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第二讲宇宙中的地球和太阳对地球的影响天体系统组成其他地月系地球和月球是地月系的中心天体，月球是地球唯一的天然卫星，也是距离地球最近的天体。地月平均距离为万千米一、天体系统的组成及其他地球38.4太阳系太阳、行星及其卫星、小行星、、流星体和星际物质是距离地球最近的一颗恒星。日地平均距离为1.5亿千米银河系太阳和千千万万颗恒星组成的庞大恒星集团太阳系与银河系中心的距离大约为2.7万光年彗星太阳河外星系银河系之外与银河系相类似的天体系统简称星系总星系银河系与河外星系目前所知的一级天体系统最高二、地球生命物质存在的条件三、太阳辐射能量来源及时空分布项目核心内容能量来源反应核反应条件高温、高压环境过程4个氢原子核经过一连串的反应，变为1个原子核质能转化在核聚变过程中，原子核质量出现，其亏损的质量转化成了能量太阳年龄50亿年质量损耗0.03%，旺盛时期时空分布纬度分布1月，从纬向北递减7月，从低纬向南递减时间变化北半球，月份最多，其他月份逐渐减少南半球，12月份最多，其他月份逐渐减少聚变氦亏损低6四、太阳大气层的结构及差异太阳大气结构厚度温度亮度观测外↓里日冕约几个太阳半径，甚至更远100万度光球层的百万分之一日食时或用特制的日冕仪可见色球约几千千米由4000～5000度升高到度光球层的千分之一日全食时或用特殊的望远镜可见光球约500千米6000K最高肉眼可见全几万五、太阳活动及其特征、影响项目黑子耀斑差异性形态黑斑点亮斑块本质气体旋涡能量释放位置球球整体性标志性太阳活动的主要标志周期约年关联性黑子增强的年份和区域，也是耀斑活动强烈的年份和区域影响光色11天体的物质性和运动性宇宙中的天体是由物质组成的，它们又是时刻不停地运动的，这就形成了天体系统的级别和层次特点。1．天体是宇宙中物质的存在形式，并且是多种多样，这表现了宇宙的物质性。具体如下所示：2．天体除具有物质性外，还具有运动性，正是由于天体间的相互吸引、相互绕转才形成了多层次性的天体系统。其关系如下所示：太阳系中的一颗普通行星地球是太阳系中一颗普通的行星，是指在太阳系八大行星中，地球的质量、体积、平均密度和公转、自转运动，与其他行星相比，尤其与类地行星相比，并没有什么特别的地方。1．地球在太阳系中的位置目前所知的八大行星，按照它们同太阳的距离，由近及远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中我们肉眼可见的是水星、金星、火星、木星、土星。2．八大行星的结构特征比较项目分类距日远近表面温度质量体积密度卫星数目有无光环类地行星近高小小大少或无无巨行星中中大大小多有远日行星远低中中中少有八大行星物理特征之间的内在联系可用下图归纳：3．八大行星的运动特征(1)同向性：八大行星的公转方向相同。(2)共面性：八大行星的公转轨道大致在一个平面上。(3)近圆性：八大行星的公转轨道接近一个正圆。这三个运动特征保证了地球公转轨道的安全性，从而为地球上生命的存在创造了条件。“地球是唯一存在生命的星球”的说法是不科学的。宇宙中和地球的内外部条件相似的星球不计其数，都有存在生命的可能，只是还未探测到而已。因此，只能说目前在太阳系的八大行星中，地球是唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星。与常规能源相比较，太阳能资源的优点很多，并且都是一般的常规能源所无法比拟的，概括起来为以下四个方面：(1)数量巨大：每年到达地球表面的太阳辐射能约为1.3×1010t标准煤，为目前全世界所消费的各种能量总和的1×104倍；(2)时间长久：根据天文学的研究结果可知，太阳系已存在大约5×109年左右，按照目前太阳辐射的总功率以及太阳上氢的总含量进行估算，尚可继续维持大约1011年之久；(3)普照大地，即分布的普遍性；(4)清洁安全：不仅毫无污染，远比常规能源清洁，也毫无危险，远比原子能安全。太阳辐射能的特点太阳能资源虽然有着常规能源所无法比拟的优点，但也存在着相当严重的缺点和问题：(1)分散性：平均说来北回归线附近夏季晴天中午的太阳强度最大，约为1.1～1.2kW/m2，冬季大约只有一半，而阴天则往往只有1/5左右；(2)间断性和不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴阴云雨等随机因素的影响，太阳辐射能既是间断的又是不稳定的；(3)效率低和成本高：就太阳能利用的目前发展水平来说，效率普遍较低，成本普遍较高，所以经济性较差，还不能(至少不容易)与常规能源相竞争。影响年太阳辐射总量和年日照时数的因素(1)影响年太阳辐射总量的因素①纬度因素：纬度低，正午太阳高度角大，获得太阳辐射多。②地势高低：地势高，大气稀薄，透明度高，固体杂质、水汽少，晴天多，到达地面的太阳辐射多。③天气状况：晴天多，到达地面的太阳辐射多。由此可知，山地背风坡太阳辐射强。(2)影响年日照时数的因素①纬度因素：极圈以内地区有极昼极夜现象，极圈以外的地区夏季日照时数多于冬季。②地势高低：一般地势高的高原日照时数多于地势低的盆地。③天气状况：多阴雨天气的地区，日照时数少；多晴朗天气的地区，日照时数多。太阳活动的主要标志及其对地球的影响1．太阳活动有多种表现，其在太阳大气结构中的位置和表现也有差异，具体如下图分析：2．太阳活动对地球的影响结合下表可以具体分析太阳活动概况及对地球的影响活动形式太阳大气层活动规律对地球的影响黑子光球层①光球层中高速旋转的旋涡，温度相对较低：②带电荷，能产生磁场；③有高峰年和低峰年的交替对气候产生影响，不同纬度的年降水量与黑子多少有一定相关性；太阳活动会使一些现象出现几率增加，如厄尔尼诺现象耀斑色球层①色球层中激烈的能量爆发；②以射电爆发和高能带电粒子形式放出辐射能①强烈射电干扰电离层使无线电短波通信受影响；②高能带电粒子使地磁场扰动产生“磁暴”太阳风日冕层日冕层带电粒子脱离太阳飞向宇宙产生极光地球具备生命存在的基本条件(2008年高考江苏地理卷)下图为公转轨道相邻的三大行星相对位置示意图。读图回答(1)～(2)题。(1)此时()A．是地球上北极地区进行科学考察的黄金季节B．地球处于近日点附近，公转速度较快C．我国从南向北白昼变短，黑夜变长D．②是太阳系中距离太阳、地球最近的大行星(2)与①、②行星相比，地球具备生命存在的基本条件之一是()A．适宜的大气厚度和大气成分B．强烈的太阳辐射和充足的水汽C．复杂的地形和岩石圈D．强烈的地震和火山活动【解析】(1)从图中可以看出，地球北极附近地区处于极昼，正值北半球的夏半年，有利于北极考察。此时地球处于远日点附近，公转速度较慢；此时太阳直射点位于北半球，我国由南向北白昼逐渐变长，黑夜逐渐变短，根据距太阳远近的顺序，可以判断出①是火星，②是金星，金星是距离地球轨道最近的行星，但距离太阳要比水星远。(2)地球上存在生命与地球所处的宇宙环境和地球自身的条件有关，就地球自身条件而言，包括适宜的温度、液态水和适宜生物呼吸的大气等。【答案】(1)A(2)A地球是目前唯一已知有生命存在的星球，而不是唯一有生命的星球，宇宙中有许多与地球条件相似的星球，可能有生命存在，只是还没有被发现。对其可能有生命存在的条件的分析，可从生物生存所必需的基本条件入手，分析其宇宙环境条件和自身条件。1．(2009年通州模考)2007年4月，欧洲天文学家首次发现一颗有生命迹象的太阳系外行星。该行星可能适宜生命存在的主要依据是()A．行星上有岩石与土壤B．行星上有液态水与适宜的温度C．行星的表面比较平坦D．行星接受来自恒星的辐射能量【解析】本题主要考查对地球存在生命的条件的理解。题干中明确指示了该天体的类型为行星。而行星是围绕恒星运动的，自然要接受来自恒星的辐射能，这不能作为判断存在生命的依据。一般情况下，行星是由固态物质组成的，其表面的平坦与否也与是否存在生命无关。判断是否有生命存在主要看该天体是否具备液态水与适宜的温度。有了生命活动，在生物的参与下，才可能形成土壤，故该题只有B项正确。【答案】B日、地、月三者位置关系的变化及对地球的影响(2009年高考上海地理卷)2009年7月22日上午上海将能观察到一次壮观的日全食。读图回答问题。(1)日全食发生的条件是：________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)7月22日，月球本影扫过的地形区有平原和盆地，这里大城市众多、人口密集，是我国普及天文科学知识的重要机遇。在上海、成都、武汉三城市中，最先看到食甚现象的城市是。同日上午在月球本影扫过地带的邻近地区能观察到的天文现象则是。(3)日食发生时，是观察太阳外部结构的有利时机，在太阳黑子、太阳风、日珥等天文现象中，最有利于观察的是现象。(4)对上海地区而言，观察日全食和月全食的机会哪一个多？为什么？【解析】考查学生对日全食这一地理现象的理解，其发生的条件是月球位于太阳与地球之间而且太阳、月球、地球的中心在同一直线上。要熟悉月球本影扫过范围在我国自西向东依次为青藏高原东南部、四川盆地和长江中下游平原等几大地形区。另外，由于地球自转导致日食现象在地表的移动方向由西向东移动，本影扫过地带看到的是日全食而其邻近地区看到的天文现象为日偏食。考查太阳外部结构多层中出现的太阳活动类型及其最佳观察时间。考虑到地球和月球的大小，在太阳光的照射下产生的影区范围地球的比月球的大，导致月球进入地影的可能性更大且易被人们观察到，而地球进入月影区的可能性要小，且月影还必须出现在地球上才能被人们所看到。【答案】(1)月球位于太阳与地球之间(新月)时，太阳、月球、地球的中心在同一直线上(2)长江中下游四川成都日偏食(3)日珥(4)观察月全食机会多。由于地球的半径比月球大得多，地影很宽，因此月球进入地影的机会较多，而月影扫在地球上的范围较窄。太阳对地球的影响主要表现在太阳活动和太阳辐射两个方面，它们所产生的影响是不同的，太阳活动的影响主要表现在通信、磁场、极光和自然灾害等方面；而太阳辐射的影响主要表现在自然环境、人类的生产活动和生活活动等方面。2．(2009年杭州模拟)2008年12月1日18时左右，弯月、金星和木星出现在我国大部分地区西南方向的低空，构成“双星拱月”的天文现象。阅读材料及右图，回答下列问题。(1)此时，下列说法正确的是()A．地球恰好公转到远日点附近B．新加坡和雅加达相比，白昼更长C．此时布宜诺斯艾利斯正好处于清晨D．我国北京市的建筑物影子达一年中最长(2)下图中能正确表示金星的是()A．aB．bC．cD．d【解析】布宜诺斯艾利斯的地方时和北京时间大约相差12小时，“双星拱月”出现在傍晚时间，此时布宜诺斯艾利斯处于清晨。金星是八大行星中唯一逆行自转的行星。【答案】(1)C(2)A2008年10月7日，编号为2008TC3的小行星与地球相撞，并与地球大气层摩擦后燃烧，但没有对地球造成破坏。据此回答1～2题。1．小行星2008TC3原来位于()A．太阳系外B．火星轨道和木星轨道之间C．地球轨道和火星轨道之间D．地球轨道和月球轨道之间2．地球处在比较稳定和安全的宇宙环境中，是因为()①大小行星各行其道，互不干扰②大小行星的公转方向几乎相同③太阳活动不够稳定④地球与其他行星绕日公转的轨道几乎在同一平面上A．①②B．③④C．①②③D．①②④【解析】太阳系中的小行星带位于火星轨道和木星轨道之间。同向性、共面性是八大行星共同的运动特征，也为地球创造了比较稳定和安全的宇宙环境，②④正确；①说法明显正确。【答案】1.B2.D(2009年潍坊模拟)读下图，完成3～4题。3．图中太阳电池的运行轨道属于()A．恒星轨道B．彗星轨道C．行星轨道D．卫星轨道4．图中开发的能源类型，是()A．太阳风B．核能C．太阳能D．光能【解析】图中太阳电池的运行轨道是围绕地球的，所以属于卫星轨道。由图知，太阳电池开发的是宇宙中的太阳能资源。【答案】3.D4.C(2009年东城区质检)国家航天局有关负责人日前透露，我国将与俄罗斯合作共同