自然地理学：第12章 生物圈岩石圈大气圈水圈
第12章生物圈与岩石圈、水圈、大气圈的的相互作用
现代自然地理学（第二版）
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现代自然地理学（第二版）
王建 主编
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第二节 生物圈与大气圈的相互作用
一、生命活动与大气组分
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青藏高原隆升导致的植被变化
（a）现在 （据《中国自然地 理图集》） A．亚热带常绿阔叶 林；B．亚高山森林草甸；C．高 山草甸、亚高山草原；D．高山 草原；E．高山荒漠 (b) 上新世 （据唐领余、沈才 明）Ⅰ．亚热带常绿硬叶阔叶林； Ⅱ．亚热带针阔叶混交林； Ⅲ．山地常绿针叶林；Ⅳ．灌从 草原
绿色植物在不停地吸收 大气CO2进行着光合作用， 通过光合作用来制造养料， 以维持植物的生长与发育。动 物的生命活动或有机体的腐 烂过程，是吸收氧气、放出 二氧化碳的过程；而植物的 生命过程却是吸收二氧化碳、 放出氧气的过程。两者之间 以及两者与岩石圈、大气圈、 水圈之间经过亿万年的演化 达到了某种平衡，才形成了 今天这样的大气圈。
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自然地理学重点难点
自然地理学重点难点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教学重点：自然地理学与人类生活的密切联系，什么是自然地理学，自然地理学的特征与性质，自然地理学与地球表层系统的关系教学难点：对自然地理学新定义的理解，对自然地理学性质的把握第二章地球与地球表层系统教学重点：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：地外系统对地表环境的影响，地内系统对地表环境的影响第三章地球表层环境与地球表层系统教学重点：地表环境与地表系统的关系，地表系统的组成、结构、功能，地表环境与人类的关系{教学难点：地表系统的组成、结构、功能)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教学重点：地壳的克拉克值，认识组成岩石圈的几种最常见矿物，弄清三大类岩石的组成结构特征及其在地面和地壳的比重，三大类岩石的相互转化关系，应力椭球体，大陆漂移与海洋扩张的原因，火山、地震的分布规律及其成因，岩石圈运动的判别标志，威尔逊旋回J教学难点：地质循环（三大类岩石的相互转化），利用应力椭球体解释区域断裂体系方向与性质，大陆漂移与海洋扩张的原因。
第五章大气圈与气候分异规律)教学重点：大气圈的垂直分层与水平变异，行星风带的成因机制，各纬度带的水分盈亏与水汽的输移方向，大气能量的传输途径与规律，季风、海陆风、焚风的成因，气侯的分异规律教学难点：行星风带的成因机制，季风、海陆风、焚风的成因机理第六章水圈与水平衡教学重点：水圈的水平与垂直结构特征，水圈的演化过程与阶段，水份循环过程、机理、类型及其意义，洋流的运动与分布规律及其对地表环境的影响，全球、区域和流域水量平衡，造成水资源紧张的原因，水的相态转换与海平面升降之间的关系教学难点：水份循环的过程、机理、类型及其意义，洋流的运动与分布规律及其对地表环境的影响，全球、区域和流域水量平衡第七章生物圈与生态系统教学重点：生物圈的元素、物质、生物、系统组成,生物圈的结构特征与特性, 生态系统的组成、结构、功能, 生态系统的反馈机制、抵抗力、恢复力以及生态平衡教学难点：生物圈的结构特征与特性，生态系统的物质循环、能量流动与信息传递的途径及其作用，生态系统保持平衡的机理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教学重点：海陆分布变化对气候的影响、地形起伏变化对气候的影响、岩石圈与大气圈的相互作用、气候与地貌的相互作用教学难点：高原隆升对气候的影响、气候对地貌的影响与控制第九章水圈与岩石圈的相互作用教学重点：水均衡引起岩石圈的变形、岩石圈与水圈的正反馈作用、侵蚀循环理论的内容和局限性、剥蚀系统模式、河流作用与地貌、海岸地貌、河口地貌教学难点：水均衡引起岩石圈的变形、剥蚀系统模式、河床动力——形态反馈机制、海岸均衡剖面的塑造第十章水圈与大气圈相互作用教学重点：水与气候、大气环流与水的循环、海气相互作用教学难点：海气相互作用第十一章水圈、大气圈、岩石圈的相互作用教学重点：气候—海面—冰川—均衡之间的关系；气候—水的分布―地球自转速度—构造运动或形变；构造运动—大气环流—水循环；黄土地貌；水圈、大气圈、岩石圈相互作用与冰川、冰缘地貌教学难点：气候—海面—冰川—均衡之间的关系，气候—水的分布—地球自转速度—构造运动或形变，构造运动—大气环流—水循环第十二章生物圈与岩石圈、水圈、大气圈的相互作用教学重点：岩石—土壤—生物的联系，生命活动与大气组分，大气圈的演化与生命的起源、进化的关系，生物与气候变化之间的正负反馈作用，生物与水的相互作用；生物圈、大气圈、水圈之间的相互作用与机制（湖泊效应等几种效应）教学难点：生物与气候变化之间的正负反馈作用，植被与水循环，生物圈、大气圈、水圈之间的相互作用与机制（湖泊效应等几种效应）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教学重点：地球表层系统的能量传输；地球表层系统的能量平衡；跨越圈层的水循环；地球表层自然环境的地域分异规律；喀斯特作用（喀斯特地貌发育）教学难点：地球表层系统的能量流动与能量平衡，地球表层系统的物质迁移与循环第四篇自然地理学的应用—方法、原理与实例第十四章地表环境评估与区划教学重点：气候类型划分标准与气候环境评估指标；生物环境评估指标、主要陆地生态群落与分布；地质环境评估的指标及我国地质环境特征；水资源评价的原则和方法；土地的分级、分类、分等与土地评估；综合自然区划的原则、方法，中国三大自然地理区的主要特征及其成因。
地学基础知识
地学基础知识（一）地球的圈层结构地球的圈层结构包括由地核、地幔、地壳组成的内部圈层和由大气圈、水圈、生物圈组成的外部圈层。
它们的特点是：大气圈高度愈增大气密度愈降；水圈由液、固、气三态组成，连续而不均匀分布；生物圈与地壳、大气圈、水圈交叉分布且相互渗透，是包括人类在内的生命最活跃的圈层。
1、地球的内部圈层地球的内部圈层由地核、地幔、地壳组成，地核的外核为液态或熔融状，内核为铁镍固体；地幔为铁镁固体，地幔上部的软流层为岩浆发源地；地壳厚度不均，陆壳厚洋壳薄，地壳上为硅铝层，下为硅镁层。
图1.1 地球内部结构图图1.2地壳结构图2、地球的外部圈层地球的外部圈层包括有水圈、大气圈、岩石圈和生物圈。
他们的特点是：大气圈高度愈增大气密度愈降；水圈由液、固、气三态组成，连续而不均匀分布，地球表面71%是海洋，因此地球有“水的行星”之称；地球内部构造的最外层分为两部分，外层的岩石圈和内层的软流圈。
岩石圈是由板块拼合而成，全球分为六大板块，海洋和陆地的位置是不断变化的；生物圈与岩石圈、大气圈、水圈交叉分布且相互渗透，是包括人类在内的生命最活跃的圈层。
图1.3地球的外部圈层（二）成土岩石岩石是由矿物或岩屑在地质作用下聚集而形成的，自然界中有些岩石是由一种矿物组成，如大理岩是由方解石组成；而多数是由两种以上的矿物组成，如花岗岩主要由石英、长石、云母三种矿物组成；少数由火山玻璃物质、胶体物质或生物遗骸组成。
自然界中岩石种类名目繁多，但根据其成因可分为三大类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
1、岩浆岩岩浆岩又称火成岩，它是地壳下面存在着高温高压的熔融硅酸盐物质（称为岩浆），受地壳运动的影响，沿着地壳薄弱带侵入地壳或喷出地表，温度降低，最后冷凝固结形成的岩石。
岩浆岩的主要矿物组成是硅酸盐矿物，主要氧化物是SiO2。
根据SiO2的百分含量，岩浆岩可分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩。
根据岩浆岩的产出深度和状态的不同，岩浆岩又可分为深成岩、浅成岩和喷出岩。
高考地理“大气圈和水圈”知识点总结
高考地理“大气圈和水圈”知识点总结
地球上的大气
第一节冷热不均引起大气运动
一、大气的受热过程
1.大气的能量来源：太阳辐射能
★2.大气受热过程及温室效应
大
气受热过程⑴太阳辐射能传播的过程中部分被大气吸收或反射，大部分到达地面，并被地面吸收。
⑵地面吸收太阳辐射能增温，以长波辐射的形式把热量传递给大气。
⑶地面是近地面大气的主要、直接热源。
大气温室效应大气吸收地面辐射增温的同
时也向外辐射热量，向上的部
分散失到宇宙空间，向下的部
分称为大气逆辐射，把热量归
还给地面。
①多云的阴天夜晚气温不会太低
是因为云层厚大气逆辐射强
②十雾九晴：晴天夜晚大气逆辐
射弱气温低空气中的水汽易凝结
成雾滴
③青藏高原光照强但热量不足的
原因：青藏高原空气稀薄，大气
吸收太阳辐射少,光照强；夜晚大
气逆辐射弱气温低。
★二、热力环流——地面冷热不均形成的空气环流
1.热力环流中温度和气压值的比较方法
⑴温度：同一水平面上，盛行上升气流的近地面温度最高；同一地点垂直方向上海拔越高气温越低。
⑵气压值：同一水平面上看高低压；对同一地点垂直方向上海拔越高气压值越低。
如下图
温度由高到低是DCAB 。
气压由大到小依次是CDAB。
⑶等压面的变化规律：同一水平面，形成高压的地方等压面上凸，形成低压的地方等压面下凹。
第二节气压带和风带一、气压带和风带的形成
第三节常见天气系统★1．冷锋、暖锋与天气变化
第四节全球气候变化
11。
自然地理学知识点(完整)
自然地理学知识点(完整)自然地理学知识要点绪论1.自然地理学的研究对象P3-P4自然地理学研究地球表层的自然地理环境，研究对象包括天然和人为的自然地理环境，具有一定组分和结构，分布于地球表层并构成一个地理圈。
2.自然地理环境的圈层结构P3地球表层或地理圈是由大气圈、岩石圈的一部分、水圈、生物圈和土壤层组成。
地球外部覆罩着大气圈，大气圈之下是由海洋和陆地水构成的水圈以及疏松的土被层；地球固体部分的外壳称为地壳，地壳以下为地幔和地核；生物的总体及其分布范围称为生物圈。
这些圈层的组合分布具有两种特点：一是高空和地球内部的圈层呈独立环状分布，二是地球表面附近各圈层相互渗透。
第一章1.天文单位P9长度单位，地球和太阳的平均距离×10km，即为一个天文单位。
2.光年P9长度单位，光在一年中传播的距离×10km，即为一个光年。
3.宇宙的组成P9现代人类理解的宇宙，是大约发生于100亿年前的大爆炸所形成的，范围相当于130亿光年的巨大空间。
宇宙中的天体分为恒星、行星、卫星、流星、彗星、星云等类。
恒星质量很大且能发光；行星不能发光，质量也远较恒星小，绕恒星运动；卫星质量比行星更小，绕行星运动，并随行星绕恒星运动；流星质量更小，也不发光；彗星是很小的，但具有特殊外表和轨道的天体；星云是一种云雾状的天体；河外星云是恒星系统；XXX是极端稀薄和高度电离的氢和氮的混合物。
4.八大行星的基本特征P11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；木星、土星、天王星和海王星，体积大，平均密度小，自转速度快，卫星数多，称为类木行星。
共同特征：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，即公转方向和自转方向相同。
4)除天王星外，别的行星的赤道面临轨道面的倾斜都比力小。
自然地理学笔记
1：自然地理系统的四个圈层：大气圈、水圈、生物圈、岩石圈2：自然地理学的研究对象：研究自然环境的物质组成、结构现象分布、发展演化及改造的科学。
3：自然地理学的特征：（1）自然性（2）综合性（3）区域性4：自然地理学系统研究的主要任务：（1）研究自然地理系统各组成要素的基本特征、形成机制和发展变化规律；（2）研究自然要素的物质能量，调控方法和优化途径；（3）研究自然地理环境的时空规律；（4）参与自然资源综合开发利用、自然灾害防御与治理、生态环境建设等项工作。
5：白道：月球公转轨道面与天穹相交的大圆。
6：黄道：地球绕太阳公转的轨道平面与天穹相交的大圆。
7：赤道：是地球表面的点随地球自转产生的轨迹中周长最长的圆周线。
8：地球自转对自然地理系统的影响：（1）昼夜交替与节律变化。
（2）地球自转偏向力导致运动物偏向北半球右偏，南半球左偏。
（3）不同惊险具有不同的地方时间。
（4）是制定与记历法的依据。
由东往西经过国际日期变更线须减一天；由西往东须加一天。
9：地球公转自然地理系统的影响：（1）四季变化（2）昼夜长短变化（3）极昼与极夜（4）天文气候带划分（5）轨道参数变化导致气候变化10：三大岩石：（1）岩浆岩（2）沉积岩（3）变质岩11：断层：岩石受力发生破裂，破裂面两侧岩石沿破裂面有显著位移的构造。
12：断层的要素：（1）断层面（2）断层线（3）断盘（4）断距13：“大陆漂移说”观点：（1）两大构造单元（2）地壳运动以垂直为主，水平运动为辅（3）地表海陆固定不变。
论据：经过古地磁研究的结果证实，地壳在水平方向上确实发生过显著的位移，支持了大陆漂移说的论点。
14：“海底扩张说”观点：（1）大洋地壳是由海岭地缝中溢出的岩浆冷凝形成的，并不断地向海岭两侧扩张（2）海底扩张的驱动力是地幔物质的热力对流，海岭是对流圈的上升处，海沟是对流圈的下降处（3）海底不断更新。
论据：马修斯用地磁场极性的周期性倒转的地磁反向周期特征，证明了洋底是从洋中脊向外扩展而成。
自然地理学-第6部分圈层间的相互作用
滑坡
斜坡上大量土体或岩体沿一定的滑动面做整体下滑的 现象。
地面水或地下水对岩 体的浸泡、对软弱面 的润滑是滑坡的诱发 因素之一。
2019年湖北巴东发生特大滑坡
清江水布垭库区，2019年6月 17日凌晨，滑坡体总方量超 过500万m3，8人失踪，15栋 房屋滑入清江。
三、水圈与大气圈
1、水汽与天气
百货大楼
绿化公园
不同地点空气中的细菌数量比例示意图
植物对保持和改善环境的作用
物质生产功能：木材生产、林特产品生产 环境景观资源：森林景观、公园等休闲场所 涵养、保护水源 调节水循环，减缓洪灾 保持土壤，增加肥力 固定二氧化碳，制造氧气 吸附尘埃、净化空气 调节气候，减轻温室效应 净化环境、维持生境：土壤环境、生物栖息地 ……
水圈与岩石圈相互作用的产物。
印度洋海啸
海啸发生时间:2019年12月26日
百年来死亡人数过千的七次大海啸
1、1908年12月28日意大利墨西拿地震引发海啸。死难82000人。 2、1933年3月2日日本三陆近海地震引发海啸，浪高29米，死亡人数3000人。 3、1959年10月30日墨西哥海啸引发山体滑坡，死亡人数5000人。 4、1960年5月21号到27号，智利沿海地区发生震群型地震（最大震级8.4级），
土壤是生物与岩石相互 作用的产物，还是两者相 互作用的纽带。
植物一般很难直接吸收 岩石中的矿物质，经过土 壤转换成离子形式后才能 被植物吸收。
当生物有机质在土壤中 转变成有机酸时，生物对 岩石的化学风化作用才能 发生。
植物-土壤-岩石的关系
2、植物净化空气的作用
植物分泌一些挥发性杀菌物质，如丁香酚、桉油、松 脂等，具有杀菌功能。每hm2松林，一昼夜可分泌30～ 60 kg的杀菌素，足以清除一个中等城市空气中的各种 细菌。调查表明，林内每m2空气中的含菌量300～400个， 是林边空地的1%，城市百货商店的十万分之一。
大气圈水圈生物圈岩石圈
大气圈水圈生物圈岩石圈1. 大气圈大气圈是指围绕地球的气体层，它由氮气、氧气、水汽、二氧化碳等成分组成。
大气圈分为四个层次，分别是对流层、平流层、臭氧层和电离层。
对流层是大气圈最底层，是地球上所有天气现象的发生地。
其中的水汽和云都能反射和散射太阳光，保护了地球表面免受太阳的直射和紫外线的伤害。
平流层是接在对流层之上的一层大气层，很少飞行器会进入平流层。
这是因为平流层很稳定，气流稀少。
臭氧层是对流层以上的一层，大部分臭氧分子都聚集在这一层。
臭氧层能吸收紫外线，是保护地球的重要组成部分。
电离层则是指较高层大气的部分，其中的气体分子被太阳辐射离子化，并随高能粒子形成一个带电层。
这一层的主要作用是使无线电波和广播信号更容易在大气和地面之间传播。
2. 水圈水圈是指地球上水体所占有的范围，包括地表水、地下水、冰川和海洋。
水圈是维持地球物质循环的主要组成部分，也是维持生命存在的必要条件。
其中，地表水指的是地球表面的河流、湖泊、水库等水体。
而地下水则是指地表下方的水，主要存在于岩石孔隙和裂缝中，是地球上最大的淡水资源。
冰川是高山地区的重要水源，这些巨大的冰体保存了大量的淡水资源。
而海洋则是地球上最大的水体，占据了地球表面的71%。
随着人类活动的不断增加，水圈受到了严重影响，水资源的枯竭、水污染等问题成为全球性问题。
因此，保护水圈的生态平衡，控制人类对水资源的过度开采和污染是当务之急。
3. 生物圈生物圈是指地球上所有生物体的居住地，包括陆地、海洋和大气层。
生物圈是地球上最重要的圈层，是维持生命活动的环境基础。
生物圈内的生物体存在于不同的生态环境中，它们与生物栖息地之间的关系构成了一个复杂的生态系统。
这个系统具有相互依存、相互制约、相互促进的关系，是人类赖以生存的生态基础。
生物圈包括自然界和人类社会，人类通过各种活动不断地改变和影响着生物圈的结构和功能。
因此，保护生物圈，保护生态环境已成为全球性共同问题，需要人类共同努力。
中图版高一地理必修一_《地球的圈层结构》名词解释
《地球的圈层结构》名词解释
水圈：水圈的主体是地球上的海洋，其面积约占全球面积的71%。
陆地上的湖泊、河流、冰川、地下水、沼泽水等都是水圈的组成部分。
可见，水是地球上分布最广的物质。
从参与地理环境物质能量转化的角度来说，水也是地表最重要的物质。
大气圈：大气圈指环绕地球最外部的气体圈层，其下部边界为地球海陆表面，上部边界约在高空2000～3000千米处。
大气的密度随着高度的增加逐渐减小，故大气的上界也是相对的。
地核：古登堡面以下至地心为地核，它主要由铁和镍组成的。
地核分为外地核和内地核。
莫霍面：1909年，奥地利地质学家莫霍洛维奇根据地震波的传播速度发生突变，首先发现地下的这个界面。
为了纪念他，人们将这个界面命名为莫霍洛维奇面，简称“莫霍面”。
古登堡面：1914年，德国地球物理学家古登堡发现地下2900千米处地震波的传播速度有明显变化，后证实这里是地核与地幔的分界层。
人们将这个界面称为“古登堡面”。
地壳：地壳是指地表至莫霍面之间的部分。
1/ 1。
第十二章 地球系统科学
第六节 均变与灾变
• 均变论：18世纪末叶到19世纪初叶，地质学 的奠基人，郝顿(Hutton)和莱伊尔(Lyell, C)认 为：许多大变化是由一系列微小的变动逐渐 积累而形成的。这是 “均变论”的主要观点。 • 灾变论：以居维叶(Cuvier,G)为代表的“灾变 论” 认为：生物演化过程中，“没有一种缓 慢进行的原因能产生突然的效果”，“所以 地球上的生命进程曾多次被可怕事件所打 断”，“地球表面曾经历过相继的革命及各 种灾变”。
• 五、地球系统科学的研究方法步骤 1. 观测数据的采集； 2. 观测数据的分析和解释； 3. 概念和数值模式的建立（和实 验）； 4. 模式的验证，并用它作未来变 化趋势的统计预报。
第二节
地球动力系统
• 地球是一个动力系统，地球上所有物质都 在不断地运动 ，而且都具有一定的速度、 一定的演化过程并有一定的动力学机制。 地球的公转与自转；空气的流动；大 气的温度、湿度与成分的变化；水体的流 动、化学成分的变化；生物的繁衍、死亡、 进化与变异；岩石圈的变形与变位，物质 的转化；地幔物质的分异、混杂与热对流； 地核的转动和物质成分的变化。
• 二、从整体论角度研究 强调地球系统，把地球的各组成部分作 为相互作用的一个系统加以评述。 将岩石圈、地幔、地核、大气圈、水圈、 生物圈（包括人类自身）等视为一个整体， 探讨由一系列相互作用过程联系起来的复杂 的、非线性多重耦合系统—地球系统的运行 机制，以及地球系统的变化对地球上的生命 产生什么因果关系；
• 灾变事件的滞后现象 首先，以一次巨大的陨击作用作为诱发 因素，引起全球电磁场剧变和地磁极的翻转， 陨石撞击岩石圈表层引起大爆炸，粉尘升到 大气圈上部，遮蔽了太阳幅射能，造成全球 气温骤降；或可引起海平面的剧烈变化，发 生海啸；陨击作用后几年到数万年的时间内， 大气与海洋环境的巨大变化，使不能适应环 境的生物大量灭绝。
自然地理知识点总结
自然地理知识点总结自然地理是研究自然环境的学科，它涵盖了地球的大气、水、岩石、土壤、生物等多个方面。
下面我们来详细总结一下自然地理的重要知识点。
一、地球的宇宙环境地球位于太阳系中，太阳系的中心天体是太阳。
太阳通过核聚变释放出巨大的能量，为地球提供了光和热。
地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，公转周期约为 365 天，这就形成了我们的一年。
地球自转的周期约为 24 小时，导致了昼夜交替的现象。
同时，由于地球的自转轴倾斜，使得不同地区在不同季节接收到的太阳辐射量不同，从而产生了四季的变化。
二、地球的圈层结构地球由内到外分为地核、地幔和地壳三个主要圈层。
地核又分为内核和外核，内核是固态，外核是液态。
地幔分为上地幔和下地幔，上地幔顶部存在一个软流层，一般认为是岩浆的发源地。
地壳是地球表面薄薄的一层岩石圈。
地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈。
大气圈是地球外部的气体圈层，对地球起到了保温、保护等作用。
水圈是连续但不规则的圈层，包括海洋、江河、湖泊、地下水等各种形式的水。
生物圈则是地球上所有生物及其生存环境的总和，它与其他圈层相互联系、相互影响。
三、大气的组成和垂直分层大气主要由氮气、氧气、氩气、二氧化碳等气体组成。
按照温度、密度和大气运动状况的不同，大气自下而上可以分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。
对流层是大气的最底层，气温随高度的升高而降低，空气对流运动显著，天气现象复杂多变。
平流层的气温随高度的升高而升高，气流平稳，适合飞机飞行。
中间层的气温随高度的升高而降低，热层的气温则随高度的升高而迅速上升。
四、大气的受热过程太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。
太阳辐射穿过大气时，会被大气吸收、反射和散射。
到达地面的太阳辐射被地面吸收，地面升温后又会向外辐射能量，称为地面辐射。
大气中的水汽和二氧化碳等气体能够强烈吸收地面辐射，使大气升温，这就是大气的受热过程。
大气的保温作用也很重要。
大气在吸收地面辐射后，会向外辐射能量，其中一部分向下射向地面，称为大气逆辐射。
第12章生物地球化学循环
部分氨在土壤表层挥发到大气中，同时硝酸盐在反硝化细 菌的作用下还原为氮气或氧化亚氮返回大气。
人类活动对氮循环影响
氮肥的施用
工业污染
现代农业大量使用氮肥，提高了农作物产 量，但同时也导致了土壤和水体的富营养 化，破坏了生态平衡。
工业生产过程中排放的含氮废气、废水和 固体废弃物，对大气、水体和土壤造成了 严重污染。
水体中的磷元素可以通过沉淀 、吸附等地球化学过程从水体 中移除，进入沉积物或土壤中 。同时，沉积物中的磷也可以 在特定条件下重新释放到水体 中。
人类活动对磷循环影响
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
磷肥的施用
为了提高农作物产量， 人类大量施用磷肥，导 致土壤和水体中的磷含 量显著增加。过量的磷 肥会通过地表径流和地 下渗透进入水体，造成 水体富营养化。
促进自然界物质能量转化和传递
物质转化
生物地球化学循环中的各个过程，如光合作用、呼吸作用、分解作用等，都涉及到物质的转化。这些转化过程使 得物质得以在不同的生物和非生物组分之间传递和交换。
能量传递
在生物地球化学循环中，能量通过食物链和食物网在生物之间传递。这种传递过程使得能量得以从生产者到消费 者再到分解者流动，从而维持生态系统的正常运转。
燃烧化石燃料
人类大量燃烧化石燃料，导致大 量含硫气体排放到大气中，对硫 循环产生显著影响。
工业排放
02
03
农业活动
工业生产过程中产生的含硫废气 、废水和固体废弃物也会对硫循 环造成影响。
农业活动中使用的含硫化肥和农 药也会通过土壤和水体进入生态 系统，对硫循环产生影响。
07
生物地球化学循环意义与保护
加强环境监管是保护生物地 球化学循环的必要手段。通 过建立完善的环境监管体系 ，可以监测和管理人类活动 对环境的影响，防止环境污 染和生态破坏的发生。
综合(岩石圈、大气圈、水圈)
三.等高线图的判读 判断等高线图上的基本部位类型
地形 表示方法 示意图 等高线图 地形特征 说明
山峰 闭合曲线外 低内高▲符 号
四周低中 示坡线画 部高 在等高线 外侧，坡 度向外侧 降 从山顶到 山脊线也 山麓凸起 叫分水线 高耸部分
山脊 等高线凸向 低处,中间高 于两侧
山谷 等高线凸向 高处,中间低 于两侧
极地高压带
东北风
热力原因
冷干
极地东风
大陆西岸多雨
西南风
副极地低压带
中 纬 西 风
冷暖气 温湿 流相遇 锋面雨
动力 干热 原因 热力 湿热 原因 对流雨
副热带高压带
大陆东岸多雨
0° 东
30° 西北风
东
北
信
风
赤道低压带 南 中 纬 信 西 风 风
副热带高压带
60°
副极地低压带 东南风 极 地 东 风 极地高压带
低气压
海拔越高，空气越稀薄， 气压越低。 高气压 低气压
热力环流
高气压 冷 B
气温高的地方，近地面 气压相对低 气温低的地方， 近地面气压相对高
低气压 热 A
高气压 冷 C
空气作下沉运动，近地面气 压增高，上空气压减低 空气作上升运动，近地面气 压减低，上空气压增高。
暖
冷 暖
白天阳光照在山坡上，使那 里的空气受热，气压变低。 而山谷受到阳光照射少，气 温较低，气压比山腰高，使 空气沿着山坡吹向山顶，造 成了谷风。
北半球 中纬度
向 阳 坡
例3
丙
丁
1、假如在甲村和乙村间修建一条公路，应该选择哪一条线路，为什么？ 2、为加快城市化进程，政府计划将图中的甲、乙、丙、丁四个村庄合并成 其中一个村落，形成一个建制镇。请选择建在哪里比较合理，为什么？ 3、拟在图示地区修建一个水电站，应选择在何处？请说明这样选择的 理由，并分析水电站建成后的利弊。
地球系统科学（地球岩石圈、水圈、大气圈、生物圈）概述，信息量很大！
地球系统科学（地球岩石圈、水圈、大气圈、生物圈）概述，信息量很大！进入21世纪，地球科学发展到“地球系统”的新阶段，强调地球岩石圈、水圈、大气圈和生物圈之间的相互作用，进而从整体地球系统的视野，对地球各圈层的相互作用过程和机理进行研究。
当前更多的对地观测体系(卫星、地表台站等)，更细的时空分辨率以及更强的数据处理(超级计算机)，正逐渐促进人类对地球的科学认知，增强人类适应全球环境变化的能力，并服务于可持续发展！地球的地质作用过程一，地球系统科学的定义和特点地球是一个物质与能量不断相互作用下的一个非常复杂的非线性系统，它可以被划分为几个基本的圈层，各圈层之间彼此交错相互影响，圈层之间及内部随时间的相互作用构成了地球的演化。
地球随时间的演化1，地球系统的构成地球系统指由大气圈、水圈（含冰冻圈）、地圈（含地壳、地幔和地核）、土壤圈和生物圈（包括人类）组成的有机整体。
地球系统科学主要研究各圈层的物质组成、结构分布、各圈层内部及之间一系列相互作用过程和形成演变规律，以及与人类活动相关的全球变化，为人类认知地球和绿色可持续发展提供科学支撑，以应对全球环境变化所带来的挑战。
地球圈层构成2，地球系统的能量来源地球系统的演化主要受内动力地质作用和外动力地质作用的共同驱动，其主要有两个能量输入体系。
一个是太阳在核聚变过程中向太阳系释放的太阳辐射能量，直接影响着地球气候变化、生物光合作用和岩石风化剥蚀等地球表层系统过程，是外动力地质作用最主要的能量供给；另外一个是地球内部放射性物质衰变、物质向地球深部迁移释放的重力势能和矿物结晶等释放的热量，对大陆漂移、海底扩张、板块运动、岩浆活动、地震作用、变质作用和构造运动等过程产生影响，是内动力地质作用最主要的能量供给。
地球的能量供给和圈层相互作用3，地球系统的时空特征地球作为一个由多时、空尺度过程构成的复杂巨系统，在空间上表现为多圈层体系。
地球各圈层（岩石圈—土壤圈—大气圈—水圈—生物圈）、各过程（生物过程、物理过程、化学过程）、各要素（如：山水林田湖草海）之间相互作用、相互联系、连锁响应。
四大圈层相互作用与自然地理学
四大圈层相互作用与自然地理学地球表层系统是由岩石圈、大气圈、水圈与生物圈相互作用而成的。
要弄清地球表层环境发生、发展过程与变化规律，弄清其空间分布、分异特征与规律，就必须从圈层的相互作用出发。
圈层之间的相互作用，都是通过能量、物质与信息的交换来完成的。
能量是维持地球表层系统运行与发展的动力，也是联系四大圈层的桥梁和纽带。
圈层间进行着多种不同能量的传输。
第一，大气圈与水圈之间存在着热能、动能、化学能和势能的传输与交换。
由于大气与水体之间温度的差异，大气圈与水圈之间热能交换一直在不停地进行着。
如冷空气经过的水面会发生降温现象，热流对大气有增温、增湿作用。
由于大气与水面之间的摩擦作用，大气运动往往影响和带动水体的运动，如风吹拂水面会产生波浪，信风作用于洋面产生洋流。
当然，水体的运动也会影响和改变大气的运动，如在静风天气时，来到瀑布或快速活动的河流四周，立即感到风的存在，这是大气圈与水圈动能交换的结果。
大气与水体(主要是海洋)之间在不断地进行着物质的交换，在交换过程中也会发生某些化学反应，因此两者之间也存在化学能的交换。
气压代表了大气势能的大小。
当大气压力不同或发生变化时，会改变水体的分布与位势。
如气压偏低时，海平面就会升高;当气压偏高时，海平面就会相应降低。
如台风经过的海面，由于台风中心气压比较低，往往会导致海平面高出四周几十厘米至几米。
当水体分布发生变化时，同样也会引起气压的变化。
又如，高山、高原冰川以及中高纬度地区冰盖的发育，将会使这些地区的近地面气压升高，导致区域间的气压差增大。
第二，大气圈与岩石圈之间存在着热能、化学能、动能的交换。
地面与大气之间通过长波辐射、大气逆辐射在进行着热能的交换。
大气圈与岩石圈之间也在进行着物质的交换，发生着某些化学反应，如风化作用从大气中吸收CO2，同时也使岩石中的某些元素开释出来，因此两圈之间存在着化学能的交换。
通过大气与地面之间的接触与摩擦作用，岩石圈的动能可以传递给大气圈，大气圈的动能也可以传递给岩石圈。
地球表层四大圈层
1.地球表层四大圈层地球表层指与人类直接有关的一部分地球环境，其范畴大致上始大气对流层顶，下至岩石圈上部，包括大气、水、岩石、生物在内的特殊圈层。
地球表层的各圈层之间有着千丝万缕的联系，它们是相互关联、互相渗透的。
岩石圈承载着河流、湖泊，人类和一切生命系统也活跃在这里。
在各圈层之间有非常广泛的物质和能量的传输和交换。
海洋和大气之间的相互作用就是非常明显的例证。
大气和水圈海洋的相互作用，可以影响到全世界的天气变化。
同时，它们承受变化而不产生灾难的能力是有限的。
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）。
整个地壳均匀厚度约17 千米，其中大陆地壳厚度较大，均匀为33 千米。
高山、高原地区地壳更厚，最高可达70 千米；平原、盆地地壳相对较薄。
大洋地壳则远比大陆地壳薄，厚度只有几千米。
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～公里高空仍有淡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，它们也可以为是大气圈的一个组成部分。
由于地心引力作用，几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内，其中75％的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。
对流层的气温随高度的增加而降低，空气对流运动明显，是与人类关系最密切的一层，由于云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。
平流层大气以水平运动为主，气流平稳，适合飞机飞行。
气温随着高度的增加而升高，由于平流层的臭氧层吸收了大量的紫外线。
高层大气空气密度很小，含有电离层，能够反射无线电波，对人类的无线电通讯活动有重要作用。
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须的氧气。
人类天天都在呼吸新鲜空气，吸进氧气，排出二氧化碳。
空气与阳光、水分一样是不可缺少的。
没有大气圈，人类乃至生物界将不能生存。
水圈大气圈生物圈与岩石圈相互作用与地球表层系统重点ppt-
第13-1节 地球表层系统的能量流动与能量平衡 基本要求：了解地球能量的3大来源—日辐射能、 地热能、地球自转能。了解地球表层系统中不同来 源的能量传输与转化方式。理解圈层间能量的交换 及其热能、动能、化学能的交换形式。基本掌握地 球表层系统的能量平衡概念。
第13-2节 地球表层系统的物质迁移与循环 基本要求：掌握地球表层系统物质循环的分类和主 要类型—大气循环、水循环、地质循环、生物循环 、和生物地球化学循环的基本概念和内涵。
13-5-2-2我国常见的type of karst
1)温带岩溶(temperate karst)：形成在温带，气温、 雨量和降水强度都低，地表岩溶发育程度也低。岩 溶形态以溶洞、干谷、浅封闭洼地和岩溶裂隙泉为 主，也有地下河。在奥地利的阿尔卑斯地区和捷克 等地的温带岩溶称为中欧型岩溶(central opean karst)。我国华北一带的岩溶区，以干谷、大泉为 主要特征，属温带半干旱岩溶。英国约克郡、日本 秋吉台、我国东北的，则为温带湿润岩溶。
溶蚀作用过程和产物的名称，现已成为世界通用的 Term。20世纪初，karst成为了独立的学科。
我国早在17世纪初明代地理学家徐霞客 (15871641年)就已有专著对湖南，广西、贵州、云南一 带的karst morph 和300多个cave的特征进行了详细 记述。
13-5-1 karstification岩溶作用、喀斯特化
8-Sep-2020.9.8
• 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自 己眷恋了。20.9.806:36:488 September 202006:36
2)亚热带岩溶(subtropical karst)：我国亚热带有明 显的干季和雨季，年降水量在800mm以上，雨季 集中在夏季。这种气候下，岩溶发育以各种洼地、 盆地、漏斗及岩溶丘陵为特征，并有一些大的洞穴 及地下河系。我国以四川、湖北、湖南、贵州、浙 江及安徽为代表。
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生物海岸（岛）与地貌
海岸可以根据海岸的物质组成划分为基岩海岸、砂 质海岸和淤泥质海岸和生物海岸。所谓生物海岸是指主 要由于生物作用形成的海岸。例如，珊瑚礁海岸，红树 林海岸。
基岩海岸
环状珊瑚岛
珊瑚礁
西沙群岛
活的珊瑚
我国成功钻获“可燃冰”——CH4
我国在南海北 部成功钻获天 然气水合物实 物样品“可燃 冰”，从而成 为继美国、日 本、印度之后 第四个采到水 合物实物样品 的国家。
生物物理风化 生物化学风化
高岭石在550℃分解
细菌、硅藻常温下即可完 成这一分解
二、岩石—土壤—生物之间的关系
（一）生物与岩石相互作用形成土壤
土壤
生物的作用： 形成土壤结构——团聚体 发展土壤胶体特殊的性能
（二）土壤是生物与岩石相互作用的纽带
而最早的一次灾难发生在2.51亿年前， 在二叠纪尾声，当时发生一连串的甲烷脉冲 式喷发活动，几乎让地球上的所有生物全部 绝迹。
根据当时遗留下来的化石记录，有超过 94%的海洋生物种类突然消失，氧气含量 急剧下降，生物濒临绝种，岌岌可危。
红树林海岸——以红树科植物为主组成的海
洋木本植物群落
由于红树植物的树皮内大多含有丰富的单宁酸，该物 质遇空气即容易氧化而成红色，人们就把这些可以提 取红色染料的绿色植物称为“红”树林
科学家的评价结果表明，仅仅在海底区域，可 燃冰的分布面积就达4000万平方公里，占地 球海洋总面积的1／4。
目前，世界上已发现的可燃冰分布区多达116 处，其矿层之厚、规模之大，是常规天然气田 无法相比的。科学家估计，海底可燃冰的储量 至少够人类使用1000年。
——后石油时代
日本目前是世界上可燃冰探明储量较多的国 家之一，可燃冰埋藏范围广泛，几乎遍及从 北海道到冲绳的海域。
北极甲烷大爆发
北极甲烷大爆发，是指整个北极地区的正在快速融 化，到处是由冰水化成的湖泊，冒着泡从湖水中涌 出。随着西伯利亚永久冻结带的融化，甲烷释放量 的增长可能会加速气候的变化。有人预测，到 2030年的时候，北极将可能再无夏冰。
北极地区是一个巨大的碳 和甲烷的存储库
将近20亿人依靠季风提供的雨水来种植粮食。 可怕的是，从融化的永久冻土带释放出的甲 烷有可能产生反馈，导致全球气候失控
第十二章 生物圈与岩石圈、 水圈、大气圈的相互作用
1. 生物圈与岩石圈的相互作用 生物圈与大气圈的相互作用 生物圈与水圈的相互作用 水圈、大气圈、生物圈的相互作用
第一节 生物圈与岩石圈的相互作用
生物对岩石风化 岩石性质对生物的影响 土壤是联系岩石与生物的纽带和桥梁
一、生物风化与岩石的分解
——假如更多的甲烷被释放出来，那么，无 论我们再怎样大幅消减排放，地球都会变得 更热。最近的研究表明，从融化冻土带释放 出的甲烷量要远远大于人们过去的设想。
强有力的证据显示，意外至少发生过两次。
最近一次的浩劫发生在大约5500万年前， 当时甲烷发生了脉冲式喷发事故，造成地球 急速暖化及生物大量灭绝，这种异常的气候 维持超过10万年。
以1999年日本国内天然气消费量计算的话， 预计可以维持100年。
全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球 大气中甲烷总量的3000倍，若有不慎，让海底 天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去，将 产生无法想象的后果。
如果目前埋藏的可燃冰气化散发到大气中，地 球平均气温将在10年内上升4摄氏度。（恐龙 灭绝）
初步预测，我国南海北部陆坡天然气水合物远景资源 量可达上百亿吨油当量。
“可燃冰”是一种天然气水合物，存在于海底或陆地 冻土带内，由天然气与水在高压低温条件下结晶形成 的固态化合物。它主要由水分子和烃类气体分子（主 要是甲烷）组成，所以也称它为甲烷水合物。
1立方米的天然气水合物可以释放出164立方 米的天然气。据估算，世界上天然气水合物所 含的有机碳总量相当于全球已知煤、石油和天 然气的两倍。
地方病 。。。。。。
四、岩石圈运动与生物
海陆分布改变 地壳升降——地形——气候——生物
如神农架：常绿阔叶林——落叶阔叶林——落叶 阔叶-针叶混交林——针叶林——箭竹林、草甸 灌木林。 地震、火山——死亡 。。。。。。
五、生物岩石、生物矿床和生物地貌
生物岩： 煤 石油、天然气 珊瑚 硅藻土
？
第二节 生物圈与大气圈的相互作用
生命活动与大气组分(O2和CO2) 植物对大气的净化作用 大气运动对生物影响 大气污染对植物的影响 生物与气候正负反馈作用
生物与大气成分
制造碳水化合物
C6H12O6
植物净化空气的作用
植物能分泌一些挥发性杀菌物质，例如， 丁香酚、桉油、松脂、肉桂油、柠檬油等，具有 杀菌的功能，称之为杀菌素。
岩石——土壤——生物 分解土壤矿物、转化元素的形态 保存水分
三、岩石性质对生物的影响
土壤的形成是各种成土因素综合作用的结果，母质 是形成土壤的基础物质，是最重要的影响因素之一。
母质——是指与土壤直接发生联系的母岩或沉积物 的风化产物，由于岩石的千差万别，母岩或沉积物 特性的各异势必影响到土壤的性质，造成土壤种类 繁多，并且有肥有瘦，有酸有碱，有砂有粘，有厚 有薄和有干有湿等。 如石灰岩上与花岗岩上发育的土壤的性质明显不同， 前者带粘性，后者带砂性。。。。。。
60-70年代，我国南方各省曾因在碱性石灰土 上种植杉树、茶树等，导致：长期植树不见树， 种茶不见茶和造林不见林的结果，类似的教训 在农林生产中累见不鲜。
杉、油茶、柑桔、茶叶等适合在酸性土壤上种 植；而烤烟、枣、油桐等应种植在微碱性的土 壤上。
特种作物种植——地球化学
地方特产： 国光苹果 香米 龙井茶
百货商店
街道
绿化公园
林地
不同地点空气中的细菌数量比例示意图
植物对保持和改善环境的作用
大气运动对生物的影响
1. 蒸腾作用 2. 风媒植物 3. 绿色长城
大气污染对生物的影响
1. 影响植物寿命 2. 降低植物生产率 3. 导致植物群落变化 4. 导致植物的死亡
生物对气候的负反馈 ——抵抗作用