第二节太阳对地球的影响
[学习目标]1.了解太阳辐射的概念，太阳辐射对地球的影响。2.掌握太阳的外部结构、太阳活动的概念、主要形式以及对地球的影响。3.应用太阳辐射的分布规律。
一、为地球提供能量
自主预习
1．太阳概况物质组成：炽热的①气体主要成分：②氢和氦表面温度：约6 000K
2．太阳辐射
(1)概念：太阳源源不断地以③电磁波的形式向四周放射能量的现象。
(2)能量来源：太阳内部的④核聚变反应。
3．对地球和人类的影响
(1)直接为地球提供⑤光、⑥热资源。
(2)维持地表温度，是地球上的水、大气运动和生命活动的主要⑦动力。
(3)为人类生产和生活活动提供能源，如⑧煤、石油等。
思考如何理解“煤是太阳提供的能源”？
答案煤是地质历史时期接受太阳辐射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。
合作探究
读“中国太阳年辐射总量分布图”，回答下列问题。
(1)有关我国太阳辐射能的分布，叙述正确的是()
A．四川盆地是太阳能丰富的地区
B．青藏高原太阳能丰富
C．东部沿海地区太阳能最丰富
D．太阳能分布东南比西北丰富
(2)影响地区间太阳辐射不均衡的原因是________、________和________。
(3)太阳辐射具有纬度差异，因而各地获得的________有差异。但是，热量盈余区(如赤道)温度并没有越来越高，热量亏损区(如两极)温度并没有越来越低，而是保持相对稳定。这说明热量盈余区与亏损区不断________。
答案(1)B(2)太阳高度大小日照时间长短大气的削弱作用大小(3)热量传输热量
反思归纳 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：
(1)纬度：纬度低，太阳高度大，太阳辐射强；纬度高，太阳高度小，太阳辐射弱。
(2)天气：天气晴朗，阴天少，日照时间长，太阳辐射强；反之，太阳辐射弱。
(3)地势：地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小，日照强度大，太阳辐射强；反之太阳辐射弱。
(4)大气透明度：大气透明度好，尘埃杂质少，太阳辐射强；反之太阳辐射弱。
练习巩固
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”，读图回答(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
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．4、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
答案(1)A(2)B
解析第(1)题，北京冬季太阳高度较小，单位面积内接受到的太阳辐射较少，并且白昼较短，光照的时间较短。第(2)题，北京属于温带季风气候，6～9月为雨季，阴雨天气较多，大气对太阳辐射的反射作用强，太阳辐射较弱。
二、太阳活动影响地球
自主预习
1．太阳活动
(1)概念：⑨太阳大气经常发生大规模运动的现象。
(2)分布
太阳外部大气层光球层色球层⑩日冕层
太阳活动黑子耀斑太阳风
(3)重要标志：黑子和耀斑。
(4)周期：约为11年。
2．太阳活动对地球的影响
思考在低纬度地区能看到极光吗？
答案不能。极光产生的原因是太阳大气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，在低纬度地区不能看到极光。
合作探究
阅读材料，回答下列问题。
材料一科学家观测到一个巨大的耀斑从太阳表面喷射，其强度达到X1.9级，是迄今观测到的最大的耀斑。此次太阳耀斑非常强烈，中断地球通讯系统长达45分钟。
材料二我国多年平均年太阳辐射总量(亿焦耳/米2)。
(1)耀斑发生在太阳大气的____________层，它的形成原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)与耀斑活动同步的太阳活动还有________，因此______________________可以作为太阳活动强弱的标志。
(3)除材料一中提到的以外，太阳活动对地球的影响还有哪些？
(4)材料二中等值线a为________，b为________。
答案(1)色球太阳大气高度集中的能量释放
(2)黑子黑子的多少和大小
(3)形成“磁暴”现象、“极光”现象，引起水旱灾害等。
(4)5040
解析本题主要考查太阳对地球的影响。第(1)题，耀斑发生在太阳大气的色球层，它是太阳大气高度集中的能量释放过程。第(2)题，耀斑往往与太阳黑子同步发生，太阳黑子的多少、大小可以作为太阳活动强弱的标志。第(3)题，太阳活动除能引起地球上通信系统中断外，还能够形成“磁暴”现象、“极光”现象，引起水旱灾害等。第(4)题， a位于东北地区，纬度较高，阴雨天气多，多年平均日照时数少，故年太阳辐射总量较低，b地位于四川盆地，多阴天，多年平均太阳辐射总量小。
反思归纳 太阳活动的主要类型、特征及其对地球的影响
太阳活动主要包括黑子、耀斑、太阳风三种类型，其在太阳大气层中的位置、特征和影响各不相同，具体如下表所示：
活动类型位置形态活动特征对地球的影响
黑子光球层黑色斑点温度比光球层表面其他地方低①黑子、耀斑增多→电磁波扰动地球大气层→无线电短波通信受影响；②太阳大气抛出高能带电粒子→扰乱地球磁场→产生“磁暴”现象；③太阳大气抛出高能带电粒子→与极地高空大气碰撞→产生“极光”；④地震、水旱等自然灾害的发生与太阳活动有关
耀斑色球层大而亮的斑块色球层太阳大气高度集中的能量释放过程(色球爆发)
太阳风日冕层带电粒子脱离太阳飞向宇宙空间
练习巩固
美国国家科学院曾预测2012年地球将遭遇强太阳风暴袭击，地球上几乎所有的人都将难逃其灾难性的影响。现在来看，2012年太阳活动波澜不惊，灾难“预言”不攻自破。结合下图，回答(1)～(3)题。
(1)关于图中太阳大气层的叙述，正确的是()
A．①—色球层 B．②—光球层
C．③—日冕层 D．①—日冕层
(2)除美国外，下列国家中最有可能欣赏到极光的一组是()
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
(3)用一般收音机收听短波广播时，声音常常会忽大忽小，甚至中断，主要是因为()
A．太阳大气层发射的电磁波扰动地球大气层
B．太阳大气抛出的带电粒子扰乱了地球磁场
C．短波在大气中传播时，被空气分子吸收
D．短波到达电离层后，被全部反射回地面
答案(1)C(2)B(3)A
解析第(1)题，图中①为光球层、②为色球层、③为日冕层。第(2)题，太阳活动抛出的带电粒子会被磁性较强的地球两极附近的磁场捕获，当它们和地球磁场碰撞时会形成美丽的极光，所以极光多发生于极地附近的地区，如挪威、芬兰等。第(3)题，太阳大气层发射的电磁波会扰动地球大气层，进而影响电离层反射的短波通信。
课堂小结
知识提纲
强化记忆 歌诀法记忆太阳活动及其影响
太阳不稳定，时常有活动。
光球有黑子，色球耀斑强。
活动剧烈时，地球受影响。
先是气候变，还能扰磁场。
干扰电离层，短波受影响。
太阳风一吹，极空现极光。
课堂检测
1．农业谚语“鱼靠水、娃靠娘，万物生长靠太阳”中，体现了太阳辐射为地球提供()
A．光、热资源
B．大气运动、水循环的原动力
C．生产能源
D．生活能源
答案A
2．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()
答案D
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。
公元前28年(即汉成帝河平元年)，曾记载“三月乙未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央”。据此回答3～4题。
3．记载中所说的黑气是指()
A．耀斑 B．黑子
C．太阳风 D．日珥
4．这种现象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
答案3.B4.A
5．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。
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)大气高能带电粒子磁暴
解析从图上看，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。
40分钟课时作业
【基础过关】
太阳是距离地球最近的恒星，是一个巨大、炽热的气体球。据此回答1～2题。
1．太阳物质构成的主要成分是()
A．氢和氧 B．氧和氦
C．氢和氦 D．氧和氮
2．太阳巨大的辐射能量来自()
A．太阳内部的核聚变反应
B．太阳内部的核裂变反应
C．太阳表面剧烈的太阳活动
D．太阳表面的磁爆炸
答案1.C2.A
解析第1题，太阳是一个巨大炽热的气体球，主要成分是氢和氦。第2题，太阳巨大的能量来自太阳内部的核聚变反应，即四个氢原子核核聚变成一个氦原子核的核反应过程。
读“太阳及其大气结构示意图”，回答3～4题。
3．图中太阳大气①、②、③的名称分别是()
A．光球层、色球层、日冕层
B．色球层、日冕层、光球层
C．光球层、日冕层、色球层
D．色球层、光球层、日冕层
4．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
答案3.A4.B
解析从图中可看出①②③层分别为太阳大气的光球层、色球层、日冕层。黑子和耀斑分别发生在光球层和色球层。
5．剧烈太阳活动产生的太阳风吹袭地球，可能引起()
A．人口迁移加快 B．风力电厂增产
C．生活耗能降低 D．卫星导航失效
答案D
解析解答本题的关键是理解什么是太阳风。太阳风是发生在太阳大气最外层的太阳活动，其发射的电磁波进入地球大气层，会引起大气层扰动，使地球上无线电短波通信受到影响，甚至出现短暂的中断，进而会影响卫星的正常工作。因此D项符合题意。
6．如果只考虑纬度因素，我国下列各地生物量(某一时刻单位面积内实存生活的有机物质总量)最大的是()
A．三江平原 B．江汉平原
C．华北平原 D．珠江三角洲
答案D
解析四个选项中，珠江三角洲纬度最低，光热资源最丰富，生物量最大。
中国气象局国家空间天气监测中心监测显示：2011年2月15日上午10时左右，太阳黑子活动区爆发了一次X2.2级耀斑，这是第24太阳活动周迄今最大级别的耀斑爆发。据此回答7～8题。
7．此次太阳耀斑对地球带来的影响可能包括()
A．全球出现大面积停电
B．许多地区的无线电短波通信中断
C．我国东北地区上空出现极光
D．全球许多国家出现强烈地震
8．上题所述影响最强的时刻可能出现在当地()
A．黎明 B．中午
C．傍晚 D．午夜
答案7.B8.B
解析耀斑会影响地球上的无线电短波通信，在太阳辐射最强时段，太阳活动对地球的影响最强列。
9．读“台湾岛年太阳总辐射量分布图”，回答下列问题。
(1)台湾岛年太阳总辐射量分布南多北少的原因是什么？
(2)在图示地区，相同纬度年太阳总辐射量分布特点是________，其形成的主要原因是什么？
答案(1)南方纬度低，太阳高度大，太阳辐射强；北方反之。
(2)西多东少西部处于山脉背风坡，晴天多，云量少，大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射强；东部反之。
10．读“太阳大气结构图”，回答下列问题。
(1)写出太阳大气层的名称：A________；B ________。
(2)写出太阳活动的主要类型：A层出现________，B层出现________。
(3)当B层太阳活动增强时，会引起无线电短波通讯突然中断，原因是什么？
答案(1)光球层色球层(2)黑子耀斑(3)当色球层太阳活动增强时，太阳大气释放出大量射线和高能带电粒子流，扰乱地球大气层，引起无线电短波通讯突然中断或衰减。
【能力提升】
读图，回答11～12题。
11．A地年太阳总辐射量和年日照时数可能是()
A．1553 300 B．1703 550
C．1902 900 D．2102 800
12．造成该大洲年太阳总辐射量和年日照时数地区差异的主要原因是()
A．纬度高低 B．海拔高低
C．植被好坏 D．云量多少
答案11.C12.D
解析第11题，由图例可知，A地年太阳总辐射量在180～200之间，从图中等值线可判断出其年日照时数介于2 600小时～3 000小时之间。第12题，由该大洲的海陆轮廓可知，该大洲为非洲，由图上年太阳总辐射量和年日照等时数线的分布规律，结合非洲的气候和地形状况可知，影响的主要因素是云量的多少。
读图回答13～14题。
13．读上图，有关描述太阳活动与昼夜电离层电子浓度的高度分布特征，正确的是()
A．电离层电子浓度最高值出现的高度，白天高于夜间
B．电离层电子浓度，太阳活动高年要大于太阳活动低年
C．100～200千米处高空电离层电子浓度随高度上升而增大
D．白天，100千米处高空电离层电子浓度在1011CM－3以上
14．美国东部时间2009年9月7日13时40分，包括美国在内的地球朝向太阳的一面的所有地区，高频无线电通信几乎全部中断，造成这一现象的主要原因是()
A．地球大气层中的臭氧层空洞扩大使太阳辐射增强
B．太阳耀斑爆发引起地球大气层的电离层扰动
C．太阳黑子增多造成地球磁场紊乱
D．太阳等天体对地球引力加强
答案13.D14.B
解析本题组主要考查太阳活动对地球电离层的影响。第13题，电离层电子浓度最高值出现的高度，白天在200～300 km之间，夜间在300～400 km，很明显夜间高于白天，A项错。在夜间，300 km以下地区太阳活动高年和低年的浓度相同，B项错。在100～200 km高空，电离层电子浓度白天随高度上升而增大，夜间则随高度上升而减小，C项错。第14题，太阳活动中的耀斑爆发，会扰动地球大气层的电离层，从而影响无线电短波通信。
15．阅读下列材料，回答问题。
材料太阳黑子的周期性变化图。
(1)与黑子活动同步的太阳活动还有________，它们被认为是太阳活动的重要标志。
(2)一般认为太阳活动对地球的影响主要表现在三个方面：____________、______________和____________。
(3)耀斑活动为什么会干扰无线电短波通信？
答案(1)耀斑
(2)对地球气候的影响对地球大气层的影响对地球磁场的影响
(3)耀斑爆发时发射的电磁波进入地球大气层，引起大气层扰动，依靠电离层传播的无线电短波信号被部分或全部吸收。
解析黑子、耀斑是太阳活动的重要标志。太阳活动会影响地球磁场，影响无线电短波通信，还会影响气候。
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