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本章整合一、太阳能资源的优缺点1.太阳能资源的优点(1)时间长久根据天文学的研究结果可知,太阳系已存在了50亿年左右的时间,根据目前太阳辐射的总功率以及太阳上氢的总含量进行估算,太阳能资源尚可继续维持600亿年之久。对于人类存在的年代来说,是取之不尽、用之不竭的。(2)清洁安全太阳能素有干净能源、安全能源之称,不仅无污染,远比常规能源清洁,也无危险。(3)普遍太阳辐射能既不需要我们开采和挖掘,也不需要运输。太阳光普照大地,无论高山、岛屿,大陆、海洋,处处皆有,可直接开发和利用。(4)数量巨大每年到达地球表面的太阳辐射能约为3630万亿吨标准煤,被陆地表面接受的太阳辐射能也达到762万亿吨标准煤。2.太阳能资源的缺点(1)效率低、成本高现在太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置因为效率偏低,成本较高。在今后的相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展主要受到经济性的制约。(2)不稳定性受到昼夜、季节、地理纬度和海拔等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,因此,到达某一地面的太阳辐射既是间断的又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源竞争的替代能源,那么就必须解决蓄能问题,但现在蓄能也是太阳能利用中一个较为薄弱的环节。(3)分散性到达地球表面的太阳辐射能的总量虽然大,但是能流密度很低。平均来说,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射强度最大,而在冬季大致只有夏季的一半,阴天只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。典例1(双选)下图为我国年太阳总辐射量分布图。读图,完成下列各题。(1)与同纬度的长江中下游相比,青藏高原太阳能丰富的原因是()A.纬度低,太阳高度角大B.晴天更多,降水较少,大气透明度好,日照时间长C.地势高,离太阳近,大气辐射强D.地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用小(2)假如你是一位太阳能热水器推销员,只考虑自然因素,最适合和最不适合推销的城市分别是()A.北京B.拉萨C.上海D.重庆思路导引第(1)题,考查青藏高原太阳能丰富的原因。一方面是天气,大气透明度好,光照时间;另一方面是地势高,空气稀薄,大气对的削弱作用小。第(2)题,我国太阳能最丰富的地方是青藏高原,所以最适合的是拉萨;四川盆地地形,多,太阳能最贫乏,所以最不适合的是重庆。思路导引答案:(1)晴朗干燥长太阳辐射(2)封闭阴天题目答案:(1)BD(2)BD二、与太阳辐射相关等值线图的判读与太阳辐射相关的等值线图多种多样,常见的有年太阳总辐射量等值线图(图Ⅰ),多年平均云量日均值分布图(图Ⅱ),年日照时数等值线图(图Ⅲ),年平均光合有效辐射(PAR)等值线图(图Ⅳ)。这些图都具备等值线的一般特征,在判读方法上与其他等值线大致相同,在判读时要充分借鉴其他等值线图的判断技巧。图Ⅰ图Ⅱ图Ⅲ图Ⅳ判读此类型的地图要遵循等值线图的一般特征,且在分析影响要素时,一般从纬度、地势、天气等角度回答。1.定区域依据图中经纬度信息及其他信息进行区域定位,图Ⅱ反映的是我国青藏高原地区,图Ⅲ反映的区域主体是四川盆地及其西部高原和东部丘陵、平原地区。2.读数值(1)读出图中最大值、最小值,求出差值大小。(2)关注等值线数值大小的分布趋势,分析其数值变化规律(增大、减小方向)等(如图Ⅱ中多年平均云量日均值大致由东南向西北减少)。3.看分布看等值线的走向(如图Ⅲ中成都西侧年日照时数线大致呈南北走向)、弯曲方向(如图Ⅱ中乙地区附近多年平均云量日均值线由南向北弯曲)、闭合(如图Ⅱ中甲地,图Ⅳ中甲地等值线均闭合)及疏密(如图Ⅱ中丙地等值线比丁地稀疏)。4.析成因与太阳辐射相关的等值线图在成因上要针对不同的情况进行具体分析。(1)等值线的走向多与纬度、地势高低、山脉走向(迎风坡、背风坡)、海陆位置等有关。(2)等值线的弯曲多与地形有关(如图Ⅱ中乙地附近)。(3)等值线的闭合多与地势高低(如高原、盆地,图Ⅱ中甲处为高原地形,图Ⅳ中甲地为盆地地形)、山脉走向(如迎风坡、背风坡)等有关。(4)等值线的疏密多与地势起伏的大小有关。典例2下图为青藏高原三江源地区太阳辐射量空间分布示意图。读图,完成下列各题。(1)与四川盆地相比,青藏高原太阳能丰富的原因是()①纬度低,正午太阳高度大②天气晴朗干燥,大气透明度好,光照时间长③地势高,离太阳近,太阳辐射强④地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用小A.①③B.①④C.②③D.②④(2)ab沿线云量基本一致,但太阳辐射量差异明显,影响这一现象产生的主要因素是()A.纬度B.洋流C.海拔D.大气环流思路导引第(1)题,青藏高原位于四川盆地以西,两地区相当,正午太阳高度差异不大,①错误。青藏高原海拔,天气晴朗干燥,大气透明度好,光照时间长,故太阳辐射能多于地势低洼的四川盆地,②正确。青藏高原地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的作用小,到达地面的太阳辐射多,而不是离太阳近造成的;四川盆地多天气,大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地表的太阳辐射较少,③错误、④正确。第(2)题,影响两地太阳辐射量差异的主要因素有纬度、地势和天气状况。材料指出ab沿线基本一致,故ab沿线地区的天气状况基本相同,且由图可知ab沿线地区基本一致,所以影响ab沿线地区太阳辐射量差异的主要因素为地形(海拔),即沿线东西两侧海拔高,太阳辐射量大,中间地区海拔低,太阳辐射量小;图示地区地处内陆,不受洋流影响;ab沿线地区地处青藏高原内部,大气环流状况基本一致。思路导引答案:(1)纬度较高削弱阴雨(2)云量纬度题目答案:(1)D(2)C人类与宇宙开发利用人类进入宇宙空间并开始适应、研究、认识、开发和利用空间环境,这是人类文明史上的一次伟大飞跃。宇宙环境中蕴藏着丰富的自然资源。(1)空间资源。利用极其辽阔的宇宙空间,人造地球卫星可以从距离地球数万千米的高度观测地球,迅速、大量地收集有关地球的各种信息;利用高真空、强辐射和失重等地面实验室难以模拟的物理条件,可以在卫星上进行各种科学实验,例如在生物卫星上研究失重对昆虫、微生物、植物的生长、发育和代谢的影响。1992年10月我国利用一颗返回式卫星做搭载培育生物实验,培育出防癌生物——石刁柏。再如,火箭所需耐磨的铅铝合金,在地球上制造时,铅总要沉到底部,冷却后得到的不是一种均匀的合金块,而像一块分层蛋糕,如果在宇宙中生产这种合金就方便多了。根据统计约有400种地面上无法制造的合金能在失重环境中制造。(2)太阳能资源。太阳能是地球最重要的能源。但是,其绝大部分能源不能透过地球大气层到达地表。如何最大限度地利用太阳能,是摆在科学家面前的科研课题。(3)矿产资源。科学家们对航天员从月球上带回的月岩标本进行了分析,发现月岩中含有地壳里的全部元素和约60种矿藏,还富含地球上没有的能源3He,它是核聚变反应堆理想的燃料。此外,在火星和木星之间的轨道上运行着成千上万颗小行星,其中不少小行星富含矿体。典例3目前人类对宇宙资源的开发主要是指()A.开发利用辽阔的宇宙空间B.利用宇宙空间高真空、强辐射、失重的特殊环境C.开发宇宙中其他天体上的矿产资源D.在宇宙空间建立太阳能电站思路导引人类对宇宙空间的认识,已经从空间探索阶段逐步进入到空间资源的开发利用阶段。但目前人类对宇宙资源的开发利用还是非常有限的。从空间资源来看,宇宙辽阔、浩瀚,但对其开发仍以利用宇宙空间特殊的环境进行科学实验为主。从太阳能资源看,宇宙空间中的太阳能资源是取之不尽、用之不竭的,但它的大部分不能透过大气层到达表面,所以在宇宙空间开发太阳能具有很大优势,对此,目前尚处于科研和设想阶段。从矿产资源来看,目前了解比较多的是太阳系中的和小行星。思路导引答案:地球月球题目答案:B