自然地理学与地球表层系统.doc

自然地理学讲义第一章：自然地理学与地球表层系统第一节：日常生活中的自然地理学问题第二节：自然地理学的研究对象、内容、目的与意义一、自然地理学的研究对象自然地理学是以人类赖以生存的地球表层自然环境为研究对象，研究其区域特征、区域分异及其发生过程与变化规律。二、自然地理学的研究内容 地球表层自然环境的组成、结构及其区域分异规律 地球表层自然环境的成因与变化规律 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） 人类与地球表层自然环境的相互作用、相互影响 地球表层自然环境的评估、预测、规划、管理、优化、调控第三节 自然地理学的性质 综合性：多学科交叉、多要素融合 区域性：区域特征、区域联系与区域分异规律（主要研究内容） 环境性：人类生存环境 系统性：地球表层环境系统因此地理学研究必须树立整体性、层次性、动态性与结构功能性的观点。第四节 自然地理学与地球表层系统一、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。二、自然地理学与地球表层系统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。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。第二章：地球与地球表层环境 宇宙中的地球 地外系统对地表环境的影响 地内系统对地表系统的影响第一节 宇宙中的地球一、日地距离及其环境意义1.5108km如果日地距离缩短5%，地表温度过高，影响生物遗传，地表不会有液态水；如果日地距离增加1%，地表温度过低，水会冻结。二、地球的质量及其环境效应l 行星质量偏大，引力过大，原始大气被吸引，造成缺氧的大气环境；l 质量偏小，引力偏小，无法保持稠密大气层，也不能集结足够的水，阻碍生命诞生和进化。三、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。四、地球的运动及其环境效应地球自转及其环境效应 产生了昼夜更替 产生了地方时 产生了地转偏向力：北（南）半球偏右（左）地球公转的地理意义 导致季节的变化 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黄道面：从地球上看，太阳终年似乎在一个面上运动。黄道面与地球绕太阳公转轨道重合。黄赤交角：黄道面与赤道面之间的夹角。日地平均距离：1.5亿km。远日点：1.52亿km；远日点：1.47亿km第二节 地外系统对地表环境的影响一、 能量的来源维持地表系统运行和环境发展的能量，主要来自太阳的辐射。由于地表接受太阳辐射的差异，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。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表系统与地外系统之间，也存在着物质的交换，如陨石、大气层上部的分子。太阳活动：干扰地球磁场，影响地面气候与人类身体健康。太阳风：太阳向宇宙空间发出的带电微粒流。第三节 地内系统对地表系统的影响一、 能量的来源地热：地球内部各种放射性元素衰变所释放的能量。二、物质的交换 例如：火山喷发三、 地内活动的其他环境效应 例如：火山、地震第三章 地球表层环境与地球表层系统第一节 地球表层系统的组成地球表层环境是一个系统，可以称为地球表层系统。 四（五）大圈层 三大界 固、液、气三态物质一、四大圈层地球可分内部圈层和外部圈层内部圈层：地壳、地幔、地核外部圈层：大气圈、水圈、生物圈岩石圈是介于内部和外部圈层之间的圈层四大圈层在空间存在交叉：1人是生物圈的一部分，又不同于一般生物2人类生存在四大圈层的交界面上，四大圈层是人类诞生和发展的环境3人类对四大圈层（环境）均有重要作用与影响二、 三大界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。三、 固、液、气三态物质地球表层在物质组成上具有一个特征：固态、液态、气态三态物质并存。第二节 地球表层系统的结构垂直分层 水平分层 立体交叉 多级嵌套一、 垂直分层地球内外圈层即体现了垂直分层 圈层内部也存在垂直分层现象。散逸层 暖层 中间层 平流层 对流层二、 水平分层水平分层：水平分布方面的差异与变化三、 立体交叉组成地表环境的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈，不是截然分开的，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。四、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，并且相互联系、相互作 用。因此是多级嵌套。第三节 地球表层系统的功能一、物质传输、能量流动、信息传递系统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。二、 地球表层系统的可预测、可调控功能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。第四节 人类与地球表层环境一、地球表层环境对人类的作用与影响1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。2地球表层环境的区域分异与三大人种的形成3地球表层环境对人口分布的影响4地球表层元素组成与人体健康5自然灾害对人类的影响6地球表层环境对社会发展的影响二、 人类对地球表层环境的作用与影响1改变地表环境的结构2改变地表