【辐射地理】南极变绿？又现神秘蓝色“巨门”！地理视角看太阳辐射

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南极变绿?又现神秘蓝色巨门！

目前，南极洲一片快速变暖的地区正以惊人的速度变绿。卫星图像显示，这里的植被（主要是苔藓）覆盖面积在35年里增加了近14倍——这一趋势将刺激南极生态系统发生快速变化。这引发了人们对这片广袤大陆上不断变化的地貌的担忧。

南极半岛在1986年时，只有不到1平方公里的植被面积。然而，到2021年的时候，这里的植被覆盖面积增长到了近12平方公里。

气候变化是南极变绿的主要驱动因素，自1950年以来，南极半岛的气温上升了近3℃，比地球大部分地区观测到的温度增幅要大得多。

随着新兴生态系统的发展和完善，南极洲的绿化程度可能会继续增加。南极洲的土壤大多贫瘠或根本不存在，但植物生命的增加将增加有机物质，并促进土壤的形成，为其他植物的生长铺平道路。这增加了外来物种和入侵物种到达的风险。

无独有偶，另一个南极的新闻近期也登上了热搜。在冰雪覆盖的南极，一种奇怪的矩形巨型物体引发了热议。通过相关实景地图，可以在南极某区域看到一个呈矩形的蓝色物体，酷似“巨门”。

这道蓝色“巨门”位于南极的一个特定区域，它是一个已经搁浅而且已经开始融化的冰山，这个蓝色的“门”就位于快速融化的海冰区域，由于冰层下层岩石裸露了出来，就形成了所谓的“门”的顶部，而旁边的积雪在风的作用下，沿着障碍物形成了长长的雪堆，就形成了所谓的“门”的两侧。

无论是南极变绿还是出现蓝色“巨门”，都再次证明了，气候变化已经在世界各个角落呈现，就算是极寒的南极地带，都在影响范围之内。同时这也为生态保护敲响了警钟，提醒着我们南极冰川的脆弱与全球气候变化的严峻形势。

1.太阳辐射的概念

太阳辐射是指太阳以电磁波的形式向外传递能量，是指太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。太阳辐射所传递的能量，称太阳辐射能。地球所接受到的太阳辐射能量虽然仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十二亿分之一，但却是地球大气运动的主要能量源泉，也是地球光热能的主要来源。

2.影响太阳辐射量的因素

太阳辐射量的多少取决于太阳辐射强度和日照时间，具体因素如下：

（1）纬度：纬度低，太阳高度角大，太阳辐射强；纬度高，太阳高度角小，太阳辐射弱。

（2）地势：地势高，空气稀薄，透明度高，大气对太阳辐射削弱作用小，到达地面的太阳辐射强；反之，太阳辐射弱。

（3）天气：天气晴朗，日照时间长，到达地面的太阳辐射多；反之，太阳辐射少。

3.太阳辐射量对农业生产的影响

一般来说，太阳辐射量越大，光照充足，光合作用强对农业生产产生有利的影响。比如新疆南部绿洲农业发展棉花生产，充分利用的就是充足的光照和丰富的太阳能，再比如青藏高原上雅鲁藏布江谷地农业单产较高的重要原因也是太阳辐射强，光照足。

但是光照足，太阳辐射强，并不是意味着热量充足，可以种植热带或者亚热带作物，比如新疆天山地区，虽然太阳辐射较为丰富，但是这里种植的糖类作物仍然是甜菜。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，又成为农业发展的不足条件。

4.太阳辐射对地球的影响

（1）太阳辐射能是维持地表温度，促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力。

地面不同纬度接受太阳辐射不同，地球上的热量传递主要依靠大气坏流和洋流，大气环流和洋流对地理环境的形成和变化有着重要的作用。

（2）太阳辐射能是我们生产、生活的主要能源。一部分直接来自太阳能：如太阳能发电、太阳灶、太阳能干燥器加工农副产品等。另一部分是太阳能转化的能源：煤、石油等化石燃料。

5.世界年太阳辐射总量世界上年太阳辐射总量的最高值在北非撒哈拉沙漠地区。

世界年太阳辐射能分布地图

撒哈拉沙漠

那么，全球光照（太阳辐射）的总体分布规律是不是也是“由赤道往两极递减”呢？其实不是，也就是说赤道附近并不是全球光照（太阳辐射）最多的地区。“纬度因素”是影响太阳辐射（光照）强弱的一个重要因素，纬度越低，年平均正午太阳高度就较大，太阳辐射能量更集中，同时经过大气的路径就较短，到达地面的太阳辐射就较多。

6.我国太阳辐射能时空分布规律

（1）就时间而言，我国大部分地区们于北半球的中纬度，夏季太阳高度角大光照时间长，各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年。

（2）就空间而言，我国太阳辐射能分布大体上东南向西北递增。大体上的界线，从大兴安岭向西南，，经北京西侧，兰州，昆明再折向北到西藏南部，这一条线以西、以北广大地区，太阳辐射特别丰富。

（3）我国年太阳辐射总量最高的地方在青藏高原（海拔高,空气稀薄,透明度好的高原地区）,年太阳辐射总量最少的地区：四川盆地和贵州高原。

中国太阳辐射总量分布

7.中国太阳辐射量为什么西北多，东南少？

影响因素：天气

原因：东南地区靠近海洋，阴雨天气多，日照时间短，太阳辐射少。西北地区晴天多，日照时间长，太阳辐射多。

8.为什么青藏高原最丰富？四川盆地最乏？

青藏高原：①地势高，空气稀薄；透明度高，大气对太阳辐射削弱作用小。②晴天多，日照时间长，太阳辐射量多。③纬度较低，太阳高度角大，太阳辐射强

四川盆地：①盆地地形，四周高中间低，水汽不易扩散；②阴雨天气多，对太阳辐射削弱作用强。

8.经典练习

能被植物光合作用利用的太阳辐射，称为光合有效辐射(PAR)。图示意1961～ 2007年我国年平均PAR强度的空间分布。据此完成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 地理图文综合整理

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

在德国和日本，随处可见厂房和大楼屋顶的黑色“硅板”，这就是太阳能屋顶（下图）。晴朗的白天，“屋顶”将太阳能转化为电能，把富余的电能送入电网。我国上海正在积极推广“太阳能屋顶计划”。读图回答3-5题。

3.下列自然现象与太阳辐射无关的是（ ）

A.风的形成 B.岩浆喷发

C.煤的形成 D.海水蒸发

4.上海积极推广“太阳能屋顶计划”是因为（ ）

A．太阳能屋顶会增加温室气体排放

B．是我国太阳能资源最丰富的地区

C．太阳能资源分布集中

D．上海人口稠密，经济发达，能源需求量大

5．阅读图文资料，完成下列要求。

在帕斯塔萨河上，由太阳能驱动的独木舟被当地人称为“水上公交车”，他们认为这是解决当地交通问题最理想的选择。该独木舟采用全薄膜太阳能驱动，薄膜电池具有厚度薄、易于大面积铺展、弱光性好（光线较弱时也能发电）等优点，但要转化出等量的电能所需要的面积巨大。下图为厄瓜多尔地形和城市分布图。

（1）分析全薄膜太阳能独木舟成为解决当地交通问题最理想选择的原因。

（2）简述在帕斯塔萨河上推广全薄膜太阳能独木舟的不利条件。

（3）薄膜电池优点众多，缺点也很明显。请列举薄膜电池的缺点。

经典练习答案及解析

答案

1．D 2．D 3.B 4.D

5. (1)雨林地区河网密布，适合使用独木舟；薄膜电池弱光性好，可在降水较多的热带雨林地区使用；太阳能是清洁可再生能源，太阳能独木舟利于环境保护；减少道路等基础设施的修建，既减少投资又保护雨林环境；雨林地区河网密布，森林广布，陆路运输不便。

(2)不利条件。归纳出相关答案要点为：热带雨林气候区，云量多、云层厚，对太阳辐射削弱较多；上游河段落差大，水流急；地广人稀，对航运需求量少；当地经济落后，资金、技术不足。

(3)光电转化效率低；薄膜铺展面积巨大；受太阳辐射强度与时间影响，稳定性差。

解析

1．根据图中的光合有效辐射分布图，青藏高原地区光合有效辐射较大，青藏高原地势高，大气稀薄，太阳辐射能强，农业的生产潜力大。所以本题选择D选项。

2．乙地位于我国西北地区，远离海洋，气候干旱，降水少，晴天多；甲位于四川盆地，盆地地区晴天少，云层厚，太阳辐射少。所以本题选择D选项。

3．风的形成主要是太阳辐射分布的纬度差异造成地面冷热不均形成气压差，从而促使风的形成；岩浆喷发是来之地球内部的放射性元素衰变制热造成的；煤炭是过去植物固定的太阳辐射能转换形成的；海水蒸发是海面获得太阳辐射能造成的，与太阳辐射无关的是B。故选B。

4．太阳能是一种清洁能源，可再生，不会增加温室气体的排放，A错误；我国太阳能最丰富的地区在青藏高原，B错误；太阳能资源分布较为分散，C错误；上海的经济发达，人口稠密，对于能源的需求量大，D正确。

5.略。

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