第二章自然环境中的物质运动和能量交换
来源: | 作者: | 时间:2018-01-13 | 浏览  | 设置字体:

 

一:地壳物质的组成与循环

(1)组成岩石的矿物

 

元素:由多到少是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等

结合成单质或化合物

 

矿物:岩石构成的的最基本单元,主要的造岩矿物有石英、云母、长石、方解石等

积聚 岩浆岩:有侵入岩和喷出岩两种形式,典型的侵入岩:花岗岩;喷出岩:玄武岩

岩石沉积岩:具有层理结构,常含有化石,包括(石灰岩,页岩,砂岩,砾岩等)

变质岩:由变质作用形成的岩石,如大理岩、石英岩、板岩

(2)

从岩浆到形成各种岩石,又到新的岩浆的产生,这一过程就是地壳物质循环。需注意岩石转换过程中(箭头)作用的名称。推动地壳物质循环的能量:地球内部放射性物质衰变产生的热能(地球内能)

 

地壳物质的循环

沉积岩

2.2地球表面形态

 

一:地质作用:按能量来源不同,分为内力作用(地球内能)和外力作用(主要为太阳能)

 

内力作用:地壳运动、岩浆活动、变质作用、地震等

 

外力作用:风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩,泥石流、滑坡、山崩也属于外力作用。

 

二:内力作用与地表形态

1 板块构造学说的基本论点:

(1) 全球岩石圈不是整体一块,可划分为六大基本板块(名称与分布)。

(2) 板块处于不断运动之中,板块内部比较稳定,板块交界处地壳活跃,多火山、地震。

(3) 板块张裂常形成裂谷或海洋,如东非大裂谷,大西洋;板块碰撞挤压,常形成海沟和造山带,当大洋与大陆板块相撞时,形成海沟-岛弧或海沟-海岸山脉,当大陆与大陆板块相撞时形成巨大的褶皱山脉。

边界类型

地区

交界处板块

生长边界

(板块张裂)

东非大裂谷

非洲板块内部

红海

印度洋-非洲

大西洋

亚欧、非洲-美洲

冰岛(属大西洋海岭)

亚欧-美洲

消亡边界

(板块碰撞)

喜马拉雅山脉

印度-亚欧

阿尔卑斯山脉、地中海

非洲-亚欧

西太平洋海沟-岛弧链

太平洋-亚欧

落基山脉

太平洋-美洲

安第斯山脉

南极洲-美洲

2 地质构造与构造地貌

(1)地质构造:由于地壳运动引起的地壳变形、变位。(变形一褶皱,变位一断层)

(2)常见的地质构造及构造地貌

褶皱

岩层形态

未侵蚀的地表形态

(一般状况)

地形倒置现象

(背斜成谷,向斜成山)

与人类生产关系

背斜

岩层向上拱起

中心老,两翼新

成为山岭

背斜顶部受张力,常被侵蚀成谷地

储油气构造

建隧道

向斜

岩层向下弯曲

中心新,两翼老

成为谷地

向斜受挤压不易被侵蚀,反而成为山岭

储存地下水

断层

沿断裂面两侧岩块错位

地垒:华山、庐山、泰山、峨眉山等;地堑:渭河平原、汾河谷地、吐鲁番盆地、东非大裂谷等。

工程建设遇断层须加固或避开

 

三:火山、地震活动与地表形态

火山、地震是地球内部能量的强烈释放形式,也是内力作用的具体表现,火山爆发常形成火山锥、火山口等;地震发生时,地壳会出现断裂和错动。

 

四、外力作用与地表形态

1 外力作用形式:包括风化、侵蚀及搬运、沉积、固结成岩作用

2 外力作用与地貌


侵蚀

沉积

流水作用

冲刷地表,使谷地加深加宽,形成沟谷纵横的流水侵蚀地貌

泥沙堆积形成山前冲积扇,河流中下游冲积平原、河口三角洲

风力作用

风蚀沟谷、风蚀洼地、风蚀蘑菇、雅丹地貌等

风沙堆积形成沙丘、沙垄、沙漠边缘的黄土堆积等

2.3 大气环境

 

一、大气垂直分层

1)低层大气的组成:干洁空气(氮、氧、二氧化碳、臭氧等)、水汽和固体杂质(成云致雨的必要条件)

2):大气的垂直分层


高度

温度

大气运动

对人类活动的影响

高层大气

2000-3000千米



电离层反射无线电波

平流层

50-55千米

随高度的增加而上升

水平运动

臭氧吸收紫外线升温;有利于高空飞行

对流层

低纬厚:17-18千米,中纬:10-12千米,高纬薄:8-9千米

随高度增加而递减

对流运动

天气现象复杂多变,与人类关系最密切

 

二、对流层大气的受热过程

1对太阳辐射的削弱作用

吸收作用:具有选择性,水汽和二氧化碳吸收红外线,臭氧吸收紫外线,对于可见光部分吸收比较少

反射作用:无选择性,云层、尘埃越多,反射作用越强。例多云的白天温度不太高。

 

散射作用:具有选择性,对于波长较短的篮紫光易被散射。例晴朗的天空呈蔚蓝色等。

2对地面的保温效应:①地面吸收太阳短波辐射增温,产生地面长波辐射②大气中的CO2和水汽强烈吸收地面的长波辐射而增温③大气逆辐射对地面热量进行补偿,起保温作用。

3 影响地面辐射大小(获得太阳辐射多少)的主要因素:纬度因素,太阳高度角的大小不同,导致地面受热面积和太阳辐射经过大气层的路程长短,是影响的主要因素,同时,它的大小受下垫面因素(反射率)和气象因素等的影响。

 

三、全球大气环流

 

(一)热力环流:由于地面冷热不均而形成的空气环流,是大气运动的一种最简单的形式。

 

地面间冷热不均是大气运动的根本原因,水平气压差是大气水平运动的直接原因

(二)大气的水平运动—--风

高空风:在水平气压梯度力和地转偏向力作用下,风向与等压线平行

风向(北半球右偏,南半球左偏)

近地面风:受摩擦力影响,风向斜穿等压线,指向低气压。

 

水平气压梯度力:垂直于等压线,指向低压,大气水平运动的原动力

 

地转偏向力:与风向垂直(北半球在风向右侧,南半球在左侧),只改变风向,不影响风速。

 

摩擦力:与风向方向相反,既减小风速,又改变风向(摩擦力越大,风向与等压线夹角越大)

 

风力(风速):等压线越密集的地方,风(力)速越大

 

(三)全球气压带和风带的分布

 

七个气压带和六个风带的名称与位置,注意各风带的风向,气压带成因(热力或动力原因)。

 

(四)气压和风带的移动:气压带风带随太阳直射点的移动而移动,对于北半球来说,大致夏季北移,位置偏北;冬季向南移,位置偏南。

 

四、海陆分布对大气环流的影响

由于海陆间热力性质的差异,破坏了气压带风带的连续分布,使得北半球气压带呈断块状分布:7月前后,北半球副热带高气压带被大陆上的热低压(亚洲低压)所切断,仅在大洋上保留(夏威夷高压);1月前后,北半球副极地低压带被大陆上的冷高压(亚洲高压)所切断,仅在大洋上保留(阿留申低压)。

 

(五)季风环流(亚洲东部和南部最典型)

地区

东亚(东亚季风)

南亚、东南亚及我国西南(南亚季风)

气候类型

温带季风气候

亚热带季风气候

热带季风气候

主要成因

海陆热力性质差异

气压带和风带的季节移动

风 冬季

向 夏季

西北季风(源地:蒙古、西伯利亚)

东北季风(源地:亚洲大陆)

东南季风(源地:太平洋)

西南季风(源地:印度洋)

 

五:常见的天气系统

(一)锋面系统—冷锋和暖锋


冷锋

暖锋

概念

冷气团主动向暖气团移动

暖气团主动向冷气团移动

天气

过境前

单一气团控制,天气晴朗

单一气团控制,低温晴朗

过境时

阴天、雨雪、大风、降温

连续性降水

过境后

气温下降,气压升高,天气转好

气温上升,气压下降,雨过天晴

降水的分布

降水一般出现在锋后

降水只出现在锋前

天气举例

北方夏季暴雨,冬春季寒潮,沙尘暴


 

(二)低气压(气旋)、高气压(反气旋)系统与天气(以北半球为例)


气旋

反气旋

气压

低气压(气压中心低,四周高)

高气压(气压中心高,四周低)

水平运动

四周向中心辐合(北逆南顺)

中心向四周辐散(北顺南逆)

垂直运动

上升

下沉

天气

多阴雨天气

多晴朗、干燥天气

举例

台风

长江流域的伏旱,北方“秋高气爽”天气

 

(三)锋面总是出现在低压槽处。对于锋面气旋而言,东侧一般为暖锋,西侧一般为冷锋。

2.4水循环和洋流

 

一:水循环:自然界的水在四大圈层中通过各个环节连续运动的过程。

 

能量来源:太阳能和重力能

 

类型:包括海陆间大循环、内陆循环、海上内循环

主要环节:包括蒸发,水汽输送,降水、下渗,径流(分地表和地下径流)等。

意义:①联系四大圈层,在它们之间进行能量交换和物质迁移,塑造地表形态②使各种水体相互转化,维持全球水的动态平衡③更新陆地水资源。

 

人类对水循环的影响:主要对地表径流,及对小范围的蒸发、降水环节进行影响,修建水库、跨流域调水和人工降雨等是常见的形式。

 

二:洋流

1洋流的分布

中低纬度海区,副热带环流:

北半球:顺时针旋转 大陆东岸为暖流

南半球:逆时针旋转 大陆西岸为寒流

北半球中高纬度海区,副极地环流:逆时针旋转。大陆东岸为寒流

 

大陆西岸为暖流

北印度洋的季风洋流:夏季自西向东流,顺时针;冬季自东向西流,逆时针

西风漂流:自西向东环绕南极洲一周

2洋流对地理环境的影响

暖流:增温增湿。同一纬度地区,暖流经过的海区温度比较高,降水较多。西欧地区的温带海洋性气候就直接得益于北大西洋暖流,俄罗斯的摩尔曼斯克海港

气候终年不冻与北大西洋暖流有关

寒流:降温减湿。同一纬度地区,寒流经过的海区温度比较低,降水较少。沿岸寒流对澳大利亚西海岸、秘鲁太平洋沿岸的荒漠环境的形成,起了一定的作用

 

寒暖流交汇处形成的渔场:北海道渔场、纽芬兰渔场、北海渔场

 

海洋生物

 

上升流形成的渔场:秘鲁渔场

 

海洋环境污染:有利于污染物的扩散,加快净化的速度,但也扩大了污染的范围

 

3.2自然地理环境的整体性

1 自然地理环境由岩石圈、大气圈、水圈、生物圈、土壤圈、人类圈组成的有机整体。自然地理环境五要素:气候、地貌(地形)、水文、土壤、生物(植被)。

2 整体性:地理环境各要素相互联系、相互制约和相互渗透,形成一个有机的整体。表现:①地理环境各要素不是孤立发展的,每一个要素都是作为整体的一部分,与其他要素相互联系和相互作用;②某一要素的变化,会导致其他要素甚至整体的改变(包括对其他地区的影响)。

3 土壤:具有肥力,能够生长植物的陆地疏松表层。肥力是土壤的本质属性。

 

成土母质:土壤形成的物质基础和矿物养分的最初来源。对土壤的物理性状和化学组成均有重要影响(继承关系)。

 

气候:直接影响土壤的水热状况和物理、化学过程的性质和强度。如:中等水热条件下,土壤有机质积累最多。(温带半湿润环境下的黑土是世界上最肥沃的土壤);通过影响岩石的风化过程、地貌形态以及生物的活动,间接影响土壤的形成和发育。如:湿热条件下风化壳最厚,土壤层厚度大。干旱或者寒冷条件下,风化壳薄,土壤层也薄。

生物:土壤有机物质的来源,土壤形成过程中最活跃的因素,土壤肥力的高低主要取决于有机质含量的多少。没有生物的参与(生物循环),就不会有土壤的形成。(成土母质→低等植物生长→原始土壤→高等植物生长→成熟土壤)。一般而言,森林土壤有机质含量要低于草地土壤。

 

地形:通过对物质、能量的再分配间接作用于土壤。如土壤的垂直地带分布。陡峭的山坡:地表物质迁移速度快,难发育深厚的土壤。平坦的地方:地表物质的侵蚀速度慢,稳定的气候生物条件发育深厚的土壤。阳坡:温度条件好,但蒸发旺,水分较差,阴坡反之。

人类活动:积极影响—改造自然土壤为各种耕作土壤;消极影响—土壤退化(水土流失、盐渍化、荒漠化和土壤污染等等)

3 环境的整体性要求开发利用自然资源时,要有综合的考虑和对策。

3.3地理环境的差异性

1 自然带:自然属性相一致的条带状区域。地域分异有一定的有序性和普遍性。

2 自然带的分布:以气候类型定自然带。

3 分布规律

分异规律

主要分异因素

地理位置

分布规律

表现明显的地区

纬度地带分异

热量。根本原因:太阳辐射

纬度位置

东西延伸,

南北更替

低纬度和高纬度地区

经度地带分异

水分

海陆位置

南北延伸,

东西更替

中纬度地区

垂直地带分异

热量、水分随高度变化。

海拔高度

水平延伸,垂直更替。与纬度地带分异类似

海拔较高的山地。纬度越低,海拔越高,山地垂直自然带越丰富。

 

地方性分异:较小尺度的地域分异,地带性分布规律和非地带性因素共同作用的产物。影响因素:地方地形、地方小气候、岩性和土质的差异等。表现规律:有序性和重复性。

 

第四章自然环境对人活动的影响

4.1地形对聚落分布的影响:

1 聚落:人类从事生产和生活而聚居的场所,包括房屋建筑的集合体,以及与人们生产生活相关的各种设施。聚落分为城市和乡村两大类型。

2 分布特点:

 

我国北方平原,村落的规模一般比较大,多呈团聚型、棋盘式的格局,聚居人数比较多;

南方丘陵地区,村落规模一般比较小,空间分布相对分散,聚居人数少;河网密度大的平原地区,村落多呈带状。

 

二、地形对交通线路分布的影响


布 局

形 态

走 向

平 原

密度高

网状

限制少,造价低

山 区

密度低

线状(山区呈“之”字形)

多沿河谷延伸

 

科技进步使地形对交通线路布局的限制不断降低。

 

总之:选择有利地形,避开不利地形,尽量降低工程造价,少占好地,注意保护生态。

4.3自然资源与人类活动

1 自然资源:存在于自然界,在一定的时间下,能够产生经济价值以及提高人类当前和未来福利的物质与能量的总称。(必须同时具备自然属性和经济属性)

自然资源的特征:有限性、整体性、地域性、多用性、社会性

2 分类:气候资源、土地资源、水资源、生物资源、矿产资源。除矿产资源为非可再生资源外,其余均为可再生资源。

3 自然资源利用的历史进程—以煤炭为例


前煤炭时期

煤炭时期

后煤炭时期

能源时代

木柴时代

煤炭时代

石油时代

时间

18世纪中期以前

20世纪初到60年代初期

20世纪60年代以后

主体能源

木柴、水力为主

以煤为主

石油、天然气为主,能源结构多样化

4自然资源对人类活动的影响

农业社会时代——人类对自然环境和自然资源的依赖程度很大。如四大文明古国的分布。

工业社会时代——对资源性产业和工业布局有决定性的影响。如大庆、鞍山等城市的发展

后工业化时代——自然资源的作用相对下降,后天性资源(人工合成原料、智力资源、信息网络)的地位上升。人类对自然资源利用范围日益广泛,利用深度逐步拓展,产业布局对自然资源的依赖性减小。

4.4自然灾害对人类的危害

1自然灾害:自然灾害是指能够造成人们生命和财产损失的自然事件。

 

分类:按成因和过程,可将自然灾害划分为:地质灾害(地震、火山、滑坡、泥石流等)

 

气象灾害(洪涝、干旱、暴雨、寒潮、台风等)、生物灾害(病虫害等)、海洋灾害(海啸等)。

 

自然灾害的特点:复杂性、周期性、突发性、多因性、群发性、潜在性

2 自然灾害的危害:造成直接经济损失和人员伤亡,还有各种间接损失,甚至影响社会稳定和持续发展。我国是世界上自然灾害最严重的国家之一。我国发生频率最高、影响范围最广的自然灾害是洪涝和干旱,另外,地震的危害程度也很大。

 

我国东部锋面雨推移规律(正常年份):

四、五月(E),南部沿海进入雨季;

六月(D),长江中下游“梅雨”;

七、八月(C),华北、东北多雨;

 

九月,雨带迅速南移;

 

十月,大陆雨季结束。

其他原因:

流域地貌特征(地势低平,排水不畅)、植被分布(森林覆盖率)

人类活动:滥垦滥伐,破坏植被,导致水土流失、河道淤塞;围湖造田,导致湖泊萎缩。

治理措施:植树造林、恢复天然植被、修建水库、整治河道、加固大堤、退田还湖;非工程措施:建设分洪蓄洪工程、加强洪泛区管理、建立灾情预警系统、实行防洪保险等。


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