武光和自然考研版

绪论 地理学地理学是研究地理环境 自然环境 经济环境和社会文化环境 的科学 地理学的地理学的 三分法三分法 自然地理学 经济地理学 人文地理学 地理学的地理学的 三层次三层次 统一 综合 部门 地理学的地理学的 三重性三重性 理论地理学 应用地理学 区域地理学 自然地理学的研究对象自然地理学的研究对象 自然地理环境 包括天然环境和人为环境 的组成 结构 功能 动态及其地域分异规 律 自然地理学的分科 自然地理学的分科 综合自然地理学 部门自然地理学 第一章第一章 地球地球 第一节 地球在宇宙中的位置 一光年光年 光在一年中传播的距离 即一个光年 作为量度天体距离的单位 小行星小行星 小行星带 位于火星和木星轨道之间绕太阳运动的众多小天体的总称 彗星彗星 定义 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 组成部分 彗核 彗发 彗云和彗尾 日食日食 月球运行到太阳和地球之间 三者恰好在一条直线上 月影落在地表 月影中的人看到太阳部分或全部 被月光遮住 月食月食 地球位于月球和太阳之间 三者恰好或接近一条直线 地影落在月球上 处于地影区的人们看到月亮全 部或部分失去光辉 太阳活动太阳活动 太阳大气受到太阳磁场和稠密气体对流区扰动的影响而处于剧烈运动当中 主要标志主要标志 太阳黑子 太阳结构太阳结构 1 内部气体 核反应区 对流区 辐射区 2 外部气体 光球 色球 日冕 类地行星类地行星 体积小 密度大 水星 金星 地球 火星 类木行星类木行星 体积大 密度小 木星 土星 天王星 海王星 太阳系中的八大行星八大行星分别为水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 第 2 节 地球的形状和大小 地球的形状及其地理意义地球的形状及其地理意义 地球的形状就是指大地水准面的形状 地球形状的地理意义 形状效应 旋转椭球体 黄赤交角 太阳高度角 自然现象的地带性分布 地球的大小及其地理意义地球的大小及其地理意义 1 1 地球巨大的体积和质量使其能以强大的地心引力吸引着地球周围的大气 使地球保持一个具有一定厚度和 质量的大气层 才有了多种圈层 才有生命 2 2 地球巨大的表面为人类活动提供了广阔的空间场所 第三节 地球的运动 地球自转地球自转 地球自转就是地球本身的旋转 它的旋转轴叫地轴 地轴通过地球的中心 所以 地球的这种绕轴 旋转被称为 自 转 以别于它绕太阳的公转 日的概念日的概念 天文上的日的长度有三种 恒星日 恒星日 以春分点为参考点 是指同一恒星连续两次在同地中天的周期 太阳日太阳日以太阳为参考点 是太阳连续两次在同地中天所需的时间 太阴日太阴日月球为参考点 是月球连续两次在同地中天所经历的时间 通常所说的 1 日 一昼夜 是指太阳日 自转角速度自转角速度 地球各部分都有相同的自转角速度 地球自转的角速度平均为每小时 15 或每分 15 每秒 15 自转线速度自转线速度 地球自转的线速度因纬度和高度而不同 地球自转的线速度随纬度增大而减小 赤道上 自转速度最大 在南北纬 60 地方 地球自转的速度减为赤道 的一半 至南北两极减小为零 地球自转速度长期变化的主要原因 是月球和太阳对地球的潮汐作用 潮汐摩擦对地球自转起着 刹车 那样 的作用 使它的速度不断减慢 地球自转速度的季节变化又分周年变化和半周年变化 前者主要是季风的变化引起的 后者是大气潮汐引起的 地球自转的地理意义地球自转的地理意义 1 是确定地理坐标的基础 2 决定昼夜更替 并使地表各种过程具有昼夜节律 3 产生地转偏向力 使所有在北半球做水平运动的物体都发生向右偏转 在南半球则向左偏 4 产生了地方时 5 对潮汐产生阻碍作用 地方时地方时 某一地方某一恒星两次经过同一地的时间间隔 地球公转地球公转的概念 地球按照一定的轨道绕太阳运动 称为公转 证据证据 恒星周年视差 地球于每年 1 月初经过近日点 此时公转速度最大 7 月初经过远日点 此时公转速度最小 季节变化是半球性现象 季节变化首先是天文现象 然后是气候现象 公转的地理意义公转的地理意义 1 太阳的回归运动 2 太阳高度角的周年变化 3 昼夜长短的周年变化 4 四季更替 5 五带分布 四季四季 由于黄赤交角的存在和太阳的回归运动 造 成地球上各地昼夜长短和正午太阳高度的变化 一年分成春 夏秋冬四季 季节变化是半球性现象 影响季节变化的两个主要因素 昼夜长短和正午太阳高度是半球性的 五带五带 地球上的五带 是根据天文现象的纬度差异划分的 首先 正午太阳高度的季节变化有其纬度差异 其中最突出的是有无直射阳光 其次 昼夜长短的季节变化 有其纬度差异 其中最突出的是有无极昼和极夜 南 北回归线和南 北极圈这四条纬线作为天文地带的界线 全球分五个纬度带 热带 南 北温带和南 北全球分五个纬度带 热带 南 北温带和南 北 寒带寒带 热带热带是跨赤道的唯一有太阳直射的纬度带 南 北寒带南 北寒带是南 北半球各自唯一的有极昼和极夜的纬度带 南 北温带南 北温带则是南 北半球从热带到南寒带和北寒带的过渡地带 即既没有太阳直射 又没有极昼和极夜的地带 黄赤交角为黄赤交角为 0 0 时时 1 季节消失 温度年较差减小 2 季风消失 干湿度的季节变化也将很小 3 赤道附近更热 中高纬度更冷 径向环流加强 4 极昼极夜消失 热带宽度减小 寒带宽度增加 5 季风区降水减少 中高纬度地区降水减少 6 纬度地带性更明显 中高纬度地区的径向分异和垂直分异减弱 第四节 地理坐标 纬线纬线 一切垂直于地轴 的平面同地面相割而成的圆 赤道赤道 垂直于地轴且通过地心的平面同地面相割而成的大圆 是纬线中唯一的大圆 赤道分地球为南北两半 球 是地理坐标系的横轴 经线经线 一切通过地轴 也必然通过地心 的平面同地面相割而成的圆都是经圈 所有经圈都是大圆 因而有同 样的大小 它们都在南北两极相交 并被等分二个半圆 这样的半圆叫经线 本初子午线本初子午线 通过英国伦敦格林尼治天文台的那条经线 又叫 0 度经线 它是地理坐标系的纵轴 纬度纬度 是线面角 即本地法线同赤道平面的交角 经度经度 是两面角 即本地子午面与本初子午面的夹角 第五节 地球的圈层构造 地球的内部构造特征地球的内部构造特征 地球内部分为三个主要圈层 它们是地壳 地幔和地核 地核又分外核和内核 地壳和地幔地壳和地幔之 间的界面 称为莫霍洛维奇面莫霍洛维奇面 简称莫霍面 或莫霍面 或 M M 界面 界面 地幔和外核地幔和外核之间的界面 称古登堡面 古登堡面 外核和内核外核和内核之间的界面 称莱曼面 莱曼面 硅铝层和硅镁层硅铝层和硅镁层之间的界面 称康拉德面 康拉德面 沉积岩层 硅铝层和硅镁层 沉积岩层 硅铝层和硅镁层 地球的外部构造地球的外部构造 大气圈 水圈 生物圈 第 6 节 地球表面的基本形态和特征 四大洋四大洋 印度洋 大西洋 北冰洋 太平洋 七大洲七大洲 亚洲 欧洲 非洲 北美洲 南美洲 澳大利亚 南极洲 亚洲与非洲的分界线 苏伊士运河 北美洲与南美洲的分界线 巴拿马运河 岛屿 岛屿 第二章第二章 地壳地壳 第一节 地壳的组成物质 矿物矿物 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 它是构成岩石的基本单元 克拉克值克拉克值 地壳元素丰度地壳元素丰度 元素在地壳中的重量百分含量 条痕条痕 锐器割划矿物后粉末的颜色 硬度硬度 矿物抵抗外力的能力 摩氏硬度计摩氏硬度计分十级十级 1 滑石 2 石膏 3 方解石 4 萤石 5 磷灰石 6 正长石 7 石英 8 黄玉 9 刚玉 10 金刚石 相对硬度 指甲 2 5 小刀 5 5 解理解理 矿物受力后沿一定方向规则裂开成光滑面的性质叫解理 裂开面称解理面 断口断口 受力后不沿一定方向裂开 而破裂成不规则的破裂面 解理不完全 则断口愈显著 岩石 是造岩矿物 按照一定的结构集合而成的地质体 按成因可分为岩浆岩 沉积岩和变质岩 岩浆岩 岩浆岩 是上地幔的高温熔融岩浆沿岩石圈破裂带上升侵入地壳甚至喷出地表形成的岩石 矿物组成 硅酸盐 金属硫化物 氧化物 挥发物 结构 玻璃质结构 隐晶质结构 显晶质结构 斑状结构 构造 块状构造 斑杂构造 流纹构造 气孔构造 杏仁状构造 主要类型 1 按化学成分与矿物组成 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 2 按结构 构造与产状 深成岩 浅成岩 喷出岩 3 综合分类 沉积岩 沉积岩 是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑 胶体和有机物质等疏松沉积物固结而成的岩石 基本特征 沉积岩具有层理 富含次生矿物 有机质和生物化石 有碎屑结构或非碎屑结构之分 具有 印模 波痕 雨痕 干裂 槽模 沟模等 缝合线或结核等原生构造特征 主要类型 碎屑岩类 粘土岩类 生物化学岩类 变质岩 变质岩 固态原岩因温度 压力及化学活动性流体的作用而导致矿物成分 化学结构与构造的变化统称为变质 作用 其形成的岩石即为变质岩 变质作用类型与常见变质岩 1 动力变质作用 构造运动引起的定向压力使原岩碎裂 变形及一定程度的重结晶 称为动力变质作用 代表 性岩石 构造角砾岩 碎裂岩 糜棱岩 2 接触热变质作用 发生于侵入体与围岩接触带 围岩受热后矿物发生重结晶 脱水 脱碳 形成变晶结构结 构与新矿物 代表性岩石 斑点板岩 角岩 大理岩 石英岩 3 接触交代变质作用 发生于侵入体与围岩接触带 高温下岩浆分泌的挥发性物质与热液通过围岩的交代作用 使后者化学成分发生变化形成新矿物 代表性岩石 矽卡岩 4 区域变质作用 区域性构造运动导致的深广范围的变质作用 代表性岩石 板岩 千枚岩 片岩 片麻岩 变粒岩 麻粒岩 5 混合岩化作用 超变质作用 区域变质与岩浆作用间的一种过渡性地质作用 代表性岩石 混合花岗岩 层理构造层理构造 指岩石的成分 结构 粒度 颜色等性质沿垂直于层面方向变化而形成的层状构造 层面构造层面构造 如波痕 雨痕 干裂等等 节理节理 岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂 但破裂面两侧岩块未发生明显滑动 断裂断裂 岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂 使岩层连续性遭到破坏的现象 断层断层 岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂 破裂而又发生明显位移 第二节 构造运动与地质构造 构造运动构造运动主要是地球内动力引起的使地壳发生变位与变形的机械运动 经常涉及更深的构造圈 构造运动特点 普遍性 永恒性 方向性 非均速性 幅度与规模差异性等 构造运动的基本形式构造运动的基本形式 1 水平运动水平运动 指地壳物质大致平行地球表面 沿着大地水准球面切线方向进行的运动 岩层在水平方向 遭受挤压力或张力 形成巨大而强烈的褶皱和断裂 因此 水平运动又称为 造山运动 2 垂直运动垂直运动 指地壳物质沿着地球半径方向进行的缓慢升降运动 常表现为大规模的隆起和凹陷 引起 地势高低的变化和海陆变迁 因此 垂直运动又称为 造陆运动 岩相 岩相 海相 深海相 浅海相 陆相 河流相 湖泊相 沼泽相 滨海相 过渡相 沉积建造 沉积建造 是彼此有共生关系的地层 岩相 组合或岩性大致相同的沉积物组合 1 地槽型建造 主要由海相地层组成的 厚度很大 无沉积间断或仅有极短间断 产生于强裂构造下降区 岩 浆岩与火山碎屑岩分布较广 2 地台型建造 以陆相碎屑沉积为主 厚度不大 未受强烈构造变动 地壳升降幅度均较小的地台上的建造 岩浆岩分布较少 3 过渡型建造 兼有地槽型与地台型建造特征但以碎屑岩占优势 陆相沉积与泻湖相沉积分布广泛 地层的接触关系 地层的接触关系 1 整合 相邻新老地层产状一致且相互平行 时代连续 无沉积间断 2 假整合 又称平行不整合 相邻地层产状平行但时代不连续 3 不整合 又称角度不整合 相邻地层产状既不一致 时代也不连续 有地层缺失 4 侵入接触 侵入体边缘有捕虏体 接触带界面不规则 围岩有变质现象 5 侵入体的沉积接触 后期沉积岩覆于前期侵入体所形成的剥蚀面之上 4 4 种主要地质构造类型种主要地质构造类型 水平水平构造 倾斜倾斜构造 褶皱褶皱构造 断裂断裂构造 岩层 具层状结构 由两个平行或近乎平行的界面所限制的 岩性 岩层产状岩层产状 即岩层的产出状态 是指岩层在空间的方位 由其走向 倾向和倾角来表示 岩相岩相 岩层形成环境的物质表现 即沉积物的特征及其生成环境的总和 褶皱构造褶皱构造 褶皱褶皱 岩层的弯曲现象称为褶皱 它是岩层塑性变形的结果 褶曲褶曲 岩层被挤压形成的一个弯曲叫褶曲 断层构造断层构造 节理节理 岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂 但破裂面两侧岩块未发生明显滑动 断裂断裂 岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂 使岩层连续性遭到破坏的现象 断层断层 岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂 破裂而又发生明显位移 背斜背斜 岩层时代中央老 两侧新 通常表现为往上拱起的弯曲 但在变质岩区有例外 在平面图 地质图上 也表现为中间岩层老两侧新 向斜向斜 一般表现为向下弯 岩层时代中央新 两侧老 在平面图上也表现为中间新两侧老 断盘断盘 断层面两侧的岩块称为断盘 断层的主要类型断层的主要类型 正断层 断层的上盘相对下降 下盘 相对上升 逆断层 断层的上盘相对上升 下盘 相对下降 平移断层 断层两盘沿断层走向 水平方向 相对移动 依据逆断层逆断层断层面倾角的大小 分为 冲断层 断层面倾角大于大于 45 45 逆掩断层 断层面倾角小于小于 45 45 枢纽断层 是指那些具有旋转性质的断层运动 断层上盘似乎绕一个轴旋转 板块构造学说 板块构造学说 大陆漂移说 魏格纳 德 1912 提出 海底扩张说 迪次 1961 赫斯 1962 美 提出 板块构造学说 板块边界的三种类型板块边界的三种类型 1 扩张 或增生 型边界 是新增地壳增生的地方 喷出的多为玄武岩 以张应力产生的正断层和 节理为主 地震震源较浅 烈度也不大 2 俯冲 或汇聚 型边界 见于两个板块汇聚 消减的地方 多强烈地震 分布亦广 板块拼缩的速度每 年多在 5cm 以内 3 转换断层 或次生 型边界 被断开的两条海岭之间的部分断层两盘运动方式相反 而两条海岭外侧的 断层两盘的方向一致 仅见于大洋地壳中 以浅震为主 亦有少量玄武岩喷出 六大板块 欧亚板块 美洲板块 非洲板块 太平洋板块 澳洲板块 南极板块 槽台说与地洼说 槽台说与地洼说 槽台说认为 地壳运动主要受垂直运动控制 其驱动力为地球物质的重力分异作用 其构造单元分为活动的地 槽区和稳定的地台区 地洼说认为 地壳发展过程中 活动区 地槽 和稳定区 地台 可以相互转化 地质力学学说 地质力学学说 认为 全球地质构造的展布具有一定的方向和方位 即纬向构造体系 经向构造体系和扭动构 造体系 第四节 火山与地震 火山喷发火山喷发 岩浆喷出地表的活动称为 火山喷发 或称为 火山活动 火山活动的成因火山活动的成因 板块边界构造运动频繁 火山的喷发形式火山的喷发形式 1 裂隙式 岩浆由地壳的裂缝溢出地表 多为基性熔岩 形成熔岩被 一般没有固体喷发物 多见于大洋中脊裂谷带 2 中心式 岩浆沿管形通道喷出地表 宁静式 夏威夷式 基性岩浆喷发 只有熔岩流 无火山碎屑 多形成盾形火山锥 爆炸式 培雷式 中 酸性岩浆喷发 爆炸力强 含气体多 火山碎屑多 形成锥形火山 锥 中间式 斯特龙博利式 中 基性岩浆喷发 爆炸力小 火山碎屑少 火山的分布火山的分布 火山沿构造板块的边界呈带状分布 大致可分为四个主要火山带 太平洋火山带 62 以上的活火山分布于此 有 火环 之称 地中海火山带 东非火山带 沿东非大裂谷分布 大西洋海底隆起火山带 地震地震 地壳的快速震动称为地震 是构造运动的一种特殊形式 所有的地震都发生于地壳和上地幔部分 地震的主要成因 地震的主要成因 板块间的相互作用 地震的分布地震的分布 呈带状并与板块边界一致 1 环太平洋地震带 沿太平洋板块边界上的海沟 岛弧分布 全世界 80 的浅源地震 90 的中 源 地震和几乎全部的深源地震发生在该地层带 2 地中海 喜马拉雅地震带 沿亚欧板块与非洲板块和印度洋板块的接合带分布 地震数量约占全世界地震总 数的 15 其中绝大多数为浅源地震 3 大洋中脊地震带 地震数量不多 震级较小 4 大陆断裂谷地震带 此带主要为浅源地震 第五节 地壳的演变 地质年代 地质年代 1 相对地质年代 依据地层下老上新的沉积顺序 地层剖面中的整合与不整合关系 标准古生物化石与生物群体 进行对比 确定某个地层或事件的相对年代的方法 2 绝对地质年代 通过矿物或岩石的放射性同位素的测定 依据放射性同位素蜕变规律计算其距今年代的方法 地壳演化简史地壳演化简史 第三章第三章 大气和气候大气和气候 第一节 大气的组成和热能 大气的成分 大气的成分 大气由干洁空气 水汽 悬浮尘粒或杂质组成 在近地表 85km 以下 其成分可分为两类 定常成 分和可变成分 大气压力大气压力 可分为低气压 高气压 低压槽 高压脊及鞍形等气压场类型 图 3 2 3 干洁空气干洁空气 是指大气中除去水汽 液体和固体微粒以外的整个混合气体 简称干空气 大气垂直分层 大气垂直分层 5 层 层 1 对流层 对流层 云 雾 雨雪等主要大气现象都出现在此层 对流层有三个主要特征 1 气温随高度增加而降低 平均而言 高度每增加 100m 气温则下降约 0 65 这称为气温直减率 气温直减率 也叫 气温垂直梯度 2 垂直对流运动 3 气象要素水平分布不均匀 2 平流层 平流层 自对流层顶到 55km 左右为平流层 1 在平流层内 随着高度的增高 气温最初保持不变或微有上升 大约到 30km 以上 气温随高度增加而显 著升高 在 55km 高度上可达 3 2 平流层内气流比较平稳 空气的垂直混合作用显著减弱 平流层中水汽含量极少 大多数时间天空是晴朗 的 3 中间层 中间层 自平流层顶到 85km 左右为中间层 1 气温随高度增加而迅速下降 并有相当强烈的垂直运动 2 中间层内水汽含量更极少 几乎没有云层出现 仅在高纬地区的 75 90km 高度 有时能看到一种薄而带 银白色的夜光云 但其出现机会很少 3 在中间层的 60 90km 高度上 有一个只有白天才出现的电离层 叫做 D 层 4 热层 热层 又称热成层或暖层 它位于中间层顶以上 1 气温随高度的增加而迅速增高 2 在热层中空气处于高度电离状态 其电离的程度是不均匀的 其中最强的有两区 即 E 层和 F 层 3 在高纬度地区的晴夜 在热层中可以出现彩色的极光 5 散逸层 散逸层 这是大气的最高层 又称外层 这一层中气温随高度增加很少变化 由于温度高 空气粒子运动速度很大 又因距地心较远 地心引力较小 所以这一层的主要特点是大气粒子经常散逸至星际空间 本层是大气圈与星际空间的过渡地带 大气对太阳辐射的减弱作用大气对太阳辐射的减弱作用 1 大气对太阳辐射的吸收 2 大气对太阳辐射的散射 3 大气的云层和尘埃对太阳辐射的反射 太阳辐射能分布太阳辐射能分布 主要是波长在 0 4um 0 76um 的可见光区 约占总辐射能的 50 其次是波长大于 0 76um 的 红外辐射 约占总辐射量的 43 波长小于 0 4um 的紫外辐射只占能量的 7 99 的辐射能在波长 0 15um 4um 之间 太阳常数太阳常数 8 16J 日地平均距离处 太阳光垂直照到地表 排除大气影响 1cm3吸收的太阳能 地面长波辐射地面长波辐射 地表面以其本身的热量日夜不停地向外放射辐射的方式 大气逆辐射大气逆辐射 大气辐射中向下的那一部分 刚好和地面辐射的方向相反的辐射 大气的温室效应大气的温室效应 由于大气逆辐射的存在 使地面实际损失的热量比地面以长波辐射放出的热量少一些的这种 大气保温作用 辐射平衡 辐射平衡 指地 气系统内部某一时段内 地面与大气以辐射和热量输送形式进行的能量交换的收支差值 气温日较差气温日较差 一天当中气温的最高值和最低值之差 最高值 午后两点左右 最低值 清晨日出前后 气温年较差气温年较差 一年中 月平均气温最高值与最低值之差 逆温逆温 在一定条件下 对流层中也会出现气温随高度增高而升高的逆温现象 造成逆温的条件造成逆温的条件 地面辐射冷却 空气平流冷却 空气下沉增温 空气湍流混合等 逆温的类型逆温的类型 1 辐射逆温 辐射逆温 由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温 2 湍流逆温 湍流逆温 由于低层空气的湍流混合而形成的逆温 3 平流逆温 平流逆温 暖空气平流到冷的地面或冷的水面上 会发生接触冷却作用 愈近地表面的空气降温愈多 而 上层空气受冷地表面的影响小 降温较少 于是产生逆温现象 这种因空气的平流而产生的逆温 4 下沉逆温 下沉逆温 空气下沉 绝热增温 顶部下沉距离比底部下沉距离大 顶部气温绝热增温比底部多 这种因 整层空气下沉而造成的逆温 第二节 大气水分和降水 水汽压水汽压 大气中的水汽所产生的那部分压力 用 e 表示 单位 hpa 饱和空气饱和空气 在温度一定情况下 单位体积空气中的水汽量有一定限度 如果水汽含量达到此限度 空 气就呈饱和状态 饱和水汽压饱和水汽压 饱和空气的水汽压 用 E 表示 绝对湿度 绝对湿度 单位容积空气所含的水汽质量通常以 g cm 表示 相对湿度相对湿度 大气的实际水汽压 e 与同温度下的饱和水汽压 E 的比值 用 f 表示 露点温度露点温度 在空气中水汽含量不变 气压一定下 使空气冷却达到饱和时的温度 水相变化的判据水相变化的判据 E e 蒸发 未饱和 E e 动态平衡 饱和 E e 凝结 过饱和 饱和水汽压与温度的关系饱和水汽压与温度的关系 随着温度的升高 饱和水汽压显著增大 蒸发及其影响因素 蒸发及其影响因素 温度 性质 性状 空气湿度 风 水汽凝结的条件水汽凝结的条件 1 是有凝结核或凝华核的存在 2 是大气中水汽要达到饱和或过饱和状态 使空气达到过饱和的途径有两种使空气达到过饱和的途径有两种 1 是通过蒸发 增加空气中的水汽 使水汽压大于饱和水汽压 2 是通过冷却作用 减少饱和水汽压 使其少于当时的实际水汽压 大气降水过程有以下四种大气降水过程有以下四种 1 暖水面蒸发 2 绝热冷却 3 辐射冷却 4 平流冷却 5 混合冷 水汽的凝结现象 水汽的凝结现象 1 地表面的凝结现象 露 霜 雾凇 雨凇 露露 当温度降到露点以下 0 C 以上 水汽凝结为液态 霜霜 当温度降到露点以下 0 C 以下 水汽凝结为固态 2 大气中的凝结现象 雾 辐射雾 平流雾 蒸汽雾 上坡雾 锋面雾 云 积状云 层状云 波状云 降水的形成 降水的形成 云滴凝结增长 云滴的冲并增长 降水的类型降水的类型 对流雨 地形雨 锋面雨 台风雨 降水的时间变化 降水的时间变化 1 降水强度 降水量 降水变率 2 降水的日变化 大陆型 海洋型 3 降水的年变化 赤道型 热带型 副热带型 温带及高纬型 降水量的地理分布 降水量的地理分布 降水量的空间分布受纬度 海陆位置 大气环流 天气系统 地形等多种因素制 约 全球划分为四个降雨带 赤道多雨带 南北纬 15o 30o 少雨带 中纬多雨带 高纬少雨带 第三节 大气运动和天气系统 大气的水平运动 大气的水平运动 作用于空气的力 水平气压梯度力 地转偏向力 地面摩擦力 惯性离心力 自由大气中的空气运动 地转风 梯度风 图 3 23 24 风随高度的变化 1 地转风随高度的变化 热成风 指由水平温度梯度引起的上下层风的向量差 2 摩擦层中风随高度的变化 埃克曼螺线 指在北半球摩擦层中不同高度上风的向量投影到同 一水平面上 得到一条风向风速随高度变化的螺旋曲线 大气环流大气环流 是指大范围内具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象 它构成了全球大气运行的基本 形势 是全球气候特征和大范围形势的主导因素与各种尺度天气系统活动的背景条件 大气环流的主要表现形式大气环流的主要表现形式包括全球行星风系 三圈环流 定常分布的平均槽脊和高空急流 西风带中 的大型扰动 季风环流 行星风系 指不考虑海陆和地形影响 地面盛行风的全球性型式 包括 信风带 西风带 极地东风 带 季风 大陆和海洋间的广大地区 以一年为周期 随着季节变化而方向相反的风系 热带辐合带 指南北半球信风在赤道附近的一个狭窄地带内汇合 形成热带辐合带 全球气压带全球气压带 赤道低压带 极地高压带 副热带高压带 副极地低压带 经向三圈环流经向三圈环流 信风环流圈 中纬度环流圈 极地环流圈 天气系统 天气系统 是指大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统 包括温压场和风场中的大气长波 气旋 反气旋 锋面 台风 龙卷风等 锋锋 温度或密度差异很大的两个气团相遇形成的狭窄过渡区域 根据气团温度分 冷锋 暖锋 准静止锋 锢囚锋 根据气团源地锋分 冰洋锋 极锋 赤道锋 气旋气旋 指由锋面上火不同密度空间分界面上发生波动形成的 占有三度空间 中心气压比四周低的水 平空气涡旋 根据生成地分 温带气旋 热带气旋 反气旋反气旋 占有三度空间 中心气压比四周高的大型空气涡旋 根据生成地分 极地反气旋 温带反气旋 副热带反气旋 第 4 节 气候的形成 气候气候 指某一地区多年间大气的一般状态及其变化特征 按空间尺度大小可分为全球气候 区域气候 小气候等 气候系统的组成气候系统的组成 大气圈 海洋 冰雪圈 岩石圈 生物圈 图 3 44 气候的形成 气候的形成 1 气候形成的辐射因子 太阳辐射是气候系统的能源 又是一切大气物理过程和现象形成的基本动力 2 气候形成的环流因子 大气环流是热量和水分的转移者 也是气团形成的基本原因 沃克环流 指在赤道太平洋垂直剖面图上 出现一种大气低层为偏东风 上层为偏西风的东西向热 成闭合环流 厄尔尼诺 指在赤道东太平洋向西至日界线 海面水温异常增暖现象 南方涛动 指在南热带太平洋与热带印度洋之间气压变化呈反方向的振荡现象 3 气候形成的地理因子 地理因子通过对辐射因子与环流因子的影响而作用于气候 使得气候既具有纬 度地带性 又具有非地带性特征 气候带和气候型气候带和气候型 第五节 气候变化 气候变化简史气候变化简史 地质时期 历史时期 近代气候 气候变化的原因气候变化的原因 一 天文学方面的原因 1 太阳辐射强度的变化 2 太阳活动的准周期变化 3 地球轨道要素的变化 二 地文学方面的原因 1 地极移动与大陆漂移 2 造山运动 3 火山活动 三 人类活动对气候的影响 未来气候的可能变化未来气候的可能变化 变冷说 变暖说 第四章第四章 海洋和陆地水海洋和陆地水 第一节 地球水循环与水量平衡 水循环的水循环的 5 个环节个环节 水分蒸发 水汽输送 凝结降水 水分下渗 径流 3 个阶段个阶段 蒸发 降水 径流 大循环大循环 海陆间循环海陆间循环 从海洋表面蒸发的水汽 被气流带到大陆上空 在适当的条件下 以降水的形 式降落到地面后 其中一部分蒸发到空中 另一部分经过地表和地下径流又流到海洋 这种海陆之间 的水分交换过程 小循环小循环 包括内陆间循环 海上内循环 1 内陆间循环 就是从陆地上蒸发的水汽 在空中凝结 以降水形式降落陆地上的循环过程 2 海上内循环 就是从海洋表面蒸发的水汽 在空中凝结 以降水形式降落海洋上的循环过程 水量平衡水量平衡 某个地区在某一段时期内 水量收入和支出的差额 等于该地区的储水变化量 第二节 海洋起源与海水理化性质 海洋的起源海洋的起源 地壳变薄 洋盆形成 海水聚集 世界大洋及其分区世界大洋及其分区 太平洋 大西洋 印度洋 北冰洋 涨潮涨潮 海面升高 海水涌上海岸 落潮落潮 海面下降 海水从岸上后退 海及其分类海及其分类 内海 边缘海 外海 岛间海 第三节 海水的运动 潮汐现象潮汐现象 是指引潮力 月球和太阳对地球的引力差 引起的地球上海水的周期性涨落现 潮流潮流 指海水在发生潮位升降的同时进行的周期性的水平流动 按其运动方式可分为回转流 往复流 涨潮流和落潮流等 海洋中的波浪海洋中的波浪 洋流洋流 是指海水在风力 主导因素 地转偏向力 海陆分布和海底起伏等因素影响下沿着一定方向 有规律的水平流动 洋流的成因和分类洋流的成因和分类 1 按成因分为 摩擦流 重力 梯度流 潮流 2 按温度分为 暖流 寒流 水团水团 是指具有特别温度和特别盐度值的 性质相同的大团水体 世界洋流结构特点世界洋流结构特点 反气旋型大洋环流 以南北回归线高压带为中心 在北半球顺时针流动 南半球则逆时针流动 气旋型大洋环流 以北半球中高纬海上低压为中心 在南半球中高纬则为西风漂流 由于受南极冰 盖影响 具寒流性质 绕极环流 南极周围 受极地东风作用 洋流自东向西流 季风漂流 北印度洋受季风影响 季节变化明显 冬季逆时针流动 夏季顺时针流动 第五节 海洋资源和海洋环境保护 海洋资源海洋资源 是指与海水本身有直接关系的物质和能量 包括海水化学资源 海底矿产资源 海洋动力 资源 海洋生物资源等 第六节 河流 河流的分段河流的分段 较大的河流可分河源 上游 中游 下游 河口等五个部分 水系形式 水系形式 5 类类 扇状水系 羽状水系 平行状水系 树枝状水系 格状水系 水系特征水系特征主要包括河长 河网密度和河流的弯曲系数 河长河长 从河口到河源沿河道的轴线所量得的长度 河网密度河网密度 指流域内干支流的总长度和流域面积之比 即单位面积内河道的长度 河流的弯曲系数河流的弯曲系数 是指某河段的实际长度与该河段直线距离之比值 水系水系 指由干流和各级支流组成的河流系统 流域流域 分水线所包围的区域 即河流和水系在地面的集水区 比降比降 单位河长的落差 水位水位 河流中某一标准基面或测站基面上的水面高度 叫做水位 流速流速 指河流中水质点在单位时间内移动的距离 流量流量 指单位时间内通过某过水断面的水的体积 径流的形成和集流过程径流的形成和集流过程 1 停蓄阶段停蓄阶段 2 漫流阶段漫流阶段 3 河槽集流阶段 河槽集流阶段 河流补给形式河流补给形式可分为 降水补给 融水补给 地下水补给 湖泊和沼泽水补给 人工补给 径流的变化 径流的变化 1 年内变化 汛期 平水期 枯水期 冰冻期 2 年际变化 特征径流特征径流 洪水 枯水 河流分类河流分类 以河流径流的年内动态差异为标志 我国河流可分为 东北型 华北型 华南型 西南型 西北型 阿尔泰型 内蒙古型 青藏型等 8 类 第七节 湖泊与沼泽 湖泊湖泊 指地面洼地积水形成较为宽广的水域 依来源分 海迹湖 陆面湖 依与径流关系分 内陆湖 外流湖 依矿化程度分淡水湖和咸水湖 依温度分热带湖 温带湖 极地湖 依存在时间分间歇湖和常年湖 湖水的运动 湖水的运动 定振波 湖流 沼泽 沼泽 指较为平坦或稍低洼而过度湿润的地面 依沼泽的成因分 水体沼泽化 陆地沼泽化 第八节 地下水 总矿化度 总矿化度 指水中离子 分子和各种化合物的总含量 通常以水烘干后所得残渣量来确定 根据其值大小 可将天然水分为五类 淡水 弱矿化水 中等矿化水 强矿化水和盐 硬度硬度是指水中钙 镁离子的总量 根据其值大小 可将水分为五类 极软水 软水 弱硬水 硬水和 极硬水 地下水的动态地下水的动态是指在气候等因素的影响下 地下水的流量 水位 温度和化学成分发生的日变化和季 节变化 地下水的运动地下水的运动 层流运动 紊流运动 岩石的水理性质岩石的水理性质 指岩石与水作用时 表现出的容水性 持水性 给水性和透水性 容水性 指岩土容纳水量的性能 持水性 指在重力作用下 岩土依靠分子力和毛管力保持一定水量的性能 给水性 指在重力作用下 饱水岩土自由流出一定水量的性能 透水性 是指岩土的透水性能 地下水的类型地下水的类型 按埋藏条件分 上层滞水 潜水 承压水 1 上层滞水上层滞水 存在于包气带中局部隔水层上的重力水 特点特点 分布范围小 水量小而季节变化剧烈 补给区与分布区一致 补给源是大气降水和地表水 耗 损形式是蒸发和渗透 易污染 2 潜水潜水 指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上 具有自由表面的重力水 特点特点 潜水面不承受静水压力 补给区与分布区一致 动态变化较不稳定 有明显的季节变化 潜水 补给条件好 水量丰富 水质容易遭污染 3 承压水承压水 指充满于两个稳定隔水层之间的具有压力的地下水 特点特点 承压水具有一定压力水头 补给区与承压区不一致 动态变化较稳定 没有明显的季节变化 补给条件较差 大规模开发后 水的补充和恢复较缓慢 水质不易遭污染 第 9 节 冰川 冰川冰川是指发生在陆地上 由大气固态降水演变而成的 通常处于运动状态的天然冰 成冰作用成冰作用是指积雪转化为粒雪 再经过变质作用形成冰川的过程 重结晶 渗浸和冻结结冰是成冰作用的三个基本类型 渗浸 重结晶和渗浸 冻结作用为两个过渡类型 冰川类型 冰川类型 山岳冰川 大陆冰川 高原冰川 山麓冰川 地球上冰川的分布 南极大陆成为地球上冰川最集中的地区 雪线 指多年积雪区和季节积雪区之间的界线 第 5 章 地貌地貌 指地球硬表面由地貌内外动力相互作用塑造而成的多种多样的外貌或形态 第一节 地貌成因与地貌类型 地貌成因 构造运动 气候因素 岩性因素 人类活动 基本地貌类型基本地貌类型 山地 平原 山地 是山岭 山间谷地和山间盆地的总称 是地壳上升背景下由外力切割而成 分极高山 高山 中山 低 山 平原 分低平原 高平原 依外动力分 岩溶平原 喀斯特平原 冲积平原 海成平原 第二节 风化作用与块体运动 风化作用风化作用是指地表岩石与矿物在太阳辐射 大气 水和生物参与下理化性质发生变化 颗粒细化 矿物成分改 变 从而形成新物质的过程 风化作用类型 风化作用类型 1 物理风化岩石由整体破裂为随屑或裂隙 孔隙增加 物理性质发生发生显著变化而化学性质不变 2 化学风化岩石在大气 水 生物作用下发生分解进而形成化学组成与性质不同的新物质的过程 风化壳风化壳是指岩石经风化 剥蚀但依然残留原地覆盖在母岩表面的风化产物 块体运动块体运动指岩体和土体在重力作用及地表水 地下水影响下沿坡向下的移动现象 可分为崩落 滑落与蠕动三 类 崩落崩落是指陡坡上的岩体与土体在重力作用下突然快速下移 形成崩塌崖壁和岩堆 滑坡滑坡是指由岩屑 土体或碎屑堆积物构成的山坡体在重力作用下沿软弱面发生整体滑落的过程 形成滑坡地貌 蠕动蠕动是指坡面岩屑 土屑在重力作用下以极缓慢的速度移动的现象 第三节 流水地貌 流水作用 地表流水包括坡面流水 沟谷流水和河流三类 流水具有侵蚀 搬运和堆积三种作用 作用强度均 受流速 流量与含沙量等因素制约 坡面流水与沟谷流水地貌 坡面流水地貌 沟谷流水地貌 泥石流 河谷 河谷 指以河流作用为主 在坡面流水遇沟谷流水参与下形成的狭水形凹地 河床 河床 平水期河水淹没的河槽 河漫滩 河漫滩 汛期洪水淹没而平水期露出水面的河床两侧的谷地 三角洲 三角洲 1 1 河口三角洲 河口三角洲 指在河流与海洋共同作用下 由河流挟带的泥沙在河口地区的陆上和水下形成的 平 面形态近似三角形的堆积体 2 2 洪积扇 洪积扇 指干旱半干旱地区的季节性或突发性洪流在河流出口因比降突减 水 流分散 水量减少而形成的扇形堆积地貌 河流阶地 河流阶地 指谷地因河流下切而抬升到洪水位以下并呈梯状分布于河谷两侧 分侵蚀阶地 堆积阶地 基座阶 河谷类型 河谷类型 顺向河谷 次成河谷 逆向河谷 先成河谷 叠置河谷 河流劫夺 河流劫夺 一条河流溯源侵蚀导致分水岭外移 从而占据相邻河流流域的过程 准平原 准平原 湿润气候条件下 地表经长期风化和流水作用形成的接近平原的地貌形态 山麓面 山麓面 干旱半干旱气候条件下 坡面洪流不断搬运风化碎屑而致山坡大体保持原有坡度平行后退 山体逐渐 缩小是在山麓形成的大片基岩夷平地面 冲积平原 冲积平原 广阔的河漫滩平原 三角洲平原 冲积 洪积平原的统称 第四节 喀斯特地貌 喀斯特地貌喀斯特地貌是指地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀 侵蚀与沉积 以及重力崩塌 塌陷 堆积等作用形 成的地貌 地表喀斯特地貌 石芽与溶沟 岩溶漏斗 落水洞 溶蚀洼地 岩溶盆地与岩溶平原 峰丛 峰林与孤峰 地下喀斯特地貌 溶洞与地下河 暗湖 第五节 冰川与冰缘地貌 冰川地貌冰川地貌 冰川通过运动 产生强大的侵蚀 搬运 堆积作用 形成冰蚀地貌 冰斗 U 型谷 冰川擦痕 冰川 阶步等 冰碛地貌 冰碛丘陵 侧碛堤 终碛堤等 冰水堆积地貌 锅穴 蛇形丘等 和冰面地貌 冰裂 隙 冰面河 冰爆 冰塔林 冰蘑菇等 冻土冻土 是指处于零温或负温 并含有冰的各种土体或岩体 分为季节冻土和多年冻土两类 后者的分布表现出明 显的纬度地带性和垂直地带性规律 冰缘地貌 冻土地貌 冰缘地貌 冻土地貌 石河与石海 构造土 冻胀丘与冰锥 热融滑塌和热融沉陷 第六节 风沙地貌与黄土地貌 风沙作用的风沙作用的 3 3 种形式种形式 风蚀作用 搬运作用 风积作用 风沙地貌 风沙地貌 风蚀地貌 如雅丹地貌 风积地貌 雅丹地貌 在干旱地区 发育在古代河湖相的土状堆积物中 主要由风蚀作用形成的风蚀土墩和风蚀洼地的地 貌 组合 其排列方向与主导风向一致 沙丘类型 沙丘类型 横向 纵向 多风向沙丘 黄土 黄土 指第四纪风力搬运堆积的土状物质 多分布于干旱半干旱区 黄土地貌 黄土地貌 黄土沟谷地貌 细沟 浅沟 切沟 冲沟 河沟 黄土沟间地地貌 塬 梁 第七节 海岸与海底地貌 海岸带海岸带是海洋与陆地相互作用的地带 可分为海岸 潮间带和水下岸坡三个部分 海岸地貌海岸地貌 海蚀地貌 海积地貌 海岸的分类 海岸的分类 岩岸 砂岸 海底地貌 海底地貌 大陆架 大陆坡 大陆隆 边缘海沟 弧后盆地 深海平原 大洋隆起 大洋中脊 海底沉积海底沉积有近海沉积和远海沉积之分 其沉积方式可分为机械沉积 化学沉积和生物沉积三种 具有环陆分带 性 纬度地带性和垂直分带性规律 第六章 土壤圈第六章 土壤圈 土壤土壤 是指地球陆地表面具有一定肥力且能生长植物的疏松层 土壤肥力土壤肥力 是指在植物生长发育过程中 土壤能够同时适度地和经常不断地供应和协调植物生活所需 的扎根条件 水分 养分 空气和热量条件的能力 四大肥力肥力因素 养分 水分 空气 热量养分 水分 空气 热量 土壤剖面土壤剖面 从地面垂直向下至母质层的土壤纵断面 自然自然土壤剖面划分为为 有机质层 腐殖质层 淋溶层 淀积层 母质层和母岩层等六个主要发生层 人文人文土壤剖面划分为为 耕作层 犁底层 心土层 底土层 土壤团粒结构土壤团粒结构 是水稳性和机械稳定性较强的一种粒状土壤结构 主要由有机胶体和钙离子胶结而成 团粒内有毛管孔隙 粒间有非毛管孔隙 能使土壤既保水又透水 并具有良好的土壤透气和热量状况 有利于作物根系伸展及对养分的保蓄和供应 土壤质地土壤质地 是指土壤颗粒的组合特征 一般土壤质地分为 砂土 壤土和黏土 土壤有机质土壤有机质 指土壤中动植物残体微生物体及其分解和合成的物质 是衡量土壤肥力高低的重要标志 土壤腐殖质土壤腐殖质 是一种暗色 酸性 富含氮素的有机胶体物质 是土壤中特有的较稳定的高分子有机化合 物 土壤有机质的转化过程土壤有机质的转化过程 有机质的矿质化过程 腐殖质化过程 土壤水分类型土壤水分类型 吸湿水 毛管水 重力水吸湿水 毛管水 重力水 吸湿水 是指土壤颗粒表面张力所吸附的水汽分子 毛管水 是毛管孔隙中毛管力吸附保存的水分 重力水 是指土壤水分含量超过田间持水量时沿土壤非毛管孔隙向下移动的多余水分 土壤的机械组成 土壤质地 土壤的机械组成 土壤质地 土壤是由大大小小的土粒按不同的比例组合而成的 不同粒级的土粒 混合在一起表现出的土壤粗细状况 成土因素 母质因素 气候因素 生物因素 地形因素成土因素 母质因素 气候因素 生物因素 地形因素 时间因素 人为因素时间因素 人为因素 成土过程成土过程 一 灰化过程灰化过程 是指土体亚表层二氧化硅残留 氧化铝 氧化铁和腐殖质淋溶及淀积过程 主要发 生在针叶林区 二氧化硅残留土体上部形成灰白色淋溶层 叫灰化层 二 铁铝化过程铁铝化过程 是指土壤形成中土体脱硅富铝铁的过程 热带亚热带高温多雨条件下 硅酸盐强 烈水解 释出盐基物质 使风化液呈中 碱性环境 盐基离子和硅酸淋失 铝铁富集 滞留于原土层 中 使土体呈鲜红色 甚至形成铁盘层 三 粘化过程粘化过程 是指土体中粘土矿物的生成和聚积过程 温带 暖温带条件下 土体内发生较强烈 的原生矿物分解 次生矿物形成或表层粘粒向下淋洗 在土体心部粘粒明显聚积 形成粘化层 四 潜育化过程潜育化过程 是指在湿润环境下排水不良的土壤中所进行的成土过程 形成青灰色的潜育层为 标志 整个土体或土体下部 因长期被水浸润 几乎完全处于闭气状态 有机质在分解过程中产生大 量还原物质 高价铁锰转化为亚铁锰 形成潜育层 五 潴育化过程潴育化过程 系指土壤形成中的氧化 还原过程 主要发生在直接受到地下水浸漫的土层中 由于地下水位的季节性变化 使该土层干湿交替 从而引起铁 锰化合物发生移动或局部淀积 在土 体中形成锈纹 锈斑以及含有铁锰结核的土层 称为潴育层 六 腐殖化过程腐殖化过程 有机质在土壤表层聚积 形成暗色腐殖质层 这种土壤的腐殖化过程主要地发生 在草原和草甸土中 同时也广泛发生于自然界其它土壤中 腐殖化的结果使土体发生分化 在土体上 部形成一个暗色的腐殖质层 七 土壤的人为熟化过