第一讲地球的宇宙环境太阳对地球的影响

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第一讲 地球的宇宙环境 太阳对地球的影响

• 人类对宇宙的认识
  • 概念:宇宙是所有时间，空间和物质的总和， 是我们这个物质世界的整体
  • 范围:人类已经观测到的有限宇宙叫做 “可观测宇宙”或“已知宇宙”， 其半径约137亿光年
• 多层次的天体系统
  • 天体:宇宙中的恒星，星云，行星， 卫星等各种物质，通称天体
  • 天体系统：运动着的天体因互相吸引 和互相绕转形成天体系统
• 天体系统的构成
  • 银河系与河外星系
    • 共同点：由恒星等比较大的天体组成
    • 关系：级别相同的恒星系统
  • 太阳系与地月系
    • 地月系的特点：①月球环绕地球公转的同时也在自转 ②月球公转自转的方向与周期完全一样，总是以一面，对着地球 ③日地月的相对位置不同，可形成不同的月相
• 特殊行星—地球
  • 特殊性：产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命—人类
  • 生命存在的基本条件
    • 充足的水分
    • 恰到好处的大气厚度 和大气成分
    • 适宜的太阳光照 和温度范围
• 太阳辐射与地球
  • 太阳辐射
    • 太阳以电磁波的形式向 宇宙空间放射的能量
    • 太阳辐射分为紫外光，可见光和红外光三部分 主要集中在波长较短的可见光 波约占总能量的50%
  • 对地球的影响
    • ①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煤炭，石油等化学燃料是地质时期 生物固定以后积累下来的太阳能
    • ③太阳辐射是地球大气运动 水循环的主要能源
    • ④为人类源源不断地提供能源
• 太阳活动与地球
  • 太阳活动
    • 指太阳释放能量的不稳定性 所导致的一些明显现象
    • 太阳黑子和耀斑为重要标志
    • 周期约为11年
  • 对地球的影响
    • ①扰动地球大气电离层影响短波通信
    • ②扰乱地球磁场，产生磁暴现象
    • ③使两极地区产生极光现象
    • ④太阳活动与地球气候变化 也存在一定的相关性
• 名1：地球大气 对生命存在 和发展的作用
  • ①大气层可以减少 小天体对地表的撞击
  • ②大气对太阳辐射的削弱作用 和保温作用使地表昼夜温差不大
  • ③氧气可供生物呼吸，臭氧等 可以使生物免受过多紫外线的伤害
• 考点2：太阳对 地球的影响
  • 影响太阳辐射的因素及其分布
    • 影响因素
      • 纬度因素：一般，太阳辐射强度从低纬向高纬递减， 纬度越低，正午太阳高度越高，获得太阳辐射越多
      • 昼长因素：一般昼长越长，太阳辐射越多， 白昼越长，日照时数越长
      • 地势因素：一般地势越高，太阳辐射越强， 地势越高，大气层越薄，透明度越高，日照时数越长
      • 天气因素：晴天太阳辐射强， 大气削弱作用弱，日照时数长
    • 总体分布与特征 (世界年太阳辐射总量分布不均衡)
      • 空间分布
        • 不同纬度分布: 由低纬度向高纬度递减
        • 相同纬度分布:由沿海向内陆递增， 地势高处太阳辐射强， 地势低处太阳辐射弱
      • 时间分布
        • 夏季太阳辐射强于冬季
    • 我国空间分布
      • 从东部沿海向西部，内陆逐渐增强 高值中心在青藏高原低处，中心在四川盆地
      • 新疆南部，陇西，青藏高原大部和内蒙古高原西部 因地势高，空气稀薄，大气透明度高，多晴朗天气，日照时间长
      • 四川，重庆，贵州大部分地区 盆地地形多阴雨和大雾天气，日照时间短， 河流多，空气中水汽多，地形封闭，水气不易散发
      • 东北大部分，东南丘陵地区，汉江流域，广西大部分， 川西，黔西一部分，云南东南部，湖南东部 距海近，受海洋影响，大多阴雨天气，日照时间短
      • 新疆北部，内蒙古高原东部，华北平原大部分， 黄土高原大部分，甘肃南部，川西，川南，滇北一部分 深居大陆内部，距海远，多晴朗天气，日照时间长。
  • 太阳活动及其影响
    • 光球层太阳黑子数增多，太阳活动强烈， 地区降水量年际变化，影响气候
    • 色球呈太阳耀斑爆发，电磁波进入电离层， 电离层扰动，影响无线电短波通信
    • 太阳活动强烈，高速带电离子流增多， 扰乱地球磁场，产生磁爆磁针，不能正确指示方向
    • 太阳活动强烈，高速带电离子流， 冲进两极高空，同稀薄大气碰撞，产生极光
    • 太阳活动强烈，高速带电离子流， 干扰电子设备，威胁太空中航天器的安全
  • 太阳能电站建设的区位条件
    • 发电的优缺点
      • 优点:①能源巨大:取之不尽，用之不竭 ②分布广泛:太阳能几乎分布于地球的每一个角落 ③清洁能源:不会造成污染和公害 缺点:能源密集较低，受天气影响较大
    • 区位条件
      • 资源:太阳能资源丰富， 市场:西部地区距离市场较远，东部地区距离市场较近， 地价:占地广，如分布在沙漠，荒滩，海洋等地， 地价较低，可节约建设成本， 技术:能量分布收集难度大，前期资金投入较大， 因此需要较高的技术水和充足的资金。
• 考点1:地球的宇宙环境
  • 太阳系天体运行轨道示意图的判读
    • 看方向
      • 太阳系天体运行轨道示意图中的方向， 要根据文字材料或者是图示信息来判断。 如果是从北极方向来俯视的， 则绕日公转方向为逆时针地球自转方向， 也为逆时针方向，均为自西向东。
    • 看天体运行轨迹
      • 看天体是绕太阳运行还是绕行星运行。 如果绕日运行，则可能为行星或者慧星。 如果绕行星运行，则可能为卫星。
    • 看相对位置关系
      • 凌日:日当某一地内行星运行到太阳和地球之间， 在太阳上可以看到该行星凌日的现象
      • 冲日:当某一地外行星与太阳， 地球大致在同一条线上， 且地球位于太阳与该行星之间， 则在地球上可以看到该行星冲日现象， 这时的行星最亮易于观测。
  • 地球存在生命的条件
    • 和谐的外部条件——“安全”和“稳定”
      • ①“安全”——太阳系中大小行星各行其道，互不干扰， 为地球提供安全的宇宙环境
      • ②“稳定”——亿万年以来， 太阳光照射条件没有明显的变化， 为地球提供稳定的太阳光照
    • 适宜的自身条件——“三个适中”
      • 日地距离适中
      • 自转公转周期适中
      • 表面温度适宜
        • 存在液态水
      • 体积质量适中
        • 吸引保存大气
      • 生命产生与发展
    • “四看法”判定生命的存在
      • 一看:在进行所处的宇宙环境是否安全稳定
      • 二看:该行星是否有适宜的温度 从距恒星的远近自转和公转周期长短、 大气层等方面分析该行星是否有适宜的温度
      • 三看:该行星周围有无适合生物呼吸的大气， 从该行星的体积、质量和大气演化等方面分析， 该行星是否具有适宜生物呼吸的大气
      • 四看:该行星是否有液体的水， 从温度高低和水体运动方面分析 该行星是否有液态的水
• 考点:1.多层次的天体系统及运动 2.太阳活动对地球的影响 3.太阳辐射的分布特征及影响