地球与空间人类认知的过程及相关概念的梳理

1 地球的五个圈层 内地核 外地核 下地幔 上地幔 地壳五层 2 神舟五号飞行员 杨利伟 发射时间 2003 年 10 月 15 日 9 时整 神舟六号飞行员 费俊龙 聂海胜发射时间 2005 年 10 月 12 日 9 时 0 分 0 秒 神舟七号飞行员 翟志刚 指令长 刘伯明 景海鹏 发射时间 2008 年 9 月 25 日 21 点 10 分 04 秒 988 毫秒 3 蛟龙下海 2012 年继神舟九号飞天 与天宫一号成功对接之后 中国最先进 的载人潜水器 蛟龙 号 19 日在太平洋西部的马里亚纳海沟下潜至 6965 米深 的海底 并于当天下午晚些时候安全返回 带回了海水和海洋生物样本 4 观察岩石的方法 一是最简单的方法 用肉眼观察 二是用显微镜进行观察 三是通过家稀酸的化学反应根据现象进行观察 四从颜色开始观察 然后是结构 构造 接着矿物成分 最后观察判断岩石的次生或表生变化 5 金星凌日 今年 6 月 8 日 金星将从地球与太阳之间经过 人们将看到一个 小黑点从日面移过 这就是金星凌日 其实金星凌日 就像日月食 也是一种 交食现象 只是由于金星的视圆面大大小于太阳的视圆面 才使得它表现为在 日面上出现一个缓慢移动的小黑点 2006 年 6 2013 年 4 月 20 日 8 时 02 分 四川省雅安市芦山县发生 7 0 级地震 7 火山地震的形成原因 火山地震是指在火山爆发后 由于大量岩浆损失 地下压力减少或地下深处岩 浆来不及补充 出现空洞 引起上覆岩层的断裂或塌陷而产生地震 这类地震 数量不多 只占地震总数量 7 左右 8 矿物硬度矿物硬度指矿物抵抗外来机械作用力 如刻画 压入 研磨等 侵入的能力 在矿物学中所称的硬度 通常多是指摩氏硬度 即矿物与摩氏硬度计相比较的 刻划硬度 9 风化现象是指岩石与空气 水 二氧化碳等物质长期作用 在温度 水以及生物等的 影响下 地表或接近地表的岩石发生的崩解和破碎 形成许多大小不等的岩石碎块或砂粒 的现象 10 雾霾天气 造成城市里大面积低能见度的情况 在早上或夜间相对湿度较大的时候 形 成的是雾 在白天气温上升 湿度下降的时候 逐渐转化成霾 这种现象既有气象原因 也有污染排放原因 2013 年 1 月 9 日以来 全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染天中 中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警 13 日 10 时北京甚至发布了北京气象史上首 个霾橙色预警 一月中旬 北京的空气污染指数接近了 1000 从东北到西北 从华北到中 部导致黄淮 江南地区 都出现了大范围的重度和严重污染 11 雨的形成 雨 rain 是从云中降落的水滴 陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气 水蒸气 上升到一定高度后遇冷变成小水滴 这些小水滴组成了云 它们在云里互相碰 撞 合并成大水滴 当它大到空气托不住的时候 就从云中落了下来 形成了 雨 12 雪的形成是水或冰在空中凝结再落下的自然现象 或指落下的雪花 雪是水 在固态的一种形式 13 霜 是水汽 也就是气态的水 在温度很低时 一种凝华现象 跟雪很类 似 严寒的冬天清晨 户外植物上通常会结霜 这是因为夜间植物散热的慢 地表的温度又特别低 水汽散发不快 还聚集在植物表面时就结冻了 因此形 成霜 14 风的形成主要是气压原因 就像热传递 高气压向低气压流动 高气压与 低气压差值越大形成的风也就越大 15 在 0 C 以上 空气因冷却而达到水汽饱和时的温度叫做 露点温度 在温 暖季节里 夜间地面物体强烈辐射冷却的时候 与物体表面相接触的空气温度 下降 在它降到 露点 以后就有多余的水汽析出 因为这时温度在 0 C 以上 这些多余的水汽就凝结成水滴附着在地面物体上 这就是露 1 地球在宇宙中的位置 这就是我们所处的星系 银河系 而银河系并不是宇宙中唯一的星系 像 银河系这样的星系在宇宙中还有很多 它们被称作河外星系 河外星系和银河系 组成了总星系 在银河系的边缘有一颗恒星 太阳 它是太阳系的中心 地球 是位于太阳系中的一颗行星 月球沿着地球转 地球与月球组成地月系 地球地球是 太阳系从内到外的第三颗行星 也是太阳系中直径 质量和密度最大的类地行星 它也经常被称作世界 地球已有 44 46 亿岁 这就是地球在宇宙中的位置 2 地球的结构 地球并不是一个规则球体 而是一个两极稍扁 赤道略鼓的不规则球体 地 球的赤道半径约长 6378 137Km 这点差别与地球的平均半径相比 十分微小 从 宇宙空间看地球 仍可将它视为一个规则球体 从外往内依次分为地壳 地幔 地核 岩石圈 岩石圈 岩石圈是由岩石组成的 包括地壳和上地幔顶部 岩石圈可分为 6 大板块 欧亚板块 太平洋板块 美洲板块 非洲板块 印度 洋板块 南极洲板块 勒皮雄首先将全球岩石圈分为六大板块 魏格纳提出了板块漂移学说板块构造学说的要点岩石圈不是整体一块 板 块交界地壳活动 板块运动形成地貌 高山和峡谷 岩石岩石的概念由一种矿物或几种矿物组成的集合体 种种类类 最基础划分有三大岩石 沉积岩 岩浆岩和变质岩 是根据他们的成因 划分的 沉沉积积岩岩是沉积作用产生的 广泛分布在地球表面 岩岩浆浆岩岩是岩浆作用冷却形成的 就是火山岩 变质变质岩岩是沉积岩 岩浆岩经过高压 高温变质作用形成 其中岩浆岩变质形 成的叫正变质岩 常常见见岩石 岩石 常见的火山岩有玄武岩 安山岩和流纹岩等 常见的沉积岩有 砂 岩 凝灰质砂岩 砾岩 粘土岩 页岩 石灰岩 白云岩 硅质岩 铁质岩 磷质岩 等 常见的变质岩有 糜棱岩 碎裂岩 角岩 板岩 千枚岩 片岩 片麻岩 大理岩 石英岩 角闪岩 片粒岩 榴辉岩 混合岩等 三类岩石的相互转变 地地质质作用作用 引起地壳及其表面形态不断发生变化的作用 地质作用的分为内 力作用 外力作用 内力作用的主要表现形式地壳运动 岩浆活动 变质作用 外力作用的主要表现形式风化作用 侵蚀作用 搬运作用 沉积作用 固结成岩 作用 流水与风力作用 地球表面覆盖土壤 地球表面覆盖土壤 土壤的概念 土壤的概念 陆地表层具有一定肥力 能够生长植物的疏松表层 形成 形成 土壤是一定时期内 在一定的气候和地形条件下 活有机体作用于成 土母质而形成的 土壤的作用联系有机界和无机界的中心环节 土壤的土壤的组组成 土壤是由砂 粘土 水 空气 腐殖成 土壤是由砂 粘土 水 空气 腐殖质质等成分构成的 等成分构成的 地壳物地壳物质质循循环规环规律 律 冷却凝固 岩浆岩 外力 沉积岩 变质 变质岩 熔 化 岩浆 2 地球的公地球的公转转和自和自转转 地地轴轴 即为地球斜轴 又称地球自转轴 是指地球自转所绕的轴 北端与地表 的交点是北极 南端与地表的交点是南极 地轴轴通过地心 连结南 北两极 与地球公转轨道面的夹角为 66 34 和地球自转轨道面 赤道面垂直 地轴空间指向 其北段始终指向北极星附近 自自转转 地球以地轴为中心 进行自转 地球自转的方向自西向东 从地球北极 上空观察 呈逆时针旋转 地球自转是一种维持自身平衡的方式 自转的周期为 24 小时 地球自地球自转转的意的意义义 1 东 西半球发生昼夜交替 2 不同地方的时间差异 3 物体偏向 地转偏向力 北右南左 4 日月星辰的东升西落 昼夜交替 昼夜交替 地球是一个不发光且不透明的球体 同一瞬间阳光只能照亮半个 球 被阳光照亮的半个地球是白昼 没有被阳光照亮的半个地球是黑夜 昼半球和 夜半球的分界线 圈 叫做晨昏线 圈 由于地球的自转地球不同位置同一时刻 的昼夜情况是不一样的 有的是正午 有的是子夜 有的正经历昼夜交替的早晨或 傍晚 当某地太阳升起到一天中最高位置时 太阳只射在该地所处的经线上 这时 就是当地的正午 这样确定的时间叫做地方时 太阳太阳东东升西落 升西落 由于地球自西向东自转 所以我们每天能够看到太阳东升西 落 地球公地球公转转是一种地球绕太阳周期性的近似圆周运动 因此 地球公转速度包 含着角速度和线速度两个方面 如果我们采用恒星年作地球公转周期的话 那么 地球公转的平均角速度就是每年 360 由此计算地球公转的线速度为每秒约 30 千米 公转的方向自西向东 从地球北极上空观察 呈逆时针旋转 地球公转轨 道严格意义上是太阳和地球的质量中心 而不是太阳的中心 所以我们观测到的 地球公转轨道不是个圆而是椭圆 地球公转的轨道椭圆轨道 当一月初时地球处 在近日点 七月初则处在远日点 地球公转的速度在近日点时公转速度较快 在 远日点时较慢 克服重力做功 地球公地球公转转的地理意的地理意义义 正午太阳高度的变化 昼夜长短的变化 四季更替 四季四季变变化 化 地球绕太阳公转的轨道是椭圆的 而且与其自转的平面有一个夹 角 当地球在一年中不同的时候 处在公转轨道的不同位置时 地球上各个地方 受到的太阳光照是不一样的 接收到太阳的热量不同 因此就有了季节的变化和 冷热的差异 在北半球 每年的 3 5 月为春季 6 8 月为夏季 9 11 月为秋季 12 2 月为冬季 在南半球 各个季节的时间刚好与北半球相反 南半球是夏季 时 北半球正是冬季 南半球是冬季时 北半球是夏季 在各个季节之间并没有明 显的界限 季节的转换是逐渐的 春分日 3 月 21 日 太阳直射点在赤道 晨昏线 与经线重合 夏至日 6 月 22 日 太阳直射点在北回归线 晨昏线与经线交角最大 秋分日 9 月 23 日 太阳直射点在赤道 晨昏线与经线重合 冬至日 12 月 22 日 太阳直射点在南回归线 晨昏线与经线交角最大 昼夜昼夜长长短短变变化 化 由于地轴是倾斜的 所以地球上不同地区的昼夜长短是不同 的 在地球的南北两极地区 太阳终年斜射 昼夜长短变化最大 南北半球的高 纬度地区还会出现太阳终日不落或终日不出的现象 即一天 24 小时都是白天或 者都是黑夜 这就是极地地区的 极昼 和 极夜 现象 在南北极点 有长达半年 的极昼和极夜 昼夜长短的判断 夏半年 越北白昼越长 冬半年 越南白昼越长 4 月球是地球的月球是地球的卫卫星 星 月球月球 俗称月亮 古称太阴 是环绕地球运行的一颗卫星 它是地球唯一的一 颗天然卫星 也是离地球最近的天体 与地球之间的平均距离是 384400 千米 月球的年龄大约有 46 亿年 月球与地球一样有壳 幔 核等分层结构 月球直径 约 3474 8 公里 是地球的 1 4 太阳的 1 400 月球到地球的距离相当于地球到太 阳的距离的 1 400 所以从地球上看去月亮和太阳一样大 月球的体积只有地球 的 1 49 质量约 7350 亿亿吨 相当于地球质量的 1 81 左右 月球表面的重力约 是地球重力的 1 6 表面温度 120 150 月球的公月球的公转转和自和自转转 月球围绕地球定向转动 月球在环绕地球作椭圆运动的 同时 也伴随地球围绕太阳公转 每年一周 月球不但处于地球引力作用下 同 时也受到来自太阳引力的影响 所以具有十分复杂的轨道运动 月球在绕地 球公转的同时进行自转 周期 27 32166 日 正好是一个恒星月 所以我们看不见 月球背面 这种现象我们称 同步自转 几乎是卫星世界的普遍规律 一般认为 是行星对卫星长期潮汐作用的结果 月相月相是天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼 月球绕地 球运动 使太阳 地球 月球三者的相对位置在一个月中有规律地变动 因为月 球本身不发光 且不透明 月球可见发亮部分是反射太阳光的部分 只有月球直 接被太阳照射的部分才能反射太阳光 我们从不同的角度上看到月球被太阳直 接照射的部分 这就是月相的来源 月相不是由于地球遮住太阳所造成的 这是 月食 而是由于我们只能看到月球上被太阳照到发光的那一部分所造成的 其 阴影部分是月球自己的阴暗面 月相分为 新月 农历三十 初一 蛾眉月 上弦月 七 八 凸月 满月 十五 十六 凸月 下弦月 23 24 残月 月相图 月相月相变变化化规规律 律 上上上西西 下下下东东 意思是 上弦月出现在农历月 的上半月的上半夜 月面朝西 位于西半天空 下弦月出现在农历月的下半月的 下半夜 月面朝东 位于东半天空 5 地球有适应生物生存的大气包围 大气圈 大气圈 大气层 atmosphere 又叫大气圈 地球就被这一层很厚的大气层包围 着 大气层的成分主要有氮气 占 78 1 氧气占 20 9 氩气占 0 93 还有少 量的二氧化碳 稀有气体 氦气 氖气 氩气 氪气 氙气 氡气 和水蒸气 大气 层的空气密度随高度而减小 越高空气越稀薄 大气层的厚度大约在 1000 千米 以上 但没有明显的界限 整个大气层随高度不同表现出不同的特点 分为对流 层 平流层 中间层 暖层和散逸层 再上面就是星际空间了 大气圈的作用 大气圈的作用 1 氧分子在紫外线作用下 形成臭氧层 像一道屏障保护着 地球上的生物免受太阳高能粒子的袭击 阻挡紫外线 没有大气生物早被辐射得 灭绝了 2 防止热量散失 否则地球就跟月球一样零下上百度 生物都得冻死 3 防止地球被太空小星体袭击 不然就会被成像月球那样好多环形山 4 为生物提供必要的氧气和二氧化碳 成云致雨 大气圈大气圈对对地球的重要意地球的重要意义义 保护生物生存 紫外线 影响地球自然环境 大 气污染 维持生命活动 氧气和二氧化碳 构成生物体 保温作用 大气对太阳 辐射的削弱作用 吸收 反射 散射作用 6 地球表面 70 覆盖有适合生物生存的液态水 水圈 水圈 地球上的水以气态 液态和固态三种形式存在于空中 地表和地下 这 些水不停地运动着和相互联系着 以水循环的方式共同构成水圈 水圈内全部水 体的总储量为 13 86 亿立方公里 其中海洋为 13 38 亿立方公里 占总储量的 96 5 是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层 水圈的作用 水圈的作用 1 水对气候具有调节作用 大气中的水汽能阻挡地球辐射量的 60 保护地球不致冷却 海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量 使气温不 致过高 在冬季则能缓慢地释放热量 使气温不致过低 2 水是地球生命起源地 是组成地球生物体的主要成分 人体重量的 50 60 由水组成 儿童体内的水分更高达 80 可以说 没有水就没有生命 但地球上 的淡水资源只占地球水资源总量的 3 在这 3 的淡水中 可供直接饮用的只 有 0 5 所以说 水是人类的宝贵资源 是生命之泉 水循水循环环 拥有三个定义 定义 1 水循环是指水由地球不同的地方透过吸收太 阳带来的能量转变存在的模式到地球另一些地方 例如 地面的水份被太阳蒸发 成为空气中的水蒸汽 定义 2 在太阳能和地球表面热能的作用下 地球上的水 不断被蒸发成为水蒸气 进入大气 水蒸气遇冷又凝聚成水 在重力的作用下 以降水的形式落到地面 这个周而复始的过程 称为水循环 定义 3 水循环是指 大自然的水通过蒸发 植物蒸腾 水汽输送 降水 地表径流 下渗 地下径流等 环节 在水圈 大气圈 岩石圈 生物圈中进行连续运动的过程 这三个定义只是 从不同的角度进行描述 水循水循环环的作用 的作用 主要表现在三个方面 水是所有营养物质的介质 营 养物质的循环和水循环不可分割地联系在一起 水对物质是很好的溶剂 在生态系统中起着能量传递和利用的作用 水是地质变化的动因之一 一个地方矿质元素的流失 而另一个地方矿质元素的沉积往往要通过水循环来 完成 水循环按其发生的空间又可以分为海洋水循环 海陆间水循环 内陆水循环 因此 水循环的尺度大至全球 小至局部地区 水循环的能量来源 太阳能和重力 能 7 地球表面的地形 中国的地形种中国的地形种类类的特征的特征 高原高原特征特征 海拔在 海拔在 1000 米以上 米以上 地地势势起伏不大 但是起伏不大 但是边缘边缘陡峭 山陡峭 山峦峦起伏 凹凸不平起伏 凹凸不平 中国有四大高原 青藏高原 内蒙古高原 黄土高原 云贵高原 盆地特征 四周高 中盆地特征 四周高 中间间低 低 中国有四大盆地 准葛尔盆地 塔里木盆地 柴达木盆地 四川盆地 平原特征 海拔在平原特征 海拔在 200 米以下 表面米以下 表面宽宽广 地平 分布在大河两岸和广 地平 分布在大河两岸和濒临濒临海洋海洋 的地区 的地区 中国有三大平原 东北平原 华北平原 长江中下游平原 它们也都是重要的农耕 区 丘陵特征 海拔在丘陵特征 海拔在 200 米米 500 米之米之间间 坡度 坡度较缓较缓 主要由低矮的山地 主要由低矮的山地组组成 成 辽西丘陵 淮阳丘陵和江南丘陵 黄土高原上有黄土丘陵 山地特征 海拔在山地特征 海拔在 500 米以上 起伏很大米以上 起伏很大 坡度陡峻坡度陡峻 沟谷幽深沟谷幽深 一般多呈脉状分布 一般多呈脉状分布 我国的山地大多分布在西部 喜马拉雅山 昆仑山 唐古拉山 天山 阿尔泰山都 是著名的大山 核心概念二 太阳系中各天体按照一定的核心概念二 太阳系中各天体按照一定的规规律运律运动动 1 太阳系 太阳系太阳系 Solar System 就是我们现在所在的恒星系统 它是以太阳为中心 和所有受到太阳引力约束的天体的集合体 8 颗行星 至少 165 颗已知的卫星 和 数以亿计的太阳系小天体 太阳太阳的主要成分氢和氦 核聚变过程中 太阳要损耗一些质量而释放出大量 的能能量 使太阳发光的就是这种能量 太阳每秒钟由于核聚变而损耗的质量大 约为 400 万吨 按照这样的消耗速度 太阳在 50 亿年的漫长时间中 只消耗了 0 03 的质量 根据太阳的演化推算 太阳寿命大概在 100 亿年左右 现在的太阳 处于中年期 太阳结构及其相应的太阳活动 光球 黑子 色球 耀斑 日冕 太阳风 太阳系中地球 月球和其他星球按一定的规律运动 这些运动主要分为自转 和公转 2 恒星 行星 卫星 恒星恒星 恒星是由炽热气体组成的 是能自己发光的球状或类球状天体 由于 恒星离我们太远 不借助于特殊工具和方法 很难发现它们在天上的位置变化 因此古代人把它们认为是固定不动的星体 我们所处的太阳系的主星太阳就是 一颗恒星 需要说明的是 所有恒星的特征几乎都取决于其最初的质量 并且越是质量 大的恒星 寿命越短 主要是因为质量越大的恒星核心的压力也越高 造成燃烧 氢的速度也越快 演化是恒星都会经历的一个过程 我们可以形象的认为这是恒星的 生命周 期 大质量的恒星最终演化成黑洞 中等恒星最终演化成中子星 小恒星最终演 化成白矮星 行星 行星 传统定义 行星通常指自身不发光 环绕着恒星的天体 其公转方向常与所绕恒星的自 转方向相同 一般来说行星需具有一定质量 行星的质量要足够的大且近似于圆 球状 自身不能像恒星那样发生核聚变反应 新定义 1 必须是围绕恒星运转的天体 2 质量必须足够大 来克服固体应 力 刚体力 以达到流体静力平衡的形状 近于球体 3 必须清除轨道 附近区域 公转轨道范围内不能有比它更大的天体 我们知道在太阳系中原来被我们认为是行星的有九颗 从 2006 年开始经过 一致确定 将太阳系中的行星确定为八颗 它们分别是水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 原来被认为是行星的冥王星被剔出行星的行列 原 因是它太小 没有月亮大 行星环绕恒星的运动称为公转 行星公转的轨道具有共面性 同向性和近圆 性三大特点 所谓共面性 是指八大行星的公转轨道面几乎在同一平面上 同向 性 是指它们朝同一方向绕恒星公转 而近圆性是指它们的轨道和圆相当接近 太阳系中根据行星的特征可以将它们分为三类 分别是 类地行星 水星 金星 地球 火星 巨行星 木星 土星 远日行星 天王星 海王星 卫卫星星 卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体 或人造天体 我们这里讲的是天然天体 卫星具有三个特点 不会发光 围绕行星运转 随行星围绕恒星运转 月亮是地球的天然卫星 它可以平衡地球自转 稳定地轴 控制潮汐 可以 用来观察时间等 对于人文 它还可以想象出很多美丽的传说 3 八大行星的公转及自转 太阳系中围绕太阳旋转的有八大行星 它们的公转轨道位于同一平面内 被 称之为黄道平面 与地球赤道平面的夹角为 23 26 以地球北极为上 俯瞰 八大 行星都围绕太阳沿同一方向运动 越是靠近太阳的其公转的角速度也就越快 公 转周期也就越短 行星在绕太阳公转的同时还在进行自转 自转方向除天王星和 金星外都是和公转方向一致 自西向东 金星则相反 天王星可认为是在其公转 轨道上滚动 下面是八大行星的自转和公转周期 行星 自转周期公转周期 水星58 65 天87 9693 天 金星243 02 天224 701 天 地球0 9973 天365 325 天 火星1 026 天687 天 木星0 4135 天4332 589 天 土星0 444 天10759 5 天 天王星0 7183 天84 32 年 海王星0 6713 天164 8 年 4 日食和月食 日食 日食 月球运行至太阳与地球之间时发生 这时对地球上的部分地区来说 月球位于太阳前方 因此来自太阳的部分或全部光线被挡住 因此看起来好像是 太阳的一部分或全部消失了 日食只在朔 即月球与太阳呈现合的状态时发生 日食分为日偏食 日全食 日环食 无论是日偏食 日全食或日环食 时间都是很短的 在地球上能够看到日食 的地区也很有限 这是因为月球比较小 它的本影也比较小而短 因而本影在地 球上扫过的范围不广 时间不长 由于月球本影的平均长度 373293 公里 小于月 球与地球之间的平均距离 384400 公里 就整个地球而言 日环食发生的次数多 于日全食 天狗食月 佛教传说中 释迦摩尼十位弟子中有一位名叫 目 连 的十分孝顺母亲 但是 目连之母却生性暴戾 天上玉帝知道后 将目连之母 打下十八层地狱 变成一只恶狗 永世不得超生 目连日夜修炼 成了地藏菩萨 为救母亲 他用锡杖打开地狱门 目连之母和全部恶鬼都逃出地狱 目连之母变 成的恶狗 逃出地狱后 窜到天庭去找玉帝算账 她在天上找不到玉帝 就去追 赶太阳和月亮 想将它们吞吃了 让天上人间变成一片黑暗世界 民间就叫 天狗 吃太阳 天狗吃月亮 月食 月食 当月球运行至地球的阴影部分时 在月球和地球之间的地区会因为太 阳光被地球所遮闭 就看到月球缺了一块 此时的太阳 地球 月球恰好 或几乎 在同一条直线上 月食可以分为月偏食 月全食和半影月食三种 月食只可能发 生在农历十五前后 核心概念三 人核心概念三 人类类的生活需要各种能源 的生活需要各种能源 1 人人类类需要用燃料和需要用燃料和电电煮熟食物 取暖和运煮熟食物 取暖和运输输 人们在日常生活中会用到煤炭 石油 木材 天然气 电等来完成煮食 取暖 和运输等活动 2 电电是生活中的常用能源 是生活中的常用能源 电能是人类的常用能源 人们的生活离不开电 电灯 电视 洗衣机 微波炉 电暖器都是电器用品 3 地球能源主要来源于太阳 地球能源主要来源于太阳 太阳太阳辐辐射射对对地球的作用地球的作用 维持地表温度 是水循环的动力来源 大气运动的 动力来源 也是人类的主要使用能源的最终来源 太阳与煤 石油和天然气的形成有关 太阳与煤 石油和天然气的形成有关 植物通过光合作用吸收和储存太阳能 植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用而转变成煤 石油或天然气 是水循环和大气运动的动力来源 4 风能和水能 风风能能 wind energy 地球表面大量空气流动所产生的动能 水平气压梯度力 风风能的能的优优点点 风能为洁净的能量来源 风力发电是可再生能源 很环保 风能设施多为不 立体化设施 可保护陆地和生态 风能设施日趋进步 大量生产降低成本 在适 当地点 风力发电成本已低于发电机 风风能的缺点能的缺点 风风力力发电发电在生在生态态上的上的问题问题是可能干是可能干扰鸟类扰鸟类 如美国堪萨斯州的松鸡在风车 出现之后已渐渐消失 目前的解决方案是离岸发电 离岸发电价格较高但效率也 高 在一些地区 在一些地区 风风力力发电发电的的经济经济性不足性不足 许多地区的风力有间歇性 更糟糕的 情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日 是风力较少的时间 必须等待 压缩空气等储能技术发展 风力发电需要大量土地兴建风力发电场 才可以 生产比较多的能源 进进行行风风力力发电时发电时 风风力力发电发电机会机会发发出出庞庞大的大的噪音噪音 所以要找一些空旷的地方 来兴建 水能 水能 是指水体的动能 势能和压力能等能量资源 水能的水能的优优点点 此处主要讲水力发电 其优点是成本低 可连续再生 无污染 1 水力是可以再生的能源 能 年复一年地循环使用 而煤炭 石油 天然气都是消耗性的能源 逐年开采 剩余 的越来越少 甚至完全枯竭 2 水能用的是不花钱的燃料 发电成本低 积 累多 投资回收快 大中型水电站一般 3 5 年就可收回全部投资 3 水能没有 污染 是一种干净的能源 4 水电站一般都有防洪启溉 航运 养殖 美化环 境 旅游等综合经济效益 5 水电投资跟火电投资差不多 施工工期也并不 长 属于短期近利工程 6 操作 管理人员少 一般不到火电的三分之一人员就 足够了 7 运营成本低 效率高 8 可按需供电 9 控制洪水泛滥 建水坝 10 提供灌溉用水 11 改善河流航动 12 有关工程同时改 善该地区的交通 电力供供应和经济 特别可以发展旅游业及水产养殖 美国田 纳西河的综合发展计划 是首个大型的水利工程 带动着整体的经济发展 水能的缺点水能的缺点 水能分布受水文 气候 地貌等自然条件的限制大 水容易受到污染 也容 易被地形 气候等多方面的因素所影响 1 生态破坏 大坝以下水流侵蚀加 剧 河流的变化及对动植物的影响等 不过 这些负面影响是可预见并减小的 如水库效应 2 需筑坝移民等 基础建设投资大 搬迁任务重 3 降水季节 变化大的地区 少雨季节发电量少甚至停发电 4 下游肥沃的冲积土减少 5 中国的能源国情 1 能源的生产量不能满足能源消费需求的增长 二 能源消费结构不合 理 三 能源利用效率不高 四 对开发和利用新能源和可再生能源战略意义 认识不足 3 11 土壤成分 核心概念四 核心概念四 环环境和人境和人类类生活生活 1 地地质质灾害 灾害 定定义义 地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的 对人类生命财产 环境造成破坏和损失的地质作用 现象 如崩塌 滑坡 泥石流 地裂缝 水土流 失 土地沙漠化及沼泽化 土壤盐碱化 以及地震 火山 地热害等 地震 地震 是地球内部发生的急剧破裂产生的震波 在一定范围内引起地面振动 的现象 地震 earthquake 就是地球表层的快速振动 在古代又称为地动 地震波发源的地方 叫作震源震源 focus 震源在地面上的垂直投影 地面上离 震源最近的一点称为震中震中 它是接受振动最早的部位 震中到震源的深度叫作震震 源深度源深度 通常将震源深度小于 60 公里的叫浅源地震 深度在 60 300 公里的叫中 源地震 深度大于 300 公里的叫深源地震 对于同样大小的地震 由于震源深度 不一样 对地面造成的破坏程度也不一样 震源越浅 破坏越大 但波及范围也 越小 反之亦然 破坏性地震一般是浅源地震 如 1976 年的唐山地震的震源 深度为 12 公里 破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区 极震区往往也 就是震中所在的地区 观测点距震中的距离叫震中距震中距 震中距小于 100 公里 的地震称为地方震 在 100 1000 公里之间的地震称为近震 大于 1000 公里的地 震称为远震 其中 震中距越长的地方受到的影响和破坏越小 火山 火山 岩浆活动穿过地壳 到达地面或伴随有水气和灰渣喷出地表 形成特 殊结构和锥状形态的山体 火山火山类类型 型 有些火山在人类有史以前就喷发过 但现在已不再活动 这样的 火山称之为 死火山 不过也有的 死火山 随着地壳的变动会突然喷发 人们称 之为 休眠火山 人类有史以来 时有喷发的火山 称为 活火山 应该说明的是 这三种类型的火山之间没有严格的界限 火山的益火山的益处处 火山地质 火山地形及后火山作用的地热和温泉 肥沃火山土 壤 都带给人们相当多的益处 火山作用的另一个好处是为我们制造陆地 地球 表面大约有 71 被海水所覆盖 海底火山经年累月不断地冒出岩浆 冷凝成岩石 如此长期堆积 直到有一天岩石高出水面形成岛屿 夏威夷群岛与冰岛就是这么 形成的 至今 岛上还有活动火山不时喷出岩浆 此外 火山爆发所形成的火山 灰云层会在爆发后一段时间内影响该区阻挡太阳光 该区的平均温度亦因此下 降 科学家认为火山爆发是地球天然的气候调整机制 2 人人类类不合理活不合理活动动引起不良的引起不良的环环境境变变化 化 水土流失 水土流失 人类对土地的利用 特别是对水土资源不合理的开发和经营 使 土壤的覆盖物遭受破坏 裸露的土壤受水力冲蚀 流失量大于母质层育化成土壤 的量 土壤流失由表土流失 心土流失而至母质流失 终使岩石暴露 主要危害 主要危害 1 冲毁土地 破坏耕田 2 土壤剥蚀 肥力减退 3 生态失调 旱涝灾害频繁 4 淤积水库 堵塞河道 5 破坏土地资源 蚕食农田 威胁人 类生存 6 削减地力 加剧干旱发展 7 泥沙淤积河床 加剧洪涝灾害 8 泥 沙淤积水库 湖泊 降低其综合利用功能 9 影响航运 破坏交通安全 10 水 土流失与贫困恶性循环 同步发展 酸雨 酸雨 燃烧煤 石油 天然气 排放二氧化硫和氧化氮等酸性气体 酸雨的危 害 河湖水酸化 影响鱼类 土壤酸化 腐蚀建筑物 危及人体健康 海洋海洋污污染 染 人类改变了海洋原来的状态 使海洋生态系统遭到破坏 沙沙尘尘暴 暴 与人类活动有对应关系 人为过度放牧 滥伐森林植被 工矿交通建 设尤其是人为过度垦荒破坏地面植被 扰动地面结构 形成大面积沙漠化土地 直接加速了沙尘暴的形成和发育 荒漠化 荒漠化 人口激增对环境的压力 又包括过度樵采 过度放牧 过度开垦 矿 产资源的不合理开发 以及水资源不合理利用等人类的不当活动 水土流失水土流失 全球气候全球气候变变暖 暖 由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时 产生的二氧化碳等多种温室气体 由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光 具有高度的透过性 而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性 能强烈吸 收地面辐射中的红外线 也就是常说的 温室效应 导致全球气候变暖 全球变 暖的后果 会使全球降水量重新分配 冰川和冻土消融 海平面上升等 既危害 自然生态系统的平衡 更威胁人类的食物供应和居住环境 臭氧臭氧层层破坏 破坏 臭氧层总量