地球的宇宙环境及太阳辐射
第一讲 地球的宇宙环境及太阳辐射
考点一:天体、天体系统与地球上有生命存在条件
天体的判断:独立存在于地球大气层之外(宇宙空间);是否是物质的存在形式,自然现象不是天体;有没有独立的运行轨道,否则不是天体。如在地面上等待发射的人造卫星不是天体,但发射地太空的人造卫星就是天体。
天体系统:天空中各种星座不是天体系统,太阳系的八大行星间不是天体系统,但地球与月球就是天体系统。
1. (2011年上海地理)若科学家在未来的月球表面实验站进行科学实验,其利用的月球表面特殊条件是 ( )
①弱重力 ②超高温 ③低辐射 ④高真空
A .①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
2. (2011年上海地理)月球和地球距太阳的距离差别不大,但表面环境迥然不同。其主要原因是二者的 ( )
A. 质量差异 B. 形状差异 C. 自转差异 D. 公转差异
考点二:航天发射基地及返回基地的选择
航天发射基地选择条件:(1)尽量选择较低的纬度,纬度低,地球自转线速度大。
(2)尽量选择地势较高的地区,地势高地球自转线速度较大。(3)要尽量选择多晴朗天气、大气污染轻、透明度高的地区。(4)海南建航天发射基地有利条件是:①交通便利,海运大大方便运输,可以发射大吨位火箭;②纬度低,提高发射质量;③可以多方位发射,直接面向大海,安全系数高;④原有基础条件好。
航于返回基地选择条件:(1)地势平坦开阔;(2)人烟稀少;(3)无大河、湖泊。
1. (2010年浙江文综)下图是世界某区域略图。读图,完成下题。
简述①地建设航天发射基地的有利条件和不利因素。(6分)
有利条件:纬度低、海运便利、地形平坦开阔、人口稀少等。
不利因素:天气多变
考点三:太阳辐射和太阳活动
考点:太阳日照时数与太阳辐射强度
(1). 太阳辐射强度表示地表获得的太阳辐射能量的多少。
太阳日照时数表示接受太阳光照的时间长短。
(2).影响太阳辐射强度的因素
太阳高度角:最主要因素。太阳高度角越大,等量的太阳辐射散布的面积越小,则太阳辐射强度越大。 昼夜长短:白昼时间越长,日照时数越长,太阳辐射强度越大。(注意分析不同地区的年太阳辐射总量
差异时,不要考虑昼夜长短因素,因为从全年平均来看,各地昼长都为12小时左右。)
天气状况:云层越厚,大气密度越大,削弱太阳辐射作用越强。
地势高低:海拔越高,大气越稀薄,对太阳辐射削弱越少
大气透明度:大气透明度好,尘埃、杂质少,太阳辐射强;反之越弱。
(3). 世界总体分布特征:分布不均,总体上由低纬度向高纬度递减。
(4). 影响太阳辐射的因素
正午太阳高度(最主要) 低纬---高纬
天气:晴天与阴雨降水(沿海---内陆;
迎风坡---背风坡
对太阳辐射削弱越少
大气厚度:青藏高原比长江中下游平原太 阳辐射强的一个因素(阳光通过的大气路程短)。 昼长:地势越高昼越长
坡向:迎风坡与背风坡,向阳坡与背阴坡
注意:
a. 阳坡获得的太阳辐射多,阴坡获得的太阳辐射少
b. 背风坡获得的太阳辐射多,迎风坡获得的太阳辐射少
坡度对太阳辐射的影响
a 因太阳高度和日照时间等因素不同,不同坡向的坡面上获得的太阳辐射与地平面上存在差异
b 同一坡向的坡面上,坡度不同,太阳高度就不同,获得的太阳辐射量也不同
阳坡:a 阳坡获得太阳辐射的多少随坡度的变化而变化。一般来讲,随着坡度的增加,获得的太阳辐射先增多后减少。
b 当太阳光线与坡面垂直时,获得的太阳辐射达到最大值,为临界值。
c 临界值时的坡度等于纬差,和正午太阳高度角互余。
阴坡:a 当太阳光线与阴坡平行时,阴坡获得的太阳辐射量为0。
b 当阴坡的太阳辐射量为0时,坡度等于太阳高度角
小结:
考查太阳辐射强度的影响因素时,同纬度比较可以考虑天气状况或地势高低的影响;不同纬度可以考虑太阳高度角或白昼长短的影响;季节差异时要重点考虑太阳高度角或白昼长短的影响。
对某一地点的太阳辐射强弱进行分析时要综合考虑纬度(影响太阳高度大小)、地势、天气状况(晴天与阴天状况)。
太阳辐射总量不仅要考虑太阳高度,还要考虑日照时间长短,以及太阳光线与墙体的夹角
特别提醒:太阳辐射强的地方,热量不一定丰富,如青藏高原,由于海拔高,空气稀薄,水汽、尘埃少,晴天多,太阳辐射强,光照充足;但由于空气稀薄,大气吸收的地面长波辐射很少,大气的保温作用弱,成为我国夏季气温最低的地区。
5. (1)青藏高原成为太阳辐射的高值中心,主要是因为:①晴天较多,日照时间较长;
②海拔高,空气稀薄,空气中尘埃的量较少, 大气对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射能量多。
(2)四川盆地为低值中心的原因:
①盆地形状,水汽不易散发;
②空气中水汽的量多,阴天、雾天较多,从而造成日照时间短,日照强度弱,太阳能资源贫乏
6. 比较太阳辐射强度地区差异
海南岛与东北地区比较,主要是纬度差异;海南岛、台湾岛东侧少于西侧,主要是降水。天气不同的结果
7. 世界太阳辐射最强的地区——撒哈拉沙漠
成因:地处低纬度,太阳高度角大;沙漠地区少云雨,天气晴朗,对太阳辐射削弱少
1. (2012广东文综)剧烈太阳活动产生的太阳风吹袭地球,可能引起 ( )
A. 人口迁移加快 B. 风力电厂增产 C. 生活耗能降低 D. 卫星导航失效
2. (2012江苏地理)最可能干扰航天器与地面指挥系统通信联系的是 ( )
A. 云雾 B. 流星 C. 太阳活动 D. 太阳辐射
4. . 台湾年太阳辐射总量大致由西南部向东北部递减的原因主要是 ( )
A. 洋流、海陆位置 B. 纬度位置、天气状况 C. 地形、信风带 D. 副热带高压带的移动、台风 分析:影响太阳辐射量的因素:季节、纬度,影响太阳高度;另有地势高
低和天气,影响日照时数。
台湾年太阳辐射总量分布状况可以分解成,同一纬度西多东少,同一经度
南多北少。利用逻辑思维可以推断出,太阳辐射总量南多北少,主要影响
因素是纬度因素;太阳辐射总量西多东少,主要影响因素是天气,台湾地
区受东南夏季风、偏北冬季风、东北信风、东侧台风影响强烈,使位于台湾山脉西侧的背风坡晴天较多
5.( 2009年高考福建文综卷) 云量是以一日内云遮蔽天空的百分比来表示。下图示意我国某地区多年平均云量日均值分布。据此完成⑴~⑵题。
⑴.据图中信息判断( )
A.甲地多年平均日照时数小于乙地 B.甲地多年平均气温日较差大于乙地
C.乙地多年平均相对湿度小于丙地 D.丙地云量空间变化大于丁地
解析:第1题,由题意知,云量是以一日内云遮蔽天空的百分比来表示,故图中多年平均云量值越高,则表示该地阴雨天越多。由图知,甲地数值为50~52之间,乙地在64~66之间,即乙地平均云量大于甲地,故甲地多年平均日照时数大于乙地,甲地多年平均气温日较差大于乙地;丙地数值在46~48之间,则乙地多年平均相对湿度大于丙地;丁地等值线较丙地密集,故云量空间变化应大于丙地,故B 正确。答案:1.B ⑵影响乙地等值线向北弯曲的最主要因素是( )
A.地形 B .季风 C.纬度位置 D .海陆位置
解析:第2题,乙地等值线向较低处弯曲,表明乙地多年平均云量日均值比两侧大,其影响因素主要是地形,该处为雅鲁藏布江谷地,为西南季风的迎风坡,云雨量比两侧多。答案:2.A
6. (2006年普通高等学校夏季招生考试文综四川卷(新课程)) 图2是某区域太阳年辐射总
量等值线(单位:百万焦耳/平方米. 年) 图。据此回答⑴~⑶题。
⑴. ①、②两地太阳年辐射总量的最大差值R 可能是( )
A.2900 < R < 3000 B.3400 < R < 3500
C.3900 < R < 4000 D.4400 < R < 4500
【解析】本题组主要考查了学生的读图分析能力和对我国土壤分布地区的了解。一地太
阳辐射总量的最大值减去另一太阳辐射总量的最小值可以得出最大差值,选项中与此最
为接近是数值就是正确选项。【答案】B
⑵. 导致①、②两地太阳年辐射总量差异的主要因素是
A. 副热带高压 B. 纬度位置 C. 地形地势 D. 西南季风 解析:①、②两地的纬度相差不大,年辐射总量不同是因为所处地形的差异。答案:C
7. 读“北半球太阳辐射的纬度分布图”,分析回答⑴~⑵题。
⑴图中表示北半球夏半年的曲线是( C )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
10. 图5示意北半球低纬度某地某日(晴天)建筑各朝向墙面太阳辐射强度值的差异。读图完成⑴—⑶题。 ⑴.该地的经度是 ( )
A.105°E B.131°E C.135°E D.101°E
⑵.4条曲线中,代表北墙的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
⑶.该日最可能是 ( )
A.4月5日 B.6月8日 C.9月10日 D.10月1日
解析:图中四条线为正值时表示的一定是白天,白天的中间时刻即北京时间13点为该日正午12点,可算出该地的经度为105°E 。第⑴题选A 该地位于北半球,南墙、北墙都能照射到太阳光,只能在太阳直射北半球时,因为太阳直射南半球时,太阳直射点所在纬线一定在该地南方,正午太阳一定在南,且太阳直射南半球,日出、日落也一定偏南,不可能南墙、北墙都能照射到太阳光。当太阳直射北半球时,日出东北,日落西北,日出后和日落前的一段时间,太阳照射北墙,北墙为④,正午太阳可能在正南,南墙为③,上午太阳照射东墙,东墙为①,下午太阳照射西墙,西墙为②。第⑵题选D 该日北墙照射时间较长,且位于低纬,应该离夏至日较近,⑶题选B
11. 山地的坡向和坡度决定了获得的太阳直接辐射量的多少。下图中的①②和③④分别是甲、乙两山地在 冬至日南、北坡不同坡度所接受到的太阳直接辐射
量随时间的变化图(图中实线代表等太阳辐射量
解析:太阳辐射强度受太阳高度的影响,M 地3月和9月太阳高度较大,因此太阳辐射较强。M 地全年太阳辐射都比较丰富,说明太阳高度变化较小,应位于低纬度地区,A 错误;影响雪线分布高度的因素主要有气候与地貌因素,大气环境改变等因素也会对其产生影响,M 地太阳辐射强,但不一定雪线就最高,C 项说法错误;棉花是一种耐旱的农作物。答案:B
13. 下表是地球不同纬度地区二分二至日到达地表的太阳辐射日总量(焦/cm2) 状况。完成⑴~⑵题。
(
A .黄赤交角的存在 B .公转速度的变化 C .自转速度的变化 D .日地距离的变化
⑵.造成70°N 纬线上6月22日比70°S 纬线上12月22日太阳辐射量小的主要原因是 ( )
A .黄赤交角的变化 B .公转速度的变化 C .自转速度的变化 D .近、远日点的变化
解析:⑴选A 黄赤交角的存在使太阳直射点在南北回归线之间往返运动,从而造成地球表面的点所获得的太阳辐射因时因地发生变化,从而造成同一纬线上太阳辐射量季节变化。
⑵选D 70°N 纬线在6月22日与70°s 纬线在12月22日的太阳高度角相同,但由于12月22日靠近近日点,因此此时所获得的太阳辐射较多。
14. . (2009·安徽文综)下图表示“27°N 某地 坡向(坡度为10°)对地表获得太阳辐射的影 响”,纵坐标表示该地坡面与地平面获得太阳辐 射量的比值(仅考虑地球运动和地形因素)。完 成(1)~(2)题。
(1)该地坡向对地面获得太阳辐射影响最大的季节是( D )
A. 春季 B. 夏季 C. 秋季 D. 冬季
解析:图中四条反映太阳辐射量的曲线中,1月的曲线变化最大,说明此
季节该地坡向对地面获得太阳辐射影响最大,而此时北半球为冬季。
(2)若坡度从10°增大到15°,则a 点的数值将 ( A )
A. 增大 B. 减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
解析:据图可知,地形坡度为10°时,a 点数值大于1,说明在一定条件下a 点数值与地形坡度呈正相关,故地形坡度增大到15°时,a 点数值将增大。
(3)该地在下列坡度中,a 点的数值达到最大的是( C )
A. 10° B. 30° C. 50° D. 70°
15. 17. 6. 地表单位面积接受的太阳辐射量随坡度不同而不同。读某山地坡面七月份太阳辐射量图,回答
(1)-(2)题。
(1). 关于该山地坡向的叙述正确的是( )
①阳坡 ②阴坡 ③迎风破 ④背风坡
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
(2). 该山地可能位于我国的( )
A. 南方地区 B. 北方地区 C. 西北地区 D. 青藏地区
18. 能被植物光合作用利用的太阳辐射,称为光合有效辐射(PAR)。图5示意1961~ 2007年我国年平均PAR 强度的空间分布。据此完成(1)~(2)题。
(1).如仅考虑光合有效辐射,我国农业生产潜力最大的地区是
A.长江中下游平原 B.四川盆地
C.华北平原 D.青藏高原
(2).乙地PAR 值高于甲地的主要原因是
A。纬度高 B.植被少 C.地势高 D.云雨少
19. 16.下图是“我国到达地面的太阳辐射量分布图”,读图完成。
21. 5. 根据某地区多年对各朝向建筑墙面上接受太阳辐射热量的实测值,计算出最冷月(一月) 和最热月(七月) 日总量,并绘出太阳辐射量日总量变化图如下,读图回答⑴~⑵题。
⑴该地区一月和七月建筑墙面上接受太阳辐射量的日总量小于4186千焦/平方米•日的墙
面朝向是( )
A .分别朝北、朝东 B .分别朝南、朝西
C .分别朝西、朝南 D .均朝北
解析:选D 。从图中的等值线可以看出,无论是一月还是七月,该地朝北的建筑墙面上
接受到的太阳辐射量都小于4186千焦/平方米•日。
⑵. 经研究发现该地区一天中日出、日落时墙面接受的太阳辐射量最小,其原因是( )
①太阳高度最小 ②气温最低 ③经过大气层的路径最长 ④反射作用最强
A .①② B .①③ C .②③ D .①④
解析:选B 。日出、日落时,该地墙面接受到的太阳辐射量最小,这是因为此时的太阳
位于地平面上,太阳高度小,且太阳辐射穿过的大气层路径长,被大气削弱得也较多。
22. (2014年高考新课标1卷)太阳能光热电站(图1)通过数以十万计的
反光版聚焦太阳能,给高塔顶端的锅炉加热,产生蒸汽,驱动发电机发电。据此完成⑴-⑶题。
⑴. 我国下列地区中,资源条件最适宜建太阳能光热电站的是:(A )
A. 柴达木盆地 B.黄土高原 C.山东半岛 D.东南丘陵
⑵. 太阳能光热电站可能会:(C)
A. 提升地表温度 B.干扰飞机电子导航 C.误伤途径飞鸟 D.提高作物产量
⑶. 若在北回归线上建一太阳能光热电站,其高塔正午影长于塔高的比值为P ,则(D)
A. 春、秋分日P=0 B. 夏至日P>0 C. 全年日P1