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1、2019高三地理一轮复习讲稿（第4讲）常德市七中 罗瑾 编地球的宇宙环境基础知识梳理与整合地球的宇宙环境天体系统及其层次结构总星系河外星系银河系其他恒星系统太阳系其他行星系统地月系宇宙中的各种天体分布不均匀，在万有引力和永恒运动的维系下，组成多层次的天体系统太阳系的组成及其成员中心天体：太阳绕转天体行星地内行星：水星、金星地外行星：火星、木星、土星、天王星、海王星巨行星：木星、土星远日行星：天王星、海王星矮行星：冥王星、谷神星、卡戎星、齐娜星小天体：小行星、彗星、流星体、行星际物质卫星：水星和金星没有卫星，木星的卫星最多地球既普通又特殊 在太阳系行星中，就外观和所处位置而言，地球是一个普通的行
2、星 地球又是一个特殊的行星，因为地球是太阳系唯一有生命存在的行星 地球有生命存在的基本条件充足的水分恰到好处的大气厚度和大气成分适宜的太阳光照和温度范围太阳辐射及其对地球的影响太阳辐射的波长范围及其分区：0.154微米，分为可见光区、红外光区和紫外光区。太阳辐射能50%集中在可见光区太阳辐射对地球的影响太阳辐射是大气运动、水循环的主要能源太阳辐射是植物光合作用的能源，而光合作用是农业生产的基础，是矿物能形成的前提。太阳辐射本身和大气运动、水循环为人类工农业生产提供能源太阳活动及其对地球的影响主要活动类型及其所在位置：黑子光球层，耀斑、日珥色球层，太阳风日冕层。黑子和耀斑的活动周期约11年对地球
3、的影响对气候的影响：活动高峰年，激烈天气现象多对树木和农作物的影响：高纬度的乔木年轮疏密有明显的11年周期性，太阳活动极大年作物增产对无线电通讯和宇航器的影响：产生磁暴现象，影响短波通讯，干扰电子设备，威胁航天器安全在极地地区产生“极光”名师点拨一、冥王星为什么会被降级北京时间2006年8月24日晚上9点20分，国际天文学联合会大会(IAU)(在捷克首都布拉格召开)投票5号决议，部分通过新的行星定义，冥王星被排除在行星行列之外，而将其列入“矮行星”。“行星”指太阳系中的“漫游者”。近千年来，人们一直认为水星、金星、地球、火星、木星和土星是太阳系中的标准行星。19世纪后，天文学家陆续发现了天王星
4、、海王星和冥王星，使太阳系的“行星”变成了9颗。不过，新的天文发现不断使这一传统的结论受到质疑。天文学家先后发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处：处在距离地球40亿公里的太阳系边陲地带，是太阳系中离太阳最远、质量最小的一颗行星。而且冥王星所处的轨道在海王星之外的太阳系外围地带，这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。随着天文观测上的新发现和理论上的深入，人们对太阳系的结构有了更好的了解，而近年来受到越来越多质疑的冥王星的“身份”问题，给如何在明确和一致的框架内处理新发现的若干太阳系天体的分类和命名带来了困难。据IAU大会的最终决议，新定义的“行星”是指围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚
5、体力而使天体呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。这些天体包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都是在1900年以前被发现的。而与行星同样具有足够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体称为“矮行星”，其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体被统称为“太阳系小天体”。据此，太阳系只剩下八大行星，而冥王星因不符合新的行星定义而失去了行星资格，成为“矮行星”一族。二、“水星凌日”与“火星冲日”地内行星（水星、金星）运行到日、地之间，处于同一条直线上，而产生的“同升同落”的天文现象叫“凌日”。地外行星（火星、木星、土星等）运行到日、地连线上，而产生的“此升彼落
6、”的天文现象叫“冲日”。三、地球有生命物质存在的基本条件地球是太阳系中唯一一颗有生命物质存在的行星，既有其外部因素，也有其本身的内部因素。1.地球所处的宇宙环境条件地球与太阳二者的关系地球所处的宇宙环境在漫长的年代里一直比较稳定，太阳的光和热是地球上一切生物赖以生存和人类活动的源泉。地球与其他大小行星同太阳三者的关系地球及其他大小行星绕日公转，不仅公转方向一致(由西向东)而且公转轨道面几乎在同一平面上，所以大小行星各行其道，互不干扰碰撞，地球运行比较安全。2.地球本身具有的条件适于生物生存的条件原 因适宜的温度(地表平均气温15)日地距离适中，地球距太阳不远不近；地球不停地自转，昼夜交替周期不
7、长不短有以氮、氧为主的适合生物呼吸的大气地球体积和质量适中，其引力可以吸住大气，且大气压强适中有液态水地球表面温度处于0100间，水可以液态状态存在。四、太阳活动、太阳辐射及其对地球的影响1.太阳活动的主要类型概 念周期特 点黑 子光球上一些暗黑的斑点11年实际并不黑，只是温度比太阳表面其他地方低，其多少和大小可作为太阳活动强弱的标志耀 斑色球上出现的一块突然增亮增大的斑块是太阳活动最激烈的显示太阳风日冕层许多带电粒子运动速度超过350千米/秒，能摆脱太阳的引力飞向宇宙空间，形成带电粒子流。速度很大，到达地球时受地球磁场影响，偏向极地上空，在那里撞击高层大气，使大气电离产生发光现象“极光” 2
8、太阳活动对地球的影响（1）对气候的影响：与降水有一定的相关性。太阳活动高峰年，激烈天气现象多，诱发干旱、洪涝、台风、雷暴、酷热、寒潮等自然灾害，并可危害人类健康，甚至出现瘟疫等。据统计，有些地方降水量的年际变化与黑子活动有关，见右图：降水量的年际变化与太阳黑子相对数的年变化有相关性，不同地区、甚至同一地区的不同时期相关性并不完全一致，如12测站两者全部为正相关，22测站两者全部为负相关，36测站1910年前时段内呈负相关，1910年后时段内是正相关。（2）对地球电离层的影响：扰乱电离层，影响无线电短波通讯，干扰电子设备，威胁航天器安全。大耀斑发生时射出的高能量质子，对航天活动有极大的破坏性，如
9、对卫星上的仪器、太阳能电池有破坏作用。（3）对地球磁场的影响：带电粒子流使地球磁场扰动，产生磁暴现象，使磁针剧烈颤动，不能正确指示方向，影响飞机、航天器的导航系统。（4）对树木和农作物的影响：高纬度的乔木年轮疏密有明显的11年周期性。（5）激发高层大气，在两极地区产生极光现象。3太阳辐射的波长范围和分区（1）太阳辐射的波长范围在0.15 微米之间，分为三个光区（如下左图），从图上可见太阳辐射能量主要集中在波长较短的可见光区，此外红外区的能量也较多，紫外区的能量最少。8.24（2）太阳常数：在满足三个条件的情况下，1个平方厘米的面积上，在1分钟内所得到的太阳辐射能量，数值为8.24焦耳/平方厘米
10、分钟。这三个条件是：在地球大气上界，在日地平均距离条件下，垂直于太阳光线（如上右图所示）。4我国太阳年辐射量的分布特点及其产生原因(1)影响太阳年辐射总量的因素：纬度因素，低纬度的太阳高度角大，获得的热量多；天气、气候因素，气候干旱，晴天多，获得的太阳辐射总量多；地势高低，地势高峻，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射量多。(2)我国太阳能资源的时空分布差异较明显，高值和低值的中心都处在北纬2235之间，高值的中心在青藏高原，低值的中心在四川盆地。北纬3040地区，随纬度增高太阳辐射能增加。而北纬40以北，由东向西太阳辐射能逐渐增加。(3)青藏高原能成为太阳辐射的高值中心，
11、主要是因为：海拔高，空气稀薄，空气中含尘埃物质较少，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。晴天较多，日照时间较长。(4)我国西北地区太阳能丰富的主要原因是：深居内陆，距海遥远，阴雨天少，晴天多，纬度较高，夏季日照时间较长。 (5)四川盆地成为低值中心的原因：盆地地形，水汽不易散发，空气中含水汽多，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。我国太阳能资源较丰富的地区与同纬度的其他地区相当甚至超过其他地区，其中青藏高原南部接近世界上太阳能最丰富的撒哈拉地区。而四川盆地则是同纬度中太阳能最不丰富的地方。四、宇宙资源的开发和利用1. 主要宇宙资源资源类型特 点开发
12、利用资源空间资源辽阔、高真空、强辐射、失重观测并大量收集地球的各种信息进行各种科学实验发展太空工厂基因突变、太空育种太空制药、芯片太阳能资源取之不尽，用之不竭，清洁，稳定，不受天气干扰。研究最大限度地加以利用设想将太阳能转化为电能向地球输送矿产资源在月球、其他大行星和小行星上分布广泛、富含地球上稀缺的矿种(如3He)开展太空采矿业设想将小行星牵引到月球或陨落在地球上的指定地点进行冶炼2探测宇宙的意义 （1）促进科学的发展：航天技术是高科技技术、多种科学技术的结晶，是现代科学技术史上的一次跃进，而航天活动的开展又是人类认识自然、利用自然的一次质的飞跃，从而把科学推向新的前沿。 （2）经济效益：开
13、发宇宙资源包括空间资源、太阳能资源和矿产资源，解决地球上的资源危机，推动科技的进步； （3）社会效益；对促进国际社会文明进步、科学文化的发展，一个国家综合国力的增强和国际地位的提高，以及促进人类社会生活的现代化都有重大作用。（4）综合效益：利用卫星进行空间通信、气象观测、寻找资源、预测灾情、军事侦察等，从中获得许多实际利益，更为人类扩大活动领域和生存空间提供了可能性。3航天基地选择的条件（1）尽量选择纬度较低的地区。纬度低，自转线速度较大，可充分利用地球自转的惯性，节省燃料和成本，如美国的肯尼迪（28N），库鲁（5N）（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）尽量选择恶劣
14、天气少，天气晴朗，大气污染轻、透明度高的地区，有利于跟踪。（4）交通条件便利。（5）国防安全：山区、沙漠地区，地广人稀的地区。我国已建的三大航天发射中心（太原、酒泉、西昌）和正在建设的海南航天发射基地分别满足上述哪些条件?4航天器返回基地选择的条件（1）船将从这个地区上空多圈次通过；（2）地势平坦开阔, 地表要足够坚硬，无大片森林，无大河湖泊人烟稀少 （3）气象条件良好，以晴朗天气为主,少雨少风，能见度高（4）当地人烟稀少，我国从“神州一号”到“神州七号”以及“嫦娥一号”，每次返回的主着陆场都选在内蒙古的四子王旗，这是为什么？5航天发射窗口 “发射窗口”是指运载火箭发射时比较适合的一个时间范围。这个范围的大小也叫发射窗口的宽度。宽度有宽有窄，宽的以天计算，窄的只有几十分钟甚至几分钟。它是根据地面观察、发射距离、气象条件等需要，建立一个数学模型，输入相应数据，再经过精密计算推导出来的。不同的航天器，对发射窗口的选择条件是不同的。（1）为了方便地面观测运载火箭进入轨道前几分钟里的运行状况，要求火箭在天空较暗的背景里呈现明亮的金属反光箭体，其发射窗口应选择在傍晚。（2）向火星发射探测器，发射窗口每两年零一个月才有一次选择机会，窗口宽度可达两个月，主要原因是地球与火星会合周期影响。（3）2019年许多国家发射了火星探测器，其主要原因是火星与地球距离较近，处于大冲位置。第 4 页
