王建现代自然地理学考研笔记(第三章：地球寰层环境与地球表层系统)

一、地球表层系统的组成

1. 大气层：

- 对流层：位于地球表面上方约10-15公里的大气层，其中包含了大部分的气候现象和天气变化。对流层中的空气循环形成了风和气候系统。

- 平流层：位于对流层之上，高度约15-50公里，大气层中的气流基本上是水平流动的。平流层中的臭氧层起到了屏蔽紫外线辐射的作用。

- 臭氧层：位于平流层之上，高度约20-50公里，含有大量的臭氧分子，起到过滤紫外线的作用，保护地球上的生物免受紫外线辐射的伤害。

2. 水体：

- 海洋：地球表层的海洋占据了地球表面的约71%，是地球上最大的水体。海洋对调节气候、吸收二氧化碳、提供食物资源等起着重要作用。海洋中的洋流和海洋生物多样性也对地球生态系统具有重要影响。

- 湖泊：地球表层的湖泊是由淡水组成的水体，对于维持地区的水循环、生物多样性和人类生活等具有重要意义。湖泊中的水质和湖泊生态系统的健康状况对周围环境和生物群落有着重要影响。

- 河流：地球表层的河流是水体在陆地上流动的一部分，它们对于水循环、土壤侵蚀和提供淡水资源等起着重要作用。河流的水量和水质对周围生态系统和人类社会有着重要影响。

- 冰川：地球表层的冰川是由积雪和冰形成的，它们对于地球的水循环、气候调节和海平面的变化等有重要影响。冰川的融化速度和冰川水资源的变化对地

球气候和水资源分配有着重要影响。

3. 陆地：

- 大陆：地球表层的大陆是由地壳构成的陆地部分，包括七大洲和一些岛屿。大陆上的地形地貌多样，包括山脉、高原、平原、盆地等。大陆地壳的构造和地质活动对地球的地震、火山活动和地壳演化有着重要影响。

- 植被：地球表层的植被是陆地上的植物群落，包括森林、草原、沙漠等。植被对于土壤保持、气候调节和生物多样性维持等起着重要作用。植被的分布和类型受到气候、土壤和人类活动等因素的影响。

- 土壤：地球表层的土壤是由岩石风化和有机物分解形成的，它们是植物生长的基础，同时也是水分和养分的储存和传递介质。土壤的质地、养分含量和水分状况对植物生长和生态系统的健康状况有着重要影响。

4. 生物圈：

- 动物：地球表层的动物包括各种野生动物和人类。动物对于维持生态平衡、传播种子和控制害虫等起着重要作用。动物的分布和数量受到生境、食物资源和人类活动等因素的影响。

- 植物：地球表层的植物包括各种植物群落和植被类型，它们通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，维持气候和提供食物资源。植物的分布和生长状况受到气候、土壤和人类活动等因素的影响。

- 微生物：地球表层的微生物包括细菌、真菌和病毒等微小生物，它们在土壤、水体和大气中起着重要的生态功能。微生物对于分解有机物、循环养分和维持生态平衡具有重要作用。

5. 地球系统的相互作用：

- 水循环：大气层、水体和陆地之间的水循环是地球系统中重要的循环过程，包括蒸发、降水、融化和地下水等。水循环对气候、水资源分配和生态系统的健康状况有着重要影响。

- 碳循环：大气层、植被和土壤之间的碳循环是地球系统中重要的循环过程，包括光合作用、呼吸作用和碳储存等。碳循环对于气候调节、全球变暖和生态系统的稳定具有重要影响。

- 能量循环：地球表层的能量循环包括太阳辐射的吸收、地球表面的辐射和大气层的吸收等，影响着气候和气象现象。能量循环对于气候变化、天气系统和生物生长具有重要影响。

- 物质循环：地球表层的物质循环包括水、碳、氮、磷等元素的循环过程，维持着生物生长和生态系统的稳定。物质循环对于养分供应、生物多样性和生态系统功能具有重要影响。

二、地球表层系统的结构及其特征

1. 地壳：

- 大陆地壳：由花岗岩、片麻岩、石英岩等构成，厚度较大，平均约为35公里。大陆地壳上分布着山脉、高原、盆地等地貌特征。

- 岛屿地壳：由玄武岩、安山岩等构成，厚度较薄，平均约为5-10公里。岛屿

地壳形成于板块构造活动和火山喷发。

2. 地幔：

- 上地幔：厚度约为400公里，主要由橄榄石、辉石等构成。上地幔的岩石流动和对流现象是地球内部热量传递的重要途径。

- 下地幔：厚度约为2500公里，主要由橄榄石、辉石等构成。下地幔的高温高压条件下，岩石呈现固态，但仍存在微小的流动。

3. 地核：

- 外核：厚度约为2200公里，主要由液态的铁和镍构成。外核的流动产生了地球的磁场，对地球的磁性和地磁活动具有重要影响。

- 内核：厚度约为1220公里，主要由固态的铁和镍构成。内核的高温高压条件下，铁和镍呈现固态，但由于地核的自转，内核呈现不均匀的流动状态。

4. 大气层：

- 对流层：厚度约为10-15公里，主要包含对流层顶和对流层底两个界面。对流层中的气体随着温度的变化而发生对流运动，是天气现象发生的主要区域。

- 平流层：厚度约为15-50公里，平流层中的气体呈现水平流动，大气稳定，飞行器常常在此层飞行。

- 中间层：厚度约为50-85公里，中间层中的气体温度逐渐上升，大气密度逐渐减小。

- 外层：厚度约为85-600公里，外层中的气体稀薄，与太阳风相互作用，形成

极光等现象。

5. 水圈：

- 海洋：占地球表面积的约71%，平均深度约为3800米。海洋中的水分循环和海洋生物对全球气候和生态系统具有重要影响。

- 湖泊和河流：地球表面分布着众多湖泊和河流，是淡水资源的重要组成部分。湖泊和河流的水循环和水质变化对地表生态和人类生活有重要影响。

- 冰川：包括冰盖、冰帽、冰川和冰山等，是地球上的淡水储存库之一。冰川的融化和形成与气候变化密切相关，对海平面的变化有重要影响。

- 地下水：位于地下的水资源，是地球上最大的淡水储存库之一。地下水的补给和利用对地表生态和人类生活有重要影响，也是地下水文循环的重要组成部分。

三、地球表层系统的功能

1. 能量交换：

- 吸收和反射：大气层中的气体和云对太阳辐射的吸收和反射影响地球的能量平衡。地表的不同材质和颜色也会影响太阳辐射的吸收和反射。

- 辐射传输：大气层中的辐射传输包括热辐射和光辐射，通过辐射传输，能量在大气、水体和陆地之间传递和分配。

2. 水循环：

- 蒸发：水体表面的水分受热蒸发成水蒸气，进入大气层。