完成1～2题。

1．下列城市中年太阳辐射总量最丰富的是(　D　)

A．兰州 B．海口

C．上海 D．昆明

2．假如你是一位太阳能热水器的营销员，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(　C　)

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

[解析]　第1题，图中兰州和海口的年太阳辐射量是130～140千卡/平方厘米，上海的年太阳辐射量是120～ 130千卡/平方厘米，昆明的年太阳辐射量是140千卡/平方厘米，四个城市中年太阳辐射量最大的是昆明，D项正确。第2题，四组城市中昆明、兰州、郑州年太阳辐射量相对较大，适合安装太阳能热水器；贵阳、重庆、成都年太阳辐射量较小，不适合安装太阳能热水器。故选C项。

据观测，2019年至2020年太阳表面基本没有黑子活动。“无黑子”现象又称为“白太阳”，表明太阳活动进入“极小期”。据此完成3～4题。

3．“白太阳”现象持续期间(　D　)

①全球降水均增多，洪涝灾害更加频繁

②极地附近出现“极光”的范围将扩大

③地球磁场受到的干扰减弱，磁暴减少

④太阳活动对无线电短波通讯干扰减弱

A．①② B．②④

C．①③ D．③④

[解析]　“白太阳”现象即无黑子现象，太阳黑子数量少说明太阳活动处于低谷年，耀斑、太阳风等太阳活动均较弱。地球气候的变化与太阳黑子有相关性，但有的地区呈正相关，有的呈负相关，故全球降水都增多的说法错误，①错误；太阳风活动弱时，由此引起的极光活动也较少，耀斑会干扰地球磁场和电离层，影响磁场和无线电短波通信，耀斑活动少时对二者的干扰也会减少，③④正确，故D项正确。

4．下列关于在太阳剧烈活动时期采取的保护措施，可行的是(　A　)

①适当调控人造卫星的运行

②尽量减少室外活动

③关闭所有通信设施

④关闭所有大型发电设施

A．①② B．②③

C．③④ D．①④

[解析]　在太阳剧烈活动时期，为减少太阳活动对航天器的影响，可适当调控人造卫星的运行，①正确；要尽量减少室外活动，防止紫外线伤害，②正确；关闭所有通信设施和大型发电设施不现实，③④错误。故A项正确。

2014年9月11日晚间与12日，两次太阳风暴袭击地球，产生了壮观的极光现象。读“太阳外部结构示意图”，完成5～6题。

5．到达地球的带电粒子流来自图中的(　C　)

A．A层     B．B层

C．C层     D．A层和C层

6．下列国家中最有可能欣赏到极光的一组是(　B　)

A．英国、墨西哥 B．挪威、芬兰

C．意大利、西班牙 D．印度、巴基斯坦

[解析]　第5题，太阳风暴袭击地球时，太阳日冕层放射出了大量的带电粒子流袭击地球的磁场，产生了壮观的极光现象。结合太阳外部大气结构中，由内向外依次是A光球、B色球、C日冕层。到达地球的带电粒子流来自图中的C层日冕层。故选C。第6题，地球磁场磁力线最密集的地方是两极地区，在两极地区附近的高纬度国家，最有可能欣赏到极光现象。墨西哥纬度低，不可能看到极光现象，A错误；挪威、芬兰都是有北极圈穿过的国家，可能欣赏到极光，B正确；意大利、西班牙纬度较低，看不到极光，C错误；印度、巴基斯坦、意大利、西班牙纬度低，看不到极光，D错误。故选B。

二、综合题

7．(2020·山东潍坊一中期中)读太阳大气结构图，完成下列各题。

(1)A为__光球__层，该层出现的太阳活动是__黑子__，这些区域是由于__比四周温度低__而黯黑。它的多少和大小可以作为__太阳活动强弱__的标志。

(2)B是__色球__层，该层有时会出现突然增亮的部分，叫做__耀斑__。

(3)C是__日冕__层。

(4)世界上许多地区降水量的年际变化与太阳黑子的变化周期有一定的__相关性__。耀斑爆发时发射的电磁波进入地球大气层，会引起__无线电短波通信__中断；太阳大气抛出高能带电粒子，不仅能使地球磁场受到扰动，产生“__磁暴__”现象，而且在两极地区还会出现美丽的__极光__。

[解析]　第(1)题，A层位于太阳大气的最里层，应为光球层，光球层出现的太阳活动是太阳黑子，这些区域因受磁场影响，比四周的温度低1 000 K～1 500 K，从而显得比较暗。太阳黑子的多少和大小，往往引起其它太阳活动的活跃程度，因此可以作为太阳活动的标志。第(2)题，B层位于太阳大气的中间层，应为色球层，色球层有时会出现突然增亮的部分，叫做耀斑。第(3)题，C层位于太阳大气的最外层，应为日冕层。第(4)题，统计资料表明，世界上许多地区降水量的年际变化与太阳黑子的变化周期有一定的相关性。耀斑爆发时发射的电磁波进入地球大气层，会干扰地球大气的电离层，导致电离层不能正常反射无线电短波，引起无线电短波通信中断；太阳活动剧烈时太阳大气抛出高能带电粒子，不仅能使地球磁场受到扰动，磁针不能正确指示方向，产生“磁暴”现象，而且高能带电粒子也会受地球磁场影响，到达两极地区与大气碰撞，在两极地区产生美丽的极光。