1、第3讲地球的宇宙环境必备知识知识体系学科素养1.天体与天体系统的层次和级别。2太阳辐射及对地球的影响。3太阳活动及对地球的影响。4航天基地的区位分析。1.综合思维：结合材料分析地球上(宇宙中)存在生命的条件及形成这些条件的原因。2地理实践力：观察晴朗夜晚的星空，识别主要天体及特征。3人地协调观：树立正确的宇宙观，保护地球所在的宇宙环境。一、宇宙1概念：是时间和空间的统一体，是运动、发展和变化着的物质世界。2天体(1)概念：宇宙中物质的存在形式。最基本的天体是恒星和星云。(2)常见的天体及其特征天体组成(或举例)特征恒星炽热气体质量庞大，自身能发出光和热星云气体和尘埃物质云雾状，密度小，体积和质
2、量都很大行星金星、地球等本身不发光，沿着固定的近圆形轨道围绕恒星运动的球状天体卫星月球绕行星公转，本身不发光流星体尘粒、固体块与大气摩擦生热而燃烧发光，形成流星彗星冰物质绕太阳运行，体积大，密度很小，具有云雾状的外表；背向太阳的一面有一条很长的扫帚状的彗尾3.天体系统(1)概念：天体之间相互吸引、相互绕转，构成不同级别的天体系统。(2)层次：常见天体系统分为四级。4宇宙范围：人类观测到的宇宙范围在不断扩大，目前已扩大到137亿光年。二、太阳1概况：是太阳系的中心天体，其质量占太阳系总质量的99.86%。在太阳引力作用下，八大行星及其卫星，以及许多小行星、彗星等天体绕太阳运动。2太阳系示意图图中
3、按距离太阳由近及远的顺序：a水星、b金星、c地球、d火星、e木星、f土星、g天王星、h海王星。3太阳辐射(1)能量来源：太阳核心物质的核聚变反应。(2)影响4太阳活动(1)概念：太阳大气层时常发生变化，有时较为剧烈，这些变化统称为太阳活动。(2)太阳大气层的结构：A日冕层、B色球层和C光球层。(3)太阳活动的重要标志：C层上的太阳黑子和B层上的耀斑，其周期平均约为 11年。(4)影响三、地球1普通性(1)从结构特征来看，地球与水星、金星和火星有许多相似之处，都是类地行星。(2)从运动特征来看，地球与其他行星绕日公转的轨道均近似圆形，轨道面几乎在同一平面上，绕日公转的方向都是自西向东。2特殊性(
4、存在生命)太阳光照液态水大气温度提醒天体可分为自然天体(如恒星、行星等)和人造天体(如在太空中运行的人造卫星、宇宙飞船等)。技巧“三看”法巧判天体提醒天体之间要构成天体系统，必须同时具备两个条件，即“二要”：一要相互吸引，二要相互绕转。只吸引不绕转构不成天体系统。辨析总星系宇宙总星系只是宇宙的一部分，不是整个宇宙，宇宙是由银河系和目前人类能观测到的河外星系组成的。拓展特殊天体的运动(1)金星自转方向与其他行星相反，在金星上看，太阳西升东落。(2)哈雷彗星公转方向与八大行星相反。彗尾背向太阳，且离太阳越近彗尾越长。提醒有三种特殊能源的能量不是来源于太阳辐射(1)潮汐能：能量来源于日、月的引力。(
5、2)地热能：能量来源于地球内能。(3)核能：能量来源于发生核变的原子核。辨析太阳辐射强热量丰富太阳辐射强的地方，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；但也由于空气稀薄，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。点拨太阳黑子和耀斑的区别与联系(1)区别：发生的大气层不同。黑子发生在光球层，耀斑发生在色球层。表现不同。黑子是光球层上温度较低、光线较暗的区域；耀斑是色球层上突然增亮的区域，它可以释放出巨大的能量。(2)联系：周期都约为11年；黑子增强的年份也是耀斑频繁爆发的年份；黑子发生的区域之外也是耀斑出现频率
6、最多的区域。注意在太阳系中，大小行星围绕太阳运动具有同向性、共面性和近圆性的特征。所以，地球与其他行星能够互不干扰。方法行星生命存在条件的分析思路太阳对地球的影响【命题情景】阳光动力2号太阳能飞机(如图)，是一架长航时不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机，飞行所需能量完全由太阳能电池提供。2015年3月9日，阳光动力2号太阳能飞机从阿联酋首都阿布扎比起程，开始环球飞行。2016年7月26日早上8时，世界最大太阳能飞机“阳光动力2号”成功降落在阿布扎比机场，完成人类首次太阳能环球飞行壮举！“阳光动力2号”环球航行的起点和终点阿布扎比位于石油资源丰富的中东地区。【问题探究】探究1从区域位置
7、入手，分析阿联酋太阳能资源丰富的原因。区域认知探究2阿联酋石油资源非常丰富，有人却反对阿联酋大力发展炼油业，反对的理由是什么？综合思维探究3世界各国开发核能和太阳能等新能源对中国未来可持续发展所产生的启示。人地协调观提示1.阿联酋位于热带，地处低纬，终年太阳高度角较大，太阳辐射强；受副高控制，降水少，晴天多，日照时数长；沙漠分布广，人烟稀少，污染少，大气洁净度高，太阳辐射强。2阿联酋石油资源非常丰富，炼油工业属于市场指向型工业，产品不便于远距离运输，适合靠近市场布局。当地人口数量少，对石油产品需求量小。阿联酋距离世界主要市场较远，成品油不便于长距离运输，运输成本比原油高。炼油业环境污染较严重，
8、易造成环境污染。3在能源结构方面，中国的能源结构应从以依赖矿物能源为主的单一结构，向多样化转变。在环境方面，要减少矿物能源对大气环境的污染。在经济方面，应从依赖原油进口，实现向石油化工产业的转型，优化产业结构。1太阳辐射的影响因素及分布(1)影响太阳辐射的因素(2)全球太阳辐射的分布规律全球年太阳总辐射量大致从低纬向高纬递减；一般来说夏半年太阳总辐射量高于冬半年太阳总辐射量。(3)中国太阳辐射的分布规律及成因2太阳辐射能的开发和利用(1)太阳辐射对农业生产的影响一般来说，太阳辐射量越大，光照越充足，光合作用就越强，对农业生产越有利。例如，新疆南部绿洲农业发展瓜果、棉花生产，充分利用的就是充足的
9、光照和丰富的太阳能。但是光照充足，太阳辐射强，并不意味着热量充足。比如青藏高原上雅鲁藏布江谷地太阳辐射强，光照充足。但是该地由于地势较高，空气稀薄，大气保温作用差，温度较低，热量不足，成为农业发展的限制性条件。(2)太阳能开发的优缺点优点：能量巨大，是人类可利用的最丰富的资源，取之不尽、用之不竭；分布广泛，地球上处处都有；清洁能源，无污染、无公害。缺点：能量密度太低、利用成本高；受天气影响大、辐射强度的波动也较大。3太阳活动对地球的影响太阳大气层结构及主要活动类型对地球的影响(1)黑子数增多太阳活动强烈地区降水量年际变化影响气候(2)耀斑爆发电磁波进入电离层电离层扰动干扰无线电短波通信(3)太
10、阳活动强烈高能带电粒子高能带电粒子扰乱地球磁场产生“磁暴”现象磁针不能正确指示方向；高能带电粒子冲进两极高空同稀薄大气相互碰撞产生极光(高考全国卷)太阳能光热电站(如图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此回答12题。1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柴达木盆地 B黄土高原 C山东半岛 D东南丘陵2太阳能光热电站可能会()A提升地表温度 B干扰飞机电子导航 C误伤途经飞鸟 D提高作物产量【解题流程】【尝试解答】1.A2.C(2021吉林高三第一次调研)读我国局部年太阳辐射总量图，回答13题。1下列城市中年太阳辐射总量最高
11、的是()A重庆 B上海C北京 D昆明2图示西南部地区年等太阳辐射量线密集，其主要影响因素是()A大气环流 B纬度C地形 D植被3图中所示数值最高的地区，其年太阳辐射总量最高的主要原因是()A海拔高，空气稀薄B纬度较高，日照时间长C深居内陆，多晴天D沿海地区，洋面宽广解析：第1题，由图可知，重庆年太阳辐射总量为8090 kcal/cm2，上海年太阳辐射总量为110120 kcal/cm2，北京年太阳辐射总量为130140 kcal/cm2，昆明年太阳辐射总量为140150 kcal/cm2。第2题，图示西南部地区与同纬度其他地区相比，年等太阳辐射量线更密集，排除B；植被对太阳辐射的影响小，排除D
12、；图示西南部地区年等太阳辐射量线密集，说明该地年太阳辐射总量变化明显，而大气环流在一定范围内变化不大，排除A；该地为四川盆地向青藏高原的过渡地带，地势起伏大，故该地年太阳辐射总量变化的主要影响因素为地形。第3题，地势越高，空气越稀薄，大气对太阳辐射的削弱越少，太阳辐射越强。图中年太阳辐射总量最高值为190200 kcal/cm2。该地位于我国青藏高原地区。该地年太阳辐射总量高的原因是海拔较高，空气稀薄。答案：1.D2.C3.A(2021北京西城区模拟)下图是19852017年太阳黑子数统计图，体现出太阳黑子活动有一定的周期性。据此完成45题。4据图推算下一个太阳黑子活动高峰在()A2015年
13、B2020年C2025年 D2031年5太阳黑子活动高峰时()太阳黑子数量明显增多地球磁场被强烈扰动卫星导航和卫星通信受到干扰全球气候状况趋于稳定A BC D解析：第4题，据图可知，最近的太阳活动高峰出现在2014年前后，再结合太阳黑子活动的周期约11年可推知，下一个太阳黑子活动高峰出现在2025年。第5题，太阳黑子活动高峰时，太阳黑子数量明显增多，地球磁场被强烈扰动，出现“磁暴”现象，无线电短波通信受到干扰，正确；太阳黑子活动高峰时，地球上气候异常的概率会增大，错误。答案：4.C5.A航天基地的区位分析【命题情景】国家安全指挥控制系统(ECU911系统)是整合警察、交通、消防、医疗等7个职能
14、部门的资源，实现对应急事件跨部门、跨地域联合处置。2016年4月16日18时58分，厄瓜多尔西北沿海发生里氏7.8级地震，我国帮助厄瓜多尔打造的国家安全指挥控制系统(ECU911系统)在地震灾害救援中发挥了关键作用，挽救了许多人的生命。基于此，厄瓜多尔希望中国转让空间技术从而开发自己的卫星，研发更适用于本国的安全指挥控制系统。【问题探究】探究1分析说明厄瓜多尔具有卫星发射的独特优势。区域认知探究2厄瓜多尔将在A、B两地中选择一处筹建新卫星发射基地，你认为应选择哪处？请说明理由。综合思维提示1.厄瓜多尔位于赤道附近，纬度低；厄瓜多尔中部地处安第斯山区，海拔高，空气稀薄，云雾少，污染少，大气透明度
15、高，便于卫星跟踪；低纬度或者高海拔地带，地球自转线速度大，卫星发射可获得较大的初速度，节省燃料。2A地：距海近，交通便利，利于物资运输；地形平坦，利于发射场建设；西部靠海，能大幅度降低发射后未燃尽残骸造成意外的概率，安全性好。或B地：海拔高，大气透明度高；距海洋远，水汽少；山区人口少，安全性好。1航天发射基地选址的条件气象条件晴天多、阴雨天少，风速小，湿度低，有利于发射和跟踪纬度因素纬度低，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
16、，有利于大型航天装备的运输安全因素出于国防安全考虑，建在山区、沙漠地区等地广人稀处2.航天器发射时间、方向的选择时间一般选择在晴朗无云的夜晚，便于定位和跟踪观测我国发射时间主要选择在北半球冬季，一是便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收；二是我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域，选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的海况方向一般与地球运动方向一致，向东发射可充分利用自转线速度，节约能源3.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
17、天回收场地选在了内蒙古自治区的中部地区。4我国四大航天基地比较(高考上海卷)“椰林婆娑送天舟”。选择海南文昌作为我国又一个卫星发射基地的重要影响因素是()A纬度 B地貌C水文 D气候【解题流程】【尝试解答】A(2021天津河东区模拟)我国新一代大型运载火箭长征5号在天津制造完成后，拟运至海南文昌航天发射基地进行首次发射。火箭从海南发射场发射后的夹角为19度，而从西昌发射后的夹角为27度，仅仅在校正夹角上，海南航天发射场与西昌发射场相比，节省的燃料就可以让卫星多运行3年。据此回答12题。1选择天津制造长征5号运载火箭的主要原因是()A产业协作条件好 B劳动力成本较低C铁路运输发达 D土地成本较低
18、2与西昌相比，选择文昌作为我国大型航天器发射基地，考虑的主要因素是()A运输能力 B纬度位置C国防安全 D科技力量解析：第1题，我国长征5号大型运载火箭选择在天津制造是因为天津制造业发达，科技水平较高，产业协作条件较好，A对。天津是我国的直辖市，经济相对发达，劳动力成本较高，B错。长征运载火箭转运到海南依靠的是海上运输，不是铁路运输，C错。天津经济较发达，土地成本较高，D错。故选A。第2题，火箭发射与运输能力关系不大，A错。与四川西昌相比，海南文昌纬度较低，地球自转的线速度大，发射火箭所消耗的能源较少，运载能力更强，B对。西昌位于西部山区，文昌位于海岛上，战略纵深较小，所以从国防安全角度来看，
19、文昌不如西昌安全，C错。西昌和文昌的科技水平都不算太高，D错。故选B。答案：1.A2.B3下图是世界某区域略图。读图，完成下题。简述地建设航天发射基地的有利条件和不利因素。解析：根据图示信息，该航天发射基地靠近赤道，纬度低，利于节省发射成本；该地靠近赤道，属于热带雨林气候，人口稀少，且其东部为海洋，因此安全性高。但热带雨林气候区大气对流运动显著，多雷暴天气，发射窗口少。该地位于亚马孙平原沿海地区，地形平坦开阔。答案：有利条件：纬度低，利于节省发射成本；海运便利、地形平坦开阔、人口稀少等。不利因素：天气多变。与太阳辐射相关的等值线图的判读图型概述与太阳辐射相关的等值线图多种多样，常见的有多年平均
20、云量日均值分布图(图1)，年日照时数等值线图(图2)。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有很大的相同性，可以借鉴其他等值线的判读技巧。判读内容分析解决问题读图名、图例明确图像内容、图像所在地区等信息读数值大小确定图中最大值、最小值，求差值，判断大小变化趋势并分析原因。如图1中最大值为7476，最小值为4244，故最大差值为3034。图中区域出现最大值的原因是距海近、水汽充足，多阴雨天气读延伸方向明确等值线的延伸方向，分析原因读疏密程度根据疏密程度分析变化大小及形成原因。如图2中成都以西等值线密集的原因是地势起伏大读弯曲状况明确弯曲状况，根据“凸高值低，凸低值高”判断大小，并
21、分析原因读闭合状况根据数值大小判断高值、低值中心；位于两条不相等的等值线间的闭合等值线，可根据“大于大的，小于小的”进行判断，并分析其原因读分布特征时间分配：一般从季节差异和昼夜差异等方面分析。地区分布：一般是从地区向地区递减(或递增)，或地区多地区少(高考海南卷)能被植物光合作用利用的太阳辐射，称为光合有效辐射(PAR)。下图示意19612007年我国年平均PAR强度的空间分布。据此回答(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【
22、判读流程】文字信息获取光合有效辐射是能被植物光合作用利用的太阳辐射。图表信息获取【尝试解答】(1)D(2)D(2021济宁二模)年日照时数，是指在一年内太阳辐射照射到地面达到或超过120瓦/平方米的各段时间的总和，以小时为单位。下图示意19622012年吉林省年平均日照时数的空间分布和季节分配。据此完成13题。1吉林省西北部地区的年平均日照时数比东南部地区多出600小时以上，这个差额主要来自夏季，其主要影响因素有()纬度位置海陆位置地形状况植被覆盖率A BC D2吉林省冬季和夏季的平均日照时数相差仅5.2%，但是平均气温相差40 左右，与冬、夏温差大无关的因素是()A太阳高度 B昼夜温差C昼夜
23、长短 D季风环流3近几年吉林省中西部地区的年平均日照时数呈总体增加趋势，冬季尤为显著，最可能的原因是()A全球气候变暖 B酸雨强度减轻C森林覆盖率提高 D大气污染减轻解析：第1题，北半球夏季，纬度越高白昼越长，日照时间越长，吉林省西北部地区纬度高于东南部地区，因此夏季日照时数较多；西北部距海较远，受夏季风影响比东南部弱，晴天更多，有效日照时数更长；加上吉林省东南部位于长白山迎风坡，夏季降水多，日照时间较少。因此吉林省西北部地区的年平均日照时数比东南部地区多。第2题，昼夜温差与冬夏温差大没有直接联系，故B正确。北半球冬季，吉林省因纬度高，白昼时间短，太阳高度也较小，距冬季风源地近，因此冬季气温极低；夏季，吉林省因纬度高，昼较长，太阳高度较大，再加上受温暖的东南季风影响，温度较高。第3题，吉林省中西部地区人口、城市密集，冬季燃煤取暖导致大气污染加重，从而降低年平均日照时数。近几年，集中取暖大大减轻大气污染，提高了空气能见度，增加了日照时数，D正确。全球气候变暖是热量条件变化，而非光照增强，A错误；冬季，吉林省降水稀少，酸雨出现较少，B错误；植被覆盖率提高不会引起太阳辐射增强，C错误。答案：1.A2.B3.D
