第二章 第1讲　地球的宇宙环境、太阳对地球的影响 学生版

【整体认知】地球是宇宙中独特的天体,其存在与演化深刻影响着自身环境和生命活动。本部分内容涵盖宇宙环境的整体性、地球演化的时空观、生命存在条件的系统平衡等地理学思想;涉及的地理概念纵向从宇宙宏观定位(天体系统层级)→地球独特性(生命存在条件)→内部动态演化(圈层结构与物质运动);横向关联地球上的水(液态水形成)、地表形态(天体撞击影响)、生物演化(宇宙环境变迁作用)等内容。涉及地球运动、地球演化等复杂原理,需较强的空间想象与综合分析能力,是理解地球自然环境形成的基础与关键。第二章主要包括五部分内容:一是地球的宇宙环境,按空间尺度依次包括地球在宇宙中的位置、地球存在生命的条件;二是太阳对地球的影响,主要从太阳辐射和太阳活动两个角度分析太阳对地球环境的影响;三是地球的历史,包括地球历史的依据——地层和化石、地球的形成和演化历程、地球的主要演化特征;四是地球的圈层结构,包括内部圈层和外部圈层的划分及特征;五是地球的运动,涵盖地球的自转特征及其地理意义、地球的公转特征及其地理意义等。这部分是高中自然地理的难点,对学生的空间思维要求较高,尤其是地球自转和公转的地理意义是高考的高频考点之一。地球自转的地理意义,主要集中在晨昏线的判读和时间的计算两大难点,注重地理图像的判读、联系生活实践。地球公转的地理意义,特别是昼夜长短、正午太阳高度、太阳视运动等知识,既注重地理原理的考查,又注重对其在生产和生活实践中应用的考查。【体系建构】第1讲地球的宇宙环境、太阳对地球的影响课标要求地理概念运用资料,描述地球所处的宇宙环境,说明太阳对地球的影响。复习任务1.结合景观图或示意图,认识天体和天体系统,联系图表资料,理解地球是一颗既普通又特殊的行星。2.举例说明太阳能量的来源,结合分布图或等值线图分析太阳辐射的分布规律及影响因素。3.运用太阳大气的分层结构示意图,认识各分层的活动类型,举例说明太阳活动对人类的影响。一、地球的宇宙环境1.地球在宇宙中的位置(1)天体。①类型。类型

星云

流星体

观察特征明亮闪烁轮廓模糊有明显位移一闪即逝拖着长尾②最基本的天体:恒星和星云。[思考1]下图为流星体变为陨星的过程,试判断A、B、C的名称,并指出它们是否是天体?(2)天体系统。①运动性:宇宙中的天体都在运动着,运动中的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。②层次性:目前所知的天体系统分为四级,具体如下图所示。2.行星地球(1)八颗行星分类。类地行星A水星、B金星、C地球、D火星巨行星E木星、F土星远日行星G天王星、H海王星(2)地球的普通性。运动特征相同同向性绕日公转方向都是

性

绕日公转的轨道都是近似圆形共面性轨道面几乎在同一平面上结构特征相似地球与水星、金星、火星同为类地行星(3)地球的特殊性——存在高级智慧生命。①和谐的外部条件——“稳定”和“安全”。②适宜的自身条件——“三个适中”。[思考2]地球大气对生命形成和发展有什么作用?二、太阳对地球的影响1.太阳辐射对地球的影响(1)能量来源:太阳内部的。

(2)对地球的影响。①提供能量:为地球提供;为人类生活、生产提供能量。

②提供动力:地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。[思考3]太阳辐射强的地方,热量一定丰富吗?2.太阳活动对地球的影响(1)太阳大气层及太阳活动。太阳大气层活动类型A

B

太阳耀斑、日珥C

日冕物质抛射(2)太阳活动对地球的主要影响。核心考点1地球的宇宙环境(2023·江苏卷,3~4)2022年4月27日黎明时分,某地出现金星、火星、木星与土星“四星伴月”的天文现象。此时中国空间站过境该地上空,与“四星伴月”同框,形成壮美景观。下图为某时刻中国空间站在轨位置上方俯视示意图。据此回答(1)~(2)题。(1)与图示时刻中国空间站在轨位置相符的是()ABCD(2)“四星伴月”这一天文现象难得一见,主要是因为各天体()A.自转周期不同 B.体积大小不同C.自转方向不同 D.公转周期不同【思路点拨】关键信息材料信息:①“四星伴月”特点图表信息:②某时刻中国空间站在轨位置上方俯视示意图思路整合①→“四星伴月”中的四星为金星、火星、木星、土星→太阳系八颗行星绕日公转周期不同→难得同框;②→陆地轮廓→图中90°为东经度→中国空间站位于120°E附近易错点拨不理解“同框”的实时位置特征,与各天体的自转方向、自转周期、体积大小无关1.“四看法”判断地外天体是否存在生命在分析地球外部天体是否有生命物质存在时,可从“四看法”入手分析:2.航天基地建设(1)航天发射基地选址的条件。气象条件晴天多、阴雨天气少,风速小,湿度低,有利于发射和跟踪观测纬度因素纬度低,自转线速度大,可以节省燃料和成本地势因素地势越高,地球自转线速度越大地形因素地形平坦开阔,有利于跟踪观测海陆位置大陆内部气象条件好,隐蔽性强,人烟稀少,安全性强;海上人类活动少,安全性强交通条件内外交通便利,有利于大型航天装备的运输安全因素出于国防安全考虑,有的建在山区、沙漠地区,有的建在地广人稀处(2)航天回收基地选址的条件。①地形平坦,视野开阔,便于搜救。②人烟稀少,有利于疏散人群,保证安全。③气候干旱,多晴朗天气,能见度高。④地质条件好。⑤无大河、湖泊,少森林的地区。我国的航天回收基地选在了内蒙古自治区的中部地区。3.天文观测条件与天文台选址天文观测条件纬度高纬度地区,冬季夜长,连续观测时间长,星空起落变化小;低纬度地区则强调观测范围广(如可观测南北两半球的天文情况)地形海拔高,空气稀薄;地势高,视野开阔气象晴天多;云量少,大气透明度高;风力小;气温波动小,大气扰动小(如太阳观测台选湖边);空气湿度小人类活动空气污染轻;光污染小;设备先进;观测技术高;需建立黑暗天空保护区天文台选址除纬度、地形、气象、人类活动等基本条件外,还应该分析交通、科研水平、基础设施、国家政策等条件考向1地球所处的宇宙环境(2025·甘肃白银二模)2024年6月4日,嫦娥六号成功完成世界首次月球背面采样和起飞。着陆器携带的五星红旗首次在月球背面动态展示。这面如A4纸大小、重约11.3克的五星红旗采用和月壤成分相近的太行山玄武岩经复杂工艺制成,被称为“石头”版高品质织物国旗。据此回答(1)~(3)题。(1)月面玄武岩较多,在太空风化作用影响下,月岩风化形成月壤,以下不属于月表太空风化主要影响因素的是()A.微陨石碰撞 B.宇宙射线辐射C.太阳风轰击 D.风力侵蚀作用(2)月面国旗采用与月壤成分相近的玄武岩为主材料经复杂工艺制成,其主要意义在于()①抵御月表极端恶劣环境②拓展玄武岩应用研究领域③实现月壤原位就地利用④减少地表玄武岩勘探开发A.①②③ B.②③④C.①②④ D.①③④(3)与地球土壤相比,月壤()A.富含有机质 B.成分更为复杂C.不含气体成分 D.温度变化更小考向2航天发射与天文观测(2025·河南模拟)北京市百花山国家级自然保护区地处太行山北端,主峰海拔1991米。西北方向是山区,东南方向为北京城区。在晴朗无月的夜间,海拔1000米的天顶区天空背景亮度最暗可以达到21.3星等(星等值越大,天空越暗),海拔2000米的山梁区域可以暗至21.5星等。下表示意冷湖天文台址和百花山国家级自然保护区天空背景亮度(单位:星等)。据此回答(1)~(3)题。名称所在地区无月晴夜天空背景亮度冷湖天文台址青海省海西地区22.00百花山国家级自然保护区北京市门头沟区21.25(1)百花山国家级自然保护区成为北京市天文观测的理想地点之一,主要得益于()A.地广人稀 B.山顶风小C.夜空黑暗 D.空气稀薄(2)与冷湖天文台址相比,百花山国家级自然保护区进行天文观测的主要劣势是()①海拔较低,大气透明度差②纬度较高,观测时间受限③周边城市多,光污染较重④基础设施差,观测设备落后A.①③ B.②③ C.①④ D.②④(3)在晴朗无月的夜间,百花山自低海拔至高海拔观测到的星体亮度变化趋势为()A.逐渐变暗 B.逐渐变亮C.先变亮后变暗 D.先变暗后变亮核心考点2太阳对地球的影响(2025·河南卷,9~10)窗墙比是指建筑某一个立面窗户面积与该立面总面积之比,是影响建筑内采暖、制冷和照明等能耗的重要因素。不同地区基于全年建筑能耗最小来确定最优窗墙比。下图为奥斯陆(59°57′N,10°45′E)、法兰克福(50°07′N,8°37′E)、罗马(41°54′N,12°30′E)南向墙面最优窗墙比下的全年建筑能耗情况。据此回答(1)~(2)题。(1)甲、乙分别代表的城市是()A.罗马、奥斯陆 B.法兰克福、罗马C.罗马、法兰克福 D.法兰克福、奥斯陆(2)甲、丙城市南向墙面的最优窗墙比分别为0.27和0.56。甲城市最优窗墙比小于丙城市的原因是甲城市()A.夏季白昼时间较长,照明能耗较小B.夏季正午太阳高度较大,制冷能耗较大C.冬季降水较多,采暖能耗较小D.年平均气温较低,全年建筑能耗较小【思路点拨】关键信息材料信息:①窗墙比的含义;②三个城市的经纬度位置图表信息:③三地建筑不同项目的能耗思路整合②③→纬度越高,冬季越寒冷,采暖能耗越高;纬度越低,夏季气温相对越高,制冷能耗可能越高。三个城市中,丙采暖能耗最高,对应奥斯陆;甲制冷能耗最高,对应罗马;乙各项能耗相对适中,对应法兰克福;①③→由上题分析可知,甲城市是罗马,丙城市是奥斯陆。罗马纬度低于奥斯陆,年平均气温高,夏季白昼时间较短,夏季正午太阳高度较大,窗户面积大(窗墙比大)会使更多的太阳辐射进入室内,增加制冷能耗,为降低制冷能耗,罗马最优窗墙比应更小易错点拨正确理解窗墙比的概念,窗墙比大,意味着窗户大,反之,窗户小1.影响太阳辐射强度的因素2.全球太阳辐射的时空分布规律3.我国太阳辐射的分布规律从总体上看,从东南沿海向西北内陆逐渐增强。高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。具体分布如图所示:考向1太阳辐射及影响因素(2025·湖北黄冈三模)光伏校园是指在学校建筑或空闲场地上安装光伏发电系统。近些年来,内蒙古鄂尔多斯市新能源产业高速发展,已建设成为我国陆上新能源基地之一。如图示意鄂尔多斯某职业学院实训室屋顶上建设的光伏电站。据此回答(1)~(3)题。(1)确定该学校屋顶固定式光伏面板安装的最佳方位和倾角时,下列要考虑的因素中,与之关联性最小的是()A.地形地势 B.气候条件C.楼层遮挡 D.当地纬度(2)该学校在实训室屋顶架起了大片的光伏面板,其主要作用是()①防止屋顶漏水②调节校园气候③提供绿色电能④辅助学校教学A.①② B.①④ C.②③ D.③④(3)当前我国“光伏校园”推广建设面临的主要困难是()A.用电成本较高 B.投资大、供电不稳定C.环保理念缺乏 D.管理难、辐射强度大考向2太阳活动对地球的影响(2025·河北模拟)2024年是太阳活动高峰年,该年5月11日、10月11日,北京多处观测到极光现象。极光是太阳风进入地球磁场后,受到地球磁场影响,运动方向发生偏转,在地球磁极附近与高层大气中的原子碰撞而产生的发光现象。科学家表示,地球磁极的位置并非不变。如图示意磁北极位置变化。据此回答(1)~(3)题。(1)中纬度地区可观测到极光现象,主要是因为太阳风受到()A.地转偏向力的影响 B.大气环流影响C.地球磁场扰动影响 D.宇宙射线干扰(2)北京在5月和10月分别观测到极光现象的有利条件是()A.黑夜时间长 B.多晴朗天气C.太阳辐射强 D.磁北极南移(3)目前,极光发生频率增高的地区是()A.格陵兰岛 B.东西伯利亚地区C.亚洲中纬度地区 D.加拿大北部地区主题情境探究系列——光伏电站与熔盐塔式光热电站【主题情境】2025年4月25日,国家能源局发布数据显示,2025年一季度,我国风电光伏发电合计新增装机7433万千瓦,累计装机达到14.82亿千瓦,首次超过火电装机。光伏电站以光伏发电系统为主,包含各类建(构)筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。在甘肃省敦煌市光电产业园区,我国企业自主设计建设了全球最高、聚光面积最大的熔盐塔式光热电站。其工作原理是1.2万多面定日镜,围绕着一座高260米的吸热塔。通过远程控制,不同俯仰角度的定日镜会将太阳光辐射到吸热塔上,再通过塔里的熔盐把热量储存下来,推动汽轮机发电。图1为普通光伏电站一角,图2为熔盐塔式光热电站。图1图2【命题探究】探究视角1综合思维——影响光伏发电能力的因素探究问题在光伏电站中,多种因素会影响发电能力。试列举三个因素思考角度可从外部环境因素、光伏组件自身因素及系统设计与安装等角度分析[尝试作答]

[归纳提升]探究视角2综合思维——区域布局光伏电站的条件探究问题结合主题情境,分析敦煌发展光伏发电业的优势条件思考角度可从自然角度、人文角度两个方面进行分析[尝试作答]

[归纳提升]区域布局光伏电站的条件(1)地理位置和气候条件:光伏电站需要选择有充足日照资源的地区,气候条件也需要考虑,避免暴雨、飓风、台风等恶劣气象对光伏发电设备的影响。(2)场地条件:光伏电站需要大面积的空地进行布设,地形和地势要符合设备的安装要求。场地需要具备良好的基础设施条件,如电网接入、道路、水源、通信等。(3)技术条件:光伏电站建设需要具备一定的技术条件,包括太阳能电池板的选用、电站布局、逆变器的选用等。(4)政策支持:国家和地方政府对光伏发电项目有相关政策和补贴支持。(5)环境影响评估:光伏电站建设需要进行环境影响评估,确保项目符合国家环保法规和相关政策。(6)用地管理:光伏发电项目用地需要与国土空间规划相衔接,合理安排用地规模和布局。鼓励利用未利用地和存量建设用地,避免占用耕地和生态保护红线内区域。探究视角3人地协调观——光伏电站对环境产生的不利影响探究问题随着全球能源转型的加速,太阳能光伏发电以“清洁、可再生”的形象迅速普及。然而,在绿色光环之下,光伏发电的潜在问题却常被忽视。光伏电站可能会对环境产生什么不利影响?试举两到三例进行说明思考角度可从光伏电站的建设、运营、退役全周期进行分析[尝试作答]

[归纳提升]光伏电站对环境产生的不利影响(1)光伏电站施工期间对生态环境的影响。①污染影响:施工周期较长,施工期间对周围环境的影响主要包含噪声影响、扬尘影响、废弃物影响以及废水影响等方面。②生态影响:施工过程中,其对生态产生的影响主要体现在水土流失、植被破坏、动植物数量变化以及局部小气候破坏等方面。(2)光伏电站运营期间对生态环境的影响。①污染影响:噪声、光污染、变压器油泄漏对周围环境的影响。②生态影响:光伏板对光照造成间歇遮挡,对植物的光合作用产生影响。(3)光伏电站服务期满后对生态环境的影响。服务期(25年)满后,电场内的建(构)筑物及各种设施器件将全部清理出场,拆除过程中开挖扰动地表,改变原地貌,破坏地表植被,受降水和风的影响,直接形成地表侵