第一篇 地球表层系统
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。
地球表层环境与地球表层系统
系统的结构→（功能）物、能、信息的传递 →演化、发展→调控。 例如，长江三峡水坝的修建，改变了由大自 然长期以来形成的高山-峡谷的结构，将河谷拦 蓄起来，从而降低了上游原有的水力坡度，并 同时加大了下游的水力坡度。这样，使其产生 了一个新的功能—发电； 再如，梯田的建设使以往的斜坡→高产的水 稻田；但如果不建设梯田，我们可以预测，直 接开发进行农作物的种植，将会发生的是水土 流失→将会形成的是石漠、荒漠。
这类现象在我国许多地方已经发生了。那 么，怎么办呢？进行调控、改善。措施是什么 呢？ 其一，根据过去它的形成和演化过程和条 件进行恢复； 其二，根据目前的现状分析它的结构和功 能，改变其利用方式和方向； 其三、四→希望大家进行分析、思考，得 出合乎客观规律的、合理的、有效的利用或调 控途径。
第4节 人类与地球表层环境 人产生于地球表层系统，是重要的组成部分、 作用；生物圈的中心—技术、智慧圈、人文界。 早期被动的适应、环境对人类单向的影响→改 造、相互作用和影响。 一、地球表层环境对人类的影响（6个方面：人 类的产生、3大人种形成、人口分布、社会发展 、 人体健康、自然灾害）
必须注意，各个垂直层的厚度在空间和时间上 有着很大的变化，而不是等厚、均匀的。 例如对流层的厚度，在赤道附近在16-18km左右， 在中纬度为10-12km左右，在极地附近为7-10km左 右。 再如，地壳的平均厚度约为17km，在海洋约为 6km，在陆地约为35km，在褶皱山区可达70km。其 厚度是随着时间的变化而变化的。
3. 人口分布 海陆，即使在陆地上，也有近 40% 无人居住—1/3的人居住在1/7的土地上。 High mountain and gorge, high plateau, desert, rain forest, polar, isolated island, glacial and frozen earth area, marshland, karst mountain, volcano, earthquake zone, endemic disease area etc. 高山峡谷、高原、沙漠、雨林、两极、隔离的 隔离的 岛屿、冰川冻土（高寒）、沼泽湿地、火山、 岛屿 地震带——适宜人类生活的地方，其中牵涉到 了human impact。
初中地理地球表层
初中地理地球表层第一篇范文：初中地理地球表层地球表层是地球最外层的固体壳层，主要由岩石、土壤、水体和大气等组成。
在初中地理课程中，地球表层是一个重要的学习内容，旨在帮助学生了解地球的构成、地理环境的特点以及人类活动对地球表层的影响。
以下是一篇关于初中地理地球表层的范文。
地球表层是地球最外层的固体壳层，它包括地壳、岩石、土壤、水体和大气等。
地球表层的形成和发展经历了漫长的地质历史，受到地球内部和外部环境的影响。
地球表层的构造和地貌、气候和生态、资源和环境等方面都具有复杂性和多样性。
一、地球表层的构造和地貌地球表层的构造和地貌是地球表层的重要组成部分。
地壳是地球表层的最外层，由岩石构成。
地壳分为海洋地壳和陆地地壳，其厚度不同。
岩石圈是地壳和上地幔顶部的硬壳层，包括岩石和土壤。
地貌是地球表层的地形和地势的总称，包括山地、平原、高原、盆地、海岸等。
地貌的形成受到地壳运动、侵蚀和沉积等地质作用的影响。
二、地球表层的气候和生态地球表层的气候和生态是地球表层的重要组成部分。
气候是地球表层大气环境的长期状态，包括温度、降水、风等。
生态是地球表层生物和非生物环境的相互作用，包括生物群落、生态系统和生物多样性等。
气候和生态的变化受到地球运动、大气环流、海洋循环等地质作用的影响。
三、地球表层的资源和环境地球表层的资源和环境是地球表层的重要组成部分。
资源是地球表层自然界提供的有用物质和能量，包括矿产资源、水资源、土地资源等。
环境是地球表层生物和非生物环境的总体，包括大气环境、水环境、土壤环境等。
资源和环境的变化受到人类活动、气候变化等地质作用的影响。
人类活动对地球表层的影响人类活动对地球表层产生了一定的影响。
人口增长和城市化导致土地利用和土地覆盖的变化，影响地貌和生态环境。
工业化和交通发展导致大气污染和气候变化，影响气候和环境。
资源开发和环境建设导致资源枯竭和环境破坏，影响资源的可持续利用和生态环境的稳定。
因此，人类应该意识到自己对地球表层的影响，采取有效措施保护地球表层，实现可持续发展。
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。
第1章 地球系统
1908年通古斯大爆炸 自 然之谜
1906年6月30日，在俄罗斯帝国西伯 利亚森林的通古斯河畔，突然爆发出一 声巨响，巨大的蘑菇云腾空而起，天空 出现了强烈的白光，气温瞬间灼热烤人， 爆炸中心区草木烧焦，七十公里外的人 也被严重灼伤，还有人被巨大的声响震 聋了耳朵。
第三节
地球的整体性质
地球的物理化学性质和运动
宇宙的构成
天体体统
总星系——河外星系 ——银河系 —太阳系以外的星系 —太阳系 －地月系以外的行星系统 －地月系
河外星系
河外星系是银河系以外 的恒星系的总称。观察 所及河外星系有10亿个， 有的有几百万颗恒星， 有的甚至有几百亿、上 千亿颗恒星。按外形可 分旋涡星系、椭圆星系、 不规则星系等。肉眼可 见的河外星系有仙女座 星系、大小麦哲伦云等。
看这位父亲， 没有了重力， 想要推着自 己的孩子遛 弯都不行
感 觉 自 己 就 像 羽 毛 一 样 。 飘 着 的 感 觉
宇 宙 中 的 人
如果地球重力突然增加又会怎样？
不分 分明 适中 适中 短 短 适中 适中
昼夜：长
长
只有一个地球
地外文明探索：
１９６０年美国奥兹玛计划 １９６８年苏联人监听地球附近的１２颗恒星 １９７２年美国执行第二期的奥兹玛计划
１９７２年美国发射“先驱者１０号”，“先驱者１１号”飞向宇宙深处
１９７４年美国向银河系内的球状星团Ｍ１３发出了第一份电讯 １９７７年美国相继发射了“旅行者１号”和“旅行者２号”飞船 ８０年代初，美国国家科学院西替计划 长生鸟计划（1995 、1996美国），比塔计划（1995美国），米塔计划（1985-1990 阿根廷） 雪兰第普计划 （1978—1997美国）， 南雪兰第普计划（澳大利亚，1998） 结论：在宇宙空间中出现原始生命的的概率是极小的，椐统计只有104000分之一。 第４４届联大主席加尔巴忧心忡忡地说:要使各国政府能够认识到，如果地球上的生态 平衡不能得以保持，生物系统不能得以保护，任何发展理论和发展计划都等于零
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。
地理科学概论1-3章
外部圈层包括岩石圈、大气圈、水圈、生物圈。岩 石圈指地球表层由固体岩石组成的圈层；大气圈指环绕 地球的由气体组成的圈层；水圈指地球表层由各种形式 存在的水组成的圈层；生物圈指地球表层所有活着的有 机体组成的圈层。
第 三 章
固、液、气三态物质
地球表层是由固态、 液态、气态三态物 质组成的。 三态物质不仅相互 作用，而且在一定 的条件下相互转化， 成为地球表层系统 中物质循环、能量 传递与转化的重要 表现形式与表征。
第 二 章
高潮与低潮 的高差称为 潮差。潮差 最大时称大 潮，反之称 小潮。潮汐 主要在地球 的低纬度海 区最为显著。
潮汐：a大潮 b小潮
第 二 章
地外系统对地表环境的影响
3、陨石撞击的环境效应 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 地表系统与地外系统之间，也存在着物质的交 换。 太阳活动、太阳风。
水：水气、 地表水、 地下水、 冰雪水、 水循环、 水环境 ……
“暖池”（热带气旋）
天山上的水汽与冰雪
海冰（北冰洋海冰减薄）
天池（2004报道:湿地已损失一半
自然地理学的研究内容 土：土壤 土地 土地利用 土壤退化 ……
伊 宁
自然地理学的研究内容
生：生物 生态 生态修复 ……
自然地理学的研究内容 地：地质 地貌 地貌过程 ……
第三章 地球表层环境 与地球表层系统
• 地球表层系统的组成 • 地球表层系统的结构
• 地球表层系统的功能
• 人类与地球表层环境
地球表层系统的组成
内圈层 按圈层结构
外圈层
地 球 系 统 按物质存在形式
地球表层系统的组成之间的联系
地球表层系统的组成之间的联系一、地球表层系统概述地球表层系统是指地球的外部圈层，包括大气圈、水圈、岩石圈和生物圈。
这些圈层之间相互作用、相互影响，形成了地球表面的复杂环境。
地球表层系统的组成要素之间存在密切的联系，这些联系不仅影响着地球表面的自然地理环境，也与人文地理要素相互作用，共同决定了人类生存和发展的环境。
二、自然地理要素1.地壳地壳是地球表层系统的最外层，它为人类和其他生物提供了生存的场所。
地壳的运动和板块构造是影响地表形态和地质活动的重要因素。
地壳的岩石组成和结构对地形的形成、地震的分布以及矿产资源的形成都有重要影响。
2.水文系统水文系统是地球表层系统中水的循环和运动的过程。
水圈通过蒸发、降水、径流等过程与大气圈、岩石圈和生物圈相互作用。
水资源的分布和运动对人类生活和生态系统具有重要意义，同时水文循环也是影响气候变化的重要因素。
3.生物圈生物圈是指地球上所有生物及其生存环境的总和。
生物圈与大气圈、水圈和岩石圈相互作用，形成了复杂的生态系统。
生物圈中的生物循环和生态平衡对维护地球表面的环境和生态系统的稳定性具有重要作用。
三、人文地理要素1.人类社会人类社会是地球表层系统中最重要的组成部分之一。
人类通过生产活动、城市化、交通等方式与自然地理环境相互作用。
人类社会的发展和变化对自然环境产生重要影响，同时自然环境的变化也会对人类社会产生反馈作用。
四、系统间的相互作用1.自然地理与人文地理的互动自然地理要素和人文地理要素之间存在密切的互动关系。
人类社会的发展和变化会改变自然环境的状况，如土地利用、水资源开发、城市化等。
同时，自然环境的变化也会对人类社会产生影响，如自然灾害、气候变化等。
这种互动关系决定了地球表层系统的复杂性和动态性。
2.地球表层系统内部的反馈机制地球表层系统的各个组成部分之间存在复杂的反馈机制。
例如，水文循环过程中，降水和径流的变化会影响到地表的土壤湿度和地下水位，进而影响地表植被的生长和分布。
地球表层系统的动态演化与模拟
地球表层系统的动态演化与模拟地球是我们生活的家园，而地球表层系统则是构成地球的各种物质和能量相互作用的综合体系。
在这个系统中，大气、水文、岩石、生物等各种要素相互联系，共同维持着地球的平衡。
而地球表层系统的动态演化与模拟则是探索地球演化规律和预测未来变化的重要途径。
一、地球表层系统的组成与相互关系地球表层系统由大气、水文和固体地球三个主要要素组成。
大气层是地球上空气和气象现象发生的层，它与水文圈和固体地球相互作用，共同维持地球的气候、气象和水循环等重要功能。
水文圈则包括海洋、河流、湖泊、冰川等水体，它在地球上形成了水循环，为地球上的生物和人类提供了水资源。
固体地球包括地壳、岩石、土壤等，它们与大气和水文圈共同参与了碳循环、氮循环等生物地球化学过程。
这三个要素虽然分属不同的地球系统，但它们之间存在着紧密的相互关系。
例如，大气中水蒸气的含量是由水文圈中的蒸发和蒸腾作用决定的；水文圈中的水循环也受到大气层的温度、湿度和气压等气象因素的影响；而固体地球中的岩石、土壤和植被又会对大气和水文圈中的气象、气候和水循环产生重要的调节作用。
二、地球表层系统的动态演化地球表层系统的动态演化是指其在时间尺度上的变化和发展。
这种演化是由内外因素共同作用所导致的。
内部因素包括地球表层要素之间的相互作用以及它们自身的内部反馈机制。
外部因素则包括太阳辐射、人类活动、地球自身的运动等。
这些因素共同作用下，地球表层系统会发生气候变化、水文循环的波动、地壳运动和生物演化等一系列现象。
在地球表层系统的动态演化中，气候变化是最为引人关注的一个方面。
随着全球气候的变暖，极端气候事件和自然灾害频繁发生，给人类社会和生态系统带来了严重的影响。
通过模拟和研究地球表层系统的动态演化，可以更好地了解气候变化的机理和趋势，为制定应对策略和减缓气候变化提供科学依据。
三、地球表层系统的模拟方法要模拟地球表层系统的动态演化，就需要运用科学方法和先进的技术手段。
地球表层环境与地球表层系统ppt-PowerPoint
一、垂直分层：地核、下上地幔、地壳（Si-Al；SiMg）、对流、平流、中间、暖、散逸层。
除此之外，各个圈层内部，还有进一步的分层现 象。例如海洋（水圈的主要组成部分）及湖泊，从下 向上，水的温度、密度、成分（盐份、泥沙等）、生 物数量和种类等等均呈层状有规律的垂直排列。
岩石圈-大气-生物-土壤、水之间没有截然的界 面
分割，相互交叉、相互作用。
二、人类的位置：是地球（表层系统）的产物 ；地球（生物圈）的重要组成部分；
分布在4个圈层的界面上；对在4个圈层（乃至 整个地球）及各环境要素有深远的影响。
— 智慧圈、文化圈、技术圈；
水圈
人
大气圈
生物圈
岩石圈
第2节 地球表层系统的结构
二、水平分异—水平方向上的有规律变化和差异， 包括温湿度（气候）、土壤植被及其他自然现象 （火山、地震）和物质组成（水、矿产）。
三、立体交叉的结构—以生物圈最具说服力。海 底、海沟-高山-天空；赤道-极地；雨林- 沙漠； 地壳岩缝、洞穴。
四、多级嵌套结构
地球系统是由许多子系统组成的，地球表层环 境系统也是一样（4个圈层），每个圈层又是由多个 子系统组成的，如水圈由海洋、湖泊、河流、冰川 等组成… …，如下图所示 ：
二、地球表层系统 (物质组成、结构)的功能— 举例！ 大气（热量）、水（海陆）、地质（侵蚀、
沉积）、生物地球化学（植物；CNOP）循环 都伴随着物、能、信息的传递和交换。 1、物质传输—圈层之间；圈层内部；亚层间和 内部（垂直的、水平的）。 2、能量、信息传递—洋流、气流、地热流、生 物基因的传递。 3、可预测、调控功能—系统，除取无序的或混 沌状态的以外，都是有一定规律可寻的。
地球表层系统
地球表层系统姓名：李娜班级：地信10901 序号：10摘要：地球表层系统是岩土圈、大气圈、水圈、人类圈和生物圈构成的地表自然社会综合体, 本文从研究地球表层系统的意义出发，引出地球表层系统的定义，阐述了地球表层系统的要素、结构和功能，并分析了各个圈层间的相互作用，最后阐明了协调人地关系是是地球表层系统研究的主要内容。
关键字：地球表层系统，要素，结构，功能，作用，关系。
1 地球表层系统的概念自80年代以来，由于生态和环境问题日益受到国人的重视，与此有关的一些学科都有了很大发展。
地球表层是人类生存的环境，其研究也越来越受到各个方面的关注，早在80年代末就形成了一个个研究热点，如地质、气象、海洋、生物、生态，就连医药界和哲学界都有人加入进来，而将生态系统置于地球表层中来进行相关研究更给人们展示了极为广阔的前景。
因为生态系统既是由地球表层演化而来，存在于地球表层中，本身又是地球表层的一部分。
人类之所以能在地球上生存与发展，完全仰仗于地球表层环境的供养与庇护[1]。
可是，进入90年代以后，有关地球表层的各种研究和讨论似乎进入了一个相对冷静的思考阶段.那么，研究地球表层究竟还有没有意义呢？要回答这一问题，我们首先得搞清究竟什么是地球表层。
1.1 地球表层系统的定义地球表层这一概念最早是由德国地理学家李希霍芬于1883年提出的。
当时他所说的“地球表层”是指地球岩石圈的上部，并认为这是地理学研究的核心。
后来，他又将这一概念的范围扩大到地表的岩石圈上部、水圈和大气圈下部，并提出地理学的任务就是集中研究地球表层相互联系的各种现象，尤其是人类与自然之间的相互联系。
李氏有关“地球表层”的概念后来得到西方地理学界的普遍赞同。
1910年，俄国地理学家布罗乌诺夫也提出，地球表层应为地表上下与人类有最直接关系的地球环境，实际上是些同心圈层，即由固体岩石圈上部圈层、液体水圈、生物圈和大气圈下部的气体圈等所组成的地表空间。
其实，他所说的地球表层与李希霍芬后期观点是一致的，只不过提法上有所不同而已。
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。
第1章 地外系统
第一章地球与地外系统第⼀节宇宙中的地球第⼆节地外系统对地球表层环境的影响银河系的结构（俯视）银河系的结构(侧视)由中⼼天体太阳及其巨⼤引⼒作用下，环绕太阳运⾏的⾏星、卫星、小⾏星、慧星、流星体和⾏星际物质所组成的天体系统。
宇宙中的地球1.日地距离及其环境意义•距离不近也不远，为⽣命的孕育创造了条件——温度、液态⽔。
2. 地球的质量及其环境效应•地球质量不⼤也不小，从⽽引⼒适中,形成了适宜的⼤⽓圈与⽔圈，为⽣命的诞⽣准备了必要的条件。
3. 地球的形状及其地理意义•造成地球上热量的带状分布和所有与地表热状况相关的自然现象（如⽓候、⼟壤、植被等）的地带性分布。
地球自转地球公转导致昼夜长短的变化导致季节的变化对地表温度的调节产生了地方时产生了昼夜更替产生了地转偏向力地球的运动及其环境效应21日第二节地外系统对地球表层环境的影响⼀、能量的来源维持地球表层系统运⾏、地球表层环境发展的能量，主要来自太阳的辐射。
由于地表接受的太阳辐射的差异，导致了⾏星风带的产⽣、季风的形成、⽔汽的运移、洋流的产⽣以及风化作用的进⾏。
⼆、引⼒的影响•太阳与太阳系⾏星引⼒的作用，使地球沿着自身固有轨道运⾏，具有特定的运⾏周期与速度。
•由于太阳与月亮引⼒的作用，产⽣了地球上的潮汐现象：海洋潮汐、⼤⽓潮汐、固体潮汐。
三、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。
四、其他宇宙因素的影响地球表层系统与地外系统之间，也存在着物质的交换。
太阳活动、太阳风。
地外系统对地球表层环境的影响能量的来源（太阳辐射）其他（太阳活动、宇宙射线等）引力的作用陨石撞击辐射radiation•辐射（也称电磁辐射）指的是能量以电磁波或粒⼦（如阿尔法粒⼦、贝塔粒⼦等）的形式向外扩散•自然界中的⼀切物体，只要温度在绝对温度零度以上，都以电磁波和粒⼦的形式时刻不停地向外传送热量热红外影像图示例热辐射法则M=σT4M:单位面积能量释放量（W/m2)σ:Stefan-Boltzmann常数T:物体表面温度λmax =bTλmax:辐射最⼤波长T:物体表面温度短波辐射长波辐射氢聚变太阳辐射波谱及能量分布9%：γ-，x-射线及紫外线41%：可见光49%：红外线1%：微波等大气圈顶界5250°黑体海平面辐射紫外可见红外波长光谱辐照度太阳辐射在⼤⽓中的减弱反射+散射反射吸收吸收•⼤⽓吸收•散射：空⽓分⼦散射；⽓溶胶散射•云层和尘埃的反射•不同下垫面反射差异•地面吸收辐射量Insolation •Insolation= incoming solar radiation•影响因素：太阳高度角；大气透明度地面长波辐射25辐射量日变化•辐射差额：物体收入辐射能与支出辐射能的差值辐射量年内变化盈余亏损亏损29辐射量轨道尺度变化米兰科维奇循环岁差偏心率倾角岁差倾角偏⼼率太阳活动能引起辐射量的变化•太阳活动，是指太阳释放能量的不稳定性所导致的⼀些明显现象太阳⿊⼦(sunspot)•是在太阳的光球层上发⽣的⼀种太阳活动，是太阳活动中最基本、最明显的。
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第 三 章
人在四大圈层中的地位
人是生物圈的一部分， 人是生物圈的一部分，又与一般的生物有着本质的 区别。 区别。人类与四大圈层之间的关系以及人类在地球表 层系统中的位置可以用下图来表示： 层系统中的位置可以用下图来表示：
图表示了三重含义： 图表示了三重含义： 人类是生物圈的一部分， （1）人类是生物圈的一部分，但又不 同于一般的生物； 同于一般的生物；
第 二 章
地外系统对地表环境的影响
1.能量的来源 能量的来源 维持地表系统运行、地表环境发展的能量， 维持地表系统运行、地表环境发展的能量，主要 来自太阳的辐射。 太阳辐射作用于地表， 来自太阳的辐射 。 太阳辐射作用于地表 ， 由于地表 接受的太阳辐射的差异， 导致了行星风带的产生、 接受的太阳辐射的差异 ， 导致了行星风带的产生 、 季风的形成、 水汽的运移、 季风的形成 、 水汽的运移 、 洋流的产生以及风化作 用的进行。 2.引力的影响 引力的影响 太阳与太阳系行星引力的作用， 太阳与太阳系行星引力的作用，使地球沿着自 身固有的轨道运行，具有特定的运行周期与速度。 身固有的轨道运行，具有特定的运行周期与速度。 由于太阳与月亮引力的作用， 由于太阳与月亮引力的作用，产生了地球上的 潮汐现象。 潮汐现象。
第 一 章
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 ）人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、 其区域分布规律。 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 ） 能量转换、信息传输）。 （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。 ）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 ）地球表层自然环境的评估、预测、规划、管理、 调控。 化、调控。
第 二 章
宇宙中的地球
4.地球的运动及其环境效应 地球的运动及其环境效应 1） 地球自转及其环境效应： ） 地球自转及其环境效应： 地球自转产生了昼夜更替； 地球自转产生了昼夜更替； 地球自转产生了地方时； 地球自转产生了地方时； 地球自转产生了地转偏向力。 地球自转产生了地转偏向力。 2）地球公转的地理意义： ）地球公转的地理意义： 地球的公转导致季节的变化； 地球的公转导致季节的变化； 地球的公转导致昼夜长短的变化； 地球的公转导致昼夜长短的变化； 地球运动对地表温度调节、生命孕育的重要意义。 地球运动对地表温度调节、生命孕育的重要意义。
第 一 章
自然地理学与地球表层系统的关系
从系统科学的角度，可将地球作为一个巨大的系统---地球系统， 从系统科学的角度，可将地球作为一个巨大的系统---地球系统， ---地球系统 将研究地球系统的科学称之为地球系统科学。 将研究地球系统的科学称之为地球系统科学。地球系统又可划分为地 球表层系统与地球内部系统 .地球表层系统又可划分为地表自然系统 地球表层系统又可划分为地表自然系统 与地表人文系统。自然地理学是研究地表自然系统的核心学科。 与地表人文系统。自然地理学是研究地表自然系统的核心学科。
物 生 圈
（2）人类生存在四大圈层的交界面上， 人类生存在四大圈层的交界面上， 四大圈层是人类诞生与发展的环境； 四大圈层是人类诞生与发展的环境； （3）人类对四大圈层均有着重要的作 用与影响。 用与影响。 四大圈层之间及其与人类相互作用、 四大圈层之间及其与人类相互作用、 相互影响，构成了地球表层系统。 相互影响，构成了地球表层系统。
第 一 章
自然地理学的定义
• 自然地理学就是用系统的、 自然地理学就是用系统的、综合的 区域联系的观点与方法， 、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、 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、 化规律，从而对其进行评估、预测、规 管理、优化、调控的学科。 划、管理、优化、调控的学科。
第 三 章
地球表层环境（系统） 地球表层环境（系统）的结构
1. 垂直分层
垂直分层现象非常明显：从地核、地幔、地壳，到水圈、 垂直分层现象非常明显：从地核、地幔、地壳，到水圈、大气圈 大气圈又可分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。 等；大气圈又可分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
2. 水平分异
第 二 章
地内系统对地表系统的影响
1. 能量的来源 尽管太阳辐射是地表系统运行与发展的主要能量来源， 尽管太阳辐射是地表系统运行与发展的主要能量来源， 但地球内能也对地表系统与环境产生了不可忽视的作用 与影响。 与影响。 2. 物质的交换 地内系统与地表系统在不断地进行着物质的交换。 地内系统与地表系统在不断地进行着物质的交换。 3. 地内活动的其他环境效应 地内活动还对地表环境产生了一些其他的影响。 地内活动还对地表环境产生了一些其他的影响。火山 地震；地核、地幔物质的运动与相变。 、地震；地核、地幔物质的运动与相变。
第 一 章
自然地理学的性质
• 1.综合性：综合性是指自然地理学多学科交叉、 1.综合性：综合性是指自然地理学多学科交叉、 综合性 多要素融合的特性。 多要素融合的特性。 • 2.区域性: 区域性是地理学的本质特性, 区域特 2.区域性: 区域性是地理学的本质特性, 区域性 征、区域联系与区域分异规律为自然地理学的主 要研究对象。 要研究对象。 • 3.环境性：人类生存环境是地理学研究的主要对 3.环境性 环境性： 象与内容。 象与内容。 • 4.系统性：地球表层环境就是一个系统，可以称 4.系统性 地球表层环境就是一个系统， 系统性： 之为地球表层系统。系统具有整体性、层次性、 之为地球表层系统。系统具有整体性、层次性、 动态性与结构功能性。 动态性与结构功能性。
第 一 章 自然地理学与其他学科的关系
地球表层自然系统是由大气 水圈、岩石圈、 圈、水圈、岩石圈、生物圈相互 作用而构成的。研究大气圈、 作用而构成的。研究大气圈、水 岩石圈、 圈、岩石圈、生物圈的核心学科 分别是大气科学、水文学、 分别是大气科学、水文学、地质 学与生物学。自然地理学， 学与生物学。自然地理学，包含 了这些学科的某些内容。 了这些学科的某些内容。从人类 环境科学的角度来看， 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、 学是将这些内容有机地交叉、融 合在一起， 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。 的环境组合进行研究的。也可以 自然地理学是大气科学、 说，自然地理学是大气科学、水 文学、 文学、地质学与生物学的交叉学 科或边缘学科. 科或边缘学科.
第 二 章
地外系统对地表环境的影响
3.陨石撞击的环境效应 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 改变了地表形态，造成陨石坑与环型山; 陨石撞击导致地震; 陨石撞击导致地震 陨石撞击地球，导致地表环境的灾变; 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， 大的撞击还会导致岩石圈的破裂，引起板块分裂 与运动。 与运动。 4.其他宇宙因素的影响 其他宇宙因素的影响 地表系统与地外系统之间， 地表系统与地外系统之间，也存在着物质的交 换； 太阳活动； 太阳活动； 太阳风。 太阳风。
大气科学 地质科学 自然地理学 水文学 生物学
自与地球表层环境
• 第一节 宇宙中的地球 • 第二节 地外系统对地表环境的影响 • 第三节 地内系统对地表环境的影响
第 二 章
宇宙中的地球
1.日地距离及其环境意义 日地距离及其环境意义 距离不近也不远，为生命的孕育创造了条件。 距离不近也不远，为生命的孕育创造了条件。 2.地球的质量及其环境效应 地球的质量及其环境效应 地球质量不大也不小，从而引力适中 形成了适宜的大气圈 地球质量不大也不小，从而引力适中,形成了适宜的大气圈 与水圈，为生命的诞生准备了必要的条件。 与水圈，为生命的诞生准备了必要的条件。 3. 地球的形状及其地理意义 造成地球上热量的带状分布和所有与地表热状况相关 的自然现象（如气候、土壤、植被等）的地带性分布。 的自然现象（如气候、土壤、植被等）的地带性分布。
4. 多级嵌套
不同空间尺度的环境系统在空间上相互交叉、叠置， 不同空间尺度的环境系统在空间上相互交叉、叠置，并且相互 联系、相互作用。 联系、相互作用。因此是多级嵌套。
第 三 章
地球表层系统的功能
1. 物质传输、能量流动、信息传递 物质传输、能量流动、
对于系统来说，一般都具有物质传输、能量流动、信息传递的功能。 对于系统来说，一般都具有物质传输、能量流动、信息传递的功能。 垂直方向上，各个圈层之间、各个圈层内部的各个次级层次之间， 垂直方向上，各个圈层之间、各个圈层内部的各个次级层次之间，都可能 存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。 存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。 水平方向上，大洋与大陆之间、大洋与大洋之间、大陆与大陆之间、 水平方向上，大洋与大陆之间、大洋与大洋之间、大陆与大陆之间、地区 与地区之间存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。 与地区之间存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。 生物圈与其他圈层之间也存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。 生物圈与其他圈层之间也存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。
第 三 章
三 大 界
通常物质可以划分为无机物与有机 物，自然界可以划分为无机界与有机界。 但如果用无机界与有机界来概括表达地 球表层系统，似乎还不够全面。因为人 类诞生、发生发展在地球表层。人类在 地球表层系统中的地位与作用，以及人 类与自然环境之间的相互作用、相互影 响，仅仅用无机界与有机界还难以表达 清楚。在自然地理学中，更有必要来强 调一下人类的重要性。故有人提出了用 人文界来表示人类在地球表层系统中的 人文界 重要地位与作用，以及人类与自然环境 之间的相互作用、相互影响。可以这么 说，地球表层系统是地球表层无机界、 有机界与人文界相互作用、相互影响而 构成的一个系统。