第二章 地球表层系统只是分享
地球表层系统的特征
摘要:
岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互作用、相互影响,构成了地球表层系统,构成了地球表层环境。圈层之间的相互作用,都是通过能量、物质与信息的交换完成的。圈层之间相互作用的结果体现在地球表层环境的结构与特征上。地域分异规律是对地球表层自然环境结构与特征的归纳与刻画,是岩石圈、水圈、
大气圈、生物圈相互作用的结果。土壤的形成离不开大气、水、岩石与生物的参与,也是四大圈层相互作用的结果。
关键字:地球表层系统相互作用能量传递结构特征
1.地球表层四大圈层的概念
①大气圈:大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000~16000公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气圈是一个保护层,使人类免受有害射线的照射,同时提供了人类生存所必需的氧气。
②水圈:水圈是地表和近地表的各种形态水的总称,包括海洋、湖泊、河流、沼泽、冰川以及土壤和岩石孔隙中的水,生物圈中存在的水等。水圈的主体是世界大洋,其面积占全球面积71%左右。水是地球表面分布最广泛的物质。同时,水也是地表最重要的物质和参与地理环境物质能量转化的重要因素。
③岩石圈:地壳是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的固体外壳,地球固体圈层的最外层,岩石圈的重要组成部分,其底界为莫霍洛维契奇不连续面(简称莫霍面)。
④生物圈:由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物,在地球上这个合适的温度条件下,形成了适合于生物生存的自然环境。人是生物圈中占统治地位的生物,能大规模地改变生物圈,使其为人类的需要服务。然而,人类毕竟是生物圈中的一个成员,必需依赖于生物圈提供一切生活资料。人类对生物圈的改造应有一定限度,超过限度就会破坏生物圈的动态平衡,造成严重后果。
地球表层系统
崇明岛滩涂围垦,面积扩展一倍
1950s 1960s 1970s 1980-86
1986-89 1990-97 1997-
1762 825
1949
1976 1964
1991 1998
1982
2001
Area Reclaimed in Shanghai (*100km2)
1960
1970
2000
Yun, 2010
5.2 对鄱阳湖流场的影响
枯水期的流速变化较大, 2000年、2004年和2010年 分别由原来的0.46m/s、 0.32m/s和0.45m/s降为 0.24m/s、0.15m/s和 0.25m/s,分别降低了0.22、 0.17、0.20m/s。 降幅比例 达40~50%。
枢纽控水过程对主湖区最大 流速的降低作用,比入江河 道明显,尤其是对2000年和 2004年最大流速的降低最为 明显,这两年的最大流速分 别从1.38m/s和1.19m/s降到 了1.18m/s和0.89m/s。
部分,但它是由生物进化而来,具有新的、自己 所独有的特性;人类的影响远远超过作为生物的 人的活动范围,也在很多方面超过生物圈的范围 智慧圈是地球表层发展演化的最高阶段 智慧圈是社会系统
第三节 地球表层的能量转换与物质循环
地球表层的物质循环 地球表层的能量转换
一、地球表层的物质循环
1.自然地理学与地球表层系统
第 一 第一章 自然地理学与人类环境 篇
2.自然地理学的研究内容
(1)人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、结构及其区域分布规 律 (2)人类赖以生存的地球表层自然环境的成因与变化规律 (3)人类赖以生存的地球表层自然环境系统的运行机制(物质循环、 能量转换、信息传输) (4)人类与地球表层自然环境的相互作用、相互影响 (5)地球表层自然环境的评估、预测、规划、管理、优化、调控
大气科学
地质科学
自然地理学 水文学 生物学
自然地理学与其他学科的关系
第 一 第二章 地球与地球表层系统 篇
教学重点:
地球的质量、形状及其与太阳之间的距 离对地表环境形成的意义,地球运动在地表 环境形成中的作用,地外系统对地表环境的 影响,地内系统对地表环境的影响。
教学难点:
地球运动在地表环境形成中的作用。
第 一 第一章 自然地理学与人类环境 篇
地球表层自然系统是由大气 圈、水圈、岩石圈、生物圈相互 作用而构成的。研究大气圈、水 圈、岩石圈、生物圈的核心学科 分别是大气科学、水文学、地质 学与生物学。自然地理学,包含 了这些学科的某些内容。从人类 环境科学的角度来看,自然地理 学是将这些内容有机地交叉、融 合在一起,将人类生存环境作为 一个完整的体系以及对各个区域 的环境组合进行研究的。也可以 说,自然地理学是大气科学、水 文学、地质学与生物学的交叉学 科或边缘学科.
湘教版高中地理必修一第二章第二节《地球表面形态》优质课件(共34张ppt)
地壳运动, 岩浆活动, 地震等。
形成高山 低地,使 地表高低 不平
内力与外力 共同作用。 一般来说,
风化,侵蚀, 搬运,堆积,
把高山削低,
内力起主导 作用。
固结成岩 把低地填平
用
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乙 甲
1、图中背斜为 A ,向斜为 B , 地垒为 D ,
地堑为 C 。(填代号) 2、甲乙两处,有可能找到石油的是 甲 ,
地下水丰富的是 乙 。
甲处为背斜,结构
3、如果修地下隧道,应选择在
甲
稳定,不易储水
处,原因是
。
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4.最有可能有泉水出露的是 C A.① B.② C.③ D.④
二、内力作用与地表形态
(一)板块运动与宏观地形
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板块构造学说的基本理论:
1、地球表层的岩石圈被断裂带分割成 六大板块 2、板块处于相对的运动状态,板块内 部地壳活动稳定,板块交界处地壳活动 剧烈 3、板块之间的两种关系:相互挤压碰 撞(消亡边界);相邻的板块彼此分离 (生长边界)
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最新板块划分图
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第02章 自然地理环境的整体性
低山
落叶阔叶林带
台地 阶地
中山
常绿阔叶林带
河流
季雨林带 雨林带
三、时间结构
时间结构(自然节律性):自然地理过程及其现象随 时间重复出现的演替规律。
1、周期性节律:严格的时间间隔。例如:昼夜节律 (自转),季节节律(公转)。内陆地区周期性节律的 振幅大于沿海地区 2、旋回性节律:不等长的时间间隔。例如:地质旋 回,气候旋回
6H2O+6CO2+674卡 阳光 C6H12O6+6O2↑
叶绿素
二、物质迁移与循环过程
在太阳能不断输入的情况下,地球表层各种物质进
行持续不断地化合、分解的过程。 微观角度,物质循环是化学元素的迁移;宏观角度, 物质循环是四大物质循环 方式:物理过程,化学过程,生物过程 物质循环的过程也是能量转化的过程。
自然界各种事物都是以系统形式存在着的有机整体 (大到宇宙天体、太阳系,小到原子、基本粒子)。
系统分类
1、按系统尺度、规模和范围分
宇宙系统——如银河系、整个宇宙 宏观系统——如生态系统、人体系统 微观系统——如原子(电子、原子核),细胞(核、 质、膜)
2、按系统与环境的关系分
开放系统——系统与环境之间具有物质、能量、信 息的交换和流通。 封闭系统——系统与环境之间只有能量的交换和流 通,没有物质的交换。 孤立系统——系统与环境不发生任何联系和作用。
环境概论
引子-环境问题的现实
2007年环境形势:
水污染形势依然严峻。长江、黄河、珠江、松花江、淮 河、海河和辽河等七大水系总体水质与上年持平。197条 河流407个断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断 面比例分别为49.9%、26.5%和23.6%。珠江、长江总体水 质良好,松花江为轻度污染,黄河、淮河为中度污染, 辽河、海河为重度污染。湖泊富营养化问题突出。全国 近岸海域一、二类海水比例为62.8%,比上年下降4.9个百 分点;三类为11.8%,上升3.8个百分点;四类、劣四类为 25.4%,上升1.1个百分点。四大海区近岸海域中,南海、 黄海近岸海域水质良,渤海为轻度污染,东海为重度污 染。
水俣病事件 1953~1956年日本熊本县水俣市 含甲基汞的工 业废水污染水体,使水俣湾和不知火海的鱼中毒, 人食用毒鱼后受害。1972年日本环境厅公布:水 俣湾和新县阿贺野川下游有汞中毒者283,其中60 人死亡。 痛痛病事件 1955~1972年日本富山县神通川流域 锌、铅冶 炼厂等排放的含废水污染了神通川水体,两岸居 民利用河水灌溉农田,使稻米和饮用水含镉而中 毒,1963年至1979年3 月共有患者130人,其中死 亡81人。
举例2
甘肃徽县铅中毒事件调查 村民怀疑专家组被买通
广西河池砷中毒事件调查:村民称系企业排污所致
湘江重金属污染威胁4000万人饮用水安全 中国最严重砷污染事件为谁敲响警钟?
关于地理科学导论复习资料归纳
第一章地理科学的研究对象
地理科学的研究对象——地球表层陆地空间系统,研究核心——人地关系地域系统。
近代地理学开山大师
亚历山大·冯·洪堡,以自然地理见长
卡尔·李特尔,以人文地理见长
地球表层:地球表层是地球的诸多圈层——大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈、生物圈和智能圈——之间通过能量流和物质流及信息流而相互渗透和相互作用所形成的、逐级划分成若干地域的、以人类发展为中心的、开放的复杂巨系统。
地球表层的基本特征①整体性②分异性③时间性④人地性⑤变动性
地球陆地表层空间系统∈地球陆地表层系统∈地球表层系统∈地球系统
学术领地的适度扩张①向“地球陆地表层系统”的内涵扩张②向“地球海洋表层系统”的深入扩张③向“地球表层系统”的整体扩张④向“地球系统” 的深入扩张⑤向经济学、社会学、教育学和伦理学等诸多学科的学科扩张
地理空间的基本类型: ①土地空间,自然的、生态的和资源的空间
②基地空间,作为地表物质存在基地而言的,城市工业用地和居住用地等物质存在的基础的空间③距离空间,区位论和中心地论等研究中普遍使用的位置的空间④形态空间,作为社会文化地理学关注的人类活动在地表上所留下的痕迹的空间⑤还包括感应空间或心理空间
地球表层陆地空间系统
地球表层陆地空间系统的空间结构:空间系统是指系统各要素在空间上排列组合形成的稳定结构。
地球表层陆地空间系统的要素结构:指其地理要素之间通过能量流、物质流和信息流而相互联系、相互作用形成的具有复杂因果反馈关系的空间结构
地球表层陆地空间系统的要素结构①自然地理要素结构②人文地理要素结构③综合地理要素结构
1.2 地球表层系统
喀斯特地貌是在一定的大气、气候和生物条件下,水对岩石溶蚀、 淀积、侵蚀、沉积的结果,在一定程度上反映了水、大气、生物、 岩石的相互作用,是水圈、大气圈、岩石圈、生物圈相互作用的 产物。 喀斯特作用的发生必须具备四个条件(1)岩石的可溶性,(2) 岩石的透水性,(3)水的溶蚀力,(4)水的流动性。岩石的可 溶性、透水性是由岩石圈的结构与变动(构造运动)决定的;水 的流动性取决于气候条件、地形坡度以及岩石的空隙类型与连通 性;水的溶蚀力不仅取决于水的性质,而且还受大气二氧化碳含 量、生物产生的有机酸多少的影响与控制。喀斯特作用、喀斯特 地貌的空间分布,同样受岩石圈结构、水的分布以及气候与生物 的空间分异的影响。因此,喀斯特作用是水圈、大气圈、岩石圈、 生物圈相互作用的一个很好的例子。
地球表层自然环境是由岩石圈、大气圈、水圈与 生物圈相互作用而成的,自然地理学是研究地球 表层自然环境的核心学科。与研究岩石圈、大气 圈、水圈与生物圈的核心学科地质学、大气科学、 水文学和生物学相比,自然地理学的优势,不在 于分门别类地去研究各个圈层,而在于从学科交 叉和要素融合的角度去研究圈层的相互作用。地 球表层能量的传输与交换,物质的迁移与循环, 是地球表层环境发展演化的原因与动力,也是圈 层间相互作用的纽带和桥梁。地貌、土壤是圈层 相互作用的结果。
地球表层系统与圈层相互作用
地球表层概念最早由德国地理学家李希霍芬
地理科学导论(上海师范大学,白润光)
地球所得的能量是2.46×1018卡/分,只相当 于太阳辐射总热能的22亿分之一,太阳每年 给地球的热能,相当于100亿亿度电力,是 目前全世界总发电量的几十亿倍。太阳能是 地球生命的源泉,哺育了地球上30 多种植 物和100多种动物。
2、太阳黑子与气候变化相关,引起磁爆和 极光,甚至直接影响人类的生产、生活和生 物生长。
距太阳的远近
水星 0.39 -173+427 金星 地球 0.72 1.00 +465- -80+485 +60 金星 224.7 天 地球 1 年 火星 687 天 火星 1.52 -140+20 木星 木星 土星 天王星 海王星 冥王星 5.20 9.54 19.19 30.07 39.52 -150 -140 -211 -227 -250-220 土星 天王星 84.01 年 海王星 164.8 年 冥王星 248 年
银 河 系
太阳系
地月系
天体
恒星
星座与星等
星座——天球中恒星构成各种几何形状 的区域,如仙女星座、狮子星座 星等——恒星亮度的衡量 星等越低恒星越亮 -3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6
飞马星座
星座
仙女星座
行星
开普勒三大定律
c a 2 b2 e a a
e c a 2 b2 a a
地理科学导论(上海师范大学,白润光)
地球的物理化学性质和运动
物理性质: 形状:
地球数据:地球平均半径:6371008公里 地球赤道周长:40075.7公里 地球的表面积:51000934平方公里
质 量:5.98×1021吨 体 积:1.0832×1012立方公里 平 均 密 度:5.52克/厘米3 地球的圈层构造: 地球大气层圈: 重力、地磁、地热
广义:在预期时间范围内,利用本地资 源、能源、人力、技术,在保证与其社 会文化准则相符的物质生活水平下,能 够持续供养的人口数量
背景
人与自然关系的认识误区 新的理论思维 国际组织
可能论(维达尔.白兰士)
环境变化 技术发展 人类需要
图 3-36 格尔德的环境认知体系
认知地图
18 19
17 16 15 14
20
2
3
4
12 13
1 2
6 10 9 8 7
5
03 4
1伯卡大街 2 教区 3 史密斯路 4 小学 5 理发店 6 外教区人居地 7 花店 8 面包店 9 药店 10 普 里 茨 路 11 中 心 商 业 区 12 停 车 场 13 游 戏 机 房 14 仓 库 15 花 店 16 空 地 17 食 品 店 18 斯 雷 齐 斯 路 19 高 中 20 研 究 所
低温平均值>-10℃ >10℃日数 226—240天 241—285天 285—365天
地球表层系统与陆地生态演变的关系研究
地球表层系统与陆地生态演变的关系研究
地球是我们赖以生存的家园,它以其复杂而精密的表层系统承载着生物的生态演变。地球表层系统由陆地、大气、水域和生物组成,而陆地作为其中的一个重要组成部分,对生态演变起着至关重要的作用。本文将从地理角度探讨地球表层系统与陆地生态演变的关系,以期对地球生态的保护和持续发展提供一些思考和启示。
首先,陆地作为地球的主要构成要素之一,承载着丰富的生物多样性。从大自然到人类社会的角度来看,地球表层系统对陆地的塑造和调节起着重要作用。陆地上的山脉、平原、河流和湖泊等地形因素,为各种生物提供了各自适宜的栖息地。不同的地形条件和气候环境形成了多样的生态系统,这些生态系统中发育着各种植物、动物以及微生物群落。这些生物群落相互依存、相互作用,形成一个复杂而精密的生态网络。因此,保护和恢复陆地生态系统的稳定对于维护全球生物多样性和生态平衡至关重要。
其次,地球表层系统对陆地的生态变化起着调节和影响作用。气候和环境变化是地球表层系统和陆地生态演变的重要因素。当全球气候发生变化时,会直接或间接地影响到陆地上的生态系统。比如,全球气候变暖导致冰川融化和海平面上升,这对海岸线和极地生态系统造成了严重威胁。而陆地上的干旱、洪涝和风暴等极端气候事件,也会直接影响到植被的分布和生物的生存状况。同时,人类活动也对地球表层系统和陆地生态造成了很大的压力。过度的城市化、工业化和不合理的农业活动,使得土地退化、水资源短缺以及生物多样性丧失成为了现实问题。因此,保护和修复地球表层系统对于减缓气候变化、维持陆地生态系统的健康至关重要。
地理科学导论(上海师范大学,白润光)
银河系
太阳系
地月系
天体
恒星
星座与星等
星座——天球中恒星构成各种几何形状的 区域,如仙女星座、狮子星座
星等——恒星亮度的衡量 星等越低恒星越亮
-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6
飞马星座
星座
仙女星座
行星
开普勒三大定律
e c a2 b2 aa
c a2 b2 e
aa
T2 a3
广义:在预期时间范围内,利用本地资 源、能源、人力、技术,在保证与其社 会文化准则相符的物质生活水平下,能 够持续供养的人口数量
背景
人与自然关系的认识误区 新的理论思维 国际组织
可能论(维达尔.白兰士)
环境变化 技术发展 人类需要
低温平均值<-10℃ >10℃日数 <105天 106—180天 181—225天
农业特征
有“死冬”
一季早熟作物,林业、狩猎为主 一季一熟,春小麦为主,甜菜、亚麻 二年三熟,冬小麦为主,苹果、梨
亚热带
1北亚热带 2中亚热带 3南亚热带
最冷月气温>0℃ >10℃积温: 4500—53000℃ 5300—65000℃ 6500—80000℃
天 天年天年年
年
年
年
行星质量
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 冥王星
现代自然地理学(第二版)电子教案使用说明和目录
面向21世纪课程教材
Textbook Series for 21st Century
现代自然地理学(第二版)
王建 主编
国家精品课程
第二篇 各圈层的组成、结构、运动与特征
第四章 岩石圈与地球表层结构和轮廓
第五章 大气圈与气候分异规律 第六章 水圈与水量平衡 第七章 生物圈与生态系统
面向21世纪课程教材
Text百度文库ook Series for 21st Century
现代自然地理学(第二版)
王建 主编
国家精品课程
第三篇 圈层间的相互作用
第八章
第九章 第十章
大气圈与岩石圈的相互作用
水圈与岩石圈的相互作用 水圈与大气圈的相互作用
第十一章 水圈、大气圈、岩石圈的相互作用 第十二章 生物圈与岩石圈、水圈、大气圈的相互作用
面向21世纪课程教材textbookseriesfor21stcentury现代自然地理学第二版王建主编国家精品课程第一篇自然地理学与地球表层系统第一章自然地理学与人类环境第二章地球与地球表层环境第三章地球表层环境与地球表层系统第二篇各圈层的组成结构运动与特征第四章岩石圈与地球表层结构和轮廓第五章大气圈与气候分异规律第六章水圈与水量平衡第七章生物圈与生态系统第三篇圈层间的相互作用第八章大气圈与岩石圈的相互作用第九章水圈与岩石圈的相互作用第十章水圈与大气圈的相互作用第十一章水圈大气圈岩石圈的相互作用第十二章生物圈与岩石圈水圈大气圈的相互作用第十三章水圈大气圈生物圈岩石圈相互作用与地球表层系统第四篇自然地理学的应用方法原理与实例第十四章地球表层环境评估与区划第十五章地球表层环境预测第十六章地球表层环境的规划与管理第十七章地球表层环境的优化调控面向21世纪课程教材textbookseriesfor21stcentury现代自然地理学第二版王建主编国家精品课程
湘教版高中地理必修一第二章第二节《地球表面形态》(共88张PPT)
(2)喀斯特地貌:石灰岩、高温多雨的气候条件
广西乐业天坑
4、风力作用与地貌
风力作用
侵蚀(风蚀沟谷,风蚀洼 地,戈壁,裸岩荒漠,风 蚀雅丹,风城,风蚀蘑菇)
沉积(沙丘,沙垄,黄土 高原的形成等)
风蚀蘑菇
雅丹地貌——魔鬼城
“雅丹”——维吾尔语,原义为具有陡壁的土丘, 是干燥地区的一种风蚀地貌
C. 大洋板块向大陆板块的俯冲边界
D. 大陆板块内部的生长边界
18.(09上海卷)以下地貌单元中,成因与图示机理相关的是
A. 东非大裂谷
B. 日本列岛
C. 阿尔卑斯山脉
D. 落基山脉
19.(09上海卷)板块构造学说有助于人类进一步认识
①海陆间水循环的机理 ②洋流分布和运动规律
③地震分布和活动规律 ④矿产资源的分布规律
④若侵蚀面上覆有新的岩层,说明是由 该地地壳下沉或相邻地区上升形成的。
⑤若地层中有侵入岩存在,说明围岩形 成之后又发生了岩浆活动,岩浆活动晚于围 岩形成时代。
读某地的地质剖面图,回答下列问题。
(1)写出地质构造名称:a____________, b______________,c______________。
三、外力作用与地貌
1、表现形式: 风化作用 风化、侵蚀、 搬运、沉积和 固结成岩作用。
搬运作用 沉积作用
侵蚀作用
第二章 地球表层系统
地球上的水循环
指海洋水、陆地水和大气水之间的互相转换和运动
海洋与陆地之间(最重要的循环)
陆地与陆地上空之间 海洋和海洋上空之间
意义:使陆地上的水不断得到补充
海陆间循环
3.大气圈 即地球的气体部分。下界可视为海陆表面,
向上分为不同层次。
大气的组成及其作用
A 大气的组成
干洁空气、水汽、固体杂质
其他气体1% 氩、CO2、O3
层清晰明显地表现出来,诸如火山、地震、岩浆活动、地壳 隆起和沉陷等等。
火山
地震
岩浆活动
内力作用:其限度终止于地球固体表面,它造成地球 表层地理位置(经度、纬度、高度)相对改变,构成 地球表层固体部分的基本框架。内力作用总的趋势是 造成地表高低起伏、千姿百态的表面形态。 外力作用:指以太阳辐射为基本能源而产生的风化作 用、流水作用、风蚀作用等,它通过物理化学变化、 物质的侵蚀、搬运、堆积作用极力消除内力所造成的 起伏。总的作用趋势是夷平地表,其影响深度仅限于 地表以下几米到几十米的深度。
(一)人类对能量运动的认识
在任何与外界隔绝的孤立系统中,不论发生 什么变化或过程,能量的形式可以转换,但能量 的总和恒定不变。 --能量守衡与转换定律 恩格斯
19世纪自然科学 三大发现 能量守衡与转换定律 细胞学 进化论
(二)太阳在地球表层的转换
1.太阳能在无机界的转换 A 太 阳 辐 射 进 入 大 气
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指海洋水、陆地水和大气水之间的互相转换和运动 海洋与陆地之间(最重要的循环)
陆地与陆地上空之间
海洋和海洋上空之间
意义:使陆地上的水不断得到补充
海陆间循环
3.大气圈 即地球的气体部分。下界可视为海陆表面,
向上分为不同层次。
大气的组成及其作用
A 大气的组成 干洁空气、水汽、固体杂质
氧21% 氮78%
水的循环运动是地表外力的主要动力,也是地球 化学迁移的载体,是化学反应生物过程的重要条件, 对地球表层各种地理过程具有及其重要的意义。
4、生物-非生物循环
主要通过两个作用来实现:
(三)地球内部热能、引力能在地球表层的转换
热能
地下热能是由地球组成物质的放射性元素蜕变产 生的。是火山、地震、岩浆活动、地壳运动的能量来 源。形成地表的轮廓,决定海陆分布与地势起伏。
突变 地 壳 运 动
渐变
海底发现的陆生动物化石 陆地发现的海生动物化石
地热除转化为地壳运动的动能外,也通过水体或 陆地间接增温空气,对气候产生影响。
1、地质大循环
2、大气循环
地球球形表面造成太阳辐射对地表的增温差异, 辐射强的地方增温快,形成上升气流,构成低压区; 地表其他地方的空气向这里运动,以补充这里上升的 空气;在高空,上升的空气向外移动,至较冷的地方 下沉,形成高压区,从而构成了大气循环。
厄 尔 尼 诺
3、水循环
地球上的水,在太阳能的作用下,不断从水面、 陆面蒸发,通过植物叶面蒸发,化成水汽升到高空, 被气流带到其他地方,在适当条件下,凝结、降落到 地表,渗透形成径流,注入海洋或湖泊。水的这种蒸 发、输送、凝结、降落、径流的往复过程叫水循环。
外力作用:指以太阳辐射为基本能源而产生的风化作 用、流水作用、风蚀作用等,它通过物理化学变化、 物质的侵蚀、搬运、堆积作用极力消除内力所造成的 起伏。总的作用趋势是夷平地表,其影响深度仅限于 地表以下几米到几十米的深度。
(三)地球表层是有机界和无机界互相转化的场所
生产者
消费者
分解者
(四)地球表层是人类的生存环境
大气的垂直分层
地球束缚引力小 空气质点往外跑
中间层顶到五百 氧原吸紫增温快
气温初稳后升热 只因层中臭氧多 水平流动天气好 高空飞行很适合
对流旺盛近地面, 纬度不同厚度变; 高度增来温度减, 只因热源是地面; 天气复杂且多变, 风云雨雪较常见.
电 离 层
上冷下热 高空对流
大气的作用
(1)对地面的影响 保护地球的体温 ---- “保温被” 形成水循环 ---- “永动机” 改变地表形态 ---- “雕塑师”
欲识林泉真乐趣, 明朝结伴再来游。
2008年5月12日13点56分天水市 秦州区南廓寺出现百年罕见“佛光” (地光:一种电磁现象)。天水市市 民李忠用佳能相机拍下了此景。
由地震引起的发光现象,称之为地光。地震发生前为什么 会产生地光呢?研究结果表明,当地震快发生时,由于地下岩 石发生破裂、错断,岩石间产生相对摩擦滑动等而产生一种电 磁效应作用,从而造成一个较大范围的放电现象,并沿着断裂 缝隙通向大气层,在低空引起大气电离和发光现象。
(2)对生物和人类的影响
“生命之本”
4.生物圈 即地球上所有的生物及其生存环境的总和。
地球圈层 生物圈
外层
热层
中间层 平流层 对流层 水圈 土壤圈 硅铝层 硅美层 地幔 外核 内核
大气圈
地壳 上部 地核
岩石圈
5.智慧圈 指人类及人类的生存环境的总和。又
称技术圈、人类圈 。
智慧圈的概念的重大意义就在于,它 对人类出现以后地球演化的质的飞跃作出 了科学概括,将人类创造的环境作为地球 表层特殊的、独立的部分来认识,承认人 类的巨大地质作用。
而后在1912年德国地理学家魏格纳发表论文, 引证古生物化石的证据系统地阐述了大陆移动的地 质历史过程。但是在科学水平还较低的当时,只能 做为一种假说存在,而且引起很多非议。
现代科学的发展,板块学说很有力地解释了大 陆漂移说法的正确性。
2.水圈 即指地球表层中的各种水体。包括海洋、
河流、湖泊、冰川及岩石孔隙中的地下水。
现代地理科学的主要任务就是研究智 慧圈的空间结构、发展演化和它与其他圈 层的关系。
中国南极中山站
中山石
中国特色储油罐
中山站全景
建筑多由集装箱拼装
指向祖国的方向标
各 圈 层 是 相 互 渗 透 的 统 一 体
岩石圈、水圈、大气圈、生物圈、 智慧圈的划分不是绝对的、彼此隔绝的, 而是相互渗透,紧密联系,我中有你, 你中有我的关系,而且,这些圈层也不 仅限于地球表层范围,但这五个圈层是 地球表层基本的组成部分,它们的有机 联系和相互作用构成了地球表层系统。
地球内力:是指地球的构造力,来自地球内部,在地球表
层清晰明显地表现出来,诸如火山、地震、岩浆活动、地壳 隆起和沉陷等等。
火山
地震
岩浆活动
内力作用:其限度终止于地球固体表面,它造成地球 表层地理位置(经度、纬度、高度)相对改变,构成 地球表层固体部分的基本框架。内力作用总的趋势是 造成地表高低起伏、千姿百态的表面形态。
层 质的引力和其他天体对地球表层物质的引力。
的
崩塌、滑坡、泥石流、河流的侵蚀、
能
搬运作用、冰川运动、潮汐等
量 来 源
3、太阳辐射能,它是水、空气运动,岩石风化, 土壤形成和生命活动的基本能源 。
4、其它能源,如陨石堕落的机械能、各种宇宙 线所放射的能量。
(一)人类对能量运动的认识
在任何与外界隔绝的孤立系统中,不论发生 什么变化或过程,能量的形式可以转换,但能量 的总和恒定不变。
热岛效应 南水北调
温室效应 人工降水
上述四个特征从本质上和整体上使地 球表层形成了有别于其他层圈的独特的 物质系统,地理学就是以这个系统为对 象,建立起自己的科学体系。
二、地球表层的能量转换
1、来自地球内部的热能,它是地球内部物
质的放射性元素蜕变产生的。
地 球 表
火山、地震、地壳运动的能源等 2、天体的引力能,包括地球本身对表层物
第二节
地球表层的能量 转换和物质循环
一、地球表层的特征 二、地球表层的能量转换 三、地球表层的物质循环
一、地球表层的特征
(一)地球表层是物质三态存在和相互作用的场所
界面机制:界面之间的物质密度发生急剧突然的 变化
白河两岸景佳幽, 碧水悬崖万古留。
疑是龙池喷瑞雪, 如同天际挂飞流。
不须鞭石渡沧海, 直可乘槎问斗牛。
其他气体1% 氩、CO2、O3
B 大气各成分的作用
大气组成
主要作用
主要 N2
干 洁
成分
O2
空 次要ห้องสมุดไป่ตู้CO2
气 成分 O3
生物体的基本成分
维持生物活动的必要物质
植物光合作用的原料;对地面保温 吸收紫外线,使地球上的生物免遭 过量紫外线的伤害
水汽
成云致雨的必要条件;对地面保温
固体杂质
成云致雨的必要条件
蒸发到大气中,在大气环流的作用下形成水循环,雕刻 地貌形态、形成海水密度场、洋流运动等。
C 陆地 太阳能是岩石风化和土壤发育的动力。季节、昼夜
气温的变化促进了岩石的物理风化;另外由于温度的提 高,使岩石、土壤的化学活性增加,氧化还原反应更强, 相当多的热能转化为地球化学过程的化学能。
2.太阳能在有机界的转换
莫霍面 古登堡面
外部圈层的组成及相互关系:
组成:包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈等,其中生 物圈占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。 关系:各个圈层之间没有明显的分界,相互吸引、相互 制约,形成人类赖以生存和发展的自然环境。
二、地球表层 的结构
1.岩石圈一般地指
地球表层的固体岩石 部分,包括地壳全部 和上地幔顶部(软流 层以上),由坚硬的 岩石组成的圈层部分。
3.469%
水圈的组成
0.001% 96.53%
海洋水:储量巨大,平均盐度为35‰,人不能直接饮用,海水
蒸发可得到淡水。
陆地水:河水、湖泊水、地下水和冰川,是人们生产和生活用
水的主要来源。
大气水:水蒸气及组成云、雾的小水滴和小冰晶。
咸水占97.47% (海洋水) 淡水占2.53% (冰川水) 适宜人类使用河流、淡水湖、 浅层地下水仅占0.01%
分层
类别
厚度
比例
沉积岩圈
组成
硅铝层 硅镁层
高山高原
较厚 29% 2km
有 有
大洋底部
较薄 71% -4km 较薄(无) 有
60年代后,地质力学认为岩石圈的构造是由板块组成的。
1858年在巴黎出版了一本名叫《揭开创造的神 秘》的书,地理学家施奈德以其丰富的想像力,发 现地球各大陆似乎原来是连成一体的,他并用石炭 纪时北美洲和欧洲植物化石几乎一致的事实作了说 明。
年 射太
阳 总
、
辐
水
面
从全球范围来讲,因科里奥 利力的作用,大气无法从赤道直 达极地,而在经线方向上形成三 大环流系统,在地面上形成行星 风系,即信风带、西风带和极地 东风带。
由于地形、城 乡、大陆上水与陆 地受热差异而形成 各种地方性的局部 环流,如山谷风、 城乡环流、湖岸风 等
B 水圈 水体吸收太阳辐射,以水汽的形式克服地球引力,
总之,气态、液态、固态三相物质共 存互相转化的地球表层,形成了一个特殊 的物质流、能量流运动和转换系统,强化 了各组成要素之间的相互制约性、共生性 和整体性,系统的组织水平越来越高级、 越来越复杂,加速了演化与发展。使之质 地区别于地球其圈层,形成了自己独特的 性质。
(二)地球表层是内外力相互作用的场所
月球太阳等
引起地球的周期性弹性形变,其中以海
天体对地表 洋潮汐最为明显,是又一种引力能转化为动
物质的吸引 能的形式。
由于适度的引力才使地球既能吸引适量的水和
大气,又不过分浓重;使动植物既能稳定生活,又 可以自由运动和生长,使流质和松散物质发生运动 又不脱离地表,形成千姿百态、生机勃勃的世界。
三、地球表层的物质循环
地光的来临,往往预示着大震很快就要发生了,如果此时 能够迅速果断地采取一些避震措施,是有可能躲开地震灾害的。 例如1975年2月4日海城地震前,一列从大连开往北京的客车, 在行驶途中司机突然发现列车前方有大片紫红色的耀眼亮光, 司机马上联想到可能是地光,于是采取措施,紧急停车,列车 刚刚停稳,大地震就发生了,从而避免了一场车翻人亡的重大 事故。
东太平洋
海底 热源
海洋 对流
海底火 山喷发
厄尔 尼诺
总之,地球内部热能除转化为地壳运动、海
水运动的动能以外,还造成地表高低起伏,转化 为潜在的势能,形成引力差异,在一定条件下转 化为物质才能够产生由高向低运动的动能。
引力能
地球对地表 物质的吸引
以潜在的势能存在,总是力图使地球上 的物质运动处于稳定状态,在其他力的触发 下,它释放出来的能量是地表物质运动的能 源之一,转化为滑坡、泥石流、冰川、河流、 瀑布等 运动的动能。
绿色植物固定太阳能以后,通 过食物链逐级转化,每级转化基本 按1/10定律进行。生物死亡后,其 残体由微生物分解为无机成分,还 原土壤,一部分被植物吸收,一部 分不能被微生物完全分解的动植物 则形成化石燃料,存储地下。
人类在太阳能转换过程中起着极其重要的作用。一方面 人类通过各种技术提高农作物的产量,以固定更多太阳能。 同时操作食物链使固定的太阳能向利于人类发展的方向转化。 另一方面,人类动用地质时代自然界储存与地下的太阳能, 将化石燃料作为现代工业的主要来源,使储存地下的太阳能 返回大气中。
--能量守衡与转换定律
恩格斯
19世纪自然科学 三大发现
能量守衡与转换定律 细胞学 进化论
(二)太阳在地球表层的转换
1.太阳能在无机界的转换
A 50 30%被大气散射和云层反射
太
% 损
1%-3%的紫外线被原子氧和臭氧吸收
阳 失 17%-19%被水汽、尘埃和云中水滴吸收 辐
射 50
进%
入到
大达
气
地 面
第一节 地球表层系统
第二节 地球表层的能量转换 和物质循环(重点)
第三节 人类干扰下的地理环境 (重点)
第一节 地球表层系统
一、地球的同心圈层 二、地球表层的结构(重点)
一、地球的同心圈层
大气圈 水圈 生物圈
地壳 地幔 地核
外部圈层
以固体的地球表面为界
内部圈层
地球的外部圈层与内部圈层之间并没有严格的界线, 各圈层之间也在底层大气圈、水圈、生物圈相互交错。
风化
界面上造成了彼此相异的热力学特性
“热岛效应”
异质机制:是指气体、液体、固体三相之间物质组成和结构功 能之间明显差异所产生的特殊效应。
特点
异质有利于调节和促进物质和能量的流动和转换。与地球 内部和外层空间那种相对均一的同质系统相比,进化速度相当 惊人。
大石围——世界第二大天坑
重庆奉节小寨天坑 地缝景区的地下暗河