《太阳对地球的影响》zl.ppt

第二节 太阳对地球的影响,一、太阳概况,1太阳像一个巨大炽热的“气体球”，主要成分：氢和氦，表面温度：6000K,2太阳是距离地球最近的一颗恒星。太阳光到达地球只需8分多钟。3.外部结构：光球层 色球 层 日冕层,光球层,紫外线波段拍摄的太阳,边缘为色球层,太阳大气的结构：,日冕层,思考:地球能量的主要来源是?,二、太阳辐射与地球,1、什么是太阳辐射?,2、太阳辐射的能量有多大?,4、太阳辐射对地球有什么影响?,3、太阳辐射的能量来源是什么？,太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射能量，称为太阳辐射。,太阳辐射中各种波长的光所占的比例(%)(彩色光谱图),.观察图中太阳辐射的能量的分配情况如何？主要集中在哪个光区？,1.太阳辐射按波长分成哪几部分?,太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光波段,约占总能量的50%,在日地平均距离条件下，在地球大气上界，垂直于太阳光线的1平方厘米面积上，1分钟接受到的太阳辐射能量，称为太阳常数。,太阳辐射,太阳常数,（特殊条件下的太阳辐射能量）,活动题,1小时到达地球表面的太阳辐射,=8.24x3.14x(6378x105)2x60=6.37x1021焦=1.75x1014度,=太阳常数x垂直于太阳光线的大圆面积x1小时,H,H,H,H,He,高温高压,3、太阳能量的来源：,核聚变反应,中国太阳年辐射总量的分布,a、读图我国哪些地方太阳辐射量多哪些地方少b、分析为什么四川盆地太阳辐射最少c、分析影响太阳辐射的因素,影响因素：纬度的高低(太阳高度角)；海拔高低;天气状况;日照时间长短,太阳,3.太阳辐射对地球的影响,二十二亿分之一,虽然太阳辐射只有二十二亿分之一到达地球，但对地球和人类的影响却是不可估量的。,每分钟相当于燃烧4亿吨烟煤产生的热量,直接提供的光、热（维持生物的生长）；,日常生产和生活的能源,太阳能热水器,太阳灶,直接利用,太阳辐射与我们的生活有什么关系?,太阳能汽车,太阳能电站,太阳辐射能直接利用发电，取热等。太阳灶做饭，太阳能干燥器干燥农副产品，太阳能发电，太阳能电池,煤石油,地质历史时期生物固定以后积累下来的太阳能；,间接利用,大棚农业,活动题,农业科技革命的一个重要目标，就是努力提高农作物对太阳辐射能的利用率。业）,水的循环运动,地球上水、大气的运动与太阳辐射有关吗？,维持地表温度，促进地球上水、大气运动和生物活动；,总结：太阳辐射对地球的影响,1.是地球上的水、大气运动的主要能源2.直接为地球提供光热资源3.维持地表温度4.为人类提供源源不断的能源,热带雨林和亚寒带针叶林生物量有何差异？,（3）有相关性。生物量与太阳辐射量呈正相关，后者决定前者。低纬度地区太阳辐射量大，热带雨林植物生长旺盛，生物量大。中高纬度地区太阳辐射量相对较小，植物生长比较缓慢，生物量相对较小。太阳辐射量的大小，在一定程度上决定喇叭植物的生长情况，植被的生长情况又是对不同地理环境的反映。（4）从景观图上可以看出，热带雨林地区森林更茂密，阔叶，树木树冠较大。亚寒带针叶林地区森林中植物茂密相对较小，针叶，树冠小。,二、太阳活动与地球,1、太阳大气分层,光球色球日冕,由内到外,1、太阳活动有那几种类型?分别出现在太阳的哪些圈层?,2、太阳活动对地球有哪些影响?,2、太阳活动,太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象（太阳大气发生的大规模运动）。,太阳大气层结构,安全的观测方法：用照相底片观察用水盆法观察,（高速旋转的气体漩涡）,太阳大气层结构,一个大的耀斑，一般只存在经历一、二十分钟的时间，但能释放出相当于10亿颗百万吨级氢弹的能量。,日 珥,耀 斑,射电爆发和高能粒子喷发放出的辐射能,耀斑随黑子的变化同步起落，体现了太阳活动的整体性。,黑子和耀斑是太阳活动强弱的标志,耀斑是太阳活动最激烈的显示。,（3）“太阳风”（日冕）其实是高能带电的粒子流,极光,太阳风到达地球时，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，产生发光现象。,4月1日凌晨出现在新西兰达尼丁市上空的一片壮观的红色极光。,在芬兰南部的海文卡城出现了清晰可见的美丽极光。,“极”航天器(Polar)成功拍摄到记录地球南北极两端同时出现美丽极光景象,极光,南北极光同放异彩,P11活动：,（1）1985-2000年太阳黑子数经历了什么样的变化？周期大约是多少年？（2）18世纪以来太阳黑子数的变化周期是否与（1）相同？（3）可以得出太阳黑子数有11年的周期变化规律吗？,（3）从太阳黑子数量长期变化情况来看，规律明显，可以确认其平均变化周期为11年。,（1）19852000年，太阳黑子数呈波状变化，1986年为极小值，后逐年增多，到1989年达到极大值。之后又逐年减少，1996年又达到极小值。之后到2000年再逐年增多，两个极小值之间历经11年。,（2）18世纪以来，太阳黑子数呈现有规律的起伏，虽然起伏程度不同，但起伏周期接近。从1705年峰值，到1980年峰值，其间275年间，出现了26个峰值，也就是25个周期，可以算出太阳黑子变化的平均周期为11年，与（1）大致相同。,中高纬地区的一些乔木年轮的疏密变化，有明显的11年周期性，怎么回事呢?,结论:太阳活动的周期为11年。太阳活动影响降水,进而影响乔木年轮的疏密变化;,太阳黑子活动与年降水量变化的关系,下图表示北半球三个不同纬度带的降水量变化和太阳黑子的相关性。分析回答：,1不同纬度带的降水量与黑子相对数之间，有怎样的相关性？(正相关或负相关)12测站；22测站；36测站,2太阳黑子和降水量年际变化的周期大约为 年。,正相关,负相关,11,距地面80500千米高度范围的大气，因受太阳紫外线和宇宙射线的作用，大气中氧和氮分子被分解为离子，大气处于电离状态，所以叫电离层。电离层可以反射无线电短波,帮助人们进行无线电短波通信。,探究,结论:太阳活动爆发，扰动了电离层，干扰了无线电短波通讯,导致这次事故的原因是什么?是有人恶意破坏呢，还是？,据沈阳晚报报道，05年9月21日举行的一场空距500公里的信鸽放飞比赛中，沈阳市信鸽协会的会员们痛失近4000只优良信鸽，自9月21日这批鸽子在河北唐山放飞后，除少量飞回外，绝大部分不会再归巢了。,信鸽为什么不回家了？是被人捕杀了，还是？,结论:太阳活动爆发，干扰地球磁场磁暴。,C、对地球磁场的影响,太阳大气抛出的带电粒子流（太阳风）能使地球磁场受到扰动，产生“磁暴”现象，使磁针剧烈颤动，不能正确指示方向。,总结：太阳活动对地球的影响,（1）对地球气候的影响：,（2）对地球电离层的影响，引起短波通讯衰减或中断,（3）对地球磁场的影响，产生“磁暴”,（4）产生极光现象,2003年10月23日到11月5日，太阳风暴连续多次袭击地球，发出的强烈射电严重骚扰了电离层。亚、欧、美洲的许多国家的短波通信受到干扰，通信设施受损。日本一颗通信卫星信号中断，一颗环境监测卫星已经无法恢复使用。耀斑经常引起“磁暴”（magnetic storm)，使磁针剧烈颤动，不能指示方向,从而影响野外作业。同时对军事战斗、飞机和船舶定位、高纬度地区的高压供电系统带来影响。1989年3月，一个强磁暴使加拿大魁北克的一个巨大电力系统损坏，6百万居民停电达9小时。太阳活动产生的高能带电粒子流到达地球，在地球磁场的作用下奔向两极地区，与两极地区高层大气相碰撞产生各种颜色的光带或光弧，这叫做极光。亚寒带许多高龄树木的年轮（tree ring）有规律的疏密变化，恰恰与黑子活动的11年周期相对应。对两极地区永久冰层的钻探研究，证明了地质时期的气候变化有约11年的周期性。,扰乱电离层,干扰地球磁场,在两极地区出现极光,影响地球气候，植物生长,活动：阅读下面一组资料，请用简洁的语言描述太阳活动对地球会产生哪些影响？,知识结构：,公元前28年，史籍曾记载“三月乙末，日出黄，有黑气大如钱，居日中央”，这种现象发生在太阳的A.光球层 B色球层 C日冕层 D太阳内部,2维持地表温度，促进地球上水、大气、生物活动和变化的主要动力是A重力能 B太阳能 C风能 D生物能,3太阳对地球产生影响是通过 A.表面温度高低 B.内部的核聚变反应 C.内部温度的变化 D.太阳辐射,1.太阳光球层和色球层分别出现的太阳活动的主要标志是A.黑子和耀斑 B.耀斑和日珥C.黑子和日珥D.耀斑和黑子2.太阳的能量来源于（）A.黑子和耀斑的强烈活动 B.强烈的太阳风C.内部物质的核聚变反应 D.放射性元素衰变产生的热能3.太阳大气层的结构自内向外分别为（）A.日冕层、色球层、光球层 B.色球层、光球层、日冕层C.光球层、色球层、日冕层 D.日冕层、光球层、色球层,4.下列现象与太阳辐射无关的是A.地表水的蒸发 B.煤炭、石油的形成C.地面无线电短波通讯的中断 D.火山、地震5.有关太阳的叙述，正确的是A.太阳是一个巨大炽热的固体球，主要成分是氢和氦B.太阳辐射的能量由质量转化而来，所以太阳的质量一直处于消耗中C.太阳辐射能量大部分到达地球，因而对地球和人类的影响是不可估量的D.太阳辐射能量大而集中，易利用来大规模商业性发电6.关于太阳黑子与年降水量的相关性的叙述，正确的是A.所有纬度均呈正相关 B.不同纬度相关性不同C.北半球极地地区呈负相关 D.两者变化周期均为32年,7.太阳活动对下列哪个地区影响最严重（）A.赤道 B.低纬 C.中纬 D.高纬 我国古书记载有：“公元前28年，三月乙未，日出黄有黑气大如钱，居日中央。”据此完成810 题。8.记载中所说的“黑气”是指（）A.耀斑 B.X射线 C.紫外线 D.黑子9.这种现象发生在太阳的（）A.光球层 B.色球层 C.日冕层 D.内部10.这种现象增多时，对地球的影响表现为（）A.扰乱地球上空的电离层，使地面的无线电短波通讯受到影响，甚至中断B.使地球气候异常，从而产生“磁暴”现象C.在地球各地的夜空，产生极光现象D.使地球高空大气高速散逸到宇宙空间,读“我国部分地区太阳总辐射量图”，完成问题。（1）重庆和北京比较，纬度较低的是_，太阳辐射总量高的是_，原因是_。（2）图中台湾岛西侧和东侧的年太阳辐射总量有何差异？_，原因是_。,