第二章 地球表层系统只是分享
地球表层系统
二、地球表层旳能量转换
1、地球表层旳能源 热能、引力能、太阳辐射能（太阳辐射旳传播、 地表太阳辐射分布旳不均衡性）
2、太阳能在地球表层旳转换 （1）太阳能在无机界旳转换 大气、水体运动旳动能，岩石风化、土壤形成旳 动力 （2）太阳能在有机界旳转换 太阳能经过生态系统转换为化学能 林德曼与十分之一定律
生在这里
四、生物圈
生物圈是地球上全部生物及其生存环境旳总和 生物圈是进行着生命过程旳地球表层外壳，存在
着大量旳生命形式 植物旳有机质总量占生物圈有机质总量旳90%以上 绝大多数生物都集中生活在地面、水面上下100—
200M范围内，所以又称“生物膜”
五、智慧圈
智慧圈是指人类及人类旳生存环境旳总和 智慧圈与生物圈旳关系：人类是生物旳一种构成
（一）地质大循环
1、概念 地质大循环是地壳运动引起旳海陆间物质循环变 化过程和大洋底部物质与地幔物质间旳循环变化 过程。
2、大洋底部物质与地幔物质间旳循环过程 ——板块运动
3、海陆间物质循环变化过程 风化、淋溶、搬运、沉积、抬升
（二）大气循环（大气旳循环运动）
1、大气环流
——垂直环流圈(热力环流) ——大气运动呈环流形式
分三个层圈：沉积岩层——硅铝层——硅镁层 表面起伏不平，呈复杂多样旳地貌形态 表面有风化壳，其上发育有土壤层
二、水圈
水圈是地球上水旳多种存在形式覆盖旳圈层 水圈最大厚度约20KM，总水量达138600KM3 海洋占地球总水量旳96.5%，陆地水占总水量旳
3.5% 江、河、湖、沼旳地表水仅占极小部分
Each year
Accumulated
围湖造田历史统计
地理科学导论知识点汇总
第一章地球系统1.地球表层系统是指接近地球固体表层的沉积岩和对流层大气构成的物质系统，是地理学的研究对象。
2.地球表层系统的空间范围：上至对流层顶层（不受内力影响），下至沉积岩底层（不受外力影响）。
3.地球表层的特点：①是气态液态固态三相界面体系②是人类活动的直接环境③是内外力相互作用的场所④是有机与无机相互转化的场所。
4.地球表层的构造分为五个圈层：岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和智慧圈。
5.岩石圈是地球外围的固体部分，由地壳和上地幔顶部坚硬的岩石组成。
6.水圈是地球上水的各种存在形式覆盖的圈层。
7.大气圈是在地球引力作用下，包围地球的巨厚气态物质。
8.生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总和。
（有生物存在的地方就属于生物圈的一部分）（又称生物膜）9.智慧圈指人类及人类生存环境的总和，又称技术圈、人类圈、社会圈，主要强调人的作用。
10.地球表层的能量转换的方式：对流、传导和辐射。
11.地球表层的能量来源：①来自地球内部的热能。
②来自天体的引力能。
③来自太阳的辐射能。
12.太阳辐射能在地球表层的转换：①太阳能在无机界的转换。
（大气环流的原因是太阳辐射）（地面的主要热源是大气热量）②太阳能在有机界的转换。
（在有机界太阳辐射能的转换时通过生态系统来实现的）13.太阳能在有机界的转换：先是通过绿色植物光合作用固定太阳能，然后通过食物链逐级转化，每级转化都耗散大部分能量，基本上按1/10定律进行。
（有机界的能量是以食物链形式实现的——能量守恒定律）成为生态系统能量动态研究的奠基者14.地球内部热能在地球表层的转换：地下热能是由地球组成物质的放射性元素衰变产生的，它是火山地震岩浆活动和地壳活动的能量来源。
15.地球内部热能造成的地壳运动有突变和渐变。
火山、地震是突变的形式。
大部分情况下是渐变形式——沧海桑田。
16.引力能包括两个方面：地球对地球表层物质的吸引和月球太阳等天体对地表物质的吸引。
前者以潜在的势能存在，它总是力图使地球上的物质处于稳定状态。
第二章 地球表层系统
2． 人类对地球表层环境的作用与影响 1） 改变了地表环境的结构 2） 改变了地表环境的演化方向与速率 3） 改变了地表环境的物质循环 例如水循环路径、碳循环的源与汇。 4） 改变了地表环境的能量平衡 5） 对资源的消耗与破坏 6） 污染环境
改变了地表环境结构
对资源的消耗
3． 功能 系统的结构决定功能，通过改变地球 表层系统的物质流、能量流或信息流， 来改变系统的结构，从而达到对地表系 统进行优化、调控的目的。 物质传输：降水、陆海沉积等； 能量流动：生态系统中的食物链，高 低纬间的热量交换； 信息传递：
二、宇宙中的地球
1． 地球的物理特性及其环境意义
第二章 地球表层系统 的结构与功能
一、地球表层系统的组成、结构和功能 1． 组成 由大气圈、水圈、生物圈和岩石圈交 叉而成，相互联系、相互作用，形成了 复杂的地球表层系统。 形成了特别的结构，进而产生了特别 的功能。
2． 结构 从自然地理学角度，这种结构分为： 1） 垂直分层 由于重力（地球内能）和太阳辐射（地球 外部能量来源）的相互作用，以及各组成部分 物质成分影响。地球表层系统的诸多组成部分 均呈垂直分层。例如：宏观上大气圈的垂直分 层、高山垂直自然地带的形成等；微观上植物 群落的组成（草本层、灌木层和乔木层）、土 壤动物的空间分布等。
改变了地表环境的 演化方向与速率
人类影响 改变了地表 环境物质循环 改变了地境的结构
地人 为 技 为 水 开 的 农 造 变 表类 良 术 水 库 垦 地 田 使 为 环已 田 使 面 的 使 面 变 森 农 毁 境经 。 戈 干 建 草 ， 为 林 田 林 的和 总 壁 旱 造 原 过 混 、 ， 垦 结正 而 、 区 使 变 度 凝 草 城 种 构在 言 荒 水 旱 为 放 土 地 市 使 。改 之 漠 灌 地 荒 牧 为 或 的 森 变，变溉变漠或主者建林 ，
1.2地球表层系统
岩石、土壤中的大气也在不断地与大气进行着交换，海洋则是大
气某些组分的重要的源和汇。因此可以说水圈、岩石圈与生物圈
也参与了大气的循环。
水循环似乎是水圈中的物质循环，但实际上水循环跨越了大气圈、 岩石圈与生物圈：降水发生在大气圈，水汽的运移是由大气运动 完成的；径流发生在岩石圈表层（地表径流）和岩石圈内部（地 下径流），是水循环的重要步骤；
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同样，大气圈与岩石圈之间在进行着热能、化 学能、动能的交换。水圈与岩石圈之间存在着热 能、动能、势能与化学能的交换。生物圈与其他 三个圈层之间，普遍存在着热能与化学能的交换。
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二、地球表层系统的物质迁移、循环与圈层 相互作用
物质迁移与循环，和能量传输与转化一样，是地球表层系统 发展演化的原因与动力，也是圈层间相互联系的纽带、相互作用 的桥梁。
地球表层概念最早由德国地理学家李希霍芬
（1883-1905）等提出，指的是与人类有直接关 系的那部分地球环境。他认为地球表层是地理学 研究的核心，并说地理学的任务在于集中研究地 球表层相互联系的各种现象，特别是研究人与地 球以及生物现象之间的联系。
1
钱学森等提出，“地球表层”的上界应划 在大气同温层的底部或对流层的上限（平 均约10km）,下界为岩石圈的上部（陆地 表面往下约5-6km)。
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植物的蒸腾是水循环的重要方面，植被对降水的截留，改 变了水循环的过程与速度。地质循环也不仅仅局限于岩石 圈，因为岩石的风化、分解、溶蚀、侵蚀和沉积物的搬运、 堆积、 固结成岩，都离不开大气与水的参与，生物在地质循环中 也发挥一定的作用。 生物地球化学循环，更是跨越大气圈、水圈、岩石圈和生 物圈。
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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。
地球表层系统名词解释
地球表层系统名词解释
哎呀，同学们，你们知道啥是地球表层系统不？这可不是个简单的问题哟！
地球表层系统呀，就好像是我们生活的一个超级大舞台。
想象一下，我们生活的大地、广阔的海洋、高高的天空，还有那些数不清的生物，包括我们人类自己，这所有的一切组合在一起，就构成了地球表层系统。
比如说大地吧，有高山、平原、沙漠、森林，它们可不只是简单地待在那里。
高山像是坚强的巨人，耸立在那里，阻挡着风的去路；平原就像一个大大的操场，任由各种植物和动物在上面玩耍。
那海洋呢，像个神秘的大宝藏，里面有五颜六色的鱼，还有奇奇怪怪的珊瑚。
天空中的白云像棉花糖一样飘浮着，鸟儿在其中穿梭，好像在玩捉迷藏。
我们人类也是这个大舞台上的重要角色呢！我们在大地上盖房子、种庄稼，在海洋里捕鱼、探索奥秘。
动物们也有它们的角色，狮子在草原上威风凛凛地奔跑，猴子在树林里欢快地跳跃。
这不就像一个超级大的表演吗？
而且呀，地球表层系统里的这些东西可不是孤立存在的，它们相互之间有着千丝万缕的联系。
比如，下雨了，雨水会滋润大地，让植物茁壮成长；植物通过光合作用产生氧气，我们人类和动物才能呼吸。
这难道不像一个大家庭，大家相互照顾、相互帮助吗？
要是没有了这个系统，那可就糟糕啦！没有大地让我们立足，没有海洋提供丰富的资源，没有天空让鸟儿飞翔，那我们的世界会变成什么样呢？简直不敢想象！
所以呀，地球表层系统对我们来说太重要啦！我们一定要好好保护它，就像爱护自己最心爱的宝贝一样。
不然，等它受到了伤害，最后倒霉的不还是我们自己吗？
我的观点就是，地球表层系统是我们赖以生存的基础，我们必须用心去呵护它，让它一直保持健康和美丽！。
地球表层系统
第五节 人类活动的地理效应
人类对岩石圈的影响 人类对大气圈的影响 人类对水圈的影响 人类对生物圈的影响
一、人类对岩石圈的影响
1、人工地貌过程 城市、工程、采掘、战争
案例：荷兰的造陆工程 2、人类沉积物的形成 3、人类对土壤的影响
土壤侵蚀；盐渍化、沼泽化、沙化、退化；土壤污 染 4、触发地壳运动 高坝、深井灌水、采矿
5、生物—非生物循环实现途径 ——合成作用 ——分解作用
二、地球表层的能量转换
1、地球表层的能源 热能、引力能、太阳辐射能（太阳辐射的传输、 地表太阳辐射分布的不均衡性）
2、太阳能在地球表层的转换 （1）太阳能在无机界的转换 大气、水体运动的动能，岩石风化、土壤形成的 动力 （2）太阳能在有机界的转换 太阳能通过生态系统转换为化学能 林德曼与十分之一定律
（一）地质大循环
1、概念 地质大循环是地壳运动引起的海陆间物质循环变 化过程和大洋底部物质与地幔物质间的循环变化 过程。
2、大洋底部物质与地幔物质间的循环过程 ——板块运动
3、海陆间物质循环变化过程 风化、淋溶、搬运、沉积、抬升
（二）大气循环（大气的循环运动）
1、大气环流
——垂直环流圈(热力环流) ——大气运动呈环流形式
鄱阳湖面积 (km2)
期间按开垦 面积 (km2)
1954年以来 的累计开垦 面积 (km2)
5160 156 0
5004 4720 284 310 156 440
4410 4120 3914 3889 3859 290 206 25 30 750 1040 1246 1271 1301
圩堤保护面积达 : 5607 km2
第二章 地球表层系统
第一节 地球表层系统的概念 第二节 地球表层系统的构造 第三节 地球表层系统的能量转换
第二章 地球表层系统
表以下几米到几十米的深度。
第三十七页，共80页。
（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
意义：使陆地上的水不断得到补充
第十二页，共80页。
海陆间循环
第十三页，共80页。
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。
第十四页，共80页。
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%
其他气体1%
氩、CO2、O3
第十五页，共80页。
B 大气各成分的作用
第二十七页，共80页。
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
第二十八页，共80页。
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，
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。
第四十八页，共80页。
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。
1.自然地理学与地球表层系统
第 一 第三章 地球表层环境与地球表层系统 篇
教学活动：
观察思考：在水库、农田与自然植被交界处、城郊结合部， 观察人类是如何改变环境的？ 检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索 “自 然地理+环境”、“自然地理+资源”、“自然 地理+可持续发展”、“人类+环境”，分题名 检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网 站与之有关，同时了解自然地理学与资源、环 境、可持续发展之间的联系，以及人类与环境 的相互作用。
第 一 第二章 地球与地球表层系统 篇
参阅文献：
[1]刘泽纯，周春林，王建.人类的家园——-地球.南京：江苏科学技术出 版社， 1996 [2]金祖梦，陈自悟编著.地球概论（第三版）.北京：高等教育出版社， 1997 [3]刘南威，郭有立.综合自然地理学.北京：科学出版社，1998 [4]Strahler A H, Strahler A N. Physical geography-----science and systems of the human environment. New York：John Wiley & Sons, Inc.，1997 [5]Christopherson R W.Geosystems------an introduction to physical geography(third edition). Saddle River： Prentice Hall，1998
第 一 第二章 地球与地球表层系统 篇
3.陨石撞击的环境效应 改变了地表形态，造成陨石坑与环型山。 陨石撞击导致地震。 陨石撞击地球，导致地表环境的灾变。 大的撞击还会导致岩石圈的破裂，引起板块分裂与运动。
4.其他宇宙因素的影响
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。
地球表层系统：由各圈层：大气圈的下部、水圈、 生物圈和地圈的上部构成。 地球表层系统科学：是研究地球表层系统内各圈层 的物理学、化学和生物学过程之间的相互作用，以 及人与地球表层系统之间的相互作用的一支新兴学 科。各圈层的相互作用，人类与各圈层的相互作用， 地球系统的各自然界面问题（陆-气、陆-海、海-气、 海岸带）是地球表层系统科学研究的内容。
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
（1883-1905）等提出，指的是与人类有直接关 系的那部分地球环境。他认为地球表层是地理学 研究的核心，并说地理学的任务在于集中研究地 球表层相互联系的各种现象，特别是研究人与地 球以及生物现象之间的联系。
钱学森等提出，“地球表层”的上界应划 在大气同温层的底部或对流层的上限（平 均约10km）,下界为岩石圈的上部（陆地 表面往下约5-6km)。 有的专家认为，以岩石圈中地壳的底面为 “地球表层”的下界。
地理教科书的表层系统
地理教科书的表层系统地理教科书是学生们学习地理知识的重要工具，其中的表层系统是地理教科书中的一个重要部分。
表层系统是地球表面的一层，由岩石、土壤和植被等组成。
它不仅是地球生态系统的基础，也直接影响着人类的生产生活。
下面将从不同角度来探讨地理教科书中的表层系统。
一、表层系统的构成表层系统主要由岩石、土壤和植被组成。
岩石是地球的固态物质，它经历了长时间的风化和侵蚀，形成了土壤。
土壤是表层系统中最重要的组成部分，它是植物生长的基质，也是农业生产的重要资源。
植被是表层系统中的绿色覆盖，它通过光合作用将太阳能转化为植物的生物质，同时还具有保护土壤的作用。
二、表层系统的功能表层系统具有多种功能。
首先，它是生态系统的基础，提供了植物生长所需的土壤和营养物质。
其次，表层系统具有调节气候的作用。
植被通过蒸腾作用释放水蒸气，调节气温和湿度，减缓气候变化的速度。
此外，表层系统还具有保护水资源的作用。
植被通过根系吸收水分，减少水资源的流失和污染。
最后，表层系统还具有防止土壤侵蚀的作用。
植被的根系可以固定土壤，减少水流对土壤的冲刷，防止土壤侵蚀。
三、表层系统的破坏和保护由于人类活动的影响，地球表层系统受到了严重的破坏。
森林砍伐、过度放牧和过度耕种等行为导致了大量的土壤侵蚀和水资源流失。
此外，城市化的进程也使得大量的表层系统被人工覆盖，导致生态系统的破坏。
为了保护地球表层系统，人们需要采取一系列的措施。
首先，要加强对土壤资源的保护和管理，合理利用土地资源，减少土壤侵蚀。
其次，要加强对植被的保护和恢复，合理开展森林和草原资源的利用。
最后，要加强对水资源的管理和保护，减少水资源的浪费和污染。
四、表层系统与人类生产生活的关系表层系统与人类的生产生活密切相关。
首先，表层系统是农业生产的重要基础。
土壤为农作物的生长提供了养分和水分，植被为农作物提供了遮荫和保护。
其次，表层系统是城市建设的重要条件。
城市需要大量的土地资源和水资源，而表层系统可以为城市提供这些资源。
地球表层系统名词解释
地球表层系统名词解释
“哎呀，妈妈，为什么地球这么神奇呀？”我好奇地问妈妈。
妈妈笑着回答我：“宝贝呀，那是因为地球有一个很重要的系统呢，叫地球表层系统。
”
有一天，我和小伙伴们在公园里玩耍。
阳光透过树叶的缝隙洒下来，斑斑驳驳的，就像一幅美丽的画。
我们在草地上奔跑着、欢笑着，感受着大自然的美好。
“嘿，你们知道地球表层系统是什么吗？”我突然问道。
小伙伴们都摇摇头。
于是我开始给他们解释：“地球表层系统呀，就像是一个超级大的机器，里面有好多好多的东西在运转呢！比如说有我们脚下的土地，还有大海呀、天空呀。
”
“哇，这么厉害！”小伙伴小明瞪大了眼睛。
“可不是嘛！”我接着说，“就像我们呼吸的空气，也是地球表层系统的一部分呢。
还有那些动物、植物，它们都是这个系统里很重要的成员哟！”
“那这个系统有什么用呀？”小伙伴小红好奇地问。
“用处可大啦！”我兴奋地说，“它让我们的地球变得丰富多彩呀，没有它，我们可就没法生活啦。
就好比没有土地，我们能在哪里玩耍呢？没有植物，我们就没有新鲜的氧气可以呼吸啦，那不就糟糕了嘛！”
小伙伴们都若有所思地点点头。
我看着他们，心里想着，原来地球表层系统这么重要呀，我们一定要好好保护它呢！我们可不能乱丢垃圾，不能破坏那些美丽的植物，要让地球表层系统一直健康地运转下去呀。
地球表层系统就像是我们的家，我们都要爱护它，珍惜它，让它一直充满生机和活力！。
第二章 地球表层系统
30％被大气散射和云层反射 1％－3％的紫外线被原子氧和臭氧吸收 17％－19％被水汽、尘埃和云中水滴吸收 年 太 阳 总 辐 射
50 ％ 到 达 地 面 、 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
地球表层的能量 第二节 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。 欲识林泉真乐趣， 明朝结伴再来游。
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。 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。
三、地球表层的物质循环
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
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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
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。
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”
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。
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。
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。
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。
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，
－－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
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。
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
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。
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
氧21% 氮78%
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
（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。
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
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 CO2
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
（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。
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。
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。