地球宇宙環(huán)境

1、 第三講 地球的宇宙環(huán)境、太陽對地球的影響 要點一天體和天體系統(tǒng) 1.天體：宇宙間物質(zhì)的存在形式 (1)物質(zhì)的形態(tài)多種多樣，既有固體存在形式，也有氣體存在形式。 (2)恒星和行星的區(qū)別：恒星能自己發(fā)光，而行星是依靠反射恒星光而發(fā)光。 (3)光年的含義：光在一年中傳播的距離。理解光年這個單位要從“宇宙”這個概念去理解(即從時間和空間的二維去理解)。比如，我們觀察到了一個距離我們120億光年的恒星，說明：光走了120億年；我們所觀察到的光是120億年前發(fā)出來的。 要點二太陽系中的一顆普通行星 (1)太陽系的組成 (2)八大行星的公轉(zhuǎn)運動特征運動特征含義特殊的行星共面性八大行星繞日公轉(zhuǎn)的軌道面，幾乎

2、在同一平面上水星的軌道傾角稍大同向性公轉(zhuǎn)方向都與地球的公轉(zhuǎn)方向相同(自西向東)無近圓性八大行星的公轉(zhuǎn)軌道同圓相當接近水星的軌道偏心率較大 (3)八大行星其他特征項目分類包括的行星距日遠近表面溫度質(zhì)量體積密度有無光環(huán)衛(wèi)星數(shù)類地行星水星、金星、地球、火星近高小小大無無或少巨行星木星、土星中中大大小有多遠日行星天王星、海王星遠低中中中有少 要點三地球是太陽系中的一顆特殊行星(重點) 地球上存在生命物質(zhì)，尤其是高級智慧生物主要得益于地球所處的宇宙環(huán)境和地球自身的物質(zhì)條件。 1地球所處的宇宙環(huán)境條件 (1)穩(wěn)定的太陽光照條件。地球在漫長的發(fā)展演化過程中，太陽沒有明顯的變化，地球所處的光照條件一直比較穩(wěn)定

3、，生命從低級到高級演化一直沒有中斷。 (2)安全的空間運行軌道。八大行星繞日公轉(zhuǎn)方向一致，而且繞日公轉(zhuǎn)軌道平面幾乎在同一個平面上。大小行星各行其道，互不干擾，使地球處于一種比較安全的宇宙環(huán)境中。 2地球適宜的自身條件 (1)日地距離適中。日地距離適中，使地球表面有適宜的溫度條件，有利于生命過程的發(fā)生和發(fā)展，也保證了地球上液態(tài)水的存在，為生物生存創(chuàng)造了條件。 (2)地球自轉(zhuǎn)周期適當。地球自轉(zhuǎn)的周期不太長，晝夜交替的周期只有24小時，致使白天增溫不至于過高，夜晚降溫不至于過低。保證了地球上生命的存在和發(fā)展。 (3)地球體積和質(zhì)量適中。適中的體積和質(zhì)量，其引力可以使大氣聚集在地球周圍，形成包圍地球的

4、原始大氣層，并逐漸演化成適合生物呼吸的大氣。 (4)地球內(nèi)部物質(zhì)運動，促進了海洋的形成。地球內(nèi)部放射性元素衰變致熱和原始地球重力收縮，使地球內(nèi)部溫度升高，結(jié)晶水汽化。地球內(nèi)部物質(zhì)的運動，如火山爆發(fā)，加速了水汽從內(nèi)部逸出的過程，水汽經(jīng)過降溫、凝結(jié)、降雨，落到地面低洼處，形成原始的大洋。地球最初的單細胞生命就出現(xiàn)在大洋中。 特別提醒 (1)“冥王星”在2006年8月24日國際天文學聯(lián)合大會上被降級成為“矮行星”，目前仍有一定的爭議，回答問題時要慎重，本書按八大行星編寫。 (2)八大行星中，質(zhì)量和體積最大的是木星，能夠用肉眼看到的是水、金、地、火、木、土這六顆行星。 (3)哈雷彗星的繞日公轉(zhuǎn)方向呈順

5、時針，和八大行星公轉(zhuǎn)方向相反。 (4)地球是太陽系中惟一存在生命的天體，但太陽系之外有存在地外生命的可能。 (5)地球在太陽系中是顆普通行星，它與八大行星相似的方面有： 均繞軸自轉(zhuǎn)。均繞太陽公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的方向均為逆時針，公轉(zhuǎn)軌道為近似正圓的橢圓軌道，公轉(zhuǎn)軌道幾乎在同一平面上(八大行星的運動特征：同向性、共面性、近圓性)。均有一定質(zhì)量，體積和密度。本身不發(fā)可見光，依靠反射太陽光而發(fā)亮。 要點四太陽輻射及其對地球的影響(重、難點) (1)太陽輻射強度的影響因素 太陽輻射強度是指到達地面的太陽輻射的強弱。大氣對太陽輻射的吸收、反射、散射作用，大大削弱了到達地面的太陽輻射，但尚有諸多因素影響太陽輻射的強

6、弱，使得到達不同地區(qū)的太陽輻射的多少不同。太陽輻射強弱的影響因素有以下四個方面： 緯度位置 緯度低則正午太陽高度角大，太陽輻射經(jīng)過大氣的路程短，被大氣削弱較少，到達地面的太陽輻射就多；反之，則少。這是太陽輻射從低緯向兩極遞減的原因之一。 天氣狀況 晴朗的天氣，由于云層薄且少，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達地面的太陽輻射就強；陰雨的天氣，由于云層厚且多，大氣對太陽輻射的削弱作用強，到達地面的太陽輻射就弱。如赤道地區(qū)被赤道低壓控制，多陰雨天氣，而副熱帶地區(qū)被副高控制，多晴朗天氣，所以赤道地區(qū)的太陽輻射弱于副熱帶地區(qū)。 海拔高低 海拔高，空氣稀薄，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達地面的太陽輻射就強

7、；反之，則弱。如青藏高原成為我國太陽輻射最強的地區(qū)，主要就是這個原因。 日照長短 日照時間長，獲得的太陽輻射多；日照時間短，獲得的太陽輻射少。夏半年，高緯度地區(qū)日照時間長，彌補了太陽高度角小而損失的能量。 (2)太陽輻射(太陽輻射能)對地球的影響(意義) 對自然界影響維持地表溫度，促進地球上水、大氣、生物活動和變化的主要動力(聯(lián)系自然界的四大循環(huán)水循環(huán)與洋流、大氣環(huán)流、生物循環(huán)等)。 對人類影響人類生產(chǎn)和生活的重要能源(聯(lián)系人類對能源的利用太陽能、煤炭、石油、天然氣、風能、波浪能、水能的利用)。特別提醒(1)年太陽輻射總量及日照射時數(shù)的影響因素：緯度因素：影響太陽高度角及白晝時間長短。海拔高度

8、及地形因素：高原地形，海拔高，空氣稀薄，大氣對太陽輻射削弱作用少(如青藏高原)；盆地地形，多陰雨天氣，云霧多，晴天少，大氣對太陽輻射削弱作用多。(如四川盆地)氣候：(陰雨天氣對太陽輻射削弱作用強)溫帶海洋性氣候終年溫和多雨，晴天少，陰雨天氣多，光照弱。溫帶大陸性氣候及高寒氣候區(qū)，降水少，晴天多，光照強。 (2)典型地區(qū)分析 世界太陽輻射最強地區(qū)撒哈拉沙漠地區(qū) 成因：地處低緯度，太陽高度角大；沙漠地區(qū)少云雨，天氣晴朗，對太陽輻射削弱少。 青藏高原成為太陽輻射的高值中心，主要原因為：a海拔高，空氣稀薄，空氣中塵埃含量較少，晴天較多，日照時間較長；b大氣對太陽輻射的削弱作用小，到達地面的太陽輻射能量

9、多。四川盆地為低值中心，其主要原因為：盆地地形，水汽不易擴散，空氣中水汽含量多，陰天、霧天較多，對太陽輻射削弱作用強，從而造成日照時間短，日照強度弱，太陽能資源匱乏。比較太陽輻射強度地區(qū)差異：海南島與東北地區(qū)比較，主要是緯度差異；海南島、臺灣東側(cè)少于西側(cè)，主要是降水不同的結(jié)果。昆明日照時數(shù)比貴陽多：昆明和貴陽緯度位置大體相當，產(chǎn)生差異的主要原因有：冬季貴陽受昆明準靜止鋒影響，多陰雨天氣，而昆明受單一暖氣團影響，多晴朗天氣，故昆明日照時數(shù)多于貴陽。 (3)太陽能(日照)資源的利用： 我國西北地區(qū)如何利用日照資源發(fā)展特色農(nóng)業(yè)： 我國西北內(nèi)陸地區(qū)為溫帶大陸性氣候區(qū)，夏季日照時間長，晴天多，光照強，白

10、天氣溫高，光合作用強，夜晚氣溫低，呼吸作用弱，有利于植物養(yǎng)分的積累。我國西北內(nèi)陸地區(qū)可以利用其光照資源豐富的優(yōu)勢發(fā)展瓜果、長絨棉等特色農(nóng)業(yè)。 太陽能電站選址因素： 太陽能清潔，可再生，利用太陽能發(fā)電，投資大，占地廣，貯能難，效益低，且易受天氣變化影響，故太陽能電站應選擇太陽輻射總量大且沙漠廣布的地區(qū)。(不占用耕地、林地、草原等農(nóng)業(yè)用地) 要點五太陽活動及其對地球的影響(重點) (1)太陽的結(jié)構(gòu) 根據(jù)理論推算和實際觀測，我們可知：從太陽中心到邊緣可分為核反應區(qū)、輻射區(qū)、對流區(qū)和太陽大氣。我們能直接觀測到的太陽，是太陽的大氣層(如下圖所示)，它從里到外分為光球、色球和日冕三層。 (2)太陽活動的類

11、型及對地球的影響太陽活動對地球的影響類型活動層次活動特征黑子光球?qū)訙囟缺戎車投@現(xiàn)暗黑斑點太陽活動強弱的標志周期約為11年對氣候產(chǎn)生影響，不同緯度的年降水量與黑子多少有一定相關性；太陽活動會使一些現(xiàn)象出現(xiàn)幾率增加，如厄爾尼諾現(xiàn)象太陽活動對地球的影響類型活動層次活動特征耀斑色球?qū)油蝗辉龃笤隽恋陌郀顣r間短，釋放巨大能量太陽活動最激烈的顯示耀斑爆發(fā)時發(fā)射的電磁波擾動地球的電離層，影響無線電短波通訊太陽大氣拋出的高能帶電粒子流擾動地球磁場，產(chǎn)生磁暴現(xiàn)象轟擊地球高層大氣，高緯度地區(qū)產(chǎn)生極光現(xiàn)象太陽風日冕層高速運動脫離太陽引力的帶電粒子流受地球磁場影響 特別提醒 (1)太陽黑子是太陽活動強弱的標志，耀斑

12、是太陽活動的激烈顯示，它們都是太陽活動的重要標志，活動周期為11年。耀斑隨黑子的變化同步起落，體現(xiàn)了太陽活動的整體性。 (2)光球?qū)邮俏覀兡苡萌庋劭吹降奶柋砻?。地球上接收到的太陽光基本上都是由光球?qū)影l(fā)射出來的。 要點六航天器基地的區(qū)位條件 (1)航天發(fā)射基地選擇的條件 盡量選擇緯度較低的地區(qū)。緯度低，地球自轉(zhuǎn)線速度較大。盡量選擇地勢較高、地勢平坦開闊、地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的地區(qū)。地勢高，地球自轉(zhuǎn)的線速度較大。盡量選擇惡劣天氣少，天氣晴朗，大氣污染輕、透明度高的地區(qū)。交通便利。人煙稀少，有建立禁區(qū)的可能。符合國防安全的需要。 (2)航天器返回基地選擇的條件 地勢平坦開闊。人煙稀少。無大片森林，無大河湖泊。(便于發(fā)現(xiàn)目標和營救的地區(qū)) 特別提醒