《自然地理學(xué)概論》PPT課件.ppt

1、第一部分 自然地理,自然地理學(xué)與地球表層系統(tǒng) 巖石圈 大氣圈 水圈 生物圈 圈層間的相互作用 地理學(xué)應(yīng)用,第一篇 自然地理學(xué)與 地球表層系統(tǒng),第一章 自然地理學(xué)與人類環(huán)境 第二章 地球與地球表層環(huán)境 第三章 地球表層環(huán)境與地球表層系統(tǒng),第一章 自然地理學(xué)與人類環(huán)境,第一節(jié) 日常生活中的自然地理學(xué)問題 第二節(jié) 自然地理學(xué)研究的研究對象、內(nèi)容、目的與意義 第三節(jié) 自然地理學(xué)的性質(zhì) 第四節(jié) 自然地理學(xué)與地球表層系統(tǒng),自然地理學(xué)的研究對象,自然地理學(xué)是以人類賴以生存的地球表層自然環(huán)境（entironment ）的區(qū)域特征、區(qū)域分異及其發(fā)生發(fā)展過程與變化規(guī)律為研究對象的 ?；蛘哒f，自然地理學(xué)是以人類賴以

2、生存的地球表層自然系統(tǒng)的區(qū)域特征與空間分布、變化規(guī)律為研究對象的。,第一章,自然地理學(xué)的研究內(nèi)容,（1）人類賴以生存的地球表層自然環(huán)境的組成、結(jié)構(gòu)及其區(qū)域分布規(guī)律。 （2）人類賴以生存的地球表層自然環(huán)境的成因與變化規(guī)律。 （3）人類賴以生存的地球表層自然環(huán)境系統(tǒng)的運行機(jī)制（物質(zhì)循環(huán) 、能量轉(zhuǎn)換、信息傳輸）。 （4）人類與地球表層自然環(huán)境的相互作用、相互影響。 （5）地球表層自然環(huán)境的評估、預(yù)測、規(guī)劃、管理、優(yōu)化、調(diào)控。,第一章,自然地理學(xué)研究的目的與意義,通過對地球表層自然環(huán)境的評估、預(yù)測、規(guī)劃、管理、優(yōu)化、調(diào)控，達(dá)到保護(hù)環(huán)境、合理利用環(huán)境、與環(huán)境協(xié)調(diào)共處，從而保障社會的可持續(xù)發(fā)展。,第一章,

3、自然地理學(xué)的性質(zhì),1.綜合性：綜合性是指自然地理學(xué)多學(xué)科交叉、多要素融合的特性。 2.區(qū)域性: 區(qū)域性是地理學(xué)的本質(zhì)特性, 區(qū)域特征、區(qū)域聯(lián)系與區(qū)域分異規(guī)律為自然地理學(xué)的主要研究對象。 3.環(huán)境性：人類生存環(huán)境是地理學(xué)研究的主要對象與內(nèi)容。 4.系統(tǒng)性：地球表層環(huán)境就是一個系統(tǒng)，可以稱之為地球表層系統(tǒng)。系統(tǒng)具有整體性、層次性、動態(tài)性與結(jié)構(gòu)功能性。,第一章,自然地理學(xué)的定義(*),自然地理學(xué)就是用系統(tǒng)的、綜合的、區(qū)域聯(lián)系的觀點與方法，去審視與研究人類賴以生存的地球表層自然環(huán)境的組成、結(jié)構(gòu)、區(qū)域分異特征、形成與變化規(guī)律，從而對其進(jìn)行評估、預(yù)測、規(guī)劃、管理、優(yōu)化、調(diào)控的學(xué)科。,第一章,自然地理學(xué)與地

4、球表層系統(tǒng)的關(guān)系,從系統(tǒng)科學(xué)的角度，可將地球作為一個巨大的系統(tǒng)-地球系統(tǒng)，將研究地球系統(tǒng)的科學(xué)稱之為地球系統(tǒng)科學(xué)。地球系統(tǒng)又可劃分為地球表層系統(tǒng)與地球內(nèi)部系統(tǒng) .地球表層系統(tǒng)又可劃分為地表自然系統(tǒng)與地表人文系統(tǒng)。自然地理學(xué)是研究地表自然系統(tǒng)的核心學(xué)科。,第一章,自然地理學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系,地球表層自然系統(tǒng)是由大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈相互作用而構(gòu)成的。研究大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈的核心學(xué)科分別是大氣科學(xué)、水文學(xué)、地質(zhì)學(xué)與生物學(xué)。自然地理學(xué)，包含了這些學(xué)科的某些內(nèi)容。從人類環(huán)境科學(xué)的角度來看，自然地理學(xué)是將這些內(nèi)容有機(jī)地交叉、融合在一起，將人類生存環(huán)境作為一個完整的體系以及對各個區(qū)域的環(huán)境

5、組合進(jìn)行研究的。也可以說，自然地理學(xué)是大氣科學(xué)、水文學(xué)、地質(zhì)學(xué)與生物學(xué)的交叉學(xué)科或邊緣學(xué)科.,自然地理學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系,第一章,第二章 地球與地球表層環(huán)境,第一節(jié) 宇宙中的地球 第二節(jié) 地外系統(tǒng)對地表環(huán)境的影響 第三節(jié) 地內(nèi)系統(tǒng)對地表環(huán)境的影響,宇宙與天體 (Universe and Celestial Body) 宇宙中的天體可分為：恒星(Star)、行星(Planet)、衛(wèi)星(Satellite)、流星(Meteor)、彗星(Comet)、星云(Nebula)等。 太陽和太陽系（Solar and Solar System） 地球在天體中的位置,行星是自身不發(fā)光的，環(huán)繞著恒星的天體。 一

6、般來說行星需要具有一定的質(zhì)量，行星的質(zhì)量要足夠的大，以至于它的形狀大約是圓球狀，質(zhì)量不夠的被成為小行星。 行星的名字來自于它們的位置在天空中不固定，就好像它們在行走一般。太陽系內(nèi)的肉眼可見的5顆行星水星，金星，火星，木星，土 離太陽最近的行星是水星，以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。 從行星起源于不同形態(tài)的物質(zhì)出發(fā)，可以把九大行星分為三類：類地行星(包括水、金、地、火)、巨行星(木、土)及遠(yuǎn)日行星(天王、海王、冥王)。 行星公轉(zhuǎn)的軌道具有共面性、同向性和近圓性三大特點。所謂共面性，是指九大行星的公轉(zhuǎn)軌道面幾乎在同一平面上；同向性，是指它們朝同一方向繞太陽公轉(zhuǎn)；而近

7、圓性是指它們的軌道和圓相當(dāng)接近,變化,第26屆IAU（國際天文學(xué)會 ）大會 2500位天文學(xué)代表國際天文學(xué)對四個關(guān)于確定太陽系行星身份的草案進(jìn)行投票表決后決定,IAU決定我們太陽系內(nèi)的行星和其他天體按照下列方式劃分為3個明確的類別（一號議案） (1)一顆行星是一個天體，它滿足(a)圍繞太陽運轉(zhuǎn)，(b)有足夠大的質(zhì)量來克服固體應(yīng)力以達(dá)到流體靜力平衡的(近于圓球)形狀，同時(c)清空了所在軌道上的其他天體。 (2)一顆矮行星是一個天體，它滿足(a)圍繞太陽運轉(zhuǎn)，(b)有足夠大的質(zhì)量來克服固體應(yīng)力以達(dá)到流體靜力平衡的(近于圓球)形狀，(c)沒有清空所在軌道上的其他天體，同時(d)不是一顆衛(wèi)星。 (3

8、)其他圍繞太陽運轉(zhuǎn)的天體 ，衛(wèi)星除外，統(tǒng)稱為“太陽系小天體”。,在經(jīng)歷一周的爭吵之后，國際天文學(xué)會決定不再將1930年發(fā)現(xiàn)的冥王星列入太陽系行星之列，此次大會通過的新行星定義填補(bǔ)了一個世紀(jì)以來的空白。,而冥王星（直徑只有2300公里，比月球還要小 ）與谷神星、卡戎星和2003UB313（齊娜星）一起，被歸入矮行星，無緣行星行列。 通過三號決議草案，冥王星在被定義為矮行星的基礎(chǔ)上，又被認(rèn)定為新一類海外天體的原型。,冥王星（左）及卡戎星的照片,按照上面的定義冥王星是一顆矮行星，并作為海外天體中一個新類別的原型。 這類天體稱為“plutonian objects”。 1 八顆行星是：水星、金星、地球

9、、火星、木星、土星、天王星、和海王星。 2 IAU將啟動相應(yīng)程序來界定天體屬于矮行星還是其他類別。 3 目前這些包括大多數(shù)的太陽系小行星，大多數(shù)的海外天體（TNOs），彗星，和其他小天體。,宇宙中的地球(*),1.日地距離及其環(huán)境意義 距離1.496108km不近也不遠(yuǎn)，為生命的孕育創(chuàng)造了條件。,第二章,2. 地球的形狀及其地理意義 形狀: 橢球體、梨形、桔子形 旋轉(zhuǎn)橢球體 意義： 1. 不同緯度太陽高度角不同：熱量差異 2. 黃赤交角的存在，正午太陽高度角隨緯向分異 季節(jié)發(fā)生變化。 3. 緯向地帶性規(guī)律的形成。,3. 地球大小及地理意義 地球赤道半徑= 6378.14km 極半徑= 6356

10、.755km 平均半徑 = 6371.11km 面積 = 5.1億km2 體積 = 10833億km3 總質(zhì)量 = 5.981027g 經(jīng)線周長 = 40008.55km 赤道周長= 40076.604km,地理意義： 1.引力適中，吸引大氣、大氣圈、水圈 2. 保溫、減小溫差 3. 減小紫外線輻射，保護(hù)地球生物,4.地球的運動及其環(huán)境效應(yīng) 地球的自轉(zhuǎn)（Earths Rotation） 地球繞地軸旋轉(zhuǎn)，稱為地球自轉(zhuǎn)。,地球自轉(zhuǎn)的地理意義 產(chǎn)生晝夜更替； 地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了地方時； 地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了地轉(zhuǎn)偏向力； 日月引潮力作用.,地球的公轉(zhuǎn)，地球按一定的軌道繞太陽運動，稱為公轉(zhuǎn)( Revolution

11、)，周期為一年。 Revolution: orbit around the sun; requires 365.24 days to complete at 107,280 kmph,公轉(zhuǎn)周期,恒星年（Sidereal Year）：地球連續(xù)兩次通過太陽平面另一恒星連線與地球軌道的交點所需時間。365d6h9m9.5s 回歸年（Tropical Year）solar year：連續(xù)兩次通過春分點的平均時間。365d5h48m46s,太陽視運動:太陽位于地球軌道面上,地球上看,太陽好象終年在這個平面上運動,這就是太陽的視運動. 黃道(Ecliptic): 太陽視運動的路線叫黃道。 A plane

12、including all points of Earths orbit termed the plane of the ecliptic. 二分點(the Equinoxes): 赤道和黃道相交的兩個點稱為春、秋二分點。 春秋分日(Vernal/Autumnal Equinox)：南北半球各緯度上的白晝、黑夜等長，均為12小時。,Tropic 回歸線 Cancer 巨蟹座 Capricorn ,摩羯(星)座,aphelion 遠(yuǎn)日點 perihelion 近日點 equinox 晝夜平分點 solstice 至日,地球公轉(zhuǎn)的地理意義： 地球的公轉(zhuǎn)導(dǎo)致季節(jié)的變化； 地球的公轉(zhuǎn)導(dǎo)致晝夜長短的變化

13、； 地球運動對地表溫度調(diào)節(jié)、生命孕育的重要意義。,維持地表系統(tǒng)運行、地表環(huán)境發(fā)展的能量，主要來自太陽的輻射。太陽輻射作用于地表，由于地表接受的太陽輻射的差異，導(dǎo)致了行星風(fēng)帶的產(chǎn)生、季風(fēng)的形成、水汽的運移、洋流的產(chǎn)生以及風(fēng)化作用的進(jìn)行。,地外系統(tǒng)對地表環(huán)境的影響,1.能量的來源,2.引力的影響,太陽與太陽系行星引力的作用，使地球沿著自身固有的軌道運行，具有特定的運行周期與速度。 由于太陽與月亮引力的作用，產(chǎn)生了地球上的潮汐現(xiàn)象。,第二章,地外系統(tǒng)對地表環(huán)境的影響,3.隕石撞擊的環(huán)境效應(yīng),4.其他宇宙因素的影響,地表系統(tǒng)與地外系統(tǒng)之間，也存在著物質(zhì)的交 換； 太陽活動； 太陽風(fēng)。,改變了地表形態(tài)，

14、造成隕石坑與環(huán)型山; 隕石撞擊導(dǎo)致地震; 隕石撞擊地球，導(dǎo)致地表環(huán)境的災(zāi)變; 大的撞擊還會導(dǎo)致巖石圈的破裂，引起板塊分裂與運動。,第二章,1. 能量的來源,地內(nèi)系統(tǒng)對地表系統(tǒng)的影響,地內(nèi)活動還對地表環(huán)境產(chǎn)生了一些其他的影響。火山、地震；地核、地幔物質(zhì)的運動與相變。,3. 地內(nèi)活動的其他環(huán)境效應(yīng),地內(nèi)系統(tǒng)與地表系統(tǒng)在不斷地進(jìn)行著物質(zhì)的交換。,2. 物質(zhì)的交換,盡管太陽輻射是地表系統(tǒng)運行與發(fā)展的主要能量來源，但地球內(nèi)能也對地表系統(tǒng)與環(huán)境產(chǎn)生了不可忽視的作用與影響。,第二章,第三章 地球表層環(huán)境 與地球表層系統(tǒng),第一節(jié) 地球表層系統(tǒng)的組成 第二節(jié) 地球表層系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 地球表層系統(tǒng)的功能 第四

15、節(jié) 人類與地球表層環(huán)境,四大圈層(*),地球呈現(xiàn)出圈層構(gòu)造，可以劃分出內(nèi)部圈層與外部圈層。內(nèi)部圈層包括地殼、地幔、地核。,外部圈層包括巖石圈、大氣圈、水圈、生物圈。巖石圈指地球表層由固體巖石組成的圈層；大氣圈指環(huán)繞地球的由氣體組成的圈層；水圈指地球表層由各種形式存在的水組成的圈層；生物圈指地球表層所有活著的有機(jī)體組成的圈層。,第三章,地球表層系統(tǒng)的組成,地核,地幔,地殼,水/生物,大氣,古登堡面,莫霍面,地球圈層結(jié)構(gòu),人在四大圈層中的地位,人是生物圈的一部分，又與一般的生物有著本質(zhì)的區(qū)別。人類與四大圈層之間的關(guān)系以及人類在地球表層系統(tǒng)中的位置：,圖表示了三重含義： （1）人類是生物圈的一部分，

16、但又不同于一般的生物； （2）人類生存在四大圈層的交界面上，四大圈層是人類誕生與發(fā)展的環(huán)境； （3）人類對四大圈層均有著重要的作用與影響。 四大圈層之間及其與人類相互作用、相互影響，構(gòu)成了地球表層系統(tǒng),第三章,生,物,圈,地球表層系統(tǒng)的組成,圈層能量特征,陽光生命的火花、大氣引擎 大氣水氣循環(huán)、保護(hù)傘（隕石、射線）、溫室（溫控）、氧倉 生物生生不息、孕育文明 水 生命搖籃、時空分配 地殼漂移板塊、生命的基石 地幔沸騰的巖漿（地幔對流） 地核燃燒的鍋爐（核聚變）,圈層與科學(xué),太 空： 天文學(xué)、（航天學(xué)） 大氣層 ： 氣象、氣候?qū)W、（航空學(xué)） 水 ： 水文學(xué)、海洋學(xué)、（水利學(xué)） 生 物： 生物學(xué)、

17、生態(tài)學(xué)（農(nóng)、牧、林）地 表： 地貌學(xué)、環(huán)境學(xué)（環(huán)境工程） 地 下： 地質(zhì)學(xué)（礦產(chǎn)學(xué)、巖土工程）,幸運的地球,幸運的地球 太陽系中的位置 球體大小、自轉(zhuǎn) 圈層美妙組合 幸運的人 自然物質(zhì) 氨基酸 單細(xì)胞 植物 動物 人類 珍愛生命,三 大 界,自然界可以劃分為無機(jī)界與有機(jī)界。 但人類在地球表層系統(tǒng)中的地位與作用，以及人類與自然環(huán)境之間的相互作用、相互影響，僅僅用無機(jī)界與有機(jī)界還難以表達(dá)清楚。 用人文界來表示人類的地位與作用，以及人與自然環(huán)境之間的相互作用、相互影響。 那么，地球表層系統(tǒng)是地球表層無機(jī)界、有機(jī)界與人文界相互作用、相互影響而構(gòu)成的一個系統(tǒng)。,第三章,地球表層系統(tǒng)的組成,三 態(tài),地球表

18、層系統(tǒng)的組成,第三章,固、液、氣 三態(tài)轉(zhuǎn)化過程中，實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)、能量傳遞和轉(zhuǎn)化,地球表層環(huán)境（系統(tǒng)）的結(jié)構(gòu)(*),不同空間尺度的環(huán)境系統(tǒng)在空間上相互交叉、疊置，并且相互聯(lián)系、相互作用。因此是多級嵌套。,1. 垂直分層,垂直分層現(xiàn)象非常明顯：從地核、地幔、地殼，到水圈、大氣圈等；大氣圈又可分為對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。,2. 水平分異,所謂水平分異，就是指在水平分布方面的差異與變化。,3. 立體交叉,組成地表環(huán)境的巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈，不是絕然分開的，而是相互交叉、相互滲透，在空間上構(gòu)成了一個立體交叉的結(jié)構(gòu)。,4. 多級嵌套,第三章,地球表層系統(tǒng)的功能,對于系統(tǒng)來說，一般都具有物質(zhì)傳輸、能量流動、信息傳遞的功能。 垂直方向上，各個圈層之間、各個圈層內(nèi)部的各個次級層次之間，都可能存在著物質(zhì)的傳輸、能量的流動和信息的傳遞。 水平方向上，大洋與大陸之間、大洋與大洋之間、大陸與大陸之間、地區(qū)與地區(qū)之間存在著物質(zhì)的傳輸、能量的流動和信息的傳遞。 生物圈與其他圈層之間也存在著物質(zhì)的傳輸、能量的流動和信息的傳遞