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文档简介

地理学是一门研究地球表面自然现象和人文现象,及其相互关系和区域分异的学科,是研究人与地理环境关系的学科;研究目的:更好的开发和保护地球表面的自然资源,协调自然与人类的关系研究对象:接近地球物理表面与人类关系密切的地球表层部分;海陆表面上下具有一定厚度范围,不包括地球高空和内部的地球表层(上至对流层顶,下至沉积岩石圈底部);由地球诸多圈层相互作用形成的,以人类为中心的开放的复杂系统。大气圈,岩石圈,土壤圈,生物圈,人类圈。协调论:自然环境对人类活动具有限制或支配作用,人类社会在利用这种限制或支配的情况下应有的人地关系。协调论的中心思想:人类命运与自然环境密切相关,要保护人类必须先保护自然,人类与自然的关系必须是和谐的关系。人类若破坏自然生态系统,会招致自然的无情报复。在改变或破坏的时候,从自然地理环境整体观念出发,通过生态建设以及建立新的生态平衡,是决定地理环境发生有利或不利反馈的关键。人与自然的相处原则:1、 人类活动必须与自然地理环境的容量或承受力相适应。2、 人类改造自然的活动,必须以自然地理环境整体作为出发点,不能只考虑部分组成3、 人类活动必须遵循自然地理环境的发展规律4、 必须彻底根除人与自然对抗的观念,树立人与自然协调,和谐发展的新观念。宇宙:所有天体的总称天体:物质在宇宙中存在的形式。包括呈聚集态的各类星体,呈弥散态的星云,弥散于星际空间的星际物质星系:大量的恒星和星云构成巨大的天体系统。数十亿到千亿个恒星的集合体。多个星系组成星群,接着组成星团(几百个星系,是宇宙引力所绑定的最大天体),再来就是总星系(已知宇宙的总体)。星云:云雾状天体。流星:质量更小,不发光。在行星际空间运行,接近地球时由于引力改变轨道,甚至陨落。 彗星:一种很小的,具有特殊外表和轨道的天体。 天文单位 :地球和太阳的平均距离 光年:光在一年中传播的距离天体系统:宇宙间的天体都在运动,运动的天体因互相吸引和互相绕转从而形成天体系统 银河系:由恒星,星云,星际物质组成。中部较厚,边缘较薄。属于本星系群太阳:恒星太阳的大气组成:光球(底层);色球(中层);日冕(外层,延伸范围广);太阳风(由于日冕高速膨胀导致的行星星际空间从太阳喷发出来的高速粒子流。太阳系:由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星和行星际物质构成的天体系统,太阳是太阳系的中心。 太阳系的组成:行星;矮行星;太阳系小天体行星:围绕太阳运转;自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状; 能够清除其轨道附近其它物体的天体。 矮行星:具有足够的质量、呈圆球形; 不能清除其轨道附近其它物体的天体。代表性天体:谷神星;“卡戎”星太阳系小天体:围绕太阳运转但不符合行星及小行星条件的天体。 八大行星的共同特征:轨道偏心率:都很小,几乎都接近于圆形;轨道面:都近似地在一个平面上,对地球轨道面(黄道面)的倾斜也都不大;公转方向:所有行星都自西向东环绕太阳公转;自转方向:除金星和天王星,所有行星的自转方向也自西向东,即和公转方向相同;赤道面对轨道面的倾斜:都比较小,只有天王星是唯一的例外;卫星的轨道:绝大多数都近似圆形,其轨道面接近母星的赤道面;卫星公转方向:绝大多数(包括土星环在内)公转方向都和母星的公转方向相同。彗星:彗星是在万有引力作用下绕太阳运动的一类质量很小的天体,是太阳系的成员之一 。轨道偏心率大(人看到彗星运行的极小部分),又扁又长;在近日点比远日点运动快;彗星的组成:慧核;慧发;慧云;慧尾;彗星的形成:慧核在大部分时间里在远离太阳的寒冷空间中运行,其组成物质处于冰冻状态。当慧核在轨道上逐渐接近它的近日点、距太阳足够近时,太阳的热力使慧核中的一部分冻结的气体蒸发或升华,形成云雾状包层(慧发)。彗星继续接近太阳,慧发的直径扩大(可达10万km),形成彗云。慧发中的一部分气体和尘埃,被太阳风和光压推向一旁,漂向远方,形成慧尾。彗星分类:木星族;土星族;天王星族;海王星族小行星的分类:C型(75%),S型(17%),M型(余下的大多数小行星);稀有类型月球:地球最近的天体,也是地球的唯一一颗天然卫星月球的外表:外部没有大气层;没有水:(既无生物,也不可能形成土壤;裸露的岩石与疏松的尘土共同构成荒凉死寂的外貌)。有山脉、丘陵、平原和低地,广泛分布着由火山作用和陨石冲击形成的环形山。月球没有大气层的后果:月空永远黑暗,没有风云雷雨等天气现象;月面温度变幅巨大,在阳光照射下最高温度可达127,夜间温度可至-183 ;由于缺乏大气层保护,月面经常遭受陨石撞击。月球的公转:月球绕地运动的一个周期。朔望月:月心连续两次通过地心与日连线的时间恒星月:月心连续两次到达同一恒星方向;交点月:月心连续两次通过黄道与白道两交点之一)。月球自转周期:一个恒星月;月球自转与公转“同步”,月球总是以同一面对着地球。自转对地理环境的影响:使地球形成潮汐,尤其是海洋潮汐月相:从地球上看,月球明暗两部分的对比时刻发生变化,而且这种变化是循环的。月相的形成:在太阳的照射下,被分为昼半球和夜半球;月相变化主要由日、月、地三者的相对位置决定的,取决于:太阳照射月球的方向;地球上观测月球的方向。地球的形状:地球是一个两极比较扁平、赤道部分相对突出的椭球体;大地测量中用平均海平面(大地水准面)来表示的、平滑的封闭曲面。 地球形状意义:1、当平行光线照射到地球表面时,不同纬度地区的正午太阳高度角各不相同。 2、地球赤道面与黄道面的夹角(黄赤交角)决定了太阳正午高度角有规律地从南北纬2327之间向两极减小 3、太阳辐射使地表增暖的程度按同样的方向降低,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、植被和土壤等)的纬度地带性分布 气球大小的地理意义:地球的巨大质量和体积,使其能够吸着周围的气体,保持一个具有一定质量和厚度的大气圈。 地球的自转:地球本身的旋转。旋转轴是地轴,地轴通过地球的中心。 自转证据:傅科摆;不同纬度上,摆动平面每小时偏转的角度等于地球每小时自转的速度与所在纬度正弦的乘积; 自转速度:自转角速度除两极点外,各处都是每日360,即每小时15 ;赤道上线速度最大,为464m/s,到60N和60S处几乎减少一半,到两极则为零。 地球自转速度的变化:长期变化趋势:变慢(潮汐作用);季节变化:周年变化(由季风变化引起);半周年变化(由大气潮汐引起);不规则变化:地球内部和外部的物质移动及能量交换导致。地球自转的地理意义:地球自转决定了昼夜的更替,并使地表各种过程具有一昼夜的节奏。由于地球自转的结果,所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转,在南半球则向左偏。 地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间。由于月球和太阳的引力,地球体发生弹性变形,在洋面上则表现为潮汐。地球的整体自转运动,同它的局部运动,例如地壳运动、海水运动、大气运动等,都有密切的关系。地球自转加快时,离心力把海水抛向赤道,造成赤道和低纬区海面上升,中高纬度区海面下降。地球公转:地球按一定的轨道绕太阳运动;方向:自西向东。太阳位于椭圆两个焦点之一公转的周期:恒星年:地球连续两次通过太阳和另一恒星的连线与地球轨道的交点的时间。回归年:地球连续两次通过春分点的平均时间。近日点:地球最接近太阳的位置(大致1月3日);远日点:地球最远离太阳(大致7月4日)太阳的视运动:太阳在天球上的运动。 黄道:太阳视运动的路线。 黄道面:黄道所在的面,与地球轨道面重合。 春分点和秋分点:天赤道和黄道面相交的两个点。 黄赤交角:天赤道面与黄道面的交角 四季的更替:地球绕太阳公转的结果,使太阳光线直射的范围在2327N和S之间作周期性变动,从而形成了春夏秋冬四季的更替太阳高度角:太阳光线与地平面间的夹角。 春分日和秋分日:春分日(3月20或21日)和秋分日(9月22或23日)时,太阳光线与地轴垂直。阳光直射赤道;阳光照射圈(即昼夜分界的晨昏圈)正好切过两极;所有纬线圈都被晨昏圈等分为二,因此南北半球各纬度上的白昼和夜晚长度都是12小时。冬至日:太阳直射南回归线,切过南极圈。南极圈出现极昼,北极圈出现极夜;北半球夜晚比白昼长,南半球相反;愈向两极,昼夜长度愈悬殊。在赤道两侧的相应纬度上,昼夜相对长度恰好相反。夏至日:与冬至日相反,最后一条换成赤道两侧的相应纬度上,昼夜相对长度也恰好相反。地轴:地球南北极的连线,即地球自转的轴线。 地心:地轴的中点 赤道:通过地心并和地轴垂直的平面与地表相交而成的圆。 纬线:与地轴垂直的面和地表相交的线。 纬度:某地铅垂线对赤道面的夹角。 经线圈:所有通过地轴的平面和地球表面相交的圆。每个经线圈都包含两条相差180的经线,一条经线只是一个半圆弧。 本初子午线:穿过伦敦的格林尼治天文台的经线 经度:某地的经度,就是该地所在经线与本初经线之间的角距,是过该点的子午面与本初子午面所夹的二面角。 地球的圈层构造:地球的圈层分化;内部构造;外部构造分化主要原因:同整个地球的温度变化过程有密切的关系;放射性元素的辐射能量在地球内部的积累,使那里的温度逐渐升高,因而物质具有可塑性;重力的作用使得物质便发生分异,逐渐形成性质不同的圈层。圈层的形成过程:地核的形成:原始地球的铁元素因为温度超过了它的熔点而以液态出现。液体铁由于密度大而流入地心,形成地核。圈层的分化:重物质向地心集中的同时发生压缩,压缩功转变为能量又使地球局部增温和熔化;与此同时伴随着物质的对流发生大规模的化学分离;地球内部分化为地核、地幔、地壳三个圈层。大气圈的形成:在分化的过程中,地球内部的气体经过“脱气”形成了大气圈。地球原始大气主要由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨组成。水圈的形成:主要从大气中分化而来;早期的大气含有大量水汽,温度的逐渐降低及大气中大量的尘埃颗粒,使得部分水汽凝结成液态水降落在地球表面,汇集在洼地中,形成了原始水圈;彗星的冰物质也是水的来源之一。生物圈的形成:在原始地壳、大气圈和水圈中,存在着碳氢化合物。原始生物出现后,逐渐扩展到海洋、陆地和低层大气中,形成生物圈。地球的内部构造:根据地震波在地下不同深度传播速度的差异和变化,将地球固体固体地表以内的构造可以分为三层:地壳;地幔;地核地壳指地表至莫霍洛维奇面之间厚度极不一致的岩石圈的一部分。由大陆和海洋地壳组成地幔:莫霍洛维奇面以下,深度为35 2900km的圈层,由上地幔和下地幔组成。地壳:2900km以下至地心为地核,由外地核,过渡带,内地核组成地球外部构造:地球大气圈(氮,氧,氩,二氧化碳,水蒸气,微量元素),水圈,生物圈水圈:组成:主体为世界大洋,面积占71。其他包括湖泊、河流、沼泽、冰川、地下水、矿物中的水。水是地球表面分布最广泛的物质。水圈的作用:水与大气及地表岩石中的各种物质相互作用,产生各种沉积物、矿物及可溶性盐。水还作为最活跃的营力促进地貌的发育。生物圈:指地球生物及其分布范围所构成的一个极其特殊,又极其重要的圈层。渗透在水圈、大气圈下层和地壳表层的范围之中作用:生物促进了太阳能的转化,改变大气和水圈的组成,参与风化作用和成土过程,改造岩石等,且被视为各类自然景观的标志。地球圈层的共同特点:在高空和地球内部,基本上是上下平行分布的;在地球表面附近,各圈层却是互相渗透甚至互相重叠的。这一特点赋予地球表面一系列独特的性质。地球表面这个特殊的圈称为地理圈或地理壳,是自然地理学的研究对象。岛屿是陆地的组成部分,被海洋所环绕,但面积远比大陆小的小块陆地。分大陆,海洋岛 大陆岛:位于大陆附近并在地质构造上与相邻大陆有密切联系的岛屿。马达加斯加岛、台湾岛、海南岛 海洋岛:面积比大陆岛小,与大陆在地质构造上没有直接联系,从来不是大陆的一部分 。分火山岛和珊瑚岛岩石圈:指由地壳和上地幔顶部坚硬岩石组成的地球圈层 。分两层:地壳(硅铝层,硅镁层)和上地幔顶部矿物:是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物,是构成岩石的基本单元。包括天然单质矿物(如金刚石、自然金)和化合物矿物(如方解石、石英等)。 矿物的内部结构和外形:内部结构(晶体结构,非晶体结构);外形:大部分的矿物都属于晶体结构,因而在一定的空间环境里,往往表现为一定的几何形体成分相同的物质因形成环境有别也可有不同的结晶构造与外形,如金刚石与石墨 矿物的形态:单体形态(一向的柱状或针状 ;两向延伸的板状和片状 ;三向等长的立方体 ;八面体)集合体形态: 纤维状和毛发状 ;鳞片状 ;粒状 ;块状 矿物光学性质:颜色:由矿物化学成分与内部结构决定 黄铜矿:铜黄 ;孔雀石:翠绿 ;辉钼矿:铅灰色 条痕:指锐器割划矿物后其粉末的颜色硬度:指矿物抵抗刻划和机械压力的强度矿物的力学性质解理:指矿物受外力作用沿一定结晶方向规则分裂为光滑面的性质。断口:有些矿物在受力后不沿一定的面裂开,破裂面参差不齐。(解理只在晶体矿物上发生;断口在晶体矿物和非晶体矿物上都有可能发生)特殊性质:一些矿物如云母薄片和石棉纤维具弹性,绿泥石与滑石具有弯曲后恢复原状的挠性,自然铜、金、银等具有金属键的矿物还具有延展性,可被锤击成薄片或拉长成细丝。长石:地壳中最多的矿物;硅酸盐类矿物:岩石:造岩矿物按一定的结构和构造集合而成的地质体 。分岩浆岩,沉积岩,变质岩岩浆:来自上地幔软流圈及地壳局部地段的一种成分复杂的高温熔融状物质 岩浆岩的分类:侵入岩:当岩浆沿岩石圈破裂带上升侵入地壳时,冷凝结晶形成侵入岩 。火山岩 :喷出地面迅速冷却凝固形成火山岩(喷出岩) 岩浆岩的矿物组成: 超基:主要由橄榄石、辉石组成 ,如橄榄岩。基性:主要由辉石、钙斜长石和少量橄榄石和角闪石组成。如辉长岩、玄武岩。中性:主要由角闪石、长石和少量石英、辉石、黑云母等组成。如闪长岩、安山岩、正长岩和粗面岩。 酸性:主要由长石、石英和云母组成。如花岗岩、流纹岩 岩浆岩的产状:指由岩浆凝固结成的岩体的形状、大小及其与周围岩石接触的关系 分类依据:岩体在形成时期所处的地质构造、环境和距离地表的深度及其形成的方式。 岩浆岩产状分类:喷出岩产状 (火山锥、熔岩流、熔岩被 )侵入岩产状 :深成侵入岩产状 ,岩基和岩株,规模一般较大浅成侵入岩产状 ,岩床、岩墙、岩盖、岩盆。规模较小 常见的侵入岩:酸性岩类:花岗岩 ;中性岩类:闪长岩 ;基性岩类:辉长岩 ;超基性岩类:橄榄岩 常见火山岩:酸性岩类:流纹岩 ;中性岩类:安山岩 ;基性岩类:玄武岩;超基性岩类:科马提岩 岩浆岩的结构:所含矿物的结晶程度、晶粒大小、晶粒相对大小、晶体外形和矿物间结合的关系,反映了岩浆冷凝速度的快慢 根据组成物质结晶程度可分成 :全晶体结构;半晶体结构;非晶体结构根据岩浆岩中颗粒大小的可辨程度 :显晶质结构;隐晶质结构根据岩浆岩中结晶颗粒的相对大小 :等粒结构;不等粒结构岩浆岩常见的构造:块状(侵入岩和火山岩中常见),斑杂(侵入岩体边缘),流纹(在酸性和中性喷出岩中常见,流纹岩为典型),气孔(常见于喷出岩),杏仁状(玄武岩),带状,晶洞构造(在某些花岗岩中常见)沉积岩:是由成层堆积于陆地或海洋中的岩矿碎屑、胶体和有机物质的疏松沉积物经固结而成的岩石 。约占地球表面积的四分之三,是构成地壳表层的主要岩石 成岩过程:当原来的沉积物不断被新的沉积物覆盖而加厚时,它便与上层的水体隔离开来,形成厌氧的环境:有机质腐烂分解,产生各种还原性气体;碳酸基矿物溶解为重碳酸盐;某些金属元素的高价氧化物还原为低价的硫化物;软泥中水的矿化度增加,介质亦由酸性的氧化环境变为碱性的还原环境。沉积物发生重新组合,形成新的次生矿物;胶体经脱水陈化为固体,碎屑物经压缩、胶结等作用,固结成为岩石。 成岩作用:压固作用;胶结作用;重结晶作用;次生矿物的生成沉积物的来源:风化沉积物(岩屑,如砾、沙、粘土等);有机沉积物(动物的遗体、遗骸等);火山沉积物(熔岩、火山碎屑、熔液等);少数来自宇宙的降落物沉积岩的构造:层理构造;层面构造;生物遗迹构造沉积岩的主要类型:碎屑岩类,粘土岩类,生物化学岩类碎屑岩类:母岩机械风化的碎屑经胶结物胶结而成的岩石;砾岩,砂岩,粉砂岩砾岩和角砾岩:均由砾石组成,砾岩中的砾石是经长途搬运而磨圆的;角砾岩中的砾石是未经长途搬运还具有棱角的砂岩:按砂粒大小可分为:粗砂岩、中粒砂岩和细砂岩;按砂粒成分可分为:石英砂岩、长石砂岩、杂砂岩;按胶结物性质又可分为:钙质胶结的、铁质胶结的、硅质胶结的、粘土胶结的等各种粉砂岩:颗粒细小,肉眼难于辨别其成分;但岩石断面粗糙,可与粘土岩相区别。(黄土)粘土岩类:由大量粘土矿物和其他细微物质组成;泥质结构;是介于碎屑岩与生物化学岩之间的过渡类型;到处可见,厚的称为泥岩,薄的称为页岩(钙,铁,炭,油)生物化学岩类:绝大多数的生物化学岩是在海相或湖相环境中由化学或生物化学过程形成的物质组成的。其中最常见的为碳酸盐岩,如石灰岩,白云岩变质作用:地壳中原有的岩石,由于经受构造运动,岩浆活动,地壳内的热流变化等内;动力的影响,使其矿物成分和结构、构造发生不同程度的变化。变质岩:由变质作用形成的岩石变质岩的结构:变晶结构;变余结构;破裂结构;交代结构变质岩的构造:片状,板状,千枚状,片麻状(片麻岩:一种坚硬的变质岩),块状构造三大岩类成因的比较:岩浆岩:是由岩浆自下而上逐渐冷凝形成的岩石,它的形成是一个降温降压的过程。沉积岩的母岩是先成的各类岩石经过风化、剥蚀、搬运、沉积、固结成岩作用形成的岩石,这个过程多半是在水介质中进行的,一般是常温常压变质岩的母岩是岩浆岩和沉积岩,而变质作用的过程是一个升温升压的过程岩浆岩属侵入产状,标准矿物为橄榄石等沉积岩属层状产状,标准矿物为钠盐,石膏变质岩随原岩产状,标准矿物为滑石,石墨地壳运动:主要是指由于地球内动力作用所引起的地壳的机械运动,即构造变动。作用结果:地壳发生变形和变位,形成各种形迹的地质构造,并促使岩浆活动和变质作用。水平运动:地壳部分沿平行地表即沿地球各地表面切线方向的运动,使岩层发生水平位移;垂直运动:是指其垂直于地表即沿地球铅垂线方向的升降运动,它使岩层发生隆起与拗陷。地壳运动具有普遍性和永恒性,方向性,非均速性,不同的幅度和规模构造运动的基本方式:水平方式,垂直方式岩 相:岩层形成环境的物质表现,是沉积物的特征及生成环境的总和,分海,陆,过度相岩相的变化规律:若地壳上升,岩相可从海相向陆相变化;若地壳下降,可从陆相变为海相;若一个地区的地壳升降频繁,沉积物的类型也就复杂多变。相反,一个地区的地壳运动相对稳定,沉积类型也较简单沉积建造:根据彼此有共生关系的岩石或岩相的自然组合,或者岩性大致相同的沉积组合的特征来划分的。每个建造可反映地壳运动中时空变化的特点基本的建造类型:地槽型建造,地台型,过度型地层的接触关系:整合,假整合(产状平行,而地层的时代不连续,即其间有地层缺失。曾发生过显著的升降运动),不整合(两套地层的产状既不平行,时代也不连续,其间亦有地层缺失。地层沉积后曾发生过显著的水平运动(褶皱)和上升运动(受剥蚀),中断沉积后它又下降接受沉积,形成了上覆新地层。地质构造:承受地壳运动的岩层或岩体,在地应力的作用下发生变形变位的结果。地应力作用方式和结果:压性构造:压应力使岩石发生挤压作用;张性构造:张应力使岩石发生拉伸作用;扭性构造:扭应力使岩石发生扭曲作用基本的构造类型:水平,倾斜,褶皱,断裂构造水平构造:原始岩层一般是水平的,它在地壳垂直运动影响下未经褶皱变动而仍保持水平或近似水平的产状。当地面未受切割时,地貌上表现为同一岩性构成的平原或高原。在受切割的情况下,老岩层出露于低处,新岩层在高处。当顶部岩层较硬时,常形成桌状台地、平顶山或方山 。代表地貌:丹霞地貌,红峡谷倾斜构造:岩层经构造变动后岩层层面与水平面间具有一定的夹角。成因:倾斜岩层常是褶曲的一翼,断层的一盘,或者由不均匀的升降运动引起的岩层产状:岩层在空间上的位置。分岩层的走向,倾向,倾角褶皱构造:岩层在侧方压应力作用下发生的波状弯曲的塑性变形叫褶皱。岩层的单个弯曲叫做褶曲;两个或两个以上的褶曲组合称为褶皱褶曲要素:翼,轴面,核,枢纽,倾伏褶皱的基本形态有两种:背斜(向上拱起的弯曲)和向斜(向下凹的弯曲)褶皱的主要类型:褶皱轴面的产状:直立褶皱,斜歪褶皱,倒转褶曲,平卧褶曲 褶皱弯曲的形状:圆弧形,扇形,箱型,尖棱形,挠曲形断裂构造:岩石在构造应力作用下,当应力超过一定强度时,岩石的连续性和完整性受到破坏所发生的构造变形。节理:指岩石中的裂隙,其裂隙的两侧没有发生明显的位移。分构造节理,非构造节理。非构造节理中分原生节理和风化节理。原生节理是由岩浆岩冷却及收缩产生的(如玄武岩的柱状节理)。风化节理是由于组成岩石的矿物的膨胀系数不同,经过风化作用形成的节理。劈 理:指岩石受构造运动的影响而形成的一种薄板状裂开。只产生于构造变动比较强烈的岩层中。分破劈理和流劈理断 层:地壳表层中岩层破裂并沿破裂面发生明显相对位移的断裂构造。它是断裂构造中最主要的类型。分正断层,逆断层,平移断层断层的要素:断层面:岩层或岩体发生断裂时的破裂面。断层线:断层面与地面的交线。断盘:断层面两侧的岩块。其中位于倾斜断面之上者为上盘,位于倾斜断面之下的为下盘。断距:两盘相对位移的距离。板块构造学说的中心思想: 全球岩石圈分为若干板块,各板块在不断移动、不断更新,并产生各种地质现象。 板块所指的是岩石圈,包括地壳和上地幔软流圈之上的固体部分; 各板块在软流圈之上移动。所谓板块指的是岩石圈板块,包括整个地壳和莫霍面以下的上地幔顶部,也就是说地壳和软流圈以上的地幔顶部。板块通常以大洋中脊(海岭)、转换断层、海沟和地缝合线为界火山:岩浆穿过地壳溢出或喷出地表的地方 。种类:活火山,死火山,休眠火山;中心式喷发:形成熔岩锥。宁静式(碱性),爆裂式(中酸性),中间式(碱性)裂隙式喷发:岩浆沿着狭长的裂隙溢出地表,形成玄武岩高原。没有强烈爆炸现象火山分布:环太平洋带(卡特曼,富士山);阿尔卑斯喜马拉雅带(维苏威,克拉克托火山)洋中脊与东非裂带火山形成:地表以下200千米,温度大约1500摄氏度,这里的岩石处于高热状态,部分熔融产生岩浆;由于岩浆的温度比周围的岩石高,密度也较小,所以它会向地表上涌,而且在浮升过程中再熔化掉一些岩石;一旦岩浆找到通达地表的途径,它就会立刻喷出地表,形成熔岩。火山喷出物:液体(熔岩),气体(水蒸气等),固体(火山尘,灰,弹,块)火山地貌: 火山锥:由火山碎屑物和火山熔岩堆积而成l 完全由火山碎屑堆积的称为火山碎屑锥;l 由火山熔岩形成的火山锥叫熔岩锥,其锥体坡度缓,又称盾形火山;l 由火山碎屑和熔岩交互成层组成的火山锥,称为混合锥。火山口:火山锥顶部的凹陷部分。许多大火山口由于火山喷发过程中的猛烈爆发,喷发后的崩塌以及流水侵蚀等原因造成破坏,称为破火山口火山喉管:岩浆喷出的中央通道。经侵蚀将火山锥上层熔岩和碎屑物剥去,露出的火山喉管及填充物称为火山颈或火山塞地震:大地的快速震动。分构造地震,火山地震,塌陷地震,诱发地震,人工地震地震的形成原因: 地壳存在水平或垂直方向的地壳运动; 刚性的地壳阻碍了地壳的缓慢运动,使引起缓慢运动的应变能积累; 当应变能积累到超过刚性地壳岩层或岩体的承受度时,将造成刚性地壳的快速断裂或错动; 断裂或错动急剧地释放出所积聚的能量,并以弹性波的形式向四周传播,引起地表的震动地震波:地下岩层断裂错位产生大量的能量释放,造成周围弹性介质的强烈振动,以波的方式向外传播。 地震波的类型: 体波:在地球内部传播的称为体波; 纵波(P波):振动方向和波的传播方向一致的波 。 横波(S波) :振动方向和波的传播方向垂直的波 。 面波:沿地面向四周传播的波。地震相关因素:震级,震源,震中,构造,地面建筑物地震主要因素:震中:震源在地面上的垂直投影位置 震中距:地面上任何一个地方到震中的距离 震源深度:震源至地表的垂直距离 震源:指地球内部发生地震的地方(是一个区域)震级:地震释放能量的大小第三章大气的结构:根据温度的垂直分布情况分为五层:对流层,平流层,中间层,热层,散逸层 1、 对流层:下界是地面,上界因纬度和季节而不同。夏季厚度大于冬季。 作用:集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水汽;云、雾、雨、雪等主要天气现象都发生在此层;对人类影响最大的一个层。 2、 平流层:对流层顶以上到5055公里 气温受地面影响小; 水汽、尘埃等非常少,很少出现云和降雨,大气透明度良好; 由于上热下冷,空气多为平流运动,垂直对流运动很少。 3、 中间层:自平流层顶到8085公里 气温随高度增加而迅速下降,到顶部降至160190K; 由于下层气温比上层高,故空气有垂直对流运动,又称为高空对流层或上对流层; 虽然有相当强烈的空气垂直运动,但因空气稀薄,垂直运动不能与对流层相比; 中间层内水汽更少,几乎没有云层出现 4.热层(暖层、电离层 ):自中间层顶到800公里高空。这一层大气密度很小,在700公里厚的气层中,只含有大气总质量的0.5; 气温随高度的增加而迅速升高; 空气处于高度电离状态。 热层的形成和分层:由于太阳和各种宇宙射线的辐射,引起空气分子电离,形成了电离层 D层(距地面高度60-80Km) ;E层(100-120Km) ;F层: F1层(200Km) F2层(200-900Km)热层的作用:对电波传播的影响很大 ;影响领域:无线电通讯、广播、无线电导航、雷达定位等 。受电离层影响的波段:极低至极高频,影响最大的是中波和短波段5.散逸层(外层):在热层上部800km以上的大气层 ;大气十分稀薄,离地面远,受地球引力场约束微弱,一些高速运动的空气质点散逸到星际空间。 地球大气层之外,还有一层极其稀薄的电离气体,可伸展到22000公里高度,称为地冕,是地球大气层向宇宙空间的过渡区域。 大气的热能:是天气变化的基本因素,也是气候系统状态及演变的主要控制因子 。主要受太阳辐射影响 (决定性因素),同时也受到气候系统内部的能量交换影响 太阳辐射强度 :单位时间内垂直投射在单位面积上的太阳辐射能 太阳常数: 在日地平均距离D上,大气顶界垂直于太阳光线的单位面积上每分钟接受的太阳辐射。 太阳辐射在大气中的减弱:(1) 吸收作用。将投射到物质面上的辐射能中的一部分转变为物质本身的内能,或其他 形式的能量 主要削弱紫外和红外部分,对可见光部分影响较少 (2) 散射作用 。只改变辐射的方向,以质点为中心向四面传播,使到达地面的太阳辐 射量减少。 晴空时,起散射作用的主要是空气分子,波长较短的蓝光被散射50 以上,天空呈蔚蓝色; 阴天或大气尘埃较多时,起散射作用的主要是直径比辐射波长大得多的大气悬浮微粒,对散射光没有选择性,各种波长的光辐射量相等,天空呈灰白色。 反射作用:大气中的云层和较大的颗粒将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙中去以云层为主,平均反射率随云状和云的厚度变化 直接辐射:太阳辐射直接到地面的部分 ;影响因素:太阳高度角:引起直接辐射的日变化、年变化和纬度变化。 大气透明度:大气透明度越差,太阳辐射受到的减弱越强,到达地面的太阳辐射也就相应的减少 散射辐射 :太阳辐射经大气散射后到达地面的部分 ;影响因素:太阳高度角:太阳高度角增大时,到达近地表层的直接辐射增强,散射辐射相应增强; 太阳高度角减小时,直接辐射变弱,散射辐射也弱。 大气透明度:大气透明度不好时,参与散射作用的质点增多,散射辐射增强 ,反之,减弱总辐射:影响因素:太阳高度、大气透明度、云量等因素 日变化:夜间总辐射为零,日出后逐渐增加,正午达到最大值,午后又逐渐减少,日出前达极小值。云的影响可使这一过程提前或延后。 年变化:月均总辐射值,以夏季各月为最大,冬季各月为最小。总辐射量的空间分布因纬度而不同。 到地面的总辐射:被地面吸收;被地面反射;反射率:反射部分的辐射量占吸收的辐射量的百分比。 影响因素:地面性质和形态;水面比陆面的反射率稍小一些 大气能量及其保温效应:大气本身对太阳辐射直接吸收很少,而水、陆、植被等下垫面却能大量吸收太阳辐射,并经潜热和感热转化供给大气。 地面长波辐射几乎全被近地面4050m厚的大气层所吸收,是大气的第二热源大气获得能量的方式:(1)对太阳辐射的直接吸收。吸收太阳辐射的物质主要是臭氧、水汽和液态水; 氮和氧对太阳辐射的吸收微弱 (2)对地面辐射的吸收。地表吸收了到达大气上界太阳辐射能的50,变成热能;温度升高,再以大于3 m 的长波(红外)向外辐射 。这种再辐射能量的7595被大气吸收,只有极少部分波长为8.5-12 m的辐射通过“大气窗”逸回宇宙空间 (3)潜热输送 :海面和陆面的水分蒸发使地面热量得以输送到大气层中水汽凝结成雨 滴或雪时,放出潜热给空气; 雨滴和雪降到地面后被蒸发,这个过程交替进行。 潜热输送是地气间的能量交换主要方式 (4)感热输送:陆面、水面温度与低层大气温度并不相等,因此地表和大气间产生感热交换 大气辐射:大气获得热能后依据本身温度向外辐射 。一部分外逸到宇宙空间,一部分向下投向地面(大气逆辐射)大气逆辐射意义:使地面实际损失的热量略少于以长波辐射放出的热量,使地面保持一定的温度地-气系统的辐射平衡:地面和大气既吸收太阳辐射,又依据本身的温度向外辐射,由此形成了整个地-气系统与宇宙空间的能量交换。地-气系统的温度多年基本保持不变,全球达到辐射平衡 辐射差额(辐射平衡、净辐射):在某一段时间内物体能量收入和支出的差值。 气温:大气热力状况的数量度量 。变化热点 用平均温度和极端值表示 影响气温的因子 :地理位置;海拔高度;气块运动;季节;时间;地面性质气温的日变化:在一日内有一个最高值和一个最低值。气温日较差:一天中气温的最高值与最低值之差,它反映了气温日变化的程度。气温日较差的变化与纬度,季节,地表性质,天气状况有关。高纬气温日较差比低纬小: 在中纬度太阳辐射强度的日变化夏季比冬季大,所以气温的日变化夏季也高于冬季 。海洋较陆地大 ,山谷较山峰大 。阴天的日较差比晴天 气温的年变化:一年中存在一个最高值和最低值。 气温年较差:一年中月平均气温的最高值与最低值之差。 气温年较差的变化影响因素: 地理纬度:由于太阳辐射的年变化高纬比低纬大,所以,纬度越高,年较差越大。 地表性质: 海洋热容较陆地大,故最热月与最冷月比大陆延后一个月。 植被覆盖较裸地小。 地形:凸地小于凹地。 气温的水平分布:表示形式:等温线 :将气温相同的地点连结起来的曲线 影响气温水平分布状况的因素: 地理纬度;海陆分布;大气环流;地形起伏;洋流气温的水平分布特点 :(1) 等温线分布的总趋势大致与纬度平行;最高温度带位于赤道上,冬季在510N处,夏季移到20N左右; 南半球不论冬夏,最低温度都出现在南极; 北半球仅夏季最低温度出现在极地附近。 冬季最冷地区在南极,曾低于90; 世界绝对最高气温出现在索马里,为63。 (2) 冬季北半球的等温线在大陆上大致凸向极地;夏季相反; (3) 洋流对海上等温线的分布有很大的影响; 对流层中气温的垂直分布: 气温随高度升高而降低,用气温垂直递减率表示气温垂直递减率(气温直减率 ):单位高度(通常取100米)气温变化值,单位为/100m 气温直减率:随地点、季节、昼夜的不同而变化 。在夏季和白天,地面吸收大量太阳辐射,地温高,地面辐射强度大,近地面空气层受热多,气温直减率大;冬季和夜晚直减率小。 逆 温:在一定条件下,可能呈现下层气温反比上层为低的现象,气温随高度增大而上升的现象 。是因为夜间太阳辐射消失,近地气层降温快于上层,近地气层内下层温度低于上层温度等。对天气和污染物扩散有一定的影响 大气湿度:是决定云、雾、降水等天气现象的重要因素 水汽压力:大气中水汽所产生的压力,用百帕表示 饱和空气:当水汽含量恰好达到一定体积的空气中所容纳的水汽数量的极限时的空气。 饱和水汽压E(最大水汽压):饱和空气的水汽压 温度愈高,空气中容纳水汽的能力愈强。 温度越高,饱和水汽压越大。 绝对湿度:单位容积空气中所含的水汽质量(通常以g/m3表示)。实际工作中以水汽压代替绝对湿度相对湿度:大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比数。相对湿度能够直接反映空气距饱和时的程度和大气中水汽的相对含量,在气候资料分析中运用很广露点温度:湿空气等压降温达到饱和的温度,简称露点。根据露点差(即气温和露点的差)可以判断空气的饱和程度。 差值越大,相对湿度越低 。气温降低到露点,是水汽凝结的必要条件 。露点温度完全由空气的水汽压决定, 气压一定时,它是等压冷却过程的保守量。空气一般未饱和,露点常比气温低。空气饱和时,露点和气温相等。蒸发:液态水转化为水汽的过程蒸发条件:实际水汽压e与饱和水汽压E的对比:当eE时,蒸发停止,并可能产生凝结;eE时,处于动态平衡影响蒸发的主要因子:水源;热源;饱和差:蒸发速度和饱和差成正比;风速与湍流扩散:大气中的水汽垂直输送和水平扩展能加快蒸发速度凝结:水汽由气态变为液态的过程凝结条件:实际水汽压e与饱和水汽压E的对比:水汽达到过饱和;存在凝结核水汽达到过饱和:增加空气中水汽含量 ,冷空气移到暖水面上;水汽含量不变,空气冷却 凝结核:空气中吸湿性的质点,水汽凝结的核心。作用:对水汽的吸附作用;增大水滴,利于水汽继续凝结 水汽的凝结物:地表面的凝结物:露与霜,雾凇和雨淞;大气中的凝结物:雾,云露与霜:当气温降低到露点以下时, 水汽凝附于地面或地面物体上。温度在0以上,水汽凝结为液态 ,为露,反之,凝结为固态,为霜。霜期:自初霜日起至终霜日止的持续期。 雾:是飘浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶,使水平能见度小于1000米的物理现象 ,可清洗空气中的一些粒子或气体污染物; 由于雾是在近地面气层非常稳定条件下产生的,这种条件下,污染物不易扩散,因此雾的出现可能造成不利的地面空气污染情况 雾的形成及种类:近地面空气中水汽充沛; 温度冷却; 存在凝结核; 贴近地气层中的水汽压大于其饱和水汽压时,水汽凝结成雾。 (1)辐射雾:夜间地面辐射冷却,使贴近地面气层变冷而形成的雾,称为辐射雾 。形成条件:空气中水汽充沛;风力微弱;晴朗少云;大气层结稳定 。辐射雾在大陆上最为常见,尤以山谷、盆地为多 。出现预示着白天晴好。(2)平流雾:暖湿空气流经冷下垫面而逐渐冷却形成的雾,称为平流雾。 形成条件:下垫面与暖湿空气的温差较大;暖湿空气的湿度大;有适宜的风向核风速;层结较稳定。平流雾的范围广,而且深厚,只有适宜的风向、风速,常可坚持很久。但只要暖湿空气来源中断,雾则立即消散。我国沿海春夏季节的海雾,即是平流雾 (3)蒸汽雾:冷空气移动到暖水面上形成的雾。 可在一日中任何时间形成,也可终日不散。 北冰洋的冬季较为常见。 深秋或初冬的早晨,见于河面,湖面的轻雾(4)上坡雾:潮湿空气沿山坡上升使水汽凝结而产生的雾,称为上坡雾。潮湿空气必须处于稳定状态,山坡坡度也不能太大,否则就会产生对流而形成层云。在我国青藏高原、云贵高原的东部经常出现 锋面雾:发生于锋面附近的雾 。主要是暖气团的降水落入冷空气层时,冷空气因雨滴蒸发而到达饱和,水汽在锋面底部凝结而成。江淮一带梅雨季节常常出现锋面雾 降水的形成:雨滴下降速度超过上升气流速度 ;雨滴从云中降落到地面前不完全被蒸发 降水类型:(1)对 流 雨:地面气层强烈受热,造成不稳定的对流运动,气块强烈上升,气温急剧下降,水汽迅速达到饱和而产生对流雨。多以暴雨形式出现,并伴随雷电现象,所以又称热雷雨 ;形成条件:空气湿度高,热力对流运动强烈。赤道带全年以对流雨为主。我国西南季风控制的地区,也以热雷雨为主,通常只见于夏季 (2)地 形 雨:暖湿气流在前进中,遇到较高的山地阻碍被迫抬升,因高度上升,绝热冷却,在达到凝结高度时,便产生凝结降水。地形雨多发生在山地迎风坡,世界年降水量最多的地方基本上都和地形雨有关 。背风侧,因水汽含量已大为减少,更重要的是气流越山下沉,绝热增温,气温升高,发生焚风效应。所以背风侧降水很少,形成雨影区。 (3)锋面(气旋)雨:两种物理性质不同的气块相接触,暖湿气流循交界面滑升,绝热冷却,达到凝结高度时便产生云雨。 由于空气块的水平范围很广,上升速度缓慢,所以锋面雨一般具有雨区广、持续时间长的特点。温带地区,锋面雨占有重要地位 (4)台风雨:台风是产生在热带海洋上的一种空气旋涡。台风中有大量暖湿空气上升,可产生强度极大的降水。台风雨和对流雨的性质比较近似 但对流雨较普遍但一般强度较弱,范围较小,台风扰动剧烈且范围很大,半径可达数百千米。 降水强度:指单位时间内的降水量。 降水量:指降落在地面的雨和融化后的雪、雹、霰等,未经蒸发、渗透流失而积聚在水平面上的水层厚度(mm) 降水变率:各年降水量的距平数(当年降水量与平均数之差 )与多年平均降水量之比的百分数。 表示了某一地区降水的稳定性或可靠性。 降水量的地理分布:受地理纬度、海陆位置、大气环流、天气系统和地形等多种因素制约 赤道多雨带;1530少雨带;中纬多雨带(锋面、气旋活动频繁);高纬少雨带;湿润系数K=降水量/蒸发量风:空气的水平运动称为风;作用于空气的力:水平气压梯度力 ;地转偏向力 ;惯性离心力 ;摩擦力 水平气压梯度力:当空气存在着气压梯度时,空气便受到沿气压梯度方向的作用力。在气压梯度存在时作用于单位质量空气上的力,称为气压梯度力。水平气压梯度是使空气运动即形成风和决定风向、风速的主导因素地转偏向力:由于地球转动而使在地球上运动的物体发生方向偏转的力,称为地转偏向力。 惯性离心力:物体在作曲线运动时所产生的,由运动轨迹的曲率中心沿曲率半径向外作用的力,是物体为保持沿惯性方向运动而产生的。惯性离心力可能大于地转偏向力摩擦力:运动状态不同的气层之间、空气和地面之间都会相互作用产生阻碍气流运动的力。 对流运动:当某空气团的温度高于四周空气温度时,气团获得向上浮力产生上升运动,升至上层向外流散,而低层四周空气便随之辐和以补充上升气流,这样便形成了对流运动 特点:规模较小,维持时间短暂,但对大气中热量、水分、固体杂质的垂直输送和云雨形成、天气发展演变具有重要的作用。对流的水平尺度多在0.150km,是温暖的低、中纬度地区和温暖季节经常发生的空气运动现象 系统性垂直运动:由于水平气流的辐合、辐散、暖气流沿峰面滑升,以及气流受山脉的阻滞等动力作用所引起的大范围、较规则的上升或下降运动 特点:垂直运动速度很小,约为1.010.0m/s; 范围很广,并能维持较长时间; 对天气的形成和演变产生着重大影响。垂直运动往往和天气系统相联系,如高压、低压、槽、脊、锋面等有密切关系。 大气环流:大气环流是大气圈内空气作不同规模运动的总称,是形成各种天气和气候的主要因素,并制约较小规模的气流运动,是各种不同尺度的天气系统发生、发展和移动的背景条件 。分为全球环流,季风环流,局地环流。(1)全球环流:全球气压带:热力和动力因子作用下,由地表气温的纬度分布不均匀造成的气压的水平分布呈现规则的气压带,且高、低气压带交互排列。 实际的气压分布,不仅因纬度而不同,而且因海陆而不同。 赤道低压带:赤道附近,终年受热,温度高,空气膨胀上升,到高空向外流散,导致气柱质量减少,低空形成低压区 副热带高压:从赤道上空流向两极地区的气流在地转偏向力作用下,流向逐渐趋于纬线方向,阻滞着来自赤道上空的气流向高纬流动空气质量增加,形成高压带 副极地低压带:副热带高压带和极地高压带之间是一个相对低压带 极地高压带:两极地区气温低,空气冷却收缩下沉,积聚在低空,而高空伴有空气辐合,导致气柱质量增加,在低空形成高压区。 行星风系:不考虑海陆和地形的影响,地面盛行风的全球性型式称为行星风系 三个盛行风带:信风带;西风带;极地东风带信风带: 南北纬300350附近副热带高压和赤道低压之间存在气压梯度,从副热带高压辐散的一部分气流便流向赤道,因受地转偏向力的作用,在北半球形成东北风,南半球为东南风。 其位置、范围和强度随副热带高压带作比较规律的季节性变化。 由于可以预期在一定季节海上盛行的风系,称为信风,也称贸易风。 西风:南北纬350600之间,因副热带高压与副极地低压之间存在气压梯度,从副热带高压辐散的气流: 一部分流向高纬度,因受地转偏向力的作用,变成偏西方向即西风。在北半球地面风是西南风,而南半球是西北风。西风带内吹各种方向的风,但以西风占支配地位。 西风带内,常见速度极快的气旋性风暴。 极地东风带:自极地高压向外辐散的气流因地转偏向力的作用变成偏东风,故称此名经向三圈环流:一圈环流: 假设地球不自转;且表面均匀;由于赤道和两极受热不均,赤道上空的空气流向极地,低层气流自极地流向赤道,补偿赤道上空流出的空气。 三圈环流: 地球自转; 在地转偏向力作用下,南北半球分别形成三圈环流。 信风环流圈:暖空气在热带上升,到高空向高纬输送;在地转偏向力作用下气流向东偏转,出现高空西风。空气在副热带纬度下沉,分为两支:一支流向赤道,在低纬地区形成闭合环流。 是一个直接的热力环流,约占30个纬度。 极地环流圈:在极地地区,由于气温低,气流收缩下沉,气压高,气流向赤道方向流动。极地的气流和来自副热带的气流在60度附近相遇,形成极锋。在极锋地区气流被迫抬升,形成副极地低气压带 。抬升后气流在高空分为两支,一支向极地流动,形成极地环流。 中纬度环流圈:地面是在副热带纬度下沉往高纬的分气流; 高空是极锋地区被迫抬升气流的分支; 两者共同形成了一个中纬度环流圈

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