從太空看地球

第二章

從太空看地球

第二章

從太空看地球

2-1 　太陽系中的地球

•太陽系

•太陽系中的地球

2-2 　地球的多重屏障

•太空環境

•磁層屏障

•大氣層屏障

P.31

第二章 歐特雲 歐特雲 柯伊柏帶 柯伊柏帶

2-1

2-1

太陽系中的地球

太陽系中的地球

P.32=33

3 第二章

太陽系天體

太陽系天體

水 星 水 星 金 星 金 星 地 球 地 球 火 星 火 星 類地行星 木 星 木 星 土 星 土 星 天 王 星 天 王 星 海 王 星 海 王 星 類木行星 小 行 星 帶 小 行 星 帶 穀 神 星 穀 神 星 冥 王 星 冥 王 星 鬩 神 星 鬩 神 星 矮行星 互動式： http://www.solarsystemscope.com/ （外部 網站） 互動式： http://www.solarsystemscope.com/ （外部 網站） P.33

4 第二章

太陽與八大行星

太陽與八大行星

圖片來源 http://www.rockyboy.org/Site%20Map/Rez%20Size/Rez%20Size.htm P.32-33

5 第二章

太陽系家族－ 1 －行星

 行星的性質： 1) 環繞太陽公轉 2) 具有足夠的質量 ( 重力 ) 能維繫本體成圓球狀 3) 能淨空公轉軌道鄰近的區域。  行星轉動的特徵：由北天向下看 1) 公轉為逆時針 ( 西向東 ) 方向，軌道面接近黃道面 。 2) 自轉方向多為逆時針，金星、天王星例外。  行星的分類： 1) 類地行星：水星、金星、地球、火星 2) 類木行星：木星、土星、天王星、海王星 P.32-33

6 第二章  小行星帶  金星 質量： 0.81 地球質量 平均密度： 5.2 g / cm 與太陽的平均距離： 0.72 A.U. 組成：矽化物，固態鐵質核心 溫度範圍：約 723 K 大氣成分：二氧化碳、氮 3  火星 質量： 0.11 地球質量 平均密度： 3.9 g / cm 與太陽的平均距離： 1.52 A.U. 組成：矽化物，固態鐵質核心 溫度範圍： 104 ~ 295 K 大氣成分：稀薄的二氧化碳、 一氧化 碳、水氣 3  水星 質量： 0.06 地球質量 平均密度： 5.4 g / cm 與太陽的平均距離： 0.39 A.U. 組成：矽化物，固態鐵質核心 溫度範圍： 100 ~ 679 K 大氣成分：無 3  地球 質量： 1 地球質量 = 610 公斤 平均密度： 5.5 g / cm 與太陽的平均距離： 1 A.U.=1.5 10 公 里 組成：矽化物外層，液態鐵質核心 溫度範圍： 223～ 323 K 大氣成分：氮、氧、二氧化碳 24 8 3

類地行星與小行星帶

_P.32-33

7 第二章

類木行星與彗星帶

3  土星 質量： 95 地球質量 平均密度： 0.7 g / cm 與太陽的平均距離： 9.54 A.U. 組成：石質核心，液態氫 溫度範圍： 94 K 大氣成分：氫、氦、甲烷、氨  彗星 彗星是太陽系較特殊的天體，只有少數 的彗星才會週期性地在太陽附近出現， 彗星的軌道可以和黃道面成任何夾角。  木星 質量： 318 地球質量 平均密度： 1.3 g / cm 與太陽的平均距離： 5.2 A.U. 組成：石質核心，液態氫 溫度範圍： 157K 大氣成分：氫、氦 3  海王星 質量： 17 地球質量 平均密度： 1.7 g / cm 與太陽的平均距離： 30 A.U. 組成：石質核心，冰，液態氫 溫度範圍： 67 K 大氣成分：氫、甲烷 3  天王星 質量： 14.5 地球質量 平均密度： 1.2 g / cm 與太陽的平均距離： 19.2 A.U. 組成：石質核心，液態氫 溫度範圍： 53 K 大氣成分：氫、氦、甲烷、氨、水汽 3  冥王星 質量： 0.002 地球質量 平均密度： 2.03 g / cm 與太陽的平均距離： 39 A.U. 組成：石質核心，冰，氮冰 溫度範圍： 43 K 大氣成分：氮、甲烷 3 P.32-33

百寶箱

_{2-2 　太陽系八大行星資}

料

第二章 百寶箱 百寶箱 2-1_2-1 　常用的天文距離單位　常用的天文距離單位



天文單位

_(AU.)

＝

地球與太陽間的平均距

離

，約 1

億 5 千萬公里。

適用於描述太陽

系內

的天體



光年

_{(ly) ：光走一年的距離，約 10 兆公}

里 (10

13

公里

)

 好用之處：可以反推出星光到達觀測者

的時間，

具有時空的意涵



常用於表示太陽系之外

的天體距離



秒差距（

_pc

， parsec ）：

_{1 pc≒ 3.26}

光年

，為天文學家常用的單位，

常用於表

示太陽系之外的天體距離

P.32

10 第二章

類地行星與類木行星

類地行星與類木行星

百寶箱 2-2百寶箱 2-2 種類 類地 ( 內 ) 行星 類木 ( 外 ) 行星 距日 近 遠 行星軌道間距 鄰近 疏遠 表面溫度 高 低 體積與質量 小 大 密度 大 小 主要成分 固體 氣體 自轉速率 慢 快 磁場強度 弱 強 光環 無 有 衛星數 少 多

11 第二章

太陽系家族－

太陽系家族－

₂

₂

－矮行星

－矮行星



矮行星的性質：

1. 環繞太陽公轉。

2. 具有足夠質量 ( 重力 ) 能維繫本體成球狀

。

3.

無法淨空公轉軌道鄰近的區域

。



_{2006 年，冥王星因第 3 點，而從行星降}

為矮行星。



主要的矮行星：柯伊柏帶的冥王星和鬩神星

、小行星帶內的穀神星及歐特雲帶的鳥神星

等。

冥王星近照 冥王星近照 P.35

12 第二章 鬩神星 鬩神星 冥王星冥王星 妊神星妊神星 鳥神星 鳥神星 穀神星穀神星 體積最大 體積最大 原為九大行星原為九大行星 橢球體狀橢球體狀 沒有衛星 沒有衛星 小行星帶小行星帶

矮行星

矮行星

P.35

13 第二章 類地行星 類木行星 矮行星 穀神星 _{冥王星 鬩神星}

太陽八大行星與矮行星

太陽八大行星與矮行星

 影像版權： The International Astronomical Union/Martin Kornmesser

第二章 【 【例題例題】_】 行星分類行星分類



下列何者為「類地行星」的特性？



_{(A) 距離地球較「類木行星」遠}

(B) 質量較「類木行星」大

(C) 衛星數目較「類木行星」多

(D) 密度較「類木行星」大。

【答】 (D)

第二章 【 【例題例題 】_】矮行星定義矮行星定義



下列何者不是已知的矮行星特性？



_{(A) 圓球狀}

(B) 有衛星

(C) 公轉軌道上還有其他的天體

(E) 繞著太陽公轉。

【答】 (B)

16

第二章

基督徒不說謊－

基督徒不說謊－ just for fun_{just for fun}

   _{有個男人非常小氣 , 臨 終前要 太太保証會用} 他的 5 萬美金存款作陪葬 , 太太很不情願地答應 了 ,  喪禮上 , 就在棺木閤上前 , 她放進一只小木盒 ,  朋友問 : 妳不會真的把錢放進去吧 ?    _{她說 : 我當然會 , 我是基督徒 , 我既然答應他 ,} 就一定會做到 .  朋友問 : 你真的把 5 萬塊拿去陪葬 ?  她說 , 那當然 , 我開了一張支票給他 ... 小歇

17

第二章

太陽系家族－

太陽系家族－

₃

₃

－小天體

－小天體



_{太陽系小天體 (Small Solar-System Bodies)}

 所有其他環繞太陽公轉的小天體

 多為太陽系早期未形成行星的殘餘物。



主要包括：

1. 小行星：多集中在火星與木星軌道中間的

小行星帶上。

2. 彗星：主要來自

柯伊柏帶及歐特雲帶

。

3. 柯伊柏帶：分布在海王星軌道外距日約

30~ 數百 AU. 的早期殘餘物。

4. 歐特雲帶：分布在冥王星更外圍距日約 5

千 ~10 萬 AU. 的早期殘餘物。

P.32-35

18 第二章

小行星

小行星

愛神星 P.32-35

19 第二章 威斯特彗星 海爾波普彗星與北美洲星雲 漢墓馬王堆的彗星記錄 麗妮兒彗星

太陽系家族－彗星

太陽系家族－彗星

P.34-35

20 第二章

太陽系家族－彗星

太陽系家族－彗星

主要來源：柯伊柏帶或歐特雲帶。 主要成分：塵埃、岩石、冰凍物 ( 水、甲烷、氨 ₎ 軌道：多為扁長、不平行黃道的橢圓形，部分在 靠近太陽時即被太陽吸走。 構造：分彗核、彗髮和彗尾三部分。 彗核：冰雪、乾冰與灰塵的混合物。接近太陽時 ，部分物質昇華形成彗髮，受太陽輻射及太陽風 吹襲，在背離太陽的方向形成彗尾。 彗尾：分塵埃尾與離子尾。塵埃尾粒子較大，會 反射陽光而呈現黃白色；離子尾主要是氣體分子 ，受陽光輻射游離而發出藍色光。塵埃尾因較重 ，易拖在彗星移動的後方呈彎曲狀。 柯伊柏帶 柯伊柏帶 歐特雲歐特雲 百寶箱 2-3 百寶箱 2-3 P.34-35

21 第二章

塵埃尾

彗髮

太

陽

風

太

陽

風

彗星

彗星

彗

尾

離

子

尾

彗核

P.34-35

22

第二章

柯伊柏帶（

柯伊柏帶（

_{Kuiper Belt}

_{Kuiper Belt}

）

）

柯伊柏帶：分布在海王星軌道外距日約 30~ 數百 AU. 的早期殘餘物。為短週期 ( 約 200 年內，例 如哈雷彗星 ) 彗星的故鄉。 柯伊柏帶：分布在海王星軌道外_{距日約 30~ 數百} AU. 的早期殘餘物。為短週期 ( 約 200 年內，例 如哈雷_{彗星 )} 彗星的故鄉。 P.32-35

23 第二章

柯伊伯帶與歐特雲帶

柯伊伯帶與歐特雲帶

歐特雲帶：分布在 冥王星更外圍距日 約 5 千 ~10 萬 AU. 的早期殘餘物。 為長週期 ((>200 年 , 多千 年以上 _{)) 彗星的故} 鄉 歐特雲帶：分布在 冥王星更外圍距日 約 5 千 ~10 萬 AU. 的早期殘餘物。 為長週期 ((>200 年 , 多千 年以上 ₎) 彗星的故 鄉 P.32-35

24 第二章

百寶箱

百寶箱

_2-3

_2-3

　彗星的構造

　彗星的構造

◎ 塵埃尾因較重，易拖在 彗星移動的後方呈彎曲狀。 P.34-35

25 第二章

太陽系家族－

太陽系家族－

₄

₄

－流星體

－流星體



流星

體：太陽系內的一些細小顆粒，進入地

球大氣時摩擦燃燒形成流星，若掉落至地表

則成隕石。

(1)

隕石

：彗星、小行星或是較大的流星體，

在通過大氣的過程中，通常不會耗損殆盡，

殘餘的部分掉到地面，就成為隕石。

(2)

流星雨

：地球接近

彗星

的軌道時，吸引彗

星軌道上散布的

殘餘物

質進入地球大氣層形

成

每小時超過數十顆流星的現象

。例如每年

10

月 21 日左右的獵戶座流星雨起源於地球

越過哈雷彗星的軌道。

補充

第二章

百寶箱

第二章 百寶箱 百寶箱 2-3_2-3 　彗星與流星雨 　彗星與流星雨 流星雨看起來看起來好像從天空中某一個特定位置輻射出 來，流星雨即以輻射點所在的星座來命名，例如 發生在十 一月的獅 子座流星 雨、八月 的英仙座 流星雨等 。 發生在十 一月的獅 子座流星 雨、八月 的英仙座 流星雨等 。

第二章 【 【例題例題】】 太陽系結構 太陽系結構



下表為太陽系顆圍繞日星體的資料，其中甲

、乙兩顆各應位於太陽系的哪一區帶？



_{(A) 甲－小行星帶，乙－柯伊柏帶}

(B) 甲－小行星帶，乙－歐特雲

(C) 甲－柯伊柏帶，乙－小行星帶

(D) 甲－歐特雲，乙－柯伊柏帶

_{【答】 (C)}

第二章

小學生造句

1. 俯瞰－他從上俯瞰所有因為沒飯吃而快要死掉的人。 2. 除了 .. 還要 .. －如果不想死掉 , 除了要喝水 , 還要吃飯 。 3. 並將－他因為不想死掉 , 就把水喝光 , 並將飯也吃光。 4. 由於…使得…－由於沒有吃飯 , 使得他死掉了。 5. 只有…才…－只有吃飯 , 才不會死掉。 6. 不過－他都有在吃飯 , 不過死掉了。 7. 從 .. 還…－他從上禮拜開始就沒吃飯了 , 卻還沒死掉。 8. 只要…就…－只要吃飯 , 就不會死掉。 9. 如果…就…－如果不吃飯 , 就會死掉。

30 第二章 Q Q ：太陽系各行星中，為何只：太陽系各行星中，為何只 有地球上有生命的存在？ 有地球上有生命的存在？

1.

陽光：與太陽距離適中，陽光適量

2.

水：提供生命所需 . 調節氣候 . 造

就地球多樣且適合生命發展的地理

及氣候環境 (

海 . 河 . 湖泊、冰、

地下水與大氣變化

_{… )}

3.

空氣：提供適合生物發展的大氣組

成 ( 氧、溫室氣體… ), 保護生命

得天獨厚 的地球

2-1.2 太陽系中的地

球

地球適合生命發展的條件 地球適合生命發展的條件 P.36

31 第二章

連續可居住區

連續可居住區

―

―

二大條件

二大條件



地球與太陽的

距離

很恰當



不會太近，物質不會汽化成氣體或熔化成熔岩

。



不會太遠，物質不會凝固成固態。



水可以

水、冰、水氣三相共存

於自然界。

P.36

32 第二章



地球

質量大小適中

，產生引力留住

大氣

層



質量太小，留不住大氣層。



質量太大，留下很厚的大氣層，阻絕陽光

。

連續可居住區

連續可居住區

―

―

二大條件

二大條件

P.36

33

第二章

類地行星的比較

類地行星的比較

第二章

行星大氣比一比

行星

表面氣壓

_(atm)

地面氣溫

_(°C)

主要大氣成分

金星

₉₀

₄₇₀

_{二氧化碳 95%}

地球

₁

₁₄

氮 78%

_{氧 21%}

火星

_0.01

~20

_{二氧化碳 95%}

P.36

35 第二章 地球適合生命發展的條件 -2 4. 溫度：適當的 ( 陽光 + 大氣組成 + 水的調節 ), 造就了適合生物生存及多樣發展的溫度環境 5. 土壤：由土粒與腐植質組成 , 含水分 . 空氣和微 生物 , 提供基礎生產者成長的環境 6. 大氣 . 海洋及板塊的運動 : 維持地球上物質及能 量穩定循環 7. 太陽系家族的支持：木星、月球和太陽 .. 的引 力維持地球軌道及傾斜軸穩定，木星並能吸走 多數隕石，減少地球很多重大災難。 8. 多重的保護屏障：大氣層、磁層的保護 9. 其他_…

2-1.2 太陽系中的地

球

地球守護者 地球守護者 P.36

36

第二章 Just for fun

Just for fun

男子想跟妻子離婚，又害怕傷害到三歲的女兒。 於是哄著女兒說：“媽媽老了，不漂亮了，給你換 一個媽媽好不好？” 女兒想了想，說：“才不呢！你媽那麼老，為什麼 不換你媽！”   甲：老同學，好久不見，你女朋友小芳還好嗎？ 乙：哈哈，她早就不是我的女朋友了！ 甲：早該這樣，大學時我就聽說她跟咱班好多男生 有染！ 乙臉色鐵青，半晌才低聲吐出幾個字：她現在是我 的老婆！ 小歇

2-2

地球的多重屏障

2-2

地球的多重屏障

38

第二章

離開地球保護的太空人

離開地球保護的太空人

 Credit: STS-114 Crew, ISS Expedition 11 Crew, NASA

Q ：為什麼太空人必須穿著太空衣才能 在外太空漫步？ 腦力激盪 2-2 腦力激盪 2-2 惡劣的太空環境： 缺氧、氣壓低、溫 度變化大、缺乏大 氣保護、宇宙射線 、宇宙塵…等，均 具極大傷害性。 P.37

39 第二章

危機四伏的太空環境

危機四伏的太空環境

1.

太陽

的高能

輻射

_{(γ射線、 x 光、紫外線… )}

2.

太陽風

：太陽表面高溫游離的氣體隨磁場活

動向外噴出的

帶電粒子，以電子和質子

為主

。

3.

宇宙射線

：來自宇宙四面八方的高速 (

接近

光速 ) 高能粒子

，以游離的氫原子 ( 質子 )

為主、其次為氦原子核

4.

彗星、隕石

5.

宇宙塵

：宇宙中細小的塵埃，大多比沙粒還

小，時速可達

_{20 萬公里，成群的宇宙塵足以}

使太空船損壞，造成災難。

P.37

第二章 來自太陽系內的危險訪客－隕石 來自太陽系內的危險訪客－隕石



自寒武紀以來，地球曾發生五次物種大滅絕，

根據各種證據顯示，隕石撞擊可能是引發物種

大滅絕的主因之一。



_{6500 萬 年 前}

( 中 生 代 末 )

恐龍、菊石等

生物的大滅絕

很可能和隕石

或彗星的撞擊

有關。

P.38

第二章 百寶箱 百寶箱 _2-42-4 俄羅斯隕石撞擊事件俄羅斯隕石撞擊事件



₂₀₁₃

_{年 2 月 15 日俄羅斯當地時間上午 9}

點多，一顆直徑約 15 公尺，質量上萬公噸

的天體（ KEF-2013 ），以每秒 18 公里的

速度衝進地球大氣層，形成火流星

P.38

第二章 來自宇宙的殺手－隕石和彗星 來自宇宙的殺手－隕石和彗星 西 元 1908 _{年 6} 月 30 _{日 , 西 伯} 利 亞 貝 加 爾 湖 西 北 800 公里處 , 遭 受 大 隕 石 的 攻 擊 , 這顆隕石 ( 可 能 是 彗 星 ) 落 地 前 燃 燒 成 一 團 大 火 球 , 摧 毀 了 大 片的森林。 P.38

43 第二章

太陽風暴

太陽風暴

P.39 20170908 公視新聞 NASA 觀測大型太陽閃焰

44

第二章

閃焰

太陽表面的活動

45

第二章

太陽風暴

太陽風暴

46 第二章

5 年來最大太陽風暴正衝擊地球

節錄自 中央社 –  2012 年 3 月 9 日 上午 1:23 （中央社華盛頓 8 日綜合外電報 導）  太空天氣專家表示， 5 年來最大的太陽風暴現正衝擊 地球，未來 24 小時內恐干擾衛星、電力網絡和通訊 網路。  太陽表面於 6 日晚間爆發出兩次強烈太陽閃焰，向地 球噴出 _{1 波}電漿和帶電粒子。這些噴發出的物質稱作 「日冕物質拋射」 CME) ，以每小時 400 萬英哩的速 度通過太空，現在應已侵襲地球。美國專家表示，強 烈地磁風暴於今早侵襲地球，不過地球磁場似乎吸收 衝擊，風暴不大可能達到劇烈程度  不過，美國國家航空暨太空總署（ NASA ）和其他機 構警告，預料這仍是 _{5 年來最為強烈的}電磁風暴，有 可能干擾全球衛星定位系統、飛行航班、衛星和電力 網絡。…

47 第二章

狂人金正恩的導彈試射計畫　只

有「它」擋得住

 ETNEWS 新聞國際中心／綜合報導 2017 年 09 月 9 日  在 12 年最強太陽閃焰來襲之際，地球磁場受到影響，會 干擾無線電通訊、 _{GPS 導航，出現嚴重地磁暴現象。日} 前傳出北韓可能在國慶日試射洲際彈道飛彈，根據 Express 報導，或許只有這波強烈的太陽閃焰，能阻止 狂人金正恩的導彈試射計畫。_…  太陽磁暴影響芬蘭夜空現超美極光 -- 蘋果新聞 2017 年 09 月 08 日 -- 美國太空天氣預測中心指出，地球於本月 6 、 7 日兩天會遭受強烈磁暴影響。可能受此影響，芬 蘭北部今日出現罕見的大規模極光美景。_…

48 第二章

太陽表面的活動



太陽

黑子

：太陽表面

低溫

₍

約 4500K)

、磁場

很強的區域，發生於太陽活動激烈區。

數目變

化

以

11 年為週期

。數量極大期也是太陽表面

活動極盛期。



閃焰：

日表激衝而出的烈焰，爆發過程會向外

噴送出強烈的 X 射線、紫外線、可見光及高能

的氫離子、氦離子、質子和電子束等。

(1) 太陽黑子極大期時，閃焰爆發次數較多。

(2) 閃焰會增強地球大氣電離層的游離化並造

成

極光。

(3) 帶電粒子強烈衝擊地球磁場會引發

磁暴

、

干擾電波通訊。

延伸閱讀：太陽的週期活動 延伸閱讀：太陽的週期活動 P.39-40

49 第二章



日珥

：受太陽黑子附近磁場控制的游離化氣

：受太陽黑子附近磁場控制的游離化氣

體

體

太陽表面的活動－日珥

P.39

50 第二章

太陽打嗝了

太陽打嗝了

―

―

閃焰

閃焰

 閃焰可放出巨大能量 爆發事件可歷時 10 ～ 20 分鐘之久  主要為短波輻射，如 紫外線、 X 射線與 伽瑪射線等  _{光 ( 電磁波 ) 約 8 分鐘} (500 秒 ) 可以到達地球  日冕物質約 ₁ ～ 2 週可 以到達地球 延伸閱讀：太陽的週期活動 延伸閱讀：太陽的週期活動 P.39

51 第二章

日冕物質拋射

日冕物質拋射

₍

₍

噴發

噴發

₎

₎

釋出帶電粒子 百寶箱 2-5 百寶箱 2-5 閃焰可能激發高層的日冕物質向外拋射。 曰冕：太陽大氣的最外層，密度極低，溫度卻達 一兩百萬度，以游離的氫、氦及電子為主。 P.39

第二章 百寶箱 百寶箱 2-5_2-5 　日冕　日冕



日冕為太陽周圍的高溫大氣，溫度比太陽表

面還高。



_{太陽表面光球溫度約 6,000K}

，日冕的溫度可

達百萬度以上。



太陽風為廣義的日

冕，亦即太陽大氣

的延續，溫度也達

百萬度以上。

P.39

53 第二章 磁層頂 范艾倫帶 太陽風 百寶箱 2-6 百寶箱 2-6 _極光 animation2 極光 animation1 極光 animation3 影片

太陽風、地球磁層與極光

太陽風、地球磁層與極光

太陽風

：太陽表面噴出的

高能帶電粒子

_{( 主要}

為氫離子 、氦離子

_{) 。造成地球高層大氣的}

電離，強烈的太陽風會造成極光、或引發磁

爆

P.39-40

54 第二章

極光

極光



極光：太陽風到達

地球附近時，受到

地球磁層阻擋，閃

焰強烈時、

太陽風

中部分高能粒子沿

著磁力線進入南極

和北極，與高層大

氣碰撞，釋出能量

而放電

的現象。

P.39-40

55 第二章

磁暴及其影響



太陽閃焰引發

_{噴發日冕物質產生激震波}

約 10 ～ 20 幾小時之後到達地球



_{磁 ( 層風 ) 暴：太陽閃焰激發出的高能帶}

電粒子及超短波電磁波 ( 紫外線、Ｘ射

線、 γ射線 ) 強烈

壓縮地球磁場 (

層 ) 、

衝擊地球磁場 (

層 )

，引發的擾動。



可能影響：

 損毀人造衛星電子設備、傷害太空人

 干擾電離層、影響地表電波通訊，如

GPS 全球定位系統，危害飛航安全

 破壞地面高壓電力系統 ( 高緯度較常 )

P.40

56

第二章

57 第二章 11 年週期

太陽的週期活

太陽的週期活

動

動

太陽表面平均溫 度 約 為 6,000 K ，黑子則是太陽 表面溫度較低的 區 域 ， 約 只 有 4,000 K ， 因 此 顏色較深。

第二章 太陽黑子與強地球磁暴的週期變化

太陽表面的活動週期約 _{11 年}

第二章 【 【例題例題】】 磁層風暴 磁層風暴



磁暴為太陽表層拋灑出來的大量高能帶電粒

子和地球磁場作用的結果。下列有關磁暴的

敘述，何者

錯誤

？



_{(A) 多發生在太陽活動極大期}

(B) 人造衛星會受到輻射損害

(C) 電離層的離子增多，通訊品質提升

(D) 高緯度地區的高壓電線瞬間負載電流增

加，供電易中斷。

【答】 (C)

60 第二章

◎

◎

軍官的家

軍官的家



_{mark 是一位標準的軍人，他連自己的家中的}

每一個地方都給它冠上跟軍事有關的名稱，

比如說：廚房稱為

_{“後勤補給中心 ” ...}

客廳稱為

_{“軍事情報站“}

兒子的臥房稱為

_{”男兵宿舍” ....}

女兒的臥房稱為

_{“女兵宿舍” ...}

有一天，有客人到 mark 家，在看過上面的

稱謂之後嘖嘖稱奇，客人心想那他們夫妻的

房間應該就是“司令部”

了 ...

結果，他猜錯了



_{....mark 夫婦的房間稱為 " 新兵培養中}

心 "...

61 第二章

地球的多重

地球的多重

保護屏障

保護屏障



磁層

：

阻擋

來自太陽及外太空的

高能粒

子

→范艾倫輻射帶



大氣層

：

阻隔

過量

太陽輻射

，避免太多

的隕石撞擊，形成大氣運動調節地表氣

候…



臭氧層

：

吸收紫外線

、保護地表生命



電離層

：隔離來自太陽及宇宙的各種有害

生命的

_{γ 射線、 X 射線及少部分紫外線}

等短波輻射。

P.40

第二章

地球磁層



_{地球磁層：}

_{電離層以上主要受地球磁場影響的}

範圍

。此區域空氣分子多已游離，地球磁場的

作用遠超過地心引力的作用。



_{磁場受太陽風影響形成不對稱的地球磁層 ( 面}

對太陽側被壓縮、背對太陽側被拉長

₎

P.40

63 第二章

范艾倫輻射帶

 范艾倫輻射帶：距地面約 3,200 公里及 16,000 公 里左右，地球磁場阻擋大部分高能宇宙射線及太陽 風粒子所形成的兩層強輻射帶，大約 _{90% 以上的宇} 宙射線被束縛在此。宇宙射線經由碰撞，產生高能 的電子。高能電子在磁場中運動時會放出Ｘ 射線。 最早由范艾倫發現而命名之 。 P.40

64 第二章

大氣層



地球大氣層可吸收

大部分來自太空的

有害輻射線



只有可見光、某些

波段的無線電波及

少許的紅外線可以

穿透大氣。

P.37

65 第二章

地球的大氣屏障

地球的大氣屏障



電離層



_{距 地 表 約 50}

_～

500 公里的高空



臭氧層



存 在 於 離 地 面 約

15 ～ 50 公 里 之

間的平流層。

P.41

第二章 

電離層高度：距地表約

50

～ 500 公里。



稀薄的大氣吸收了紫外線、

X 射線、伽瑪

射線等短波輻射後，溫度可增加到上千度

，使得其中一部分氣體游離，成為離子化

的帶電粒子，導電率很高。



電離層可以幫我們擋掉太陽閃焰發生時所

放出的各種有害生命的短波輻射。

電離層和通訊

第二章

電離層和通訊

68 第二章

百寶箱

百寶箱

_2-7

_2-7

_臭氧層及

臭氧

臭氧

洞

洞

 O2＋高能輻射 → 2 O ， O2＋ O → O3  O3＋ h→ O2＋ O 或 O3＋ O → O2＋ O2 上列反應逹平衡時，臭 氧含量維持一定比率 大 氣 中 約 90% 的 O₃ 存在於離地 15 到 50 公里間（即平流層）， 離地 20 到 30 公里處 濃度最高，是為臭氧層 。 臭氧能吸收紫外線，保 護地表生命。 按此觀看影片按此觀看影片按此觀看影片按此觀看影片 臭氧層與紫外線 P.42

69 第二章 1. ( 氟氯碳化物 ) 2. 氟氯碳化合物 _(CFCS) 會消耗平流層中的臭 氧，使平流層臭氧濃度減少，地表的紫外線 輻射量增加。 3. CFC_S 中 Cl －對臭氧層的破壞： O 3 ＋ Cl － → O2＋ ClO － ， ClO －＋ O → Cl － ＋ O2 。 4. 發生地區：南極最嚴重 ，其次為北極。 5. 季節變化：春季最明顯。 6. 影響：進入地表紫外線增加、皮膚癌比率 增高、豆類減產_…

百寶箱

百寶箱

_2-7

_2-7

_臭氧層及

臭氧

臭氧

洞

洞

_P.42

70 第二章 1979 1979 ～_～ 20042004 年每五年的年每五年的 臭氧層濃度變化 臭氧層濃度變化 按此觀看動畫 按此觀看動畫 按此觀看動畫 按此觀看動畫 2009 年臭氧層濃度變化 按此觀看動畫 按此觀看動畫 按此觀看動畫 按此觀看動畫 2010 年臭氧層濃度變化 P.42

71 第二章

臭氧洞

臭氧洞



二十世紀末期，科學家發現作為冰箱冷媒的

氟氯碳化合物（ CFCs ）

會破壞臭氧層。

1987 年， 國際締約通 過蒙特婁議 定書，逐年 禁用氟氯碳 化物及其相 關化學品 1987 年， 國際締約通 過蒙特婁議 定書，逐年 禁用氟氯碳 化物及其相 關化學品 P.42

第二章 【 【例題例題】_】 太空環境太空環境

1.

下列有關地球四周太空環境的特性，哪一項

與大氣層的存在與否較無關？

(A) 缺氧

(B) 氣壓低

(C) 溫度變化大

(D) 太陽風的襲擊。

2.

下列有關太空環境的危險因子中，下列何者

並非只來自太陽系？

(A) 隕石

(B) 太陽風

(C) 宇宙射線

(D) 高能短波輻

射。

【答】 (C) 【答】 (D)

The End

The End



神父與上帝

 _{－ just for fun}

小彼得自豪地對他的朋友說 : 「我叔叔是神父，

所有的人都稱他尊敬的神父  Father 。」 

 小保羅不服氣 : 「有甚麼了不起的。我叔叔人人

見了他都喊道 : 「噢 ! My God! 」，

74

第二章

電磁波與大氣透明度

電磁波與大氣透明度