1.自然地理学与地球表层系统.ppt

1、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。,第一篇,教学活动：,检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上， 检索“自然地理学”、 “自然地理”、“地球表层系统”，分题名检索和关键词检索，看有那些图书、论文和网站与之有关。 座谈讨论：用亲身经历说明自然地理学与人类生活的密切联系。,第一章 自然地理学与人类环境,第一篇,参阅文献：,1钱学森.关于地学的发展问题.地理学报，1989，44（3）：25

2、7 2钱学森.谈地理科学的内容及研究方法.1991，46（3）：262 3李吉均.关于地理学在中国的发展前景之思考.见：吴传钧，刘昌明， 吴覆平主编.世纪之交的中国地理学.北京：人民教育出版社，1999. 111 4Bradshaw M, Weaver R. Physical geography-an introduction to earth environments. Mosby, St. Louis,1993 5Strahler A H, Strahler A N. Physical geography-science and systems of the human environme

3、nt. New York: John Wiley & Sons, Inc. , 1997 6Christopherson R W. Geosystems-an introduction to physical geography(third Edition) . Upper Saddle River: Prentice Hall,1998,第一章 自然地理学与人类环境,第一篇,一、 日常生活中的自然地理学问题 从日常生活中的自然地理学问题出发，阐述自然地理学与我们生活的密切联系，从而引发学生对自然地理学的兴趣。,二、 自然地理学研究的对象、内容、目的与意义 1.自然地理学的研究对象 自然地理学

4、是以人类赖以生存的地球表层自然环境的区域特征、区域分异及其发生发展过程与变化规律为研究对象的 。或者说，自然地理学是以人类赖以生存的地球表层自然系统的区域特征与空间分布、变化规律为研究对象的。,第一篇,第一章 自然地理学与人类环境,内容提要：,2.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,3.自然地理学

5、研究的目的与意义 通过对地球表层自然环境的评估、预测、规划、管理、优化、调控，达到保护环境、合理利用环境、与环境和谐共处，从而保障社会的可持续发展。,第一章 自然地理学与人类环境,第一篇,1. 综合性 综合性是指自然地理学多学科交叉、多要素融合的特性。 2. 区域性 区域性是地理学的本质特性, 是指自然地理学的研究对象具有明显 的区域特征。如区域特征、区域联系与区域分异规律。 3. 环境性 自然地理学研究的是环境，是人类赖以生存的地球表层环境。 4. 系统性 地球表层环境就是一个系统，可以称之为地球表层系统。 系统具有整体性、层次性、动态性与结构功能性。,三、 自然地理学的性质,第一篇,第一章

6、 自然地理学与人类环境,1.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。,四、自然地理学与地球表层系统,第一篇,第一章 自然地理学与人类环境,2. 自然地理学与地球表层系统的关系,地球系统 （地球科学或地球系统科学）,地球表层系统 （地球表层系统科学，核心学科：地理科学）,地球内部系统 （核心学科：地质科学）,地外系统 （核心学科：天文学）,地球表层人文系统 （核心学科：人文地理学）,地球表层自然系统（核心学科：自然地理学）,自

7、然地理学与地球表层系统的关系 （王建，2000）,第一篇,第一章 自然地理学与人类环境,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圈、水圈、岩石圈、生物圈相互作用而构成的。研究大气圈、水圈、岩石圈、生物圈的核心学科分别是大气科学、水文学、地质学与生物学。自然地理学，包含了这些学科的某些内容。从人类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、融合在一起，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。也可以说，自然地理学是大气科学、水文学、地质学与生物学的交叉学科或边缘学科.,第一篇,第一章 自然地理学与人类环境,教学重点： 地球的质量、形状及其与太阳之间

8、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： 地球运动在地表环境形成中的作用。,第一篇,第二章 地球与地球表层系统,实验模拟：观察地球仪，自己动手演示地球的自转与公转，理解昼夜、季节的变化与地方时的成因。模拟：假设黄赤交角与自转速度变化，太阳辐射在地球表面分布的变化。 课件制作：制作日晷。 检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“地球”、“太阳”、“宇宙”、“太阳与地球”、 “地球+自然地理学”、“宇宙+人类”，分题名检索、关键词检索，看有哪些图书、论文及网站与之有关，同时也加深了解宇宙、太阳、地球性状与地

9、表环境之间的联系，以及人类产生的宇宙背景。,教学活动：,第一篇,第二章 地球与地球表层系统,第一篇,第二章 地球与地球表层系统,参阅文献：,1刘泽纯，周春林，王建.人类的家园-地球.南京：江苏科学技术出版社， 1996 2金祖梦，陈自悟编著.地球概论（第三版）.北京：高等教育出版社，1997 3刘南威，郭有立.综合自然地理学.北京：科学出版社，1998 4Strahler A H, Strahler A N. Physical geography-science and systems of the human environment. New York：John Wiley & Sons,

10、Inc.，1997 5Christopherson R W.Geosystems-an introduction to physical geography(third edition). Saddle River： Prentice Hall，1998,第一篇,第二章 地球与地球表层系统,内容提要：,一、宇宙中的地球,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。,1.日地距离及其环境意义 距离

11、不近也不远，为生命的孕育创造了条件。,第一篇,第二章 地球与地球表层系统,4. 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； 地球自转产生了地转偏向力。,(2）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。,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，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。,第二章 地球与地球表层系统,第一篇,二、地外系统对地表环境的影响,

12、1. 能量的来源,2.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，产生了地球上的潮汐现象。,第二章 地球与地球表层系统,第一篇,3.陨石撞击的环境效应,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。,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。,三、地内系统对地表系统的影响,1.能量的来源,第二章 地球与地球表层系统,地内活动还对地表环境产生了一些直接的影响。火山、地震；地

13、核、地幔物质的运动与相变。,3. 地内活动的其他环境效应,地内系统与地表系统在不断地进行着物质的交换。,2. 物质的交换,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。,第一篇,第三章 地球表层环境与地球表层系统,第一篇,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。,第三章 地球表层环境与地球表层系统,第一篇,教学活动：,观察分析：在有山有水有云有生物的地方，观察一下岩石圈、水圈、大气圈、生物圈的接触关系（有几个接触界面？），同时加深理解地表环境由固、

14、液、气三态物质组成的概念。观察地球表层系统的结构，了解地表环境的水平分异以及各个圈层或者系统之间的立体交叉与多级嵌套特征。,调查访问：访问学校或者居住地附近的居民，了解存在哪些灾害或者环境问题，分析它们与自然地理学的关系。,第三章 地球表层环境与地球表层系统,第一篇,观察思考：在水库、农田与自然植被交界处、城郊结合部， 观察人类是如何改变环境的？,检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索 “自然地理+环境”、“自然地理+资源”、“自然地理+可持续发展”、“人类+环境”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，同时了解自然地理学与资源、环境、可持续发展之间的联系，以及人类

15、与环境的相互作用。,教学活动：,第三章 地球表层环境与地球表层系统,第一篇,参阅文献：,1钟甫宁永恒的追求-可持续发展.南京：江苏科学技术出版社， 1996,2贾绍风，张明地球的表层-人类的家园.上海：上海科学技术出版社，2000,3诸大建等.走可持续发展之路.上海：上海科学普及出版社，1997,4刘南威，郭有立综合自然地理学.北京：科学出版社，1998,5毕思文地球系统科学与可持续发展.北京：地质出版社，1998,6 Strahler A H，Strahler A N. Physical geography-science and systems of the human environme

16、n. New York ：John Wiley & Sons, Inc.，1997,第三章 地球表层环境与地球表层系统,第一篇,内容提要：,一、地球表层系统的组成,地球表层系统由岩石圈、大气圈、水圈、生物圈交叉而成。 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。,1. 四大圈层,第三章 地球表层环境与地球表层系统,第一篇,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。,2.三大界,地球表层的三大界 （王建，2000）,固

17、态、液态、气态三态物质共存； 地球表层是由固态、液态、气态三态物质组成的。,3.固、液、气三态物质,二、地球表层环境（系统）的结构,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、相互作用的，因此是多级嵌套。,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、大气圈等；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,所谓水平分异，就是指在水平分布方面的差异与变化。,3.立体交叉,组成地表环境的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈，不是绝然分开的，而是相互交叉、相互渗透，在空间上构成了一个立体交叉的结构。,4.多级嵌套,第一篇,第三章 地球表层环境与地球表层

18、系统,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，都可能存在着物质的传输、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、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。 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。,三、地球表层系统的功能,1.物质传输、能量流动、信息传递,可以通过研究地表系统物质传输、能量流动和信息传递的过程与规律，来预测系统的可能变化，通过改变系统的物质流、能量流或信息流，来改变系统的结构与演化的趋势，从而达到对地表系统进行优化、调控的目的。,2.地球表层系统的可预测、可调控功能,第一篇,第三章 地球表层环境与地球表层系统,四、人类与地球表层环境,1.地球表层环境对人类的作用与影响,地球表层环境的演化与人类的诞生 人类是地球表层环境发展、演化、分异的产物 地球表层环境的区域分