必修一1.2第二节 太阳对地球的影响
目录CONTENTS探究新知-太阳辐射对地球的影响第一部分探究新知-太阳活动对地球的影响第二部分
学习目标知识目标:1.通过阅读教材,描述太阳辐射对地球的影响及太阳活动的主要类型。2.借助图表资料,解释太阳辐射在地球上的分布差异及其对自然地理现象的影响。3.通过案例分析,说明太阳活动对地球磁场、大气层及人类活动的具体影响。核心素养:1.区域认知:根据太阳辐射分布图,识别不同纬度地带的自然地理特征差异。2.综合思维:结合太阳活动与地球现象的关系,分析太阳活动对人类社会的利弊。3.地理实践力:利用教材中的图片和数据,绘制太阳活动与地球现象关联的简图。4.人地协调观:通过讨论太阳辐射和活动对地球的影响,理解人与自然和谐共处的重要性。
课堂导入材料:2022年9月,加拿大魁北克省发生大规模电网瘫痪事件,导致900万居民断电12小时。事后调查发现,此次事故由异常强烈的太阳耀斑引发的地磁暴导致。同期,我国漠河天文台观测到近十年来最壮观的极光现象,绵延200公里的绿色光带持续了6小时。思考问题:为什么太阳活动能同时造成电网瘫痪和极光现象?这两者之间有何内在联系?
答案分析:1.电磁干扰机制:太阳耀斑释放的带电粒子流扰动地球磁场,产生感应电流击穿电网设备(呼应教材日冕物质抛射内容)2.能量传递路径:太阳风粒子被地磁场导引至两极,与大气分子碰撞激发极光(结合教材图1.17太阳风示意图)3.活动强度关联:电网故障与极光增强都是太阳活动峰年的典型表现,反映能量释放的不同形式
探究新知-太阳辐射对地球的影响
探究新知-太阳辐射对地球的影响展示情景2023年7月,青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市的青豫直流特高压光伏项目正式并网发电。这个建在柴达木盆地、占地609平方公里的超级光伏电站,年发电量可达50亿千瓦时,相当于减少标准煤消耗150万吨。项目采用光伏+治沙模式,在太阳能电池板下方种植耐旱植物,既实现了清洁能源生产,又改善了当地生态环境。这一案例生动展现了人类如何高效利用太阳辐射能,也印证了教材中关于太阳辐射能量转换的论述。问题探究1.根据教材内容,太阳辐射对地球自然环境有哪些重要影响?2.为什么说煤、石油等化石燃料是地质历史时期生物固定并积累的太阳能?
(一)太阳的基本特征1.组成与性质:主要成分:氢(约71%)和氦(约27%)表面温度:约6000K(开尔文温度)能量来源:内部氢核聚变反应(4个氢原子核聚变为1个氦原子核)2.辐射特性:以电磁波形式向宇宙空间辐射能量目前处于稳定的主序星阶段(壮年期)
(二)太阳辐射对地球的影响1.自然环境方面:维持地表温度:提供光和热,使地球平均温度保持在15℃左右驱动水循环:蒸发水体,形成降水推动大气运动:造成气压差异,形成风影响生物分布:形成纬度地带性差异(如热带雨林与亚寒带针叶林)2.人类活动方面:直接利用:太阳能热水器、光伏发电等间接利用:化石燃料(煤、石油、天然气)农业生产:植物光合作用的基础
(三)太阳辐射能的转换利用1.直接转换:光热转换:太阳能集热器(如教材图1.14)光电转换:光伏电池(如教材图1.15)2.间接利用:化石燃料:远古生物通过光合作用固定太阳能,经地质作用转化生物质能:当代植物通过光合作用储存太阳能3.现代应用:大型光伏电站(如柴达木盆地项目)太阳能建筑一体化太阳能交通工具
(四)太阳辐射的纬度差异1.分布规律:赤道地区接收最多,向两极递减北半球大气上界年辐射量约160-340W/m22.产生原因:太阳高度角差异日照时间长短大气削弱作用不同3.地理效应:形成五带划分造成气候带差异影响植被类型分布
问题探究分析1.太阳辐射对地球自然环境有哪些重要影响?答:维持地表温度:使地球保持适宜生命存在的温度范围驱动水循环:提供蒸发水体所需的能量,形成降水推动大气运动:造成温度差异,形成气压梯度,产生风影响生物分布:不同纬度接收的太阳辐射量不同,形成热带雨林、草原、荒漠、针叶林等不同生态系统
问题探究分析2.为什么说煤、石油等化石燃料是地质历史时期生物固定并积累的太阳能?答:能量来源:远古植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内转化过程:这些生物残体被埋藏后,在高温高压下经过漫长地质时期转化为化石燃料能量释放:燃烧化石燃料时,释放的实质是被固定的太阳能时间尺度:这一过程需要数百万年时间,因此属于不可再生能源
探究新知-太阳活动对地球的影响
探究新知-太阳活动对地球的影响展示情景2023年3月23日,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发布预警:太阳表面爆发X2.2级耀斑,引发强烈地磁暴。此次事件导致欧洲航天局哨兵-1B卫星轨道高度异常下降20公里,北美地区电网出现波动,加拿大魁北克省部分区域GPS导航