自然地理学课件

自然地理学

绪论自然地理学的研究对象和分科自然地理学的任务自然地理学与其他学科的关系一，自然地理学的研究对象和分科（一）自然地理学的研究对象自然地理学是研究地球表层包括天然的和人为的自然地理环境，它具有一定的组分和结构，分布于地球表层并构成一个地理圈。天然的—只受人类间接或轻微自然地理环境影响。人为的—受人类直接影响和长期作用。

组分和结构：由地貌、气候、水体、土壤和生物等组分（要素）相互联系和相互作用，通过物质和能量循环交换构成一个完整、有序的自然地理系统。地理圈:该系统在空间上具有一定的厚度，构成一个完整的地理圈（实际上包括岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈和生物圈）。（二）自然地理学的分科主要涉及两个层次:一是研究自然地理各组成要素，称为部门自然地理，包括地质地貌学、气候学、水文学、土壤地理学和生物地理学；二是研究自然地理环境的整体特征，称为综合自然地理。返回二，自然地理学的任务1）研究各自然地理要素的特征、形成机制和发展规律。2）研究各要素间物质和能量转化的动态过程和变化规律。3）研究自然地理环境的空间分异规律。4）参与自然条件和自然资源的评价。5）研究人为环境的变化、发展，寻求开发利用和整治的途径。返回三，自然地理学与其他学科的关系1）与地质科学的关系2）与生物学的关系3）与环境科学的关系第一章地球第一节地球在宇宙中的位置一.宇宙和天体（一）宇宙宇宙：是一个永恒的物质世界，它包含无数的天体和极其广阔的空间。即空间上无边无际、时间上无始无终。1，宇宙的起源——宇宙大爆炸宇宙大爆炸是由爱德华.哈勃和伽莫夫提出宇宙大爆炸发生于约150亿年前目前已知的宇宙空间半径约130光年（每光年96400×108Km）2.天体的类型：恒星、行星、卫星、流星、彗星、星云等。行星恒星卫星流星彗星星云3.天体的运动及星系：

天体的运动是宇宙中最具规律性的运动，这种规律性运动便构成不同形态、不同级别的星系。总星系恒星系恒星1500亿个行星10亿多个卫星（二）地球的宇宙环境1，银河系是总星系中10亿多个恒星系的一个2，太阳和太阳系

是银河系中1500亿个恒星中的一个，太阳和环绕其8个行星构成太阳系。水星金星地球火星木星土星天王星海王星3，地月系统

地球、卫星与人造地球卫星第二节地球的形状与大小一，地球的形状及其地理意义1.地球形状的认识过程圆球形（第一级近似）旋转椭球体（第二级近似）大地水准体（第三级近似）

“梨”形（最高级）从太空中观察的地球模拟固体地球的形状2.地球形状的物理意义球形地球的不同纬度因正午太阳高度角不同,所接受的太阳辐射不同,从而造成地球上热量及其相关的自然现象的地带性分布.二,地球的大小及其地理意义1.地球的大小赤道半径（a）：6378.137Km两极半径（c）：6356.752Km扁率（f）：1：289，257，2220102.地球的其他数据地球表面积：51000万平方Km（海洋占70.8%，陆地占29.2%）陆地最高点：8846.27m（珠穆朗玛峰）海洋最深点：-11034.38m（马利亚纳海沟）3.地球大小的地理意义

地球的质量与大气圈的形成.第三节地球的运动一,地球的自转及其地理意义1.地球的自转自转:地球绕地轴旋转.方向周期速度地球自转的方向:

自西向东周期:恒星日与太阳日的比较

参照物时间旋转角度

恒星日恒星23时56分4秒360º太阳日太阳24时360º59´自转的速度角速度:单位时间内扫过的角度线速度:单位时间内扫过的弧长2.地球自转的地理意义1)地球自转决定昼夜更替,并使地表各种过程具有昼夜节奏.昼半球夜半球昏线晨线太阳平行光线2)地球的自转使在其上作水平运动的物体发生偏离,北半球偏右,南半球偏左.3)地球自转造成同一时刻.不同经线上具有不同的地方时间.4)月球和太阳的引力使地球发生弹性变形.5)地球的整体自转运动与地球局部运动有密切关系.二.地球的公转及其地理意义1.地球的公转公转:地球绕太阳的运动方向速度*四季的形成第四节地球的圈层构造一，地球圈层的分化1)46~38亿年前，地球是由C、O、Si、K、Na、Mg、Fe、Ni等元素以各种物态（气、液、固）出现的接近均质的物体。2）重力作用导致物质和物态的分离，由外向内逐渐形成大气圈（C、O、N）、水圈（H、O）和固体地球（Si、K、Na、Ca、Mg、Fe、Ni）。3）地热和重力作用也逐步使固体地球分异形成地壳、地幔和地核。地壳：O、Si、K、Na，密度2.65，刚性。地幔：Si、Ca、Mg，密度2.95，刚性和塑性。地核：Fe、Ni，密度13左右，刚性和塑性。二，地球的内部构造根据地震波的传播速度，地球内部存在着两个不连续面，即莫霍面（33Km深）和古登堡面（2900Km深），据此将地球分为地壳、地幔和地核。（一）地壳根据地壳的组成和结构特点，可分为：1）大陆地壳（陆壳）平均厚度35Km，最大65Km，上部成分以O、Si、Al、K、Na为主，成分与花岗岩相似，称花岗岩质层或硅铝层。下部以O、Si、Al、Fe、Mg、Ca为主，成分与玄武岩相似，称玄武岩质层或硅镁层。2）大洋地壳（洋壳）平均厚度5~6Km，为玄武岩质层或硅镁层。（二）地幔介于莫霍面与古登堡面之间（35~2900Km）大约在1000Km深处分为上地幔和下地幔。1）上地幔深35~1000Km，由O、Si、Fe、Mg为主的橄榄岩质岩石构成。大约在60~250Km深度间，物质多呈塑性状态，称为软流圈。一般认为是岩浆的发源地。2）下地幔深1000~2900Km，由O、Si、Fe、Mg为主的橄榄岩质岩石构成。密度较大。（三）地核古登堡面以下至地心，由Fe、Ni等致密物质组成。三，地球的外部构造（一）大气圈自地表向上至10000Km高度，主要成分为N（78%）和O（21%），其次为Ar、CO2和水蒸汽。（二）水圈主体是世界大洋（71%），陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等构成。

（三）生物圈生物圈是地球生物及其分布范围所构成的一个极其特殊、极其重要的圈层，它与大气圈、水圈和岩石圈相互渗透。一，海陆分布地球表面明显分为海洋和陆地两部分。

海洋面积占地球表面积的71%，连续广阔的海洋称为世界大洋，其主体有太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋（即四大洋）。

陆地面积占地球表面积的29%，其主体有欧亚大陆、非洲大陆、北美大陆、南美大陆、南极大陆、澳大利亚大陆（即七大洲）二，海陆起伏曲线第二节地球表面的基本形态和特征三，岛屿大陆岛：位于大陆附近并在地质构造岛屿上与大陆有密切联系。火山岛：海底火山喷发引起海洋岛珊瑚岛：由珊瑚礁构成的。四，地球表面的基本特征1，太阳辐射集中于地表，太阳能的转化也主要在地表进行。2，固态、液态、气态物质同时并存于地表。3，地球表面具有其特有的、由其本身发展形成的物质和现象。4，相互渗透的地表个圈层之间，进行着复杂的物质和能量交换和循环。5，地球表面存在着复杂的内部分异，即纬向和非纬向。6，地球表面是人类社会发生、发展的环境。构造运动与地质构造大地构造学说火山与地震第一节构造运动与地质构造一，构造运动的特点与基本方式（一）构造运动的一般特点构造运动：由地球内力引起的地壳机械运动。它导致地壳发生变形和变位，形成各种地质构造，并常常造成岩浆活动和变质作用。一般特点：普遍性、永恒性、方向性、非均速性、幅度与规模差异性。（二）构造运动的基本形式1，水平运动：地块沿大地水准面切线方向的运动。常见的有分离和汇聚。如：非洲大陆与南美洲大陆的水平分离。2，垂直运动：即升降运动。如：深沪湾的升降运动等。二，构造运动与岩相、建造和地层接触关系（构造运动的主要证据）（一）岩相岩相：沉积物质和沉积环境的总合。有海相、陆相和过渡相。海侵层序：岩相从陆相逐渐变为海相，沉积物自下而上由粗变细。保存较为完好。——地壳下降海退层序：岩相从海相逐渐变为陆相，沉积物自下而上由细变粗。往往缺失部分地层。——地壳上升（二）沉积建造沉积建造：特定的构造运动阶段所形成的一套特殊的沉积岩组合。如：复理石建造——地槽回返初期的产物；磨拉石建造——地槽回返后期的产物。（三）岩层的接触关系1，整合：新老地层产状一致且相互平行，之间无缺失地层。2，平行不整合：新老地层产状一致且大致平行，之间缺失部分地层。3，角度不整合：新老地层产状不一致，之间缺失部分地层。4，侵入接触：侵入体与围岩之间的接触关系。靠近侵入体一侧常见捕虏体。5，侵入体的沉积接触：以侵入体为基底的沉积接触关系。三，地质构造（一）水平构造：虽经垂直运动，但未发生褶皱，岩层产状仍保持水平或近水平。（二）倾斜构造：岩层经构造运动后，与水平面形成一定交角。可以是褶皱（翼）或差异性断层造成的。

岩层产状的三要素：走向——倾斜岩层在水平面上的延伸方向。倾向——岩层的倾斜方向。倾角——岩层的层面与水平面的交角。（三）褶皱构造褶皱：岩层在侧向压应力的作用下产生弯曲。单个弯曲称褶曲，基本形式有：背斜和向斜。褶皱要素：核、翼、轴面、枢纽等。褶皱主要类型：根据轴面和两翼地层产状：直立褶曲，倾斜褶曲，倒转褶曲，平卧褶曲；根据枢纽产状：水平枢纽，倾伏枢纽等。（四）断裂构造断裂：岩石受力后发生破裂，导致岩层的连续性遭到破坏。基本形式有：节理和断层。节理：岩石受力后发生破裂，但岩块未发生明显的位移。常见有垂直节理、X节理。断层：岩石受力后发生破裂，但岩块发生明显的位移。是断层面与水平面的交线。

断层要素：断层面、断层线、断盘和断距。断层类型：根据两盘相对运动特点分为：

正断层——上盘相对下降。

逆断层——上盘相对上升。（断层面倾角大于40度为冲断层，小于25度为逆掩断层）

平移断层——两盘沿水平方向相对位移。断层组合：地垒与地堑，叠瓦式构造。返回第二节大地构造学说一，板块构造学说（一）大陆漂移说1915年由魏格纳提出。1950年古地磁提供资料得以证实。（二）海底扩张说1960年由迪茨和赫斯提出。要点：1）地幔物质对流是大陆漂移的主要动力。2）海岭为对流上升区，海沟为下降区。3）海底岩石年龄仅有2~3亿年。4）地球的体积基本恒定，海盆面积不变。（三）板块构造学说20世纪60年代后期，由勒比雄等人提出主要立论依据：1，岩石圈划分为六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。2，上地幔的物质对流是板块运动的原动力3，根据板块运动的性质，板块边界有三种类型：

扩张型（生长）边界：如洋脊裂谷带。

俯冲型：如环太平洋海沟汇聚型（消亡）边界岛弧带。碰撞型：如地中海——喜马拉雅山脉带（地缝合线边界）。

转换断层（次生）边界：横切洋脊的转换断层构成的次一级板块边界。二，地槽——地台学说

地槽区：地壳运动最强烈的地带。早期以下降为主，形成狭长带状的凹陷海盆并接受巨厚的碎屑沉积；晚期回返上升形成褶皱山系并伴有大规模的岩浆活动。

地台区：地壳相对稳定的区域。三，地质力学地球自转及其角速度的变化引起的地壳水平运动。返回第三节火山与地震一，火山（一）火山的类型与分布火山喷发：岩浆喷出地表的自然现象。它是地球内部物质和能量快速猛烈释放的一种形式。裂隙式：多见大洋裂谷。类型宁静式：只喷发熔岩，无火山碎屑。中心式中间型：爆炸式：喷发时具有猛烈爆炸现象，以火山碎屑为主。火山分布：分布于大小板块的边界上。主要有：大洋裂谷火山带；环太平洋火山带；地中海——印尼火山带。（二）火山地貌二，地震地震：大地快速震动的自然现象。是地壳运动的一种特殊形式。地震要素：

震源：指地震发生的位置。

震中：震源在地面的垂直投影。观测点到震中的距离为震中距。

震源深度：震中到震源的铅直距离。小于70Km为浅源地震；70~100Km为中源地震；大于100Km为深源地震。

震级：表示地震本身大小的等级。

烈度：地震对地面和建筑物的破坏程度。

地震分布：1）环太平洋地震活动带。2）地中海——喜马拉雅地震带。3）大洋中脊地震带。4）东非裂谷地震带。第一节地球水循环与水量平衡

一,地球上水的分布水圈:由海洋.河流.湖泊.沼泽.地下水.大气水.和冰川组成.水的分布:海洋约占97%.陆地水约占3%.(河流占总水量的十万分之七.二,水循环与水量平衡(一)水循环及其类型水循环:地球上的水在太阳辐射能和地心引力的作用下,产生蒸发.水气输送.凝结降水.地表及地下径流等基本环节的周而复始变化现象.类型:大循环和小循环(二)水量平衡水量平衡原理:依据质量守恒定律,全球或任一地区.任一时段水分的收入量与支出量之差.必等于其蓄水变量.通用水量平衡方程:Q-I=⊿S即(P+R表入+R下入+q)-(E+R表出+R下出)=S2-S1

P+R表入+R下入-E-R表出-R下出)=S2-S1水量平衡三要素:

降水量P.蒸发量E.径流量R.第二节海洋起源与海水物理化学性质一，世界大洋及其区分海洋的基本形态单元大洋海它是海洋的主体，且远离大陆。面积约占整个海洋面积的89%，水深一般超过3000m以上。具有独立的潮波系统和海流系统，水色深，透明度大。靠近大陆、或受大陆包围，位于大洋边缘的水域。以狭窄的海峡与大洋相连的称为海，以岛链与大洋相连的称为海湾，水深一般在3000m以下。潮汐从大洋传来，水色低，透明度小。可分为：边缘海、陆间海和内陆海（一）海洋的划分及其特征（二）全球海洋的地理分布1.世界海洋的分布2，海及其分类内海，边缘海，外海，岛间海。二，海水的组成（一）海水的化学成分

海水化学组成的恒定性特点。（二）海水的盐度和氯度盐度的定义：S‰。氯度：Cl‰。盐度与氯度的关系：盐度=0.03+1.805×氯度盐度的地理分布：以副热带海区为中心分别向赤道和两极海区逐渐递减，呈马鞍形分布，且具有纬度地带性。三，海水的温度、密度和透明度第三节海水的运动

一，潮汐与潮流（一）潮汐现象与引潮力潮汐现象：由引潮力引起的海面周期性升降现象。涨潮与落潮。高潮与低潮。潮差。大潮与小潮。引潮力：地球上的任何一点，同时受到月球、太阳的引力作用和地球绕地月共同质心运动所获得的惯性离心力的作用，这两个力的合力即为引潮力。潮汐类型：半日潮、混合潮、全日潮（二）潮流潮流：伴随潮汐现象而产生的海水大规模周期性的水平运动。潮流对自然地理环境产生着重要的影潮流类型：

回转流：在外海和开阔的海区，潮流受地转偏向力和大洋潮波的影响形成回转流。是潮流最普遍的形式。往复流：在近岸海峡和海湾，潮流受地形的影响形成往复流。在特殊的喇叭形海湾或河口，往往形成怒潮。二，海洋中的波浪（一）波浪及其类型波浪：海水质点以其原有的平衡位置为中心，在垂直方向上作周期性圆周运动现象。

风浪：风的切应力作用。波浪类型

海啸：地震或风暴引起的。

气压波：气压突然变化引起的。波浪的变形和破碎：深水区—浅水区—近岸区

（二）波浪的折射及其对近岸的作用波浪折射：波浪在向浅水区和近岸区传播过程中，若波向线与岸线或等深线不垂直，那么波向线将逐渐发生偏转，趋于与岸线或等深线相垂直。波浪对海岸的作用：波浪折射比如导致波能在岬角产生辐聚并对其产生侵蚀作用；在海湾和产生辐散并对其产生堆积作用。

洋流分类暖流寒流风海流密度流补偿流性质成因三、洋流（一）洋流的分类与成因洋流（海流）：海水稳定地从一个海区水平地或垂直地向另一海区大规模的运动现象。1.风海流概念：是在风的切应力为主的作用下而产生的一种稳定海流。它是洋流最普遍、最重要的类型之一。形成：风海流是在风的切应力为主，并兼有地转偏向力和海底摩擦力共同作用下形成的。根据“艾克曼漂流理论”，深海风海流主要受风的切应力和地转偏向力的作用，表面洋流的流向理论上为两个合力的方向。【北半球偏向风向之右（南半球偏左）45°】。研究表明，风海流由深海向浅海流动，流向与风向的交角在45-0°之间变化，即受越来越强的海底摩擦力的作用。太平洋··海水质点风的切应力地转偏向力表面流流向海底摩擦力风海流的形成理论图示南北半球盛行风所形成的风海流

2.密度流概念：由于海水的密度分布不均，海水在水平压强梯度力为主，并兼有地转偏向力的作用下产生的海流（热盐环流）。形成：当等压面倾斜时如图（a），垂直于等压面的压强梯度力分解成垂直水平面D1和平行水平面D2，D1与重力方向相反，故被取消了。D2就是梯度流产生的原动力。梯度流一旦产生，地转偏向力便立即对海流产生作用。海峡或运河密度流直布罗陀海峡地中海底层海水流向大西洋苏伊士运河红海海底层海水流向地中海曼德海峡红海海底层海水流向印度洋霍尔木兹海峡波斯湾海底层海水流向印度洋梯度流的主要表现地域3.补偿流

由于风海流或密度流的流动,使洋流流出的海区海水减少，相邻海区的海水便会自动流入进行补充，这样形成的洋流叫做补偿流。补偿流有水平的,也有垂直的。垂直补偿流又分为上升流和下降流两种。在太平洋和大西洋的东海岸如加利福尼亚、秘鲁、西北非洲海岸都有上升流，它把含营养盐丰富的次表水带至海面，为海洋生物的生长和繁殖提供了条件。如：秘鲁渔场的形成,就是得益于附近海区盛行的上升流。冷海水上泛，将深处的磷酸盐、硅酸盐带到表层，给浮游生物提供丰富的养料，浮游生物又是鱼类的饵料。海区补偿流离岸风北太平洋东岸加利福尼亚寒流东北信风南太平洋东岸秘鲁寒流东南信风北大西洋东岸加那利寒流东北信风南大西洋东岸本格拉寒流东南信风南印度洋东岸西澳大利亚寒流东南信风补偿流的分布地域（二）大洋表层形成模式1.大洋表层洋流模式40o0o60o90oN90oS40o60o30o30o40o0o60o90oN90oS40o60o30o30o

大洋表层洋流模式：主要是由稳定的盛行风引起的风海流。环流由于海陆分布不均，气压带被割裂成几个不连续的气压中心。因而，由风引起的海流只能成为围绕高压中心的环流。在北半球，绕副热带高压而流动的，为一顺时针方向的环流；绕副极地低压（中纬度低压）流动的，为一逆时针方向环流。副极地低压与极地高压基本上呈带状，那里的海流与纬圈平行。在南半球，与副热带高压区相应的环流为逆时针方向。副极地低压与极地高压基本上呈带状，那里的海流与纬圈平行。因此，与北半球相应的那个气旋（顺时针方向）环流便不存在。2.世界大洋表层洋流的分布

大洋表层洋流的分布规律：1）南北半球低纬海区形成反气旋式环流，大陆东岸海区为暖流，大陆西岸海区为寒流。2）北半球高纬海区形成气旋式环流，大陆东岸海区为寒流，大陆西岸海区为暖流。3）南半球高纬海区不形成气旋式环流，而是被强大的西风漂流所代替。4）北印度洋形成特殊的季风漂流，冬季形成东北季风漂流；夏季形成西南季风漂流。5）在极地东风作用下，南极形成一个独特的绕极西向环流。学习时应注意以大陆为中心来考虑大陆不同纬度的东西两岸洋流的分布特征和规律3.大洋垂直环流

大洋表层的环流，势必出现某海区深层减水或增水。根据海水的连续性，必然出现上升流和下降流，从而形成垂直环流。1）信风和赤道逆流区，2）大洋西部暖流区，3）副热带高压区，4）大洋东部寒流区，5）极地区

综上所述，全球大洋的洋流是由表层环流和垂直环流所构成的统一的环流体系。一般在正常年份，大洋系统遵循着稳定的环流模式，从而形成沿岸稳定的气候特征。但在某些年份也会出现环流异常，最为典型的事发生在赤道以南太平洋东岸的“厄尔尼诺”现象和“拉尼娜”现象。

一，七万年来的海平面变化二，近百年的海平面变化三，21世纪海平面上升预测第四节海平面变化第五节海洋资源和海洋环境保护海洋资源的概念

狭义上，是指在海水中生存的生物，溶解与海水中的化学元素和淡水，海水中所蕴藏的能量以及海底的矿产资源。广义上除了指上述的物质与能流量外，还包括港湾、航线、水产养殖空间、海洋上空的风、海底地热、海洋景观、海洋空间以及海洋的纳污能力等。根据上述概念，本节重点介绍海洋生物资源、海洋矿产资源、海洋能资源、海洋化学资源和海洋空间资源等。(一)海洋生物资源分类和储量分类：按海洋利用的类型分为水产资源、观赏资源、工业资源、药用资源和生物遗传基因功能资源。水产资源包括鱼类、贝类、甲克类、头足类、哺乳类和藻类等。其中鱼类是最重要的一类。储量和开发潜力：据估计，全球海洋初级生产力每年达1350亿吨的有机碳，海洋生物的蕴藏量约342亿吨，海洋动物325亿吨，而陆地上的动物还不足100亿吨。到目前为止，海洋生物资源被开发的仅是一小部分，科学家以有机碳计算的目前开发水平仅达到海洋初级生产力的0.03%。这表明海洋生物资源储量丰富，开发海洋生物资源的潜力难以估量。

一、海洋生物资源与人类渔业开发（二）世界渔场的分布与海洋渔业开发

（三）海洋渔业中的过量捕捞问题部分经济鱼类的捕捞量大大超过了该类群体的自然生长量，渔产品的数量和质量下降，许多近海渔场的资源趋向枯竭，各国对大洋渔业资源的争夺加剧，海洋生物资源的多样化受到严重的威胁。据统计，截止1999年，已有近1/4的海洋资源被消耗，近50%的渔储量被开发至其生物极限水平而濒临耗尽。接近75%的主要鱼类资源已被充分或过量捕捞。据估计，全世界的渔船捕获能力超过鱼类资源的承受能力30%～40%。(四)海洋水产增养殖与海洋开发前景

海洋渔业发展非常迅速，而其中海洋水产养殖发展最快。平均每年增长10%。

全世界养殖的贝类有近100种，主要由牡蛎、扇贝、蛤子、鲍鱼等。养殖的鱼类目前约100种，养殖对虾近30种，世界虾类养殖产量80%集中在中国和东南亚一带。世界藻类养殖的主要产品有海带、紫菜、裙带菜、江篱、石花菜、麒麟菜等。

目前世界海洋捕捞和养殖的范围只占大洋面积的10%，绝大多数海域尚未开发。世界渔获量的90%来自于大陆架浅海区，各国对大洋和深海鱼类捕捞甚少。在各大洋中，南大洋是世界上尚未开发的最大海洋生物资源基地。大洋性和深海生物资源的开发应该是今后海洋生物资源开发的主要方向。二、海洋矿物资源的开发(一)海洋矿物资源的种类与储量

在地球上发现的100余种元素中，有80多种存在于海洋中。其中能直接开发利用的有60多种。在近岸带，广泛分布着滨海砂是重要的建筑材料，其中也蕴含有丰富的贵重金属和稀有金属矿物。目前世界已探明的有工业价值的滨海矿有20多种。滨海砂矿是未来增加矿产储量的最大潜在资源之一。在深海洋底的锰结核有以锰为主的30多种元素构成，是公认的具有开发价值的矿产资源，它们不连续地分布在水深2000～6000m的大洋底部，主要集中在北太平洋，号称地球上最大的“金属资源库”。

（二）世界海底油气资源的分布与开发

石油是一种重要的矿产资源，被称为“工业的血液”。据估计，全世界石油有限储量约10x1012t，可采储量3000x108t，其中海上可采储量约1350x108t

，已探明的海上石油储量为400x108t，天然气为30x104m3

。全世界100多个国家和地区从事海上石油开发，至今已发现数百个海底油气田，产石油超过9x108t，占世界石油产量的1/3。海洋天然气产量达4420多亿m3

。从地区分布上看，世界海上油气资源储量主要集中在波斯湾、北海、几内亚湾、墨西哥湾、加利福尼亚沿岸海域等几个地区。这些地区的油气资源总储量占全部海上探明储量的80％。未探明的油气区主要集中在北极地区、南极地区、非洲、南美洲和澳大利亚周围海域。

（一）海洋能资源的种类及其开发潜力

海洋能是指海洋的自然能量（动能、势能和热能），包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐度差能等海洋能资源属可再生资源，是人类取之不竭的“能源宝库”，成为21世纪地球能源开发的重要领域。目前，具有商业开发价值的是潮汐能和波能。三、海洋能资源开发（二）海洋潮汐能开发在目前的技术下，只有潮差超过3m的地方才具有开发的意义。全世界潮差超过3m的地方约有23处，主要分布在浅海港湾与河口处。我国正在运行发电的潮汐电站共有8座：浙江乐清湾的江厦潮汐试验电站、海山潮汐电站、沙山潮汐电站，山东乳山县的白沙口潮汐电站，浙江象山县岳浦潮汐电站，江苏太仓县浏河潮汐电站，广西饮州湾果子山潮汐电站，福建平潭县幸福洋潮汐电站等。以上8座潮汐电站总装机容量为6000kW，年发电量1000万余千瓦时。我国潮汐发电量，仅次于法国、加拿大，居世界第三位。（三）海洋波能开发目前世界上有许多国家，包括日本，英国，美国，中国等都在研究波能发电。我国波能发电研究成绩也很显著。20世纪70年代以来，上海、青岛、广州和北京的五六家研究单位开展了此项研究。用于航标灯的波力发电装置也已投入批量生产。向海岛供电的岸式波力电站也在试验之中。四、海洋水及其化学资源开发（一）海洋水资源及其开发

1.海水的直接利用指用海水代替淡水作工业用水（主要包括冷却、洗涤等）、农业用水（主要包括海水养殖等）、商业和城市生活用水（主要包括冲厕、消防、浴池、游泳等），缓解沿海地区淡水资源的短缺矛盾。

2.海水的淡化利用

海水淡化是20世纪50年代后期才迅速发展起来的，现在已成为具有相当规模的重要工业部门。世界海水淡化能力的55%分布在中东；其次是美国，占14.6%；欧洲和亚洲其他地区分别占11.4%和7.9%。（二）海水中的化学资源开发海水淡化工厂制盐工业盐碱工业氯有关工业原子能发电厂水钾工业钾盐溴工业溴有关工业海水浓盐水镁工业烧结镁烧碱有关工业氯碱有关工业海水资源的综合开发图海洋水中含有80多种元素，各类溶解盐约48000万亿t。目前，海水资源的综合开发利用已经成为一个发展趋势。五、海洋空间资源的开发与海洋运输业（一）海洋空间资源利用方式现代海洋空间开发是指为了发展生产和改善生活的需要，把海上、海中、海底和海岸带的空间用作交通、生产、储藏、军事和娱乐场所的海洋开发活动。（二）世界海运业发展现状

海洋运输是海洋空间资源开发的传统领域，同时也是现代海洋产业中的支柱产业。目前国际贸易运输量（以吨计）70%左右和货运周转量（以吨千米计）的90%以上都是通过海洋航运完成的。

20世纪60年代至70年代之间，是世界商船队快速发展的时期。近年来，这种增长趋势有所减缓，在20世纪90年代最后几年里，其增长速度保持在1.3%~2.3%，且逐年下降。目前，世界航运业发展的一个重要趋势就是集装箱运输规模的迅速扩大。六、海洋污染与环境保护（一）海洋污染及其危害海洋污染的特点：污染源多、持续性强、危害大、扩散范围广和控制难度大。海洋污染的主要来源：陆源与海岸带开发污染、大陆架钻探与深海采矿、海洋倾废、船源污染以及大气污染等。种类石油污染是海洋污染中的一个重要方面。全世界进入海洋的石油污染多达三四百万吨重金属污染全世界每年进入海洋的汞约10×104t,铜约25×104t，铝约30×104t，锌约

390×104t固体废物污染有些是通过江河自然排入的，有的是人们在海上或海滨活动中无意丢弃的，有些是专门用船只把垃圾从陆地运往海上的有机物污染与赤潮是近岸最普遍的污染现象。有机物分解后使海水出现富营养化，加快了海水中某些海藻的生长，从而导致赤潮产生放射性污染源于大量向海洋中倾泄核废料、核潜艇的海上失事等海洋放射性污染破坏了海洋的生态系统海洋污染种类有机物污染引起的赤潮石油污染工厂排污污染海洋污染调查与监测是通过定期测定海洋环境中各种污染物的浓度及其他指标，获得全面、系统、长期的资料，掌握海洋污染状况及其变化趋势，使得当海水或特定生物体内污染物浓度超过“标准”时发出警报。海洋污染监测的载体一般分为水质监测、底质监测和生物监测。海洋调查与监测的常用的方法有现场取样和室内分析。20世纪70年代初，遥感技术开始应用于海洋污染监测。（二）海洋污染调查与海洋监测（三）国际社会保护海洋环境的努力《联合国海洋法公约》关于海洋环境保护的义务：沿海国家有权在其领海范围内采用本国的环境保护标准并实施海洋污染控制；沿海国家在其专属经济区内有义务预防、控制源于其管辖区的各种污染。对于外国船只的海洋污染行为，沿海国家不能按其本国法律，而应遵守《公约》或其他国际法规则予以约束。船舶注册国有义务依本国法律约束其注册船只在任何海域所造成的海洋污染行为，即使这些船只处于本国主权管辖范围以外或公海区域。外国船只进入的港口国家，可以采用本国或其他可应用的国际法约束进入船只的污染行为。国际海底区域的开发活动的环境影响由国际海底管理局（ISA）来进行评价。由开发商或合同者所在国负责其产生的环境损害。自1982年的《公约》出台以来，国际社会在海洋环境保护方面取得了许多重要进展。特别是关于不同来源的海洋污染预防措施，或以法律捆绑协议或以行动纲领等形式，极大地推动了海洋环境保护事业。

一，河流、水系和流域的基本概念

（一）河流河流：地表水在重力的作用下，沿地表线状洼地形成经常性或周期性的水流。河流分段：单一的一条河流自河源至河口，一般可分为三段：上游、中游和下游。各段的河床几水流特征差别较大。河流纵断面：平行河流水流方向下切的假想面与河床底部的交线。

一般可分为四种类型：A直线形，B下落形，C折线形，D平滑下凹形。河流纵断面可以很好地反映河流的比降（单位河长的落差）。河流横断面：垂直于河流水流方向下切的假想面与河流的交线。对于计算流量具有重要意义。

（二）水系

水系：在地表一定的集水区域内，大大小小的河流和湖泊构成脉络相通的系统。一个水系往往有一条干流和若干条各级支流组成。水系类型：扇状水系、羽状水系、树枝状水系、格子状水系、平行状水系等。

（三）流域流域：水系分水线所包围的集水区域。流域的面积、形态、坡度和坡向直接影响河流的产流和汇流过程。二，水情要素

（一）水位水位：河流中某一标准基面或测站基面上的水面高度。标准基面为该河流河口处的海平面；测站基面为某水文站测点最枯水位以下0.5-1m处。水位变化：河流水位因降水和融水等因素的影响，产生日变化、季节变化和年际变化。常用水位过程线表示。（二）流速流速：水质点在单位时间内移动的距离。流速的测量：1）采用水文流速仪进行实测。2）利用水力学公式进行计算。即薛齐公式。其辅助公式有：满宁公式（我国常用）和巴普诺夫斯基公式。主要参数：c-薛齐常数，R-水力半径，I-比降，n-河槽糙率系数（三）流量流量：单位时间内通过某一过水断面的水量。流量的推求：应用水位-流量关系曲线推求流量。三，河川径流

（一）径流的形成和集流过程1，停蓄阶段

①植物截流，②下渗，③填洼——此阶段地表尚未产生径流，对于径流的形成而言，它是一个水量的耗损过程。2，漫流阶段在满足停蓄阶段所需的水量后，随着降水的持续进行，多余的水量便沿地表天然坡向流动形成坡面漫流。坡面漫流可以片流、沟流和壤中流三种形式流动并直接汇入各级河槽中。

3，河槽集流阶段漫流进入各级支流后，沿河网向出口断面汇集的过程。河槽集流过程中的河岸双向调节作用：

涨水——河水补给河岸地下水。

退水——河岸地下水补给河水。（二）径流计量单位1，流量：Q=AV2，径流总量：W=QT3，径流模数：M=Q/F——流域产流率。4，径流深度：y=W/F5，径流变率：K=M1/M0=Q1/Q0=y1/y06，径流系数：α=y/x——径流转化率。（三）径流的变化1，年径流量和正常径流量的概念年径流量：一个年度内通过河流某断面的水量，称为该断面以上流域的年径流量。正常径流量：河流的多年平均径流量，当统计的实测资料年数无限大时，多年平均径流量将趋于一个稳定的数值。2，径流的年际变化反映径流年际变化幅度，可以用年径流量的离差系数Cv值表示。Cv值大，年径流量变化剧烈，反之，变化小。3，径流的年内（季节）变化随着气候周期性变化，一年中河流补给状况、水位、流量等也发生相应变化，大致分为汛期、平水期、枯水期或冰冻期等几个水文特征期。

一，地下水的物理性质和化

学成分（一）地下水的物理性质温度：常温层。地热增温级（33m/℃)。按水温高低将地下水分为:冷水（﹤20℃）、温水（20~50℃）和热水（﹥50℃）嗅感和味感：因地下水所含气体和盐分不同而异。其他性质：（二）地下水的化学成分化学成分：1，气体：生物化学成因CH4、CO2、H2S等。空气成因O2、N2等。化学成因H2、、CO2、H2S等。放射性成因He、Re、Th、Ar等。2，离子：H+、Cl－、SO42－、HCO3－、CO32－、Na＋、K+、Ca2+、Mg2+等。3，胶体：HsiO3－等氢离子浓度：常用pH值表示。pH﹤7为酸性，pH=7为中性，pH﹥7为碱性。离子浓度分布：在淡水中阴离子以HCO3－为主，阳离子以Ca2+为主，随着矿化度的增加，阴离子按HCO3－——SO42－——Cl－次序递增，阳离子中Na＋、K+的含量增加，Mg2+的含量也有所增加。（三）地下水的总矿化度和硬度总矿化度：指水中的离子、分子和化合物的总含量。根据矿化度大小可分为：淡水、弱矿化水、中等矿化水、强矿化水和盐水。地下水的矿化度与所在地区的自然地理环境关系密切。硬度：指水中Ca2+、Mg2+的总量。可分为暂时硬度和永久硬度。地下水的硬度大小常用德国度（10mgCaO/L）和Ca2+、Mg2+的

mmol/L表示。根据硬度的大小可分为：极软水、软水、弱硬水、硬水和极硬水。二，岩石的水理性质

（一）容水性岩石容纳外来水量的性能。用容水度表示。与岩石的空隙大小和连通情况有关。（二）持水性在重力作用下，岩石依靠分子力和毛管力在其空隙中保持一定水量的性能。用持水度表示。与岩石的空隙大小有关。

（三）给水性在重力作用下，饱水岩石流出一定水量的性能。用给水度表示。与岩石的空隙大小有关。一般情况下，容水度=持水度+给水度（四）透水性岩石透过水分的性能。可分为三类：透水岩石、半透水岩石和不透水岩石。

三，地下水的动态和运动（一）地下水的动态地下水的流量、水位、温度和化学成分等，在各种因素影响下发生日变化和季节变化的过程。（二）地下水的运动1，线性渗透定律（达西公式）

Q=KA×h/l（Q-单位时间内透过岩石的水量，K-渗透系数，A-岩石断面面积，h-水头降低值，l-渗透距离）2，非线性渗透定律

V=KI1/m四，地下水按埋藏条件分类（一）上层滞水上层滞水：存在于包气带中局部隔水层之上的重力水。特点：①一般分布范围不广，补给区与分布区基本一致。②主要补给来源为大气降水和地表水，主要排泄形式为蒸发和渗透。③接近地表，易受气候、水文影响，水量不大，季节变化强烈，且易受污染。（二）潜水潜水：埋藏在地表之下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。潜水面（水平，倾向或曲面）。埋藏深度。含水层。特点：①一般分布范围很广，补给区与分布区基本一致。②大气降水、凝结水和地表水可以通过包气带下渗直接得到补给，主要排泄形式为蒸发和下泄。③

潜水水量大，但潜水面之上通常没有隔水层分布，受气候、水文影响潜水位常发生明显的季节性升降。在河流切割的区域常构成地下水与河流的水力联系（即水量的互补关系）。④潜水具有明显的纬度地带性和垂直带性分布。（三）承压水承压水：充满于两个隔水层之间的重力水。特点：①补给区与分布区不一致。②地下水承受一定压力，在条件适宜时可形成自流水。③主要补给来源为大气降水和地表水，主要以泉的形式进行排泄。④不具有自由水面，少受气候、水文影响，供水稳定且少受污染。

类型：①自流盆地：由向斜构造形成的承压水。②自流斜地：由单斜构造形成的承压水，包括断层阻水和相变阻水。第一节地貌成因与地貌类型一，影响地貌发育的主要因素（一）构造运动与地貌发育构造运动是地球内力作用的主要表现形式，它造成地球表面的巨大起伏，因而成为形成地表地貌特征的决定性因素。如：板块运动所造成的沿边界分布的高大山系和裂谷地貌等。（二）地貌形成的气候因素大多数地貌外动力都受气候因素的控制。气候水热组合状况不同导致外动力性质、强度和组合状况发生差异，最终将形成不同的地貌类型及地貌组合。如：高纬和高山地区的冰川地貌，温湿地区的流水地貌。（三）岩性对地貌形成的影响各种岩石因其矿物成分、硬度、胶结程度、水理性质、结构与产状不同，抗风化和抗外力剥蚀的能力常表现出很大差异，形成的地貌类型和地貌轮廓往往很不相同。如：碳酸盐岩易遭溶蚀而形成喀斯特地貌等。（四）人类活动对地貌的影响人类活动对地貌发育的影响通常有两种方式：一是通过改变地貌发育条件加速或延缓某种地貌过程。如封山育林降低地表的侵蚀。二是直接干预地貌过程，甚至改变地貌的发育方向。如：人工开挖坡脚所造成的滑坡和崩塌现象。二，基本地貌类型（一）山地山地是山岭、山间谷地和山间盆地的总称。根据绝对高度分为：极高山（大于5000m）高山（3500~5000m）中山（1000~3500m）低山（小于1000m）。绝对高度小于100m相对高度不足100m的称为丘陵。（二）平原平原是一种广阔、平坦、地势起伏很小的地貌形态类型。根据海拔高度分为：1，低平原（平原）地势低（小于200m）而平缓，切割深度和切割密度均很小的地面。常进一步分为剥蚀平原和堆积平原。2，高平原（高原）地势较高（沿海大于500m，内陆大于1000m）切割相对强烈的地面。高平原或低平原被四周山地包围所构成的相对负地形，称盆地。三，地貌在地理环境中的作用（一）导致地表热量的重新分配和温度分布状况复杂化（二）改变降水量分布格局（三）地貌对生物界的影响（四）地貌对自然界地域分异的影响（五）地貌对土地类型分化的影响第三节流水地貌一,概述二，坡面流水与沟谷流水地貌（一）坡面流水地貌坡面流水及其侵蚀：雨水或冰雪融水在坡面直接形成薄层片流，片流受坡面微小起伏的影响汇聚为无数没有固定流路的网状细流，因而坡面流水对地表的侵蚀比较均匀。坡面流水地貌：中下段多见侵蚀纹沟。坡麓多见堆积的坡积裙。（二）沟谷流水地貌沟谷流水：坡面流水最终在沟谷汇集为流路相对固定，侵蚀能力显著增强的沟谷水流。（暂时性水流）侵蚀地貌：切沟，冲沟和沟谷流水地貌

坳沟。堆积地貌：冲出锥或洪积扇（三）泥石流泥石流：含大量固体碎屑或粘土的特殊性洪流。可分为稀性泥石流和粘性泥石流两类。泥石流的条件：1）固体松散物质储备丰富。2）坡面坡度和沟谷的纵比降较大。3）可从高强度降水或冰雪融水获得充足的水源供给。泥石流地貌：通过区（中游）多形成深切、狭窄和陡峭的峡谷。堆积区（下游或谷口）形成独特的堆积地貌——泥石流扇（辐射状砾石垄岗）三，河流地貌（一）河谷的发育河谷的基本形态（结构）谷底：河床和河漫滩。河谷谷坡：阶地。河谷的发育：河谷发育初期，河流以下切为主，横剖面多为“V”型；河流下切受侵蚀基面（海平面，坚硬岩坎，干支流会

中后期河流转为侧蚀，河谷拓宽，多形成宽广的河漫滩，河谷横剖面多为“U”型。在河谷发育的过程中，侵蚀基面常因地壳运动、气候变化和海平面变化而变化，导致河谷发育的复杂性。（二）河床与河漫滩河床：平水期河水淹没的谷底部分。河漫滩：平水期露出水面，讯期被洪水淹没的谷底。1，深槽与浅滩在平原冲积性河床上，常见浅滩和深槽在纵向上相间出现。2，边滩与河漫滩1）在弯曲的河段，由于横向环流的作用，河床在凹岸发生侧向侵蚀，在凸岸发生侧向堆积并先期形成边滩——河床相冲积物。2）随着侧向侵蚀和堆积的进一步加强，边滩随之展宽、加高成为大边滩。3）讯期洪水携带大量悬移物质在大边滩之上产生沉积——河漫滩相沉积物，最终形成具有“二元结构”的河漫滩。4）随着河床的进一步弯曲，河床便发生裁弯取直，在自由曲流上，被裁去的河弯，称牛轭湖；在深切河曲上，被裁去的河弯所包围的山丘，称离堆山。3，心滩与江心洲在河床由窄变宽的河段，水流多呈复式环流，在复式环流的作用下，河床两侧发生侵蚀中部发生堆积，形成心滩，心滩接受讯期洪水携带物的堆积，便形成江心洲。（三）三角洲1，河口三角洲三角洲：在河流和海洋的共同作用下，由河流夹带的泥沙在河口地区形成具有陆上和水下沉积体系的泥沙堆积体。

三角洲平原带（陆上部分）三角洲分带

三角洲前缘带

前三角洲带（水下部分）三角洲分类：1）鸟足状三角洲：如密西西比河三角洲