第13章 水圈、大气圈、生物圈、岩石圈相互作用与地球表层系统剖析

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现代自然地理学（第二版） 王建 主编
地热能是来自地球内部的热量，是由于地球内部放射 性元素衰变产生的能量，它通常通过岩浆侵入、火山喷发、 温泉等形式释放到地球表层。地热能是地球表层系统能量 的第二大来源。尽管传输到地球表层的能量只占地球表层 系统全部能量来源的0.013%，但它的作用却是不可忽视 的。它是火山喷发、地震、山地隆起、板块运动的驱动力， 是地面形态——地貌塑造的主要动力之一。
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火山喷发
温泉（西藏羊八井）
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火山口的热气
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圈层间的能量的交换
第一，大气圈与水圈之间进行着热能、动能、化学能和势能的传输与交换。 第二，大气圈与岩石圈之间在进行着热能、化学能、动能的交换。 第三，水圈与岩石圈之间存在着热能、动能、势能与化学能的交换。 第四，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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地热能 由于地热能分布的不均匀，导致地幔对流的产生，热能转变成动能。
地幔对流引起海底扩张、岩浆侵入和火山喷发，动能转变为热能。当岩 浆侵入导致围岩变质时，热能转变成化学能。当大陆漂移、板块运动导 致山地的形成与高原的隆起时，动能转变成势能。当冰川融水和降水汇 流成河，从高山或高原向下流动时，势能又转变成动能。
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地转偏向力
地球转 动的动能
机械能
潮汐能
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第一节 地球表层系统的能量流动与能量平衡
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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
第一节 地球表层系统的能量流动与能量平衡 第二节 地球表层系统的物质迁移与循环 第三节 地球表层自然环境的地域分异规律 第四节 圈层相互作用与土壤的形成与分布 第五节 圈层相互作用与喀斯特地貌
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二、地球表层系统中能量的传输转化
太阳能
在蒸发过程中，水体吸收空气中的热量，由液态变为气态，热能从大气向 水体传输；当降水或降雪时，水由气态变为液态或固态，释放出热量，热能从 水体向大气传输。一般来说，冬季海洋整体上是个热源，热能从海洋流向大气 或大陆；而夏季海洋温度较低，热能从大气或大陆流向海洋。暖洋流（暖流） 经过的洋面，一般温度比较高，热能是从海洋向大气传输；而冷洋流（寒流） 经过的洋面，温度比较低，热能是从大气向海洋传输。
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地球自转能
地球自转和自转速度的变化，引起板块运动、大陆漂移，导致构造造 山和造陆，动能转变成势能。当河流从高处流下，或滑坡、崩塌、蠕动发 生时，势能转变成动能。板块运动引起火山喷发、岩浆侵入，动能也就转 化为热能释放出来。地球自转动能引起潮汐，潮汐对地面的摩擦产生热能。 地球自转速度的变化还会导致地球表面大范围的海侵海退，导致大气环流、 洋流的变化。也就是说，地球自转动能可以直接传输给岩石圈、大气圈、 水圈，从而导致岩石圈、大气圈、水圈的变化，再通过它们的变化间接地 影响生物圈。
一、能量的来源及其在地球表层系统中的作用
太阳的短波辐射占地表全部 能量输入的99.986%，是地球表 层系统的最主要的能量来源。它 是风、洋流、波浪、降水，以及 其他水循环过程的驱动力，也是 光合作用的能量来源。通过光合 作用，太阳光能转变成化学能与 生物能，以植物与动物的形式储 存在生物圈内。当植物与动物死 亡和埋藏，一部分太阳能就储存 在岩石中。当岩石风化分解或当 人们燃烧煤、石油、天然气时， 储藏在岩石中的能量就会释放出 来。
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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
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