现代自然地理 王建 南京师范大学.ppt

1、第一篇：自然地理学与 地球表层系统,第一章 自然地理学与人类环境 第二章 地球与地球表层环境 第三章 地球表层环境与地球表层系统,第一章 自然地理学与人类环境,第一节 日常生活中的自然地理学问题 第二节 自然地理学研究的对象、内容、 目的与意义 第三节 自然地理学的性质 第四节 自然地理学与地球表层系统,为什么冬天大兴安岭冰天雪地，而海南却是热带风光？ 为什么有些地方森林茂密，而另外一些地方荒无生息？,自然地理影响人类的生产、生活方式,自然地理学的研究对象,自然地理学是以人类赖以生存的地球表层自然环境的区域特征、区域分异及其发生发展过程与变化规律为研究对象的 。或者说，自然地理学是以人类赖以生

2、存的地球表层自然系统的区域特征与空间分布、变化规律为研究对象的。,第一章,自然地理学研究的目的与意义,通过对地球表层自然环境的评估、预测、规划、管理、优化、调控，达到保护环境、合理利用环境、与环境协调共处，从而保障社会的可持续发展。,第一章,自然地理学的研究内容,（1）人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、结构及其区域分布 规律。 （2）人类赖以生存的地球表层自然环境的成因与变化规律。 （3）人类赖以生存的地球表层自然环境系统的运行机制（物质循环 、能量转换、信息传输）。 （4）人类与地球表层自然环境的相互作用、相互影响。 （5）地球表层自然环境的评估、预测、规划、管理、优化、调控。,第一章,

3、自然地理学的性质,1、综合性：综合性是指自然地理学多学科交叉、多要素融合的特性。 2、区域性: 区域性是地理学的本质特性, 区域特征、区域联系与区域分异规律为主要研究对象。 3、环境性： 人类生存环境是地理学研究的主要对象与内容。 4、系统性：地球表层环境就是一个系统，可以称之为地球表层系统。系统具有整体性、层次性、动态性与结构功能性。,第一章,自然地理学的定义,自然地理学就是用系统的、综合的、区域联系的观点与方法，去审视与研究人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、结构、区域分异特征、形成与变化规律，从而对其进行评估、预测、规划、管理、优化、调控的学科。,第一章,自然地理学与地球表层系统的关系

4、,从系统科学的角度，可将地球作为一个巨大的系统地球系统，将研究地球系统的科学称之为地球系统科学。地球系统又可划分为地球表层系统与地球内部系统 .地球表层系统又可划分为地表自然系统与地表人文系统。自然地理学是研究地表自然系统的核心学科。,第一章,自然地理学与其他学科的关系,地球表层自然系统是由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈相互作用而构成的。研究大气圈、水圈、岩石圈、生物圈的核心学科分别是大气科学、水文学、地质学与生物学。自然地理学，包含了这些学科的某些内容。从人类环境科学的角度来看，自然地理学是将这些内容有机地交叉、融合在一起，将人类生存环境作为一个完整的体系以及对各个区域的环境组合进行研究的。也

5、可以说，自然地理学是大气科学、水文学、地质学与生物学的交叉学科或边缘学科.,自然地理学与其它学科的关系,第一章,第二章 地球与地球表层环境,第一节 宇宙中的地球 第二节 地外系统对地表环境的影响 第三节 地内系统对地表环境的影响,宇宙中的地球,第二章,宇宙：“上下四方曰宇，古往今来曰宙” 恒星：能自己发光的球状或类球状天体。 行星：在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球形的天体，其质量也远较恒星小。 卫星：围绕行星运行的天体。 流星：行星际空间中的尘粒和固体块闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹。 慧星：在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体,呈云雾状的独特外貌。 星云：银河系内太阳系以外一

6、切非恒星状的气体尘埃云。 星系：由几十亿至几千亿颗恒星以及星际气体和尘埃物质等构成，占据几千光年至几十万光年的空间的天体系统。 银河系：我们地球和太阳所在的恒星系统，是一个普通的星系，因其投影在天球上的乳白亮带银河而得名。,侧视银河系,银河系的结构（俯视）,宇宙中的地球,第二章,地球所属的太阳系,太阳系由中心天体太阳及其巨大引力作用下，环绕太阳运行的行星、卫星、小行星、慧星、流星体和行星际物质所组成的天体系统。,宇宙中的地球,2、 地球的质量及其环境效应 地球质量不大也不小，从而引力适中,形成了适宜的大气圈与水圈，为生命的诞生准备了必要的条件。,3、 地球的形状及其地理意义 造成地球上热量的带

7、状分布和所有与地表热状况相关的自然现象（如气候、土壤、植被等）的地带性分布。,1、日地距离及其环境意义 距离不近也不远，为生命的孕育创造了条件。,第二章,4、地球的运动及其环境效应,1） 地球自转及其环境效应： 地球自转产生了昼夜更替； 地球自转产生了地方时； 地球自转产生了地转偏向力。,宇宙中的地球,第二章,水平运动物体的偏转： 地球自转，导致地球上作任意方向水平运动的物体，都会与其运动的最初方向发生偏离。北半球水平运动物体偏向右方，南半球偏向左方。这个力称为称为科里奥利力。地表水平运动物体的方向偏转，是受科氏力水平分力作用的结果，这个水平分力叫做地转偏向力(A)。 地转偏向力的存在，对许多

8、自然地理现象产生深远的影响，如河流的流向等。,宇宙中的地球,第二章,长江口向东南偏移就与科氏力有关,第二章,2）地球公转的地理意义： 地球的公转导致季节的变化； 地球的公转导致昼夜长短的变化； 地球运动对地表温度调节、生命孕育的重要意义。,第二章,第二章,维持地表系统运行、地表环境发展的能量，主要来自太阳的辐射。太阳辐射作用于地表，由于地表接受的太阳辐射的差异，导致了行星风带的产生、季风的形成、水汽的运移、洋流的产生以及风化作用的进行。,地外系统对地表环境的影响,1、 能量的来源,2、引力的影响,太阳与太阳系行星引力的作用，使地球沿着自身固有的轨道运行，具有特定的运行周期与速度。 由于太阳与月

9、亮引力的作用，产生了地球上的潮汐现象。,第二章,海面升高，海水涌上海岸叫涨潮，海面下降，海水从岸上后退，叫落潮。涨潮时海水面最高处称为高潮，落潮时海水面最低处称为低潮。高潮与低潮的高差称为潮差。潮差大小是以朔望月为周期变化的。潮差最大时称大潮，反之称小潮。潮汐主要在地球的低纬度海区最为显著。,潮汐：a大潮 b小潮,第二章,地外系统对地表环境的影响,3、陨石撞击的环境效应,4、其他宇宙因素的影响,地表系统与地外系统之间，也存在着物质的交 换。 太阳活动。太阳风。,改变了地表形态，造成陨石坑与环型山。 陨石撞击导致地震。 陨石撞击地球，导致地表环境的灾变。 大的撞击还会导致岩石圈的破裂，引起板块分

10、裂与运动。,第二章,1、能量的来源,地内系统对地表系统的影响,地内活动还对地表环境产生了一些其它的影响。火山、地震；地核、地幔物质的运动与相变。,3、 地内活动的其他环境效应,地内系统与地表系统在不断地进行着物质的交换。,2、 物质的交换,尽管太阳辐射是地表系统运行与发展的主要能量来源，但地球内能也对地表系统与环境产生了不可忽视的作用与影响。,第二章,第三章 地球表层环境 与地球表层系统,第一节 地球表层系统的组成 第二节 地球表层系统的结构 第三节 地球表层系统的功能 第四节 人类与地球表层环境,四大圈层,地球呈现出圈层构造，可以划分出内部圈层与外部圈层。内部圈层包括地壳、地幔、地核。,外部

11、圈层包括岩石圈、大气圈、水圈、生物圈。岩石圈指地球表层由固体岩石组成的圈层；大气圈指环绕地球的由气体组成的圈层；水圈指地球表层由各种形式存在的水组成的圈层；生物圈指地球表层所有活着的有机体组成的圈层。,第三章,人在四大圈层中的地位,人是生物圈的一部分，又与一般的生物有着本质的区别。人类与四大圈层之间的关系以及人类在地球表层系统中的位置可以用下图来表示：,图表示了三重含义： （1）人类是生物圈的一部分，但又不同于一般的生物； （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环境； （3）人类对四大圈层均有着重要的作用与影响。 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

12、系统。,第三章,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。但如果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。因为人类诞生、发生发展在地球表层。人类在地球表层系统中的地位与作用，以及人类与自然环境之间的相互作用、相互影响，仅仅用无机界与有机界还难以表达清楚。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。,第三章,固、液、气三态物质,地球表层是由固态、

13、液态、气态三态物质组成的。 三态物质不仅相互作用，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。,第三章,地球表层环境（系统）的结构,不同空间尺度的环境系统在空间上相互交叉、叠置，并且相互联系、相互作用的。因此是多级嵌套。,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,组成地表环境的岩石圈、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、

14、多级嵌套,第三章,地球表层系统的功能,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。 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。 生物圈与其它圈层之间也存在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。,1、物质传输、能量流动、信息传递,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。

15、长期保持在15-16oC。原因在于，地球表层系统具有自我调节的功能。,2、地球表层系统的自我调节功能,第三章,主要的地表过程,指物理性质或者状态发生变化的地表过程。如大气环流、水分循环、物理风化、机械侵蚀、机械搬运、重力沉积、负荷均衡作用、洋流、波浪、潮汐等。它不仅在地表形态的塑造、物质的输移与循环以及能量的输移和交换方面起着重要的作用。,一、物理过程,指化学组成和性质发生变化的地表过程。如地球化学循环、变质作用、化学风化、溶蚀和淀积、臭氧层的形成与破坏等。化学过程不仅在地表的物质循环中起着重要的作用，而且还不断地改变着地表物质的化学组成，改变着地表的能量流动、交换和平衡。,二、化学过程,第三

16、章,主要的地表过程,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。可以细分为生物物理过程和生物化学过程。它在地表环境的形成和变化中发挥了巨大的作用。如生物对大气组成的改变，生物对岩石的建造和破坏，植被在地表温度调节中的作用，植被在防风固沙方面的作用，以及地球生态系统在稳定地表环境中的作用等。,三、生物过程,指由人类活动引发的使地表环境的组成、结构、特征和性质发生变化的过程。由于人类活动的复杂性，人类过程既包含物理过程、化学过程，又包含生物过程，甚至还包括一些难以单独用上述三种过程描述的地表过程。人类过程不仅能够改变地表的物质循环，而且能够改变地表的能量平衡；不仅能够改变地表的形态，而且还能够改变地表的组成和结构；不仅能够改变地表环境变化的速率和幅度，而且能够改变地表环境变化的方向和趋势。,四、人类过程,第三章,人类与地球表层环境,1、地球表层环境对人类的作用与影响,地球表层环境的演化与人类的诞生 人类是地球表层环境发展、演化、分异的产物。 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