第一章1自然地理学
[自然科学]自然地理学讲义一、二章0
![[自然科学]自然地理学讲义一、二章0](https://img.taocdn.com/s3/m/dcbf007c9a6648d7c1c708a1284ac850ad0204d6.png)
自然地理授课计划自然地理学讲义第一章绪论§1、自然地理学研究的对象§2、自然地理学研究的任务及内容本章重点：了解自然地理学内涵一、自然地理学的研究对象与分科（一）地理学地理学作为一门科学，其研究领域是随着时代和学科的发展而不断完善和扩展的。
首先采用地理学(geography)这个词的人，是生于公元前三世纪的古希腊学者埃拉托色尼，当时的含义是“对地球的描述”(geo一地球，graphein一描述)。
在2000多年后的今天，人类已经从地球的描述者变成了改变地球面目的巨大驱动力之一，因此，改善和协调人类社会、经济、文化发展与生存环境之间的关系，成为现代地理学关注的核心问题。
概括地讲，现代科学意义上的地理学是研究地球表层物质系统与人类社会一经济一文化系统在组成、结构、功能、空间特征和时间动态等方面相互作用与相互依存机理的学科体系。
从研究对象上看，地理环境可以分为：自然环境与人文环境。
或自然环境、经济环境和社会文化环境。
按照传统的学科体系的最高一级划分，地理学可以分为自然地理学和人文地理学。
自然地理学(physical geography)研究地球表层物质系统及其要素的组成、结构、功能、空间特征、时间动态，以及各要素之间相互作用的机理。
由于地球表层物质系统及其组成要素的运动与变化过程主要由自然力量和人化了的自然力量所驱动，受自然规律的支配，所以，自然地理学通常归属于自然科学的范畴。
人文地理学(human geography)研究人类社会一经济一文化系统及其要素的组成、结构、功能、空间特征、时间动态和人地关系的原理‘由于社会一经济文化系统及其组成要素的运动和变化过程主要由人为力量所驱动，在很大程度上受人类所创造的社会形态、经济制度、文化传统等发展规律的支配，所以，人文地理学通常归属于人文科学的范畴。
地理学举科体系示意图同时依据地理学的研究层次可将地理学分为三个主要层次：综合地理学；综合自然地理学、综合经济地理学、综合人文地理学；部门地理学。
自然地理学完整版
1.河流上游地质作用的特点
河流上游河床坡度大，流速快，搬运力强，以下
蚀作用为主。常形成急流、浅滩、瀑布和V形谷。
下蚀作用的结果使河流向源头方向伸长，称为向
源侵蚀。
侵蚀基准面是下蚀作用的极限，海平面是河流的
最终侵蚀基准面，湖泊和主河道是上游或支流的 暂时性侵蚀基准面。
上 游 的 形 谷 与 瀑 布
河流侧蚀作用影响
1965年1月的河岸
1975年1月的河岸
3.河流下游地质作用的特点
河流下游坡度极缓，流速很慢，动能明显减弱，河流 几乎不具备侵蚀能力，也很难携带搬运大量的碎屑物，以 沉积作用为主。形成蛇曲和牛轭湖以及大量沉积地形。
牛轭湖
航空照片显示的蛇曲型河流
（二）水系
一条河流的干支流构成了脉络相通的水 道系统，这个水道系统便称为水系或河系。 水系特征主要包括河长、河网密度和河 流的弯曲系数。
其中，河流的弯曲系数，是指某河段的实 际长度与该河段直线距离之比值。河长是从河
口到河源沿河道的轴线所量得的长度。
四、河流的补给（河流分类）
（一）河流补给的形式 降落在地表的雨水，除部分被植物截留、下渗 和蒸发以外，其余的形成地表径流，汇入河网，补 给河流。冰川、积雪、地下水、湖泊和沼泽，也都 可以构成河流的水源。 根据降水形式及其向河流运动的路径的不同，河 流补给可分为（中国河流补给类型）
①降水补给
②融水补给 ③湖泊和沼泽水补给 ④地下水补给
（二）各种补给的特点
1.降水补给 雨水是全球大多数河流最重要的 补给来源。降水补给为主的河流的水量及其变 化，与流域的降水量及其变化有着十分密切的 关系。我国广大地区，尤其是长江以南地区的 河流，降水补给占绝对优势。据估计，我国河 流的年径流量中，降水补给约占70％，河流水 量与降水量分布一样，表现出由东南向西北递 减的趋势；河流多在夏秋两季发生洪水，也与 降水集中于夏秋两季有关。
自然地理学(第一章)
地理科学导论
36
5、地球的运动
地理科学导论
37
5、地球的运动（地球的自转）
地球的自转
地理科学导论
38
5、地球的运动（地球的自转）
地球自转的证明（傅科摆）
地理科学导论
39
5、地球的运动（地球的自转）
地球自转的速度 地球自转速度分为角速度和线速度。角速度是 地球上某点绕地轴转过的速度，除两极外角速度都 相同。而线速度随纬度增加而降低。极点线速度最 小，赤道上线速度最大。并且地球的速度在不断改 变。
地理科学导论 48
7、地球的演化
地球系统演化过程（四个阶段）
第一个阶段：天文时代（星云学说） 第二个阶段：地质时代 第三个阶段：生物时代 第四个阶段：人类时代
地理科学导论
49
7、地球的演化
地球系统的演化特征
1、方向性 2、非线性 （1）突变性 （2）累进性 3、节律性 4、稳定性
地理科学导论 50
F1=GMm/a^2 F2=mv^2/a F1=F2 F是太阳对地球的引力；M是太阳质量；m是 地球的质量；a是日地距离；v=29.78m/s。
地理科学导论 16
1、太阳的地理效应
太阳
(3)太阳的体积
a
R
16′
太阳 R= 地球
a×sin16′
地理科学导论 17
1、太阳的地理效应
太阳
地理科学导论
地
球 内 部 圈 层
地理科学导论
28
2、地球的圈层构造
地
球 内 部 圈 层
地理科学导论
29
地
球 的 外 部 圈 层
地理科学导论
30
2、地球的圈层构造
第一章1自然地理学
第一节地球在宇宙中的位置一、宇宙和天体二、太阳和太阳系三、地球在天体中的位置美航空航天局公布迄今最详细星际物质的照片(图1)旋涡星云度称为视亮度，简称亮度。
猎户座大星云仙女星系银河系的结构、大小和形状银河系的结构（俯视）（1）银河系是一个包括约1500亿颗恒星和大量星际物质组成的庞大星系级的天体系统。
（2）直径约10万光年，其恒星的分布是不均匀的。
中心区域恒星较密集，距中心愈远，恒星愈银河系的结构（侧视）侧视银河系，似铁饼状，又像两顶草帽合在一起，中间厚两边薄。
由于我们观测者不处在银心位置，故各方恒星投影在天空上呈现非均匀的光带。
银河系的中心在人马座方向，那里的恒星显得十分密集。
成的天体系统。
1．太阳的距离和大小（1）日地距离日地距离等于一个天文单位a＝1.49597870亿km≈14960万km太阳（2）太阳的大小和质量太阳视直径平均值为31′59.3″，太阳的半径为6.96×105km，是地球109倍太阳的体积是地球体积的130万倍太阳的质量为1.989 ×1027t，相当于地球的33万倍日面重力相当于地面重力的28倍太阳平均密度为1.41g/cm3，是地球平均密度的1/42、行星——围绕太阳运转，自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。
太阳在太阳周围分布着八大行星，它们距太阳由近及远的顺序：水星→金星→地球→火星→木星→土星→天王星→海王星。
八大行星绕轴自转的同时，在各自轨道上绕日公转。
行星的分类和特征八大行星有多种分类法：①以地球为界分为地内行星（水、金）和地外行星（火、木、土、天、海）②以矮行星为界分为内行星（水、金、地、火）和外行星（木、土、天、海）③根据理化性质分为：A.与地球类似的类地行星（水、金、地、火）B.与木星类似的类木行星（木、土、天、海）类木行星又可分为：巨行星（木、土）和远日行星（天、海）太阳4、矮行星——与行星同样具有足够的质量，呈圆球状，但不能清除其轨道附近其他物体的天体。
伍光和《自然地理学》第四版-第一章-重点总结.pdf
第一章地球1、地球和太阳的平均距离（14960×104km），即天文单位。
2、光在一年中传播的距离（94605×108km），即一个光年。
3、水星、金星、地球和火星，体积小而平均密度大，自转速度慢，卫星数少，称为类地行星。
4、木星、土星、天王星和海王星，体积大而平均密度小，自转速度快，卫星数多，称为类木行星。
5、太阳系中行星及其卫星绕太阳运动的基本特征？1）所有行星的轨道偏心率都很小，几乎都接近圆形。
2）各行星轨道面都近似地位于一个平面上，对地球轨道面即黄道面的倾斜也都不大。
3）所有行星都自西向东绕太阳公转；除金星和天王星外，其余行星自转方向也自西向东，即与公转方向相同。
4）除天王星外，其余行星的赤道面对轨道面的倾斜都比较小。
5）绝大多数卫星的轨道都近似圆形，其轨道面与母星赤道面也较接近。
6）绝大多数卫星，包括土星环在内，公转方向均与母星公转方向相同。
6、行星是绕太阳系运动，自身不发光却能反射阳光的天体。
太阳系的行星须符合的3个条件：在绕太阳系运动的前提下，能够清除其轨道附近的其他天体而成为其所在空间的最大天体。
具有足够大的质量，能够靠自身的引力使形状呈近似球形。
内部不发生核聚变反应。
7、矮行星是绕太阳系运动，自身引力足以克服其固体应力而使自己呈圆球状，但不能清除其轨道附近的其他天体。
8、当月球阻挡阳光照射地球时，发生日食；当地球阻挡阳光照射月球时，发生月食。
9、地球沿着椭圆形轨道绕太阳运行，太阳处在椭圆形轨道的一个焦点上。
每年1月初地球和太阳最接近，地球的这个距离称为近日点；7月初地球和太阳最接远，地球的这个距离称为远日点。
10、一日的定义，如果取春分点为标准，则春分点连续两次通过同一子午面的时间，叫做一恒星日。
如果取太阳为标准，则地球上同一地点连续两次通过地心和日心连线所需的时间，叫做一个太阳日。
11、地球自转的地理意义？1）地球自转决定昼夜更替，并使地球各种过程具有昼夜节奏。
自然地理学 第1章地球
赤道直径比两极直径长42.5km——证明地球不是正球体,
而是一个两极比较扁平、赤道部分相对突出的椭球体。
地球的扁率a
=
α-b α
上式中a代表赤道半径，b为两极半径；
自然地理学
自然地理学
地球的形状
图1-3 据人造卫星轨道状况测得的地球真实 形状（实线）与理想的椭球体（虚线）
自然地理学
1.地球的形状及其地理意义
中心约27000光年，距边缘23000光年的地方，并以250km/s的速度绕银心运动，约2.5×108 年绕行一周。太阳系包括9 个大行星，49 个卫星，和成千上万个小行星，还有少数彗星。
直径 体积
质量
密度 表面温度 中心温度
太阳
相对于 地球的 占整个 太阳系 的
140*104
（km）
109倍
1.989*1027 （t）
八大行星的公转特征: 1、同向性(西→东)：从北极上空看，各行星都按逆时针绕日旋转 2、近圆性：运行的轨道都近似圆形 3、共面性：各行星的轨道大体在同一平面上
自然地理学
表1—1 太阳系行星物理性质比较
行星
赤道半 径km
扁率
类地行星
水星
2440 0.0
金星
6073 0.0
地球
6378 0.0034
质量 地球=1
自然地理学
自然地理学
（一） 行星
各行星的一些特点 水星 公转速度最快，昼夜温差最大 金星 唯一自转方向与公转方向相反的行星，公转周期比自转周期短 火星 有证据证明曾经有过河流甚至海洋，来自火星的陨石也表明曾有过生命 木星 太阳系中最大行星，亮度仅此金星，磁场极强 土星 卫星最多的行星 天王星 密度小，体积大，质量也大，基本由岩石和冰块组成 海王星 典型的气态行星，单位面积日照强度很低，表面温度很低
王建现代自然地理学考研笔记(第一章：自然地理学与人类环境)
自然地理学与人类环境一、自然地理学研究的对象、内容、目的与意义重要考点详解1. 研究对象：-地形地貌：研究地球表面的地形特征，如山脉、平原、河流、湖泊等，以及它们的形成和演化过程。
-气候：研究地球各地的气候类型、气候变化规律以及气候与人类活动的相互关系。
-水文：研究地球上的水资源分布、水循环过程以及水资源的利用与管理。
-土壤：研究地球表层的土壤类型、土壤特性以及土壤与植被、水文等的相互作用。
-植被：研究地球上的植被类型、植被分布规律以及植被与气候、土壤等的相互关系。
-动物：研究地球上的动物种类、分布规律以及动物与生态系统的相互作用。
2. 研究内容：-地貌学：研究地球表面的地形特征、地貌类型和地貌演化过程，如山脉的形成、河流的侵蚀和沉积等。
-气候学：研究地球各地的气候类型、气候变化规律、气候系统和气候与人类活动的相互关系。
-水文学：研究地球上的水资源分布、水循环过程、水文系统和水资源的利用与管理。
-土壤学：研究地球表层的土壤类型、土壤特性、土壤形成过程和土壤与植被、水文等的相互作用。
-植被学：研究地球上的植被类型、植被分布规律、植被生态系统和植被与气候、土壤等的相互关系。
-动物学：研究地球上的动物种类、动物分布规律、动物生态系统和动物与生态环境的相互作用。
3. 研究目的：-揭示自然环境的规律：通过研究自然地理现象和过程，揭示地球自然环境的规律性，为人类认识和利用自然提供科学依据。
-保护自然资源：通过研究自然地理现象和过程，了解自然资源的分布和利用状况，提出合理的资源管理和保护策略，实现可持续发展。
-预测和应对自然灾害：通过研究自然地理现象和过程，掌握自然灾害的发生规律和预测方法，提出减灾和应对措施，保护人类生命财产安全。
-促进地理教育和科普：通过研究自然地理现象和过程，为地理教育和科普提供科学依据，提高公众对地理知识的认识和理解。
4. 研究意义：-为人类生存和发展提供基础：自然地理学的研究可以揭示地球自然环境的规律，为人类生存和发展提供基础性的科学知识。
自然地理学-第1章
10
➢ 行星的概念
行星
➢ 太阳系八大行星
➢ 小行星 位于火星与木星轨道之间绕太阳运动的众多小天体
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑 是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质 流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千 克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于 2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日 本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上 产生了一个直径约1245米，平均深度达180 米的大坑
2023/4/30
38
纬线
2023/4/30
几条重要的纬线
39
第四节 地理坐标
2 经线与经度
经线圈：通过地轴的平面，与地球表面相交而形成的圆。 特征：1、任意两条经线长度相等，与纬线相垂直。
2、经线指示南北的方向性。 本初子午线： 1884年经过国际协议，确定穿过伦敦当时 的格林威治天文台的经线为本初经线，或称本初子午线。 本初经线是经度为零度的经线。 由此向东向西各180°，称为东经和西经，东经和西经 180°是重合的，通常叫做180°经线， 经度的确定：该地所在精度与本初经线之间的角距（面 面角）。沿着纬线进行测量。 经纬网：经线和纬线构成。
2023/4/30
19
天体组合
天体
星系
星系群
总星系 星系团
2023/4/30
20
二、地球在天体中的位置
✓ 地心论 ✓ 日心说 ✓ 现代观点
✓ 与其他天体的物质能量交换
2023/4/30
21
第二节 地球的形状和大小
➢ 地球形状及其地理意义
地➢球地形球状的的大地小理及意其义地: 理天意地义
圆方
不同纬度具有不同的太如阳如高度
2023/4/30
自然地理学(第一章)
⑤绝大多数卫星的轨道都近似圆形，其轨道面与母星赤道面 也较接近；
⑥绝大多数卫星，包括土星光环在内，公转方向均与母星公 转方向相同。
11
（一）行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
12
（二）矮行星 围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使 天体呈圆球状、但不能够清除其轨道附近其他物体的 天体。 冥王星变为“矮行星”。谷神星、冥王星卫星的 “卡戎”和 “齐娜” 就都属于“矮行星”之列。
面积广大的陆地称为大陆； 面积小且散布的海洋、河流或湖泊中的小块 陆地称为岛屿。
大陆和岛屿之间没有严格的区分界限，习惯上把澳 大利亚大陆（面积763×104km2）作为最小的大陆，把格 陵兰岛（面积217.5×104km2）作为世界面积最大的岛屿。
58
六块大陆
非洲大陆
欧亚大陆
北美大陆
澳大 利亚 大陆
43
44
45
（三）岁差、章动和极移 1、岁差
46
47
2、章动
48
3、极移
49
三、地理坐标
（一）地理坐标 1、经线与纬线 经线又称为子午线，通过两极与地表相交的 大圆圈称为经圈，经圈被南北极分成两个180º 的 半圈即是经线，经线的方向是南北指向。 通过地心与地轴垂直的平面与地球表面相交 的大圆是赤道，这是地球最长的纬线。垂直于地 轴与赤道平行的圆圈是纬线或纬圈。纬圈不是等 长的，而是从赤道向两极越来越小。纬线的延伸 方向为东西方向。
（二）地球的公转 1、地球公转的性质
地球绕太阳的运动称之为地球的公转运动。
地球公转的周期是1年。太阳连续回归到同一 恒星方向上的时间为恒星年，长度为365天6时9分 9.5秒。这是地球绕太阳转360°的真正周期。回 归年是太阳连续两次回归到春分点的时间，长度 是365天5时48分46秒。 地球公转的速度根据开普勒定律，在近日点 和远日点时不同。
陈效逑 - 自然地理学原理 - 第01章-1
•
人为环境（artificial environment） ：经受人类直接影 响和长期作用之后，自然面貌发生重大变化的次生自 然环境。 如：农业、工业、城镇等开发利用地区。
苏联： 地理壳（格里戈里也夫）、景观壳（卡列斯尼克） 地理圈（阿尔曼德）、景观圈（叶夫列莫夫）
表成地圈（伊萨钦科）、生物发生圈（查别林）
人文要素之间的相互作用：经济的发展推动政治、 文化的发展，政治、文化的发展促进经济的发展。
（4）相互作用的性质
物理的：能量与物质的转换与循环 化学的：化学元素的迁移和转化 生物的：光合与呼吸作用、食物链
经济的：自然资源的开发利用、生产和交换
社会的：人口、民族、城乡的变化 文化的：科技、教育、文学艺术的发展
地理专著地方志?公元前5世纪的禹贡周礼?公元前3世纪的管子地员篇?汉书中的地理志水经注大唐西域记梦溪笔谈徐霞客游记等2012911国外古巴比伦埃及希腊和罗马等文明古国?埃拉托色尼eratoslhenes公元前273192古希腊学者地理学之父最早使用地理一词写了地理学宇宙派?斯特拉波strabo公元前64年公元20年古罗马学者17卷地理博志派?地理大发现20129112古典地理学时期的自然地理研究18世纪中期19世纪中期地理学建立之前奏古典地理学时期解释地理学时期?罗蒙诺索夫17111765论地层自然是统一的普遍变化的?洪堡17691859?李特尔17791859古典地理学集大成者近代地理学开拓者和奠基人albrechtpenckkoppen20129113近代自然地理学的迅速发展19世纪末至20世纪50年代理论体系形成时期?albrechtpenck阿彭克18581945?davis戴维斯18501934?koppen柯本18461940?道库恰耶夫18461903戴维斯201291120世纪初到50年代末期自然地理思想形成两大学派
自然地理学第一章地球
S-L9彗核C碰撞前后的木星红外图像
彗核K与木星撞击后火球从亮到暗的变化
慧木相撞痕迹
月球上的撞击坑
流星雨
❖ 1833年：带来知 识启蒙的狮子座 流星雨
1966年：20世纪最眩的狮子座流星雨
1999年：呈火球状的狮子座流星雨
2002年：在英格兰观看到的狮子座流星雨
三地球
❖ 基本事实 ❖ 银河系和太阳系中98%是由氢和氦气体组成，固
一 宇宙
银河系
10多万光年
❖ 康德的星云说 ❖ 宇宙中的原始弥漫物质在万有引力作用下逐渐凝聚，
形成太阳系内的各天体。
❖ 拉普拉斯星云说 ❖ 旋转的热气体冷却收缩，由于离心力作用形成盘状，
离心力大于引力形成圆环，圆环内分离凝聚成行星。
太阳系
3万光年
气体星球，发光发热，离地球最近的恒星。
体物质少于2%。地球中氢和氦很少，铁，氧，硅较 多。
地球形成的均匀吸积假说
❖ 冷星云形成的尘埃集合体。原始的均质地球受太 阳辐射（风）高温的影响，轻的气体被吹到外层形成 类木行星。重的组成地球。高温，熔融，重力使地球 分异形成层圈构造。大气圈和水圈是地幔分离出来的。
❖ 形成层圈 ❖ 构造
原始地球的形成
地球绕太阳的运动
的
动
一
旋转中心
地轴
太阳
般
运动方向
自西向东
自西向东
特
北极上空：逆时针 地球北极上空逆时针
点
南极上空：顺时针 地球南极上空顺时针
周期
1恒星日：23时56分4秒
1年：365日5时48分46 秒
速
角速度
度
南北极点为0，其他均 15°/小时
360°/年≈1°/日，随 日地距离变化
自然地理学-第一章 地球
第一章地球太阳和太阳系宇宙--天体（恒星、行星、卫星、流星、慧星、星云等类--星系—星系群--星系团）太阳（质量，体积，密度，温度。
内外温度，密度差异大，外密度为水四分之一，内密度比水大85倍）一，太阳系行星（8个）：类地行星（水，金，地，火）体积小密度大自转慢卫星少类木行星（木，土，天王，海王）体积大密度小自转快卫星多八大行星:（距太阳由近至远）水、金、地、火、木、土、天王、海王水星：温差极大（４２７℃－１７３℃），空气极稀薄。
金星：惟一的自转与公转相反的行星，没有液态水，高气压（９０倍于地球表面气压）、没有磁场．CO2约占表面大气的９７％．气态行星：木星、土星、天王星、海王星火星：没有水，有干涸河床，两极有冰层。
小行星（50万）：于地球与火星之间的小行星群卫星（67个）：月球是地球唯一的天然卫星,距离地球最近的天体：38万km。
月球的特征：①外部没有大气层，月空永远黑暗，没有风云雷雨等天气现象；月面温差大；常遭到陨石撞击；辐射强烈；没有全球性的偶极磁场。
②没有水，永久阴影区存在水冰③月壤（受陨石撞击、月岩物理崩解和辐射）氦-3：100-500万吨。
运动规律：自西向东，自转与公转同步对地球的影响：海洋潮汐彗星组成：彗核、彗发、彗云、彗尾。
地球在天体中位置①近日点（1月）②远日点（7月）（奇怪哦，我们冬天离太阳反而近了）二，地球形状：是一个赤道突出、两极扁平的椭球体。
扁率小，视为旋转椭球体。
大小：赤道半径6378km ，极半径6358km地球的自转1、地球自转的周期恒星日：如果取春分点为标准，则春分点连续两次通过同一子午面的时间，叫做一恒星日。
太阳日：如果取太阳为标准，则地球上同一地点连续两次通过地心与日心连线所需的时间，叫做一个太阳日。
2、地球自转的地理意义（1）地球自转决定了昼夜的更替，并使地表各种过程具有一昼夜的节奏（2）由于地球自转的结果，所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转，在南半球则向左偏。
1章自然地理学与人类环境
《自然地理学概论》Introduction to Physical Geography陈久和（杭州师范学院理学院310036 ）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一节日常生活中的自然地理学问题自然地理学与我们的生活密切相关。
冬天，当我们从冰天雪地的大兴安岭来到一派热带风光的海南岛，不禁为有那么大的差异而惊叹不已。
每年春节联欢晚会上，总有来自南极长城站或中山站的科学考察队员的问候。
有些人感到纳闷：为什么他们不在夏天而在冬天去南极考察呢？在世界各国人民庆祝千禧之年来临的时候，不同地区有不同的庆祝方式不足为奇，而不同地区与国家，千喜之年到来的时间不同却让好些人困惑不解。
谈到地震和火山爆发，我们不免会感到有些害怕和紧张。
我们经常会听到有关地震与火山爆发的报道，但为什么一些地区地震灾害严重，而另一些地区却很少发生？为什么一些地区火山经常喷发，而另一些地区却从来没有见到火山的活动？为什么温泉有时呈条带状分布？喜马拉雅山是世界上最高的山，世界上8000m以上的山峰大都出现在这里，为什么？世界上最深的海域不是出现在大洋中央，而是出现在海洋的边缘，为什么？为什么一些地方终年炎热而另一些地方终年冰天雪地？为什么有些地方森林茂密而另一些地方寸草不生？为什么在山的一侧大雨倾盆而另一侧却晴朗干热？为什么昆明四季如春，重庆、武汉、南京的伏天却闷热如炉?为什么在南、北纬30度附近大陆为干燥的荒漠地带，而中国东部的这一地带却是鱼米之乡？海啸、风暴潮、沙尘暴、泥石流、滑坡、崩塌等给人类带来了严重的灾害，你知道它们是怎么形成的，又怎么防治吗？你知道什么是温室效应、阳伞效应、热岛效应、湖泊效应和绿洲效应吗？你知道厄尔尼诺、南方涛动、臭氧洞及其对人类的影响吗？在北半球的河流，主流线通常偏向右岸，又是什么原因呢？“桂林山水甲天下，太湖美景不胜收”，“黄山归来不看山，九寨归来不看水”。
你知道这些美景又是怎么形成的？你知道为什么一些地方的水果、茶叶或者大米，味美、质优、营养丰富，其他地方的却无法与之比拟？你知道一些地方某种病的发病率比其他地方明显偏高，与这一地方的地质和土壤背景有关吗？人类一直在探索地球以外的生命，但到目前为止还没有发现地球以外的人类。
自然地理学课件 第一章 地球
第六节 地球表面的基本形态 和特征
• 一 海陆分布
在5.1×108km2的地表面积中，海洋面积 3.6×108km2，约占71％； 陆地面积 1.49×108km2，约占29％。
从 天 空 看 海 陆
世界海陆分布及各大洲
各大陆面积及其占全球陆地面积和全球面积的百分比
• 地表的海陆分布不均匀。陆地的 2/3集中于北半球。而在南半球，
土
星
地球 火星
2008年１１月２０日美国科学家借助美国“火 星勘测轨道飞行器”的最新探测数据证实，火星 南北半球中纬度的几个地带存在大面积的被岩层 覆盖的冰川。科学家认为，确定岩层之下埋藏着 大片冰川的事实不仅具有宝贵的科研价值，这些 冰川还可以为未来的火星探测项目提供水源。
（二）矮行星
• 围绕太阳运动，自身引力足以克服其固 体应力而使自己呈圆球状，但不能清除 其轨道附近其他物体的天体。
太阳位于地 球轨道面上， 从地球上看来， 太阳终年在这 个平面上运动， 这就是太阳的 视运动。
黄赤交角：太阳视运动的路线叫做黄道， 黄道所在的黄道面和地球轨道面是重合的。黄 道面与赤道面的交角即为黄赤交角，为23o27`。
赤道和黄道面的两个交点称为春分点和 秋分点。
5.太阳高度角：太阳光线与地平面间的夹角。
5.地球表面存在着复杂的内部分异。地球 表面的内部内异在水平方向和垂直方向上 都有表现。分异的结果形成了不同等级的 地表自然综合体。
6.地球表面是人类社会发生，发展的环境， 尽管随着科学技术的发展，人类已有可能 潜入深海或上升至宇宙空间，但地表仍然 是人类活动的基本场所。
思考题
• 1.地球的形状、大小、运动和海陆分布对 地理环境特征的形成有哪些影响？
• 作用：科里奥利力对气团、洋流、流水 的运动方向和其他许多自然现象有着明 显的影响。
自然地理学课件与复习资料第1章自然地理学与人类环境
二、自然地理学与地球表层系统的关系
地外系统 (天文学)
地球系统 (地球科学)
地球表层系统 (地理学)
地球内部系统 (地质学)
人文系统 (人文地理学)
经济系统 (经济地理学)
自然系统 (自然地理学)
自然地理学与其它学科的关系
大气科学
地质科学
自然地理学
水文学
生物学
自然地理学与地表系统的关系
地表系统由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈组 成，对应的学科分别是大气科学、水文学、地 质学和生物学
英国地质学家莱伊尔 ——“将今论古”的思想 理由有三点： （1）改变地球面貌的自然力量在全部地质历史上就
性质和强度而言都是相同的； （2）起的作用虽然缓慢，却从不间断； （3）正是这些力量缓慢地、然而不间断地积累作
用，才导致了地球面貌的巨大改变。
我们运用将今论古思维，去发现地质事件和过程的 某些特征和规律,例如我们知道现代的:
味美、营养丰富，可另一些地方某种病的发 病率比其他地方明显偏高？ 有的地方盛产黄金、宝石和石油，而有的地 方海啸、沙尘暴、泥石流、滑坡、崩塌等常 给人们不断地带来严重的灾害？
梦 幻 的 地 方 ！
美国犹他州 和亚利桑那 州交界处的 神秘“石浪”
美国内华达州西北部的飞喷泉
什么部落？
像谁？
自然地理环境的组成
大气圈、水圈、生物圈、土壤圈和部分岩 石圈
各圈层进行着物质交换和能量转化 自然地理要素
气候、水文、地貌、土壤、植物和动物等
第三节 自然地理学的性质
综合性：多学科交叉(不是拼凑)，在此基础上 的具有特色与体系的综合
区域性：本质特征、区别于其他学科的最根本 的性质
三、未来地理学家应该具备的素质
大一自然地理学
绪论一、地理学的“三分法”：自然地理学，经济地理学，人文地理学二、地理学的“三层次”：统一地理学，综合地理学，部门地理学三、自然地理学的研究对象：地球表面的自然地理环境第一章地球一、太阳系八大行星的分类：类地行星：水星，金星，地球，火星类木行星：木星，土星，天王星，海王星二、行星的概念：行星是绕太阳系运动，自身不发光却能反射光的天体三、矮行星：矮行星是指围绕太阳运动，自身引力足以克服其固体应力而使自己呈圆球状，但不能清除其轨道附近其他物体的天体四、天文单位：日地平均距离为149600000km，此数字被确定为一个天文单位五、地球的形状:地球不是正球体,而是一个两极比较平、赤道部分相对突出的椭球体;通过两极的地球断面是椭圆形而不是正圆形;椭球体的最大圆周在赤道上,而不在通过两极的椭圆上六、地球自转的地理意义：1、地球自转决定昼夜更替,并使地表各种过程具有昼夜节奏2、地球自转使所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转,在南半球则向左偏转3、地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间4、月球和太阳的引力使地球发生弹性形变,在洋面上则表现为潮汐5、地球的整体自转运动同它的局部运动如地壳运动、海水运动、大气运动等，都有密切关系七、黄道：太阳位于地球轨道面上，从地球上看来，太阳好像终年在这个平面上运动,这就是太阳的视运动。
太阳的视运动的路线叫做黄道八、黄赤交角：地轴与地球轨道面约成66°33′交角，因而赤道面与黄道面的交角即黄赤交角为23°27′。
九、地壳1、地壳是指地表至莫霍洛维奇面之间厚度极不一致的岩石圈的一部分。
2、地幔是指莫霍面以下，深度为35~2900km的圈层3、地核是指2900km以下至地心的部分十、岛屿：被海洋包围，但面积远比大陆小的小块陆地，称为岛屿。
岛屿可分为大陆岛和海洋岛两类，海洋岛又可分为火山岛和珊瑚岛。
十一、地球表面的基本特征1、太阳辐射集中分布于地表，太阳能的转化亦主要在地表进行。
1.自然地理学概论
• 4.地球的运动及其环境效应 • 地球的自转（Earth’s Rotation） 地球绕 地轴旋转，称为地球自转。
• 地球自转的地理意义
– – – – 产生昼夜更替； 地球自转产生了地方时； 地球自转产生了地转偏向力； 日月引潮力作用.
• 地球的公转，地球按一定的轨道绕太阳 运动，称为公转( Revolution)，周期为一 年。 • Revolution: orbit around the sun; requires 365.24 days to complete at 107,280 kmph
• （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。
第一部分 自然地理
• • • • • • • 自然地理学与地球表层系统 岩石圈 大气圈 水圈 生物圈 圈层间的相互作用 地理学应用
第一篇 自然地理学与
地球表层系统
第一章 第二章 第三章 自然地理学与人类环境 地球与地球表层环境 地球表层环境与地球表层系统
第一章
自然地理学与人类环境
• 第一节 日常生活中的自然地理学问题 • 第二节 自然地理学研究的研究对象、 内容、目的与意义 • 第三节 自然地理学的性质 • 第四节 自然地理学与地球表层系统
第 一 章
•
自然地理学的定义(*)
自然地理学就是用系统的、综合的 、区域联系的观点与方法，去审视与研 究人类赖以生存的地球表层自然环境的 组成、结构、区域分异特征、形成与变 化规律，从而对其进行评估、预测、规 划、管理、优化、调控的学科。
自然地理学第一章教学课件
自然地理学第一章教课课件自然地理学第一章教课课件[学习目的 ]要求掌握自然地理学的研究对象，正确理解其内涵；认识自然地理学的研究领域、研究方法和研究意义；正确认识自然地理学与相邻学科的关系。
[主要内容 ]什么是自然地理学自然地理学的特色研究对象、内容、方法自然地理学的发展趋向自然地理学在社会中的作用一、什么是自然地理学 (Physical Geography)？自然地理学是地理学分支之一。
研究自然环境或其构成部分的科学。
按研究的特色，自然地理学可分为综合性和部门性的两组分支科学。
综合性的分支科学有综合自然地理学、地区自然地理学、古地理学等。
部门性的分支科学有地貌学、天气学、水文地理学、生物地理学、冰川学等。
狭义的自然地理学仅指综合自然地理学，部门自然地理学已逐渐发展成为一门独立的学科。
狭义的自然地理学仅指综合自然地理学。
二、自然地理学的特色（一）全世界性因为地球系统过程拥有显然的全世界性特色，所以很多自然现象和过程都不受国界的限制。
20 世纪 60 年月板块结构学说的出现，第一在固体地球研究中成立了全世界观观点。
80 年月以来大气科学和大海科学的发展，也已经走向全世界化，有名的厄尔尼诺 -拉尼娜现象惹起的天气灾祸影响遍布全世界 3/4 范围，就是一个实例。
自然地理学的全世界性特色决定了人们一定采纳全世界范围检查研究和察看测试方法。
跟着科学技术的进步，人们对地球的研究范围，已经能从地道扫描显微镜和离子探针的原子尺度到全世界地震台网的和轨道卫星所供给的数据得出的全世界图像。
从地表的地学实地检查和标本收集，飞机和卫星对地面的遥感监测，大陆和大海的超深钻探，天然和人工地震对地球内部圈层结构的探测等，为自然地理学的全世界观研究供给了基础资料。
与此相适应， 80 年月起一系列大型国际地球科学合作研究计划的推出，如国际岩石圈计划（I LP）、深海钻探计划（DSDP）/大洋钻探计划（ODP）、世界天气计划（WCP）、国际地圈生物圈计划（ IGBP）等，已形成了对地球的全世界立体研究网络。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
自然地理学
王秀梅内蒙古工业大学
第二节地球的形状和大小
一、地球的形状及地理意义
二、地球的大小及地理意义
通常，地球的形状不是指地球自然表面的真实形状，而是指大地水准面的形状。
一、地球的形状及地理意义
所谓大地水准面，就是全球静止海面，它是假设占地表四分之三的海洋表面完全处于静止的平衡状态，并把它延伸通过陆地内部所得到的全球性的连续的封闭曲面，曲面上处处与铅垂线垂直。
它是陆地上海拔的起算面
算面。
人类对地球形状的认识，经历了漫长的岁月。
我国古代就有“天圆似张盖地方如棋局”的说一、地球的形状及地理意义
我国古代就有天圆似张盖，地方如棋局的说法，认为天空是圆的，大地是平的。
然而种种迹象表明，大地不是平面，而是曲面。
例如登高可以望远；站得越高望得越远；月食时，地球投射到月球的影子是圆弧形的；在地面上越往北走，北极星的高度越大等等现象，都说明大地是一个曲面。
麦哲伦的环球航行，用事实证明了大地是一个封闭的曲面。
在海岸观看远来的船只，
先见桅杆，后见船体
地球的大地水准面经过精确测量表明，地球形状不是几何上的旋转椭球体，它的形状是不规地球是一个最不规则的扁球体
则的：纬线不是正圆，经线也不是真正的椭圆，地球的南北半球并不对称，它的几何中心也不在赤道平面上。
对这样一个不规则的扁球体，可用一个理想的“模型”作为比较来说明即把规则的椭球体的“模型”作为比较来说明，即把规则的椭球体作为参考椭球体，用各地的大地水准面对照参考椭球体的偏离来反映地球的真实形状。
地球是一个最不规则的扁球体
地球不是正圆，也不以赤道面为对称的，长轴与短轴最大相差430地球是个椭圆，长轴与短轴最大相差430m；地球的北极凸出10m，南极凹陷30m；而南纬45°又有隆起，北纬45°又有凹陷。
因此，很难用简单的几何形状来表示地球的形状，地球的形状很不规则，只能说它是个不规则的扁球体。
地球的形状
赤道的地球直径比通过两极的直径425Km 惯性离心力使地球成为一个扁球体（旋转椭球体）
的直径42.5Km。
地球的扁率：地球两极扁平的程度。
a=(b-c)/b
b:地球赤道半径c：地球两极半径
在研究地球形状的地理意义时，可略一、地球的形状及地理意义
去地球几何形状和真实形状之间的差异，而把它当作是一个正球体。
地球是一个不透明的球体，因接受同一光源(太阳)的照射，而形成半球性的白昼光源(太阳)的照射，而形成半球性的白昼和黑夜。
1地球形状的意义
1
不同纬度太阳高度角不同：热量差异2 黄赤交角的存在，正午太阳高度角随纬向分异：季节变化33
为向地带性规律的形成二、地球的大小及地理意义
地球的巨大体积(约为1万亿km3，质量为5.98×1021t)，使它具有强大的地心引力吸引周围的气体，保持着一个具有一定质量和厚度的大气圈。
有了大气圈，才能保住水田，形成生物圈。
地理意义
1、吸引大气、大气圈
2、保温、减少温差
3、减少紫外线辐射，保护地球生物
第三节地球的运动
一、地球的自转二、地球的公转
1、地心说的产生
地球运动的认识过程
地心说应运而生——由柏拉图(公元前427—公元前347年)提出，→ 他的门生欧多克斯和亚里士多德极力倡导→ 托勒密(90-168年)在2世纪中叶加以系统化→ 便形成一个完整的地心体系。
在政教合一的欧洲，这一理论将近统治了1500年。
波兰天文学家哥白尼(1473-1543年)，总结2、日心说的提出
波天文学家哥白尼(年)，总结分析了前人学说及其观测资料，在1505年提出日心说的理论。
→在他的弟子雷提卡斯的协助下，于其临终前（1543年）公开发表了日心说巨著——《天体运行论》。
哥白尼在他的著作中明确指出：地球是运动的，它只是一颗既有自转运动而又环绕太阳作公转运动的普通行星。
(一)地球自转的证明
哥白尼在他的《天体运行论》中未能提出地球一、地球的自转
自转的直接证据。
在其逝世后的300多年中，无数学者前赴后继地为地球自转寻找证据。
其中最有说服力、最直观的证据，是傅科摆的偏转。
1、1851年，法国物理学家傅科在巴黎保泰安教堂，用一个特殊的单摆让在场的观众亲眼看到地球在自转，从而巧妙地证明了地球的自转现象。
后人为了纪念他，把这种特殊的单摆叫做“傅科摆”。
2、傅科摆的特殊结构，是为了使摆动平面不受地球自转牵连，以及尽可能延长摆动维持时间而设定的：
A、傅科摆须有一个密度大的有足够重量的金属摆锤（傅科当年用了一个28kg金属锤），以增大惯性并可储备足够的摆动机械能（为什么？）；
B、傅科摆还须有一个尽可能长的摆臂（傅科当年傅科摆还须有个尽可能长的摆臂（傅科当年用了一根67m长的钢丝悬挂摆锤），使摆周期延长——降低摆锤运动速度，以减小其在空气中运动的阻力；
C、傅科摆结构的关键一环是钢丝末端的特殊悬挂装置——万向节，正是这个万向节使得摆动平面能够超然于地球自转。
D、当傅科摆起摆若干时间后，在北半球人们会发现摆动平面发生顺时针方向偏转(下图)，而在南半球摆动平面则发生逆时针方向偏转
北半球摆面偏转方
国葬院外观
关于1851年傅科摆实验的版画，注
意沙盘上画出的痕迹
(二)基本概念
(1)恒星日：以春分点为标准，春分点连续两次通过同一子午面的时间。
(2)太阳日：以太阳视圆面的中心作为参考点，地球上某地经线连续两次通过日地中心连线的时间间隔
连线的时间间隔。
一个太阳日比一个恒星日长3分55.909秒。
1.地球自转决定昼夜更替，并使地表各种过
程具有昼夜节奏。
(三)地球自转的重要意义
2.地球自转使所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转，在南半球则向左偏。
科里奥利力：地球自转情况下运动物体的偏转力。
D 2vωsinφD＝2vωsinφ
v 为运动物体的速度；w为地球自转角速度；φ为运动物体所在纬度。
3.地球自转造成同一时刻，不同经线上
具有不同的地方时间。
4.月球和太阳的引力使地球体发生弹性
变形，在洋面上则表现为潮汐。
5.地球的整体自转运动对它的局部运动
地球的整体自转运动对它的局部运动
的影响。
昼夜交替
地球自西向东运动，晨昏线自东向西移动。
二、地球的公转
1.恒星年和回归年：地球连续两次通过太阳和另一
恒星连线与地球轨道的交点所需时间365天6时9分
9.5秒，称为一个恒星年。
而连续两次通过春分点的
平均时间为365天5时48分46秒，则称为一个回归
年。
2.近日点和远日点：大致1月3日，地球最接近太阳，
此位置称近日点；大致7月4日，地球最远离太阳，
此位置称远日点。
3.地球，月球的自转和公转方向，如下图所示：
地球，月球的自转和公转方向地球公转轨道
4.黄赤交角：太阳视运动的路线叫做黄道，黄道所在
的黄道面和地球轨道面是重合的。
黄道面与赤道面的
交角即为黄赤交角，为23°27’。
交角即为黄赤交角，为2327。
赤道和黄道面的两个交点称为春分点和秋分点。
地轴的倾斜方向固定不变，因此，太阳光只能直射地
球上南纬23°27’和北纬23°27’之间的地方。
地
球绕太阳公转的结果，使太阳光线直射范围23°27N
和23°27S之间作周期性变动，从而形成了四季的更
替。
5.太阳高度角：太阳光线与地平面间的夹角。
如下图
所示
冬至与夏至
五带的划分与特征
1.岁差Precession ：
三岁差、章动和极移
当地球自转轴旋进时，春分
点西移，故地球自转不到一
周即可两次经过春分点，这
就是岁差。
如右图所示－－地轴的旋进
2.章动：太阳每年两次，月球则每月两次通过地
球赤道面这就在地轴旋进的平均位置上附加了
球赤道面，这就在地轴旋进的平均位置上附加了
一个短周期摆动，使地球自转轴在空间扫过的轨
迹成为荷叶边形的锥面，而非一般的圆锥面。
附加在圆上的这种短周期摆动叫做章动。
极移：由于地球本体相对于地球自转轴的运动，从而造成地极在地表位置的移动，称为极移。
第四节地理坐标
一、纬线与纬度二、经线与经度
纬线：所有与地轴垂直的面和地表相一、纬线与纬度
交而成的圆，就是纬线。
所有纬线都相互平行，赤道是最大的纬圈。
纬度：一地的纬度就是该地铅垂线对赤道面的夹角
赤道面的夹角。
经线圈：所有经过地轴的二、经线与经度
圈所有轴的平面，和地球表面相交而成的圆，就是经线圈。
每个经线圈都包含两条相差180度的经线条经差180度的经线，一条经线则只是一个半圆弧。