地球表层环境与地球表层系统

地球表层环境与地球表层系统第1页，共23页，2023年，2月20日，星期四第一节地球表层系统的组成第二节地球表层系统的结构及其特征第三节地球表层系统的功能第四节主要地表过程第五节人类与地球表层环境第三章地球表层环境与地球表层系统高等教育出版社高等教育电子音像出版社第2页，共23页，2023年，2月20日，星期四一、三大界

通常物质可以划分为无机物与有机物，自然界可以划分为无机界与有机界。但若用无机界与有机界来概括表达地球表层系统，似乎还不够全面。在自然地理学中，更有必要来强调一下人类的重要性。故有人提出了用人文界来表示人类在地球表层系统中的重要地位与作用，以及人类与自然环境之间的相互作用、相互影响。可以这么说，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。第一节地球表层系统的组成第3页，共23页，2023年，2月20日，星期四可以说，地球表层是由固态、液态、气态三态物质组成的。不仅三态物质相互作用，而且在一定的条件下相互转化，成为地球表层系统中物质循环、能量传递与转化的重要表现形式与表征。比如，海水蒸发变为水蒸气（吸收能量），水蒸气在空中随气流运动（物质迁移），在高山或高纬地区变为雪（释放能量）降落地表，当气候变暖时冰雪融化又变为水（吸收能量）流入海洋。在这样一个水的三态（水—水汽—冰）转化过程中，不仅完成了物质的循环（海洋—大气—高山、高纬地区—海洋），而且还完成了能量的传递（从大气吸收能量—释放能量到大气—从大气吸收能量）。二、固、液、气三态物质

第4页，共23页，2023年，2月20日，星期四第5页，共23页，2023年，2月20日，星期四地球表层环境可以划分出两个最大的环境单元：陆地和海洋。海洋面积约5.1×108km2,约占地球表面面积的70.8%，陆地面积约3.61×108km2,约占地球表面面积的29.2%。如果从系统角度考察，地球表层系统包括海洋系统、陆地系统。陆地系统又包括山地系统、盆地系统、高原系统、平原系统、丘陵系统等。海洋系统也可以划分出洋盆系统、陆坡系统、陆架系统、海沟系统、岛弧系统等。并且还可以进一步划分出不同级别不同类型的系统。三、陆地与海洋第6页，共23页，2023年，2月20日，星期四陆地和海洋是地球表层环境的两个最大的组成单元地球表层系统陆地系统海洋系统洋盆系统山地系统陆坡系统等陆架系统盆地系统等平原系统……………………第7页，共23页，2023年，2月20日，星期四一、圈层结构地球表层系统是由大气圈、水圈、生物圈、岩石圈相互作用而形成的。四大圈层相互作用与地球表层环境第二节地球表层系统的结构及其特征第8页，共23页，2023年，2月20日，星期四人在圈层中的地位

（1）人类是生物圈的一部分（位于生物圈中），但又不同于一般的生物（单独划出来）；（2）人类生存在四大圈层的交界面上，四大圈层是人类诞生与发展的基础和环境；（3）人类对四大圈层（也即对环境）均有着重要的作用与影响；（4）四大圈层之间及其与人类相互作用、相互影响，构成了地球表层环境（系统）。地球表层环境（系统）与四大圈层之间不是包含和被包含的关系。第9页，共23页，2023年，2月20日，星期四二、结构特征结构特征垂直分层水平分异立体交叉多级嵌套第10页，共23页，2023年，2月20日，星期四1.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.立体交叉组成地球表层环境的岩石圈、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.多级嵌套不同空间尺度的环境系统在空间上是相互交叉、叠置，并且相互联系、相互作用的。因此是多级嵌套。第11页，共23页，2023年，2月20日，星期四第三节地球表层系统的功能第12页，共23页，2023年，2月20日，星期四

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。系统的结构决定了系统的功能。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。一、物质传输、能量流动和信息传递

第13页，共23页，2023年，2月20日，星期四研究表明，尽管在地质历史上地球的环境曾经发生过一些不同时空尺度的变化，甚至还包括一些突变和灾变事件，但是地表的平均温度却保持相对的稳定。温度的波动始终大都围绕一个相对稳定的值上下波动。长期保持在15oC左右。原因在于，地球表层系统具有自我调节的功能。二、地球表层系统的自我调节功能地球生态系统地球表层系统的自我调节功能来自于哪里呢？第14页，共23页，2023年，2月20日，星期四尽管宇宙中有亿万颗星星，绕着太阳运动的行星也不只地球一个。但到目前为止，只发现地球上存在着生命，居住着人类。岩石圈、水圈、大气圈的相互作用、相互耦合产生了生命，生物圈与岩石圈、水圈、大气圈的相互作用、相互耦合诞生了人类。岩石圈、水圈、大气圈和生物圈，都不具备单独支撑生命进化、人类生存和社会发展的功能，只有四个圈层相互作用形成的地球表层系统才具有支撑人类诞生和演化的功能。这是地球表层环境整体性的最好说明，也是地球表层系统不同于其他系统的地方所在。三、支撑生命演化和人类生存的功能第15页，共23页，2023年，2月20日，星期四圈层相互作用与生命、人类第16页，共23页，2023年，2月20日，星期四地球表层进行着的作用和变化过程，叫做地表过程。从系统流的角度，可以划分为物质流动、能量流动、信息流动等过程。如果从作用和过程的性质来看，则可以概括为物理过程、化学过程、生物过程和人类过程，他们之间是相互联系相互影响的。第四节主要的地表过程第17页，共23页，2023年，2月20日，星期四一、物理过程物理过程是指物理性质或者状态发生变化的地表过程。二、化学过程化学过程是指化学组成和性质发生变化的地表过程。三、生物过程生物过程是指由生物引发的物理性质或者状态以及化学组成和性质发生变化的地表过程。四、人类过程随着社会的进步、科技生产力的提高，人类对地球表层环境的作用与影响越来越大。人类过程已经成为一种越来越重要、越来越不可忽视的地表过程。人类过程是指由人类活动引发的使地球表层环境的组成、结构、特征和性质发生变化的过程。第18页，共23页，2023年，2月20日，星期四第五节人类与地球表层环境

地球表层环境的演化与人类的诞生地球表层环境的区域分异与三大人种的形成地球表层环境对人口分布的影响地球表层元素组成与人体健康自然灾害对人类的影响地球表层环境对社会发展的影响一、地球表层环境对人类的作用与影响第19页，共23页，2023年，2月20日，星期四我国人口密度的东西差异(刘南威：《综合自然地理学》)第20