太陽、月球與地球的關(guān)系教案示例一

1、教學(xué)目的1.認(rèn)識這三個天體之間的關(guān)系2我們在平時能看到日食，日環(huán)食，月食，月相的變化，太陽黑子等都反應(yīng)了這三者之間的變化。教學(xué)內(nèi)容一、太陽輻射對地球的影響1太陽輻射能量來源于太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)2介紹太陽輻射這個新能源二、太陽活動對地球的影響1太陽外部的大氣層位置太陽活動周期光球1由里到外黑子八-J年色球耀斑年日冕太陽風(fēng)2太陽活動對地球的影響對地球氣候的影響對地球電離層的影響對地球磁場的影響（在課堂上閱讀從網(wǎng)上復(fù)制的資料說今年是太陽活動極大年，）太陽熱情沒完沒了：耀斑剛?cè)ッ岫从謥硖柕摹盁崆椤彼坪鯖]完沒了。今天上午，我國上空電離層再次遭到太陽的“干擾”，部分地區(qū)短波通信中斷。從今天零時起，滿洲

2、里、長春、北京、蘭州、烏魯木齊等地相繼發(fā)生中型電離層干擾現(xiàn)象。滿洲里到河南新鄉(xiāng)的短波通信電路從6時起逐漸受到影響，8時到12時30分左右，整個短波通信中斷，13時起通信逐漸恢復(fù)。青島到新鄉(xiāng)的短波通信在8時到11時30分也全部中斷，12時30分起開始恢復(fù)。中國電波傳播研究所索玉成高級工程師說，引起這次干擾的“罪魁”是日面上的冕洞現(xiàn)象。冕洞和耀斑、暗條等一樣，是太陽的一種活動形式。和耀斑一樣，當(dāng)日面出現(xiàn)冕洞現(xiàn)象時，也會拋射帶電粒子流，從而影響地球電離層。和耀斑不一樣的是，無論是在太陽活動峰年還是在低年，冕洞現(xiàn)象都可能存在，而且往往壽命較長，短則半月，多則超過一年。由于太陽自轉(zhuǎn)一次需要27天，因此，

3、長壽命的冕洞就可能以27天左右的周期對地球造成循環(huán)“干擾”。據(jù)悉，隨著太陽活動峰年的到來，我國有關(guān)機(jī)構(gòu)正在加緊對太陽活動所造成的電離層干擾進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)報。進(jìn)入6月以來，我國境內(nèi)短波通信等技術(shù)系統(tǒng)已多次遭太陽“干擾”，多為耀斑所為。風(fēng)暴來自太陽劉亞東(7/3109:20)我們的太陽正處于活動高峰期。2000年7月14日20時，中國風(fēng)云二號衛(wèi)星和風(fēng)云一號衛(wèi)星的空間粒子監(jiān)測儀，記錄到本次太陽活動周期中迄今最強(qiáng)烈的一次太陽風(fēng)暴。16日，太陽風(fēng)暴抵達(dá)地球。中國北方地區(qū)從零時起，南方地區(qū)從5時起，電離層的部分臨界頻率急劇下降或被嚴(yán)重遮蔽，直到不見回波。與此同時，地磁指數(shù)也發(fā)生劇烈變化。雖然太陽風(fēng)暴的侵?jǐn)_已

4、于當(dāng)日20時至24時左右在我國陸續(xù)結(jié)束，但直到2005年，本周期的太陽活動仍隨時可能給人類的生產(chǎn)生活制造麻煩?！疤栙|(zhì)子事件”在11年的周期里，太陽活動處于高峰時，太陽黑子出現(xiàn)得最為密集和頻繁。這時，太陽噴射的大量質(zhì)子、電子、a粒子和重離子等高能帶電粒子不斷沖擊地球，形成所謂的太陽風(fēng)暴。太陽風(fēng)暴，專家稱之為“太陽質(zhì)子事件”。它可以給地球造成各種破壞，從鴿子的定向到通訊衛(wèi)星和電網(wǎng)的運(yùn)行。太陽風(fēng)暴當(dāng)然不是什么新鮮事。但這個古時令人感到困惑、恐懼和好奇的自然現(xiàn)象，越來越變成現(xiàn)代社會一個嚴(yán)重的問題。美國國家海洋大氣局的專家們1996年預(yù)言，新千年的這次太陽活動高峰給地球造成的混亂，在程度上雖不及曾記錄

5、到200多個太陽黑子的1958年，但其活動強(qiáng)度卻可能成為過去130年里最大的兩、三次之一。11年前的上一次太陽活動高峰讓我們看到，惡劣的太陽氣候具有怎樣的破壞力。1989年3月的一個深夜，英國哥倫比亞和加拿大安大略的射電天文望遠(yuǎn)鏡設(shè)施的記錄儀指針突然打滿刻度，警報器令人心驚肉跳地響起。天文學(xué)家迅速而準(zhǔn)確地找出原因：幾分鐘前，在15億公里以外，太陽磁場朝著地球釋放了一陣巨大的能量，就像是一次太陽熱帶風(fēng)暴。他們來不及更多地思考，立即向加拿大和美國政府機(jī)構(gòu)報告，在未來36至48小時內(nèi)，太陽風(fēng)暴的下一波，即充斥著激發(fā)態(tài)遜原子粒子的氣體云，將抵達(dá)地球。一點(diǎn)兒不錯。3月13日一早，太陽風(fēng)暴如期抵達(dá)地球。在

6、外層空間，因吸收熱量而膨脹的大氣把衛(wèi)星擠出原位。幾秒鐘內(nèi)，太陽的過剩能量洶涌澎湃地穿過上北半球的輸電線。斯德哥爾摩的燈光顫抖。多倫多的防盜報警器一片尖嘯。魁北克的輸電系統(tǒng)遭受重創(chuàng)。在該省大部分地區(qū)，冰箱不再哼鳴，時鐘停止擺動。太陽風(fēng)暴的巨大影響擴(kuò)散到更遠(yuǎn)的地方。在美國南方，美國海軍通訊受到破壞。而在大西洋對岸，協(xié)和式超音速客機(jī)駛離正常航道，因為太陽風(fēng)暴帶來的伽瑪射線和X射線可能給乘客造成傷害。神秘的物理能雖然只是一顆極普通的恒星，但太陽匪夷所思的物理能一旦對我們構(gòu)成危害，便足以使人類自身制造的最嚴(yán)重災(zāi)難，如曾讓大家談虎色變的計算機(jī)千年蟲，顯得微不足道。太陽可見表面的溫度是1萬華氏度，而其外層大

7、氣（日冕）的溫度則可達(dá)180萬華氏度。太陽1秒鐘釋放的能量足以讓全美國的烤面包機(jī)、電視機(jī)和電冰箱使用約900萬年。所幸，太陽風(fēng)暴只傳送極少部分的太陽能。但即便如此，1997年1月出現(xiàn)的一場比較溫和的太陽風(fēng)暴，也在兩天時間里向我們的大氣層傾泄了14億千瓦的能量，幾乎是美國年發(fā)電量的兩倍。太陽風(fēng)暴的成因現(xiàn)在還是個謎，但科學(xué)家認(rèn)為它與太陽黑子有關(guān)。太陽黑子是太陽表面相對冷卻區(qū)域所呈現(xiàn)的暗斑，它們可存在于太陽的任何區(qū)域，從幾天到幾周不等。太陽黑子是太陽磁力線發(fā)生扭曲，致使磁場臨時出現(xiàn)混亂的地方。由于不明原因，這種磁場切變引起了太陽風(fēng)暴，即巨大能量的突然釋放，約相當(dāng)于400億顆投擲在廣島的原子彈。199

8、7年，美歐聯(lián)合研制的太陽觀測衛(wèi)星（SOH0）,首次捕捉到一次太陽風(fēng)暴及其影響的近距離圖像。在這張十分清晰的照片上，一個巨大的震波正在移經(jīng)太陽表面。太陽風(fēng)暴有時會伴隨著“日冕團(tuán)噴射”，那是與太陽磁力線交織在一起的巨大氣體團(tuán)。在太陽平靜時期，“日冕團(tuán)噴射”約每星期發(fā)生一次；而在太陽活動高峰期，每天發(fā)生兩到三次。“日冕團(tuán)噴射”能破壞從太陽正常流向地球的磁性氣體流，即太陽風(fēng)。在這個過程中，它干擾了我們星球的磁場，造成事故。歷史見證太陽風(fēng)暴到達(dá)地球時往往引起極光。公元34年一天傍晚，凱撒大帝誤把地平線上這種鮮亮的色彩當(dāng)做火焰，而命令羅馬士兵沖入海岸城市奧斯提亞。太陽風(fēng)暴還以更直接、更現(xiàn)實的方式影響著地球

9、上的生命。它破壞鴿子和海洋哺乳動物的方向感，摧毀大氣臭氧層，使人類和動物暴露于過量的太陽紫外線輻射。它似乎還在影響植物的生長和氣候，雖然這種影響還不為人們完全了解。太陽風(fēng)暴真正顯示出對人類文明的破壞力，是在19世紀(jì)中葉美國人開始使用電報（后來又有了電話）之后。被太陽風(fēng)暴干擾的地球磁場給電報線路充入強(qiáng)大電流，以至于一些電報員在點(diǎn)擊鍵鈕時觸電身亡。20世紀(jì)，無線電、飛機(jī)和雷達(dá)的發(fā)明使人類更易受到侵?jǐn)_。本世紀(jì)40年代，英國的反空襲雷達(dá)曾被無線電信號淹沒。英軍因此擔(dān)心，希特勒德國的科學(xué)家已研制出新型雷達(dá)干擾設(shè)備，而且一次大規(guī)模的空襲在即。1958年2月，在有史以來最強(qiáng)烈的太陽活動高峰期間，一場太陽風(fēng)暴

10、災(zāi)難性地使橫穿大西洋的洋底電話電纜陷于癱瘓。60年代和70年代相對溫和的太陽氣候，可能使人類放松了戒備。那時，隨著科技的迅速進(jìn)步，人類不斷發(fā)射軌道器和通訊衛(wèi)星，并日益沉醉和依賴于電腦和電視。到了80年代，由于太陽周期的影響加劇，我們重新嘗到了太陽風(fēng)暴的苦頭。1984年，美國前總統(tǒng)里根訪華途中，他乘坐的空軍一號座機(jī)的通訊受太陽風(fēng)暴嚴(yán)重干擾，長達(dá)數(shù)小時之久。而1989年太陽活動高峰期間，當(dāng)一次太陽風(fēng)暴重創(chuàng)了魁北克的電網(wǎng)時，人們開始清醒了。那么，新千年的這次太陽風(fēng)暴究竟會造成怎樣的破壞？還是沒人能做出明確的回答。不會出現(xiàn)災(zāi)難性后果盡管誰都不知道太陽風(fēng)暴到來時究竟會發(fā)生什么，但科學(xué)家們極力使公眾放心，

11、指出太陽風(fēng)暴對地球的危害受一個復(fù)雜的變量陣影響，太陽粒子的噴射不一定會導(dǎo)致災(zāi)難性后果。事實上，太陽風(fēng)暴的等離子體并不會到達(dá)地面，在兩極地區(qū)最多也就吹到距離地面60至70公里處。此外，科學(xué)家和工程師們已為太陽活動高峰的到來做了多年準(zhǔn)備。他們開發(fā)了預(yù)警系統(tǒng)，并策劃出使電網(wǎng)、全球通訊和空中交通安全運(yùn)行的種種方法。1999年，美國國家航空航天局的科學(xué)家宣布，他們找到途徑，可以提前數(shù)日預(yù)報太陽風(fēng)暴。他們在太陽表面發(fā)現(xiàn)一個S結(jié)構(gòu)，可假定是由其磁力線扭曲造成。一旦這個扭曲的花狀太陽物質(zhì)出現(xiàn)，便預(yù)示著一場太陽風(fēng)暴即將來臨。這使他們能提前幾天做出預(yù)報，從而使地球有時間做好準(zhǔn)備。當(dāng)太陽風(fēng)暴到來時，衛(wèi)星可能首當(dāng)其沖

12、地受到傷害。把衛(wèi)星遮蔽起來以免遭輻射是可能的，使用強(qiáng)化的元件以承受太陽風(fēng)暴也是可能的。但這樣做非常昂貴，部分原因是增加了火箭的負(fù)載。所以，一些衛(wèi)星制造商決定冒險不采取這些防范措施。其結(jié)果是許多新近發(fā)射的衛(wèi)星要比那些10到15年前發(fā)射的衛(wèi)星，更易于受到太陽風(fēng)暴的傷害。電力設(shè)施的狀況要好得多。比如，1989年魁北克電網(wǎng)癱瘓之后，國外電力工業(yè)界建立了一個采太陽噴射工程”。根據(jù)這個工程的要求，10多家公司在主要變壓器上安裝了監(jiān)視器，以獲得有關(guān)太陽活動對其設(shè)備影響的更準(zhǔn)確的資料。這些監(jiān)視器的確發(fā)揮了作用。在今年春天的太陽風(fēng)暴期間，在美國新英格蘭地區(qū)采集的數(shù)據(jù)表明，這次太陽風(fēng)暴可能導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷加重，但在可

13、控制范圍。美國愛迪生電力研究所的麥克卡里說：“我們預(yù)期不會出現(xiàn)災(zāi)難性后果。”電力公司可以通過控制電流來緩解太陽風(fēng)暴的影響。人們還可以強(qiáng)化發(fā)電機(jī)組及其他設(shè)備，使它們正常工作。他說：“如果這些還不夠，那么所造成的損失也是可以修復(fù)的?！眽侯}照片：北極光是太陽風(fēng)高能電子與地球磁場相互作用引起的自然現(xiàn)象。它是電子能量以光的形式釋放的結(jié)果。下圖：太陽天文學(xué)家的一項最新發(fā)現(xiàn)表明，太陽表面S結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)與太陽風(fēng)暴的立即暴發(fā)有著密切的聯(lián)系。太陽出現(xiàn)可直接目視黑子群(March02,2000,04:43PM)記者李蘭今晨從北京天文臺研究員王家龍?zhí)帿@悉，太陽出現(xiàn)了可以用肉眼直接觀測到的大黑子群，他本人在今晨7點(diǎn)15分

14、左右透過薄云目視了這群黑子。據(jù)王家龍介紹，這群黑子現(xiàn)在位于日西中心下方偏左，即日西的南偏東部，且向西緩慢移動。他說，近來在晴天的清晨或黃昏趁日光微弱時，可以較容易地看到這一現(xiàn)象。同時他還特別提醒說，千萬不要讓人在強(qiáng)日光下直接目視，更不要用沒有減光措施的普通望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行太陽觀察，否則在極短的時間里眼睛就會被灼傷。王家龍告訴記者，目視到太陽黑子群機(jī)會難得，但也不是極罕見的事。在第21周太陽活動高峰附近的1980年4月10日左右和第22周太陽高峰年1989年3月14日前后，都有人目視到太陽黑子群。這是由于大黑子群多出現(xiàn)在以11年左右為周期的太陽活動高峰期，而從今年開始，太陽正進(jìn)入第23個高峰期。我國古

15、代豐富的天象記錄中，多有目視黑子的描述，國際上也公認(rèn)我國是最早有系統(tǒng)地目視黑子的記載的國家。他還介紹，在大黑子群附近，常會有強(qiáng)太陽爆發(fā)和中小爆發(fā)現(xiàn)象。強(qiáng)爆發(fā)能發(fā)射帶磁性物質(zhì)、荷電粒子以及從無線電區(qū)域到X射線甚至Y射線波區(qū)的電磁輻射。因而擾動的空間環(huán)境，導(dǎo)致“空間天氣”驟變，嚴(yán)重影響人類航天活動、破壞空間和地面的種種技術(shù)系統(tǒng)，還會使競飛信鴿的回巢率大大降低。太陽活動對地球的影響：太陽黑子活動能降低動物機(jī)體免疫力作者:黃麗華(May06,2000,09:39AM)許多科學(xué)家認(rèn)為，傳染病的爆發(fā)和大流行與太陽黑子活動有關(guān)，俄羅斯科院生物物理學(xué)研究所通過實驗研究揭示了兩者間的關(guān)系。通常情況下，人和動物得

16、傳染病均與自身的免疫力有關(guān)。免疫力下降，就容易染病。為此，科學(xué)家把研究目光放在了直接影響動物免疫能力的淋巴細(xì)胞身上，研究太陽黑子活動強(qiáng)度對動物血液中淋巴細(xì)胞功能的影響程度。俄羅斯科學(xué)家通過因特網(wǎng)從烏蘇里天文臺得到太陽黑子爆發(fā)量與粒子流大小相關(guān)數(shù)據(jù)，并以此來研究太陽黑子對家兔和大白鼠的影響。研究結(jié)果表明，隨著太陽黑子活動強(qiáng)度的增強(qiáng)，家兔和大白鼠血液中淋巴細(xì)胞總量增多，但淋巴細(xì)胞的抗體合成活動受到抑制，活性降低，導(dǎo)致動物機(jī)體免疫力下降，抗病能力降低。俄羅斯科學(xué)家進(jìn)行的上述研究說明，太陽黑子活動能夠抑制動物體內(nèi)淋巴細(xì)胞的抗體產(chǎn)生，太陽黑子活動強(qiáng)度越高，抗體產(chǎn)生受抑制程度越大，動物免疫力越弱?？茖W(xué)家認(rèn)

17、為，該研究結(jié)果可能對太陽黑子活動高峰期間出現(xiàn)傳染病流行現(xiàn)象給予很好的解釋。太陽風(fēng)暴會觸發(fā)地震嗎？(July18,2000,10:15AM)今年6月上旬到中旬，人們都感覺天地之間各出現(xiàn)一個“多”：天上是太陽風(fēng)暴多，地上則是地震多。6月2日、6日、9日、11日，太陽上至少發(fā)生4次大的爆發(fā)事件。有幾次太陽黑子活動區(qū)的X射線爆發(fā)；9日這次是耀斑(色球爆發(fā))。這些爆發(fā)使太陽能量增加，向空間釋放出大量帶電粒子形成高速粒子流，這就是太陽風(fēng)暴。太陽風(fēng)暴抵達(dá)地球后，騷擾了地球大氣層中的電離層，使電離層的密度大為下降，反射無線電短波通訊的性能也就下降，于是短波通訊、廣播衛(wèi)星通訊和衛(wèi)星導(dǎo)航定位等無線電系統(tǒng)受到了干擾

18、甚至中斷。其中最大的一次干擾事件發(fā)生在9日，持續(xù)時間長達(dá)17小時。6日的這一次對西半球影響較大。再看地上的：從6月4日午夜起，世界各地接踵而至發(fā)生大的地震。6月4日午夜印尼蘇門答臘以西印度洋底發(fā)生79級大地震，至少造成100多人死亡；6日傍晚我國甘肅景泰白銀間發(fā)生59級強(qiáng)震；8日上午，緬甸克欽邦北部和印尼蘇門答臘島南部分別發(fā)生里氏7級大地震；10日上午，日本東海道地區(qū)發(fā)生67級地震；11日凌晨，臺灣南投縣又發(fā)生67級強(qiáng)烈地震，且余震不斷，造成多人傷亡從天、地兩者之間聯(lián)系起來不難發(fā)現(xiàn)：一是太陽活動高峰、太陽風(fēng)暴猛“吹”時段，也正是大的地震此起彼伏集中發(fā)生的時段；二是每次大的地震發(fā)生之前，都先有太

19、陽爆發(fā)、太陽風(fēng)暴“吹”到地球。那么這究竟是偶然的巧合，還是確有某種因果關(guān)系？對此，日地專家的解釋是，太陽風(fēng)暴的帶電粒子流到達(dá)地球后，擾亂了地球磁場，引起“磁暴”，磁暴會在地殼中產(chǎn)生力的作用，這種力能觸發(fā)地震。從事地震研究的科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在太陽黑子數(shù)增多的年份，地震也會增多。當(dāng)然，地震的發(fā)生首先在于該地下的巖石瀕臨斷裂，其內(nèi)因是主要的；起潮力、磁暴等僅是觸發(fā)的外因。并非太陽風(fēng)暴到達(dá)地球必發(fā)生地震。快的飛行器借助太陽風(fēng)啟航(August25,1999,11:15AM)一種新型的太空船可能將成為人類有史以來制造的最快的飛行器，它將探測太陽系，甚至其他恒星系。這個太空船的尾部將產(chǎn)生60公里的磁場和等離子區(qū)，太陽風(fēng)也將送來同性的電荷，通過相斥的相互作用推動太空船?？茖W(xué)家預(yù)計太空船的速度可達(dá)28.8萬公里/小時，這是以往太空船速度的十倍。所以這個太空船不僅是有史以來最快的飛行器，還可能成為飛出地球最遠(yuǎn)的飛行器。華盛頓大學(xué)的羅伯特-溫格里教授和他的小組，因發(fā)明了這種快而輕的太空船而受到北約50萬美元的嘉獎。全球變暖不怪太陽(May09,2000,10:14AM)麥科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，80年代以來全球