新人教版高考地理一轮复习第一章宇宙中的地球第3讲地球的宇宙环境太阳对地球的学案

第3讲　地球的宇宙环境、太阳对地球的影响

一、地球在宇宙中的位置

1．宇宙的物质性——天体

(1)类型：恒星、星云、行星、卫星、流星体、彗星等。

(2)最基本的天体：恒星和星云。

2．宇宙的运动性和层次性——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：

可观测宇宙

二、行星地球

1．普通性

(1)八颗行星

(2)运动特征

(3)无论是从距日远近、自身的体积，还是从公转方式来看，地球都只是太阳系中一颗普通的行星。

2．特殊性

地球上具有适宜高级智慧生命生存和繁衍的温度、水、大气等条件，是八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球。

三、太阳对地球的影响

1．太阳概况

太阳是一颗巨大、炽热的气体星球，其主要成分是氢和氦，表面温度约为6 000 K。

2．太阳辐射

(1)概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量的现象。

(2)能量来源：太阳内部的核聚变。

(3)太阳辐射对地球的影响

①为地球提供光和热。

②维持地表温度，是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。

③为人类生活、生产提供能量，如煤、石油、太阳灶、太阳能热水器、太阳能光伏电站等。

④使得许多自然地理现象呈现纬度地带的差异。

3.太阳活动

(1)太阳大气层及太阳活动

(2)太阳活动对地球的影响

技法　判断一个物体是否为天体的方法

一看位置：它是不是位于地球大气层之外，独立存在于宇宙中。进入地球大气层或返回地面的物体不属于天体，如飞机、待发射的人造地球卫星等。

二看实质：它是不是宇宙间的物质，自然现象不属于天体，如流星现象(下图所示)。

三看运转：它是否在一定的轨道上独自运转。依附在其他天体上运行的物体不属于天体，如在火星上考察的火星车就不是天体。

点拨　天体的类型多种多样

点拨　太阳系八颗行星的分布图

拓展　地内行星和地外行星

(1)地内行星是指地球轨道以内的行星，即水星、金星。这两颗行星有凌日现象。

(2)地外行星是指地球轨道以外的行星，即火星、木星、土星、天王星和海王星。这五颗行星会发生冲日现象。

拓展　常见的天象

(1)冲日现象指地外行星运行到与太阳、地球一条直线上，且位于太阳与地球连线的延长线上。冲日时行星最亮，也最适宜观测。如下图：

(2)凌日现象指地内行星运行到与太阳、地球一条直线上，且位于太阳与地球之间。在地球上可以看到一个小黑圆点在日面上缓慢移动。如下图：

拓展　能量来源于太阳辐射的能源

拓展　太阳辐射有利有害

太阳辐射虽然对地球具有巨大的正面影响，但也有一些负面作用，如太阳辐射中适量紫外线能起到杀菌消毒作用，而过量的紫外线会危害地球生物等。

点拨　太阳辐射强的地方，热量不一定丰富

青藏高原海拔高，空气稀薄，晴天多，太阳辐射强，光照充足；但空气稀薄，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。

技法　太阳活动的周期

太阳活动的周期指太阳活动极大(极小)年到下一次太阳活动极大(极小)年的时间间隔，而不是从太阳活动极大年到极小年的时间间隔。太阳活动周期平均约11年，如下图所示：

提醒　理解太阳活动对地球影响的注意事项

(1)太阳活动对无线电短波通信和地球磁场的影响在白天较强。

(2)极光现象出现在高纬度地区冬半年的夜晚。

(3)耀斑和日冕物质抛射均与无线电短波通信中断、磁暴和极光产生有关，但无线电短波通信的中断和磁暴主要是受耀斑的影响，极光主要是受日冕物质抛射的影响。

　地球是太阳系中一颗特殊的行星

【命题情景】

美国国家航空航天局(NASA)报道，一个国际研究团队仔细分析NASA火星勘测轨道飞行器(MRO)的观测数据后发现，火星南部艾瑞达尼亚海(Eridania)存在大约37亿年前形成的大量海底热液沉积物，或为研究地球生命起源提供重要线索。

【问题探究】

探究1　根据材料及相关知识，你认为火星上可能存在生命吗？为什么？[综合思维]

探究2　火星适合生命存在的外部条件主要有哪两个方面？[综合思维、区域认知]

探究3　为解决地球上日益恶化的人口、资源与环境问题，人们曾提出移民月球的构想，要想把这一想法变成现实，你认为应重点解决哪几方面的问题？[人地协调观]

[提示]　1.可能。因为火星上有液态水，液态水是生命存在的关键条件。

或不可能。因为发现的是水合盐类，不是真正的液态水，同时没有适合生物呼吸的大气条件，气温也比较低。(回答其中一种观点即可)

2．安全的宇宙环境和稳定的太阳光照。

3．①解决昼夜温差大的问题，控制合适的温度；②寻找或解决生存用水问题；③通过氧气的制造和存储、运输，保证氧气的供应。

地球存在生命的条件

地球具备生物生存和繁衍的条件，这与其外部环境和自身条件有密切关系。

(1)安全的宇宙环境

(2)有利的自身条件

主要是指适宜的温度条件、适合生物生存的大气条件和液态水的存在。

“四看”法分析行星存在生命的思路

2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。此次发射的“天问一号”探测器，由长征五号遥四运载火箭送入地火转移轨道，将在飞行约7个月后抵达火星。经历火星捕获、火星停泊后，着陆巡视器将与环绕器分离，进入火星大气。着陆巡视器成功着陆后，火星车驶离着陆平台，搭载的科学载荷开机，开始火星表面巡视探测。读下表，结合所学知识，完成1～2题。

1.在八大行星中，人类首选火星作为探索生命起源和进化的行星，主要是因为火星与地球上的一些地理现象很相似，主要表现为(　　)

①火星和地球上的温度都有利于生命起源和发展

②火星、地球自转周期都比较适中

③火星、地球与太阳的距离都比较适中

④火星和地球都被厚厚的大气层所包围

A．①②③④　　　　　　　　 B．①②③

C．②③   D．③④

2．液态水的存在是地球生命起源和发展的重要条件之一，下列叙述中与地球“液态水的存在”有密切关系的是(　　)

①地球的质量和体积适中

②地球上自转和公转周期比较适中

③地球上的大气层白天对太阳辐射有削弱作用，晚上对地面有保温作用

④地球与太阳的距离比较适中

A．①②③   B．①②④

C．①③④   D．②③④

【解题流程】

【尝试解答】　1.C　2.D

来自欧洲的天文学家宣称，他们在太阳系外距离地球20.5光年以外的太空发现了一颗与地球颇为相似的行星，并认为这颗行星可能适合孕育生命。据此回答1～3 题。

1．该行星适合孕育生命的内部条件应该主要包括(　　)

①温度适宜  ②有液态水

③合适的大气层  ④宇宙环境安全、稳定

A．①②③   B．①②④

C．②③④   D．①③④

2．地球上温度适宜主要取决于(　　)

①日照条件稳定

②日地距离适中

③地球的质量和体积适中

④地球自转周期适中

A．①④   B．②③

C．①③   D．②④

3．太阳系八颗行星中，地球的特殊性是(　　)

A．有稳定安全的宇宙环境

B．体积和质量与其他行星区别较大

C．公转轨道近圆

D．适于生物生存和繁衍

解析：第1题，结合地球存在生命的条件分析，该行星适合孕育生命的内部条件主要包括适宜的温度、存在液态水、适合生物呼吸的大气，故①②③正确；而稳定安全的宇宙环境属于外部条件，故④错误。第2题，地球与太阳的距离适中，以及地球适中的自转周期，使地球表面有适宜生命过程发生和发展的温度条件，故②④正确。第3题，地球之所以特殊，是因为在太阳系的八颗行星中，地球是唯一一颗适合生物生存和繁衍的行星。

答案：1.A　2.D　3.D

　航天基地的区位分析

【命题情景】

材料一　2020年9月15日9时23分，由中国航天科技集团一院研制的长征十一号运载火箭，在黄海海域采用“一箭九星”方式，成功将吉林一号高分03组卫星送入535千米的太阳同步轨道。2020年4月，选址在山东海阳市的东方航天港项目开工建设。

材料二　图1为我国四大航天发射基地分布图，图2为我国飞船返回舱返回基地——内蒙古四子王旗。

【问题探究】

探究1　根据酒泉卫星发射场所处的位置，试说明该卫星发射场附近的自然环境特征及其对航天发射的影响。[综合思维]

探究2　试分析海南文昌航天发射场的区位优势。[区域认知]

探究3　试分析飞船返回舱着陆场的有利条件。[综合思维]

探究4　说明海上移动发射的优点。[综合思维]

[提示]　1.自然环境特征：地势平坦，气候干燥，晴天多，大气能见度高；地处西北地区，多大风和扬沙等天气。影响：晴天多，能见度高，便于卫星的发射和跟踪；大风和扬沙天气多，不利于卫星发射，并危害航天发射设备等。

2．纬度低，自转线速度大，可提高火箭运载能力和节省能源；海运便利廉价，有利于运输大型火箭；三面临海，安全性高，有利于火箭残骸安全坠落。

3．当地人烟稀少；温带大陆性气候，晴天多，空气能见度高；地形平坦开阔。

4．航天器可充分利用赤道上地球自转的附加速度，从而节省运载火箭的燃料；对地静止轨道卫星可直接入轨，无需耗用卫星所携带的燃料进行变轨；方便选择发射区和入轨航区；增加发射卫星的灵活，可根据卫星运行轨道的要求选择最适宜的发射位置。

1．航天发射基地选址的条件

2.航天器发射时间、方向的选择

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。我国的航天回收场地选址在内蒙古自治区的中部地区。

4．我国主要航天发射基地

(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

1．阅读图文材料，完成下列要求。

继甘肃酒泉等卫星发射中心建成之后，我国第四个卫星发射中心于2014年10月在文昌建成。下图示意文昌卫星发射中心位置。卫星发射中心的选址需考虑纬度、交通、发射安全性等因素，而卫星发射窗口则是允许运载火箭发射的时间范围，其宽窄受发射地的气象气候条件等影响。2016年11月3日20时43分，中国第一代运载火箭长征五号在文昌发射成功。长征五号运载火箭是我国目前起飞质量最大、箭体结构最大的运载火箭。

(1)简述在文昌建设卫星发射中心的区位优势。

(2)从气象气候条件方面分析文昌卫星发射中心发射窗口“窄”的原因。

解析：(1)根据所学知识，海南文昌位于低纬度，自转线速度大，利于节约燃料，降低发射成本；读图，文昌距离港口较近，海洋运输运载量大，适宜运输大型设备，同时运输成本低；海南为岛屿，人口较少，火箭残骸的影响小；有较大的发展空间。(2)由材料可知卫星发射窗口的宽窄受发射地的气象气候条件的影响。海南文昌纬度较低，气温高，蒸发量大，靠近海洋水汽较多，强对流天气以及云雾较多；文昌为热带季风气候，年降水量大，雨季长，夏秋季节易受台风灾害的影响。

答案：(1)纬度低，可充分利用地球自转速度，节约发射成本；靠近港口，可运输大型设备且运输成本低；三面环海，射向宽，可最大限度降低火箭航区和残骸落区安全隐患；地广人稀，可发展空间大、建设成本低等。

(2)多雷电、强降雨等天气；湿度大，云雾多，能见度偏低；地处热带季风气候区，靠近海洋，雨季长；容易受台风等灾害影响。

2．阅读材料，回答下题。

材料　甲地是美国乃至世界著名航天发射基地。

分析甲地成为美国乃至世界著名航天发射基地的原因。

解析：航天发射基地一般布局在纬度较低、交通便利的地方，甲地纬度低，地球自转线速度大，海上交通方便，有利于大型运载火箭的运输，大型运载火箭各级落区都是海洋，没有国土污染，所以成为美国乃至世界著名航天发射基地。

答案：纬度低，地球自转线速度大；射向多，射向范围大；临海，交通方便，有利于大型运载火箭的运输；安全性好，大型运载火箭各级落区都是海洋，没有国土污染。

　太阳对地球的影响

【命题情景】

甘肃省是我国太阳能资源最丰富的省区之一，但太阳能资源开发利用率偏低，目前该省正在加大太阳能资源的开发力度。下图为甘肃省太阳辐射[单位：kW·h/(m2·a)]分布示意图。

【问题探究】

探究1　简述甘肃省太阳能资源分布特征。[区域认知]

探究2　分析甘肃省太阳能资源丰富但开发利用率较低的原因。[综合思维]

探究3　说明甘肃省加大太阳能资源开发力度对该地产生的积极影响。[人地协调观]

[提示]　1.分布不均；西北部太阳能资源丰富；东部、东南部太阳能资源相对匮乏。

2．太阳能资源丰富的原因：该省位于中纬度地区，夏季太阳高度较大，白昼时间长；属于温带大陆性气候，降水少，晴天多，日照时间长；地形以山地、高原为主，海拔高，空气稀薄，大气透明度高。

开发利用率低的原因：常规能源丰富；基础设施不完善，开发难度大；经济不发达，人口、城市较少，能源需求小；资金短缺，科技水平较为落后。

3．有利于生态环境的保护；有利于加强基础设施建设；提供丰富能源，促进社会经济发展；增加当地就业机会，提高周边居民收入。

1．影响太阳辐射的因素及分布

(1)影响太阳辐射的因素

(2)中国太阳年辐射量空间分布及成因图示

2．太阳活动对地球的影响

(高考全国卷Ⅰ)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1～2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.A　2.C

(2021·呼和浩特高三检测)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1962－2012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1～3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(　　)

①纬度位置　　　　　　　②海陆位置

③地形状况  ④植被覆盖率

A．①②③   B．①②④

C．①③④   D．②③④

2．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，夏季，纬度越高昼越长，日照时数越多；吉林省西北部距海较远，晴天更多，有效日照时数更长；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；夏季两个区域的植被覆盖率差不多。故选A。第2题，昼夜温差与年较差没有直接联系。冬季纬度越高昼越短，太阳高度角越小，离冬季风源地越近，导致温度越低；夏季纬度越高昼越长，再加上受温暖的东南季风影响，温度较高。故选B。第3题，注意题干信息“冬季尤为显著”，表明该要素具有明显的季节性变化，且该要素能在冬季影响太阳有效辐射量。吉林省冬季气候寒冷，取暖燃煤排放的废气较多，污染严重，而集中取暖可以大大缓解大气污染，提高空气能见度，增加日照时数，D正确。

答案：1.A　2.B　3.D

2018年8月12日发射的帕克太阳探测器被称为“触摸太阳的勇士”。读2018年11月8日帕克在穿越太阳日冕层时拍摄的照片，回答4～5题。

4．下列太阳活动出现在日冕层的是(　　)

A．黑子   B．日珥

C．日冕物质抛射   D．耀斑

5．帕克太阳探测器在飞掠太阳的过程中受到影响，几周后才开始将数据传回地球。帕克受到的影响最有可能是　(　　)

A．高温改变飞行速度

B．极光影响飞行方向

C．地球磁场遭受扰动

D．卫星通信受到干扰

解析：第4题，太阳黑子是出现在光球层上的太阳活动；耀斑是出现在色球层上的太阳活动；日珥是出现在色球层上的太阳活动；日冕物质抛射是出现在日冕层上的太阳活动。C正确。第5题，高温不会改变探测器的飞行速度；极光主要发生在地球南北两极；地球磁场受干扰与帕克太阳探测器在飞掠太阳的过程中受到影响无关；探测器通过电磁波将数据传回地球，太阳活动会干扰电磁波通信。D正确。

答案：4.C　5.D

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似性，可以借鉴其他等值线的判读技巧。

(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1961－2007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

【判读流程】

文字信息获取

能被植物光合作用利用的太阳辐射，称为光合有效辐射(PAR)。光合有效辐射(PAR)数值越大，说明植物光合作用合成的有机物越多，农作物产量越大。

图表信息获取

【尝试解答】　(1)D　(2)D

(2021·华南师大附中高三月考)下图中左图为我国某省年太阳辐射总量(单位：兆焦耳/米2)分布图，右图表示该地区某地理要素的分布示意图。读图，回答1～3题。

1．右图中的等值线最可能表示(　　)

A．年降水量等值线   B．年日照时数等值线

C．≥10 ℃年积温等值线   D．等高线

2．两图中的等值线存在较强的相关性，主要表现为(　　)

A．年降水量越多，年太阳辐射总量越大

B．年日照时数越长，年太阳辐射总量越大

C．积温越高，年太阳辐射总量越大

D．海拔越高，年太阳辐射总量越大

3．导致图中甲、乙两地等值线数值差异明显的共同因素是(　　)

A．纬度位置   B．海拔

C．年降水量   D．年蒸发量

解析：第1题，图示为山东半岛，属于半湿润地区，降水量介于400～800 mm之间，该区域≥10 ℃年积温在4 000 ℃左右，山东半岛平均海拔低于200 m，所以B正确。第2题，结合上题，左图为年太阳辐射总量图，右图为年日照时数等值线图，年日照时数越长，年太阳辐射总量越大。第3题，影响太阳辐射总量的因素有纬度位置、海陆位置、地势和天气等；影响年日照时数的因素有天气、昼长等。降水量多、阴雨天多，年太阳辐射和年日照时数少；降水量少、晴天多，年太阳辐射和年日照时数少，所以C正确。

答案：1.B　2.B　3.C

(2021·保定月考)下图为我国部分地区某地理事物等值线分布图，读图完成4～5题。

4．该等值线表示的地理事物最可能是(　　)

A．海拔(单位：m)　　　　 　 B．≥10 ℃积温(单位：℃)

C．年日照时数(单位：小时)   D．年总蒸发量(单位：mm)

5．西南部的和田地区数值较低，其主要原因是(　　)

A．受湿润气流影响，阴雨天较多

B．工业排放大量废气，雾霾严重

C．植被破坏，沙尘天气多

D．纬度较低，太阳高度大

解析：第4题，从图中可以看出，该地区为西北地区，在天山西侧的伊犁地区，等值线数值小，在干旱的沙漠地区等值线数值大，则可推出表示的地理事物最可能是年日照时数，所以C正确。第5题，西南部的和田地区数值较低，其主要原因是植被破坏，沙尘天气多，故选C。

答案：4.C　5.C