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第二章 自然地理环境的组成和结构
分子、 分子、离子 氯化物, 氯化物,碳酸盐类 生物的分解物质
粘土和泥质页岩、 沉积岩石圈的主要组成成分是粘土和泥质页岩 砂岩和灰岩等, 沉积岩石圈的主要组成成分是粘土和泥质页岩、砂岩和灰岩等,其组成要素主要 为氧、 镁等元素及其化合物SiO2、AI2O3、 为氧、硅、铝、铁、钙、氢、碳、钠、钾、镁等元素及其化合物 CaO、CO2、H2O、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O等。 、 、 、 、 等
第二章 自然地理环境的组成与结构
物质 能量 地理要素
第一节 自然地理环境的范围和边界 第二节 自然地理环境的组成 第三节 自然地理环境的结构 自然地理环境的系统框架(补充) 第四节 自然地理环境的系统框架(补充)
重点:掌握自然地理环境的范围、边界、组成、结构, 重点:掌握自然地理环境的范围、边界、组成、结构,尤 其是时空结构的判别; 其是时空结构的判别; 难点:系统分类及判别。 难点:系统分类及判别。
相互联系, 相互联系,相互渗透
四大圈层及相应的衍生圈层(物质) 四大圈层及相应的衍生圈层(物质)
大气圈的基本组成成分为空气, 大气圈的基本组成成分为空气,主要的 组成要素为氮( )、氧 )、氩 组成要素为氮(N2)、氧(O2)、氩 )、二氧化碳 (Ar)、二氧化碳(CO2)和水汽 )、二氧化碳( ) (H2O)等元素态气体及其化合物,另 )等元素态气体及其化合物, 外还有固体杂质等。 外还有固体杂质等。 对流运动,气态, 大气质量和几乎全部水汽 下界是海陆表面, 大气质量和几乎全部水汽。 对流运动,气态,3/4大气质量和几乎全部水汽。下界是海陆表面, 上界随纬度、季节等发生变化,平均10-12km。 上界随纬度、季节等发生变化,平均 。 特点:对流作用强烈,为温度随高度增加而降低。 特点:对流作用强烈,为温度随高度增加而降低。
生命有机体及其生活领域的总称, 生命有机体及其生活领域的总称,包括 植物、动物和微生物三大类;处于大气圈、 植物、动物和微生物三大类;处于大气圈、 水圈和岩石圈3个无机圈层很薄的接触带中 个无机圈层很薄的接触带中, 水圈和岩石圈 个无机圈层很薄的接触带中, 大约为地表上下约100米厚的范围。 米厚的范围。 大约为地表上下约 米厚的范围
3.8 5 16
第二节 自然地理环境的组成
二、能量组成 能量组成 地球内能 太阳辐射能( ) 能量来源 太阳辐射能(99.98%) 其他的能量来源(宇宙射线、潮汐能、风能等等) 其他的能量来源(宇宙射线、潮汐能、风能等等) 能量结构的特点
能量来源的自然性、单向性、无限性。 1)能量来源的自然性、单向性、无限性。 储能能量大,自调功能强(性质、复杂性)。 2)储能能量大,自调功能强(性质、复杂性)。 能量传输途径和转化形式多样性。 3)能量传输途径和转化形式多样性。 能量变化的周期性和地域性。 4)能量变化的周期性和地域性。
自然地理环境的元素——组分组成结构表
范围 大气圈 生物圈 物质组成 空气 生命区域( 生命区域 ( 包括植 动物、 物 、 动物 、 微生物 等) 盐水和淡水: 盐水和淡水 : 海洋 河流、 水库、 、 河流 、 水库 、 冰 川 、 积雪 O、 Si、 Al、Fe等 、 、 、 等 无机物与有机物 元素组成 质量 ( T) ) 质量占比 厚度 ) 例 (%) ( km) 15 2
厚度约5公里,上面覆盖风化壳及土壤(达几十米);整个 厚度约 公里,上面覆盖风化壳及土壤(达几十米);整个 公里 ); 岩石圈经常处于运动状态,造成不同地貌形态; 岩石圈经常处于运动状态,造成不同地貌形态;表面的陆地部 分为人类和陆生生物的栖息场所;岩石风化形成的成土母质, 分为人类和陆生生物的栖息场所;岩石风化形成的成土母质, 提供矿质养分。 提供矿质养分。
• 自然地理系统的衍生物主要有以下几种类型: 自然地理系统的衍生物主要有以下几种类型: 土壤, • (1)陆地表面岩石风化壳及其表层的土壤,主 )陆地表面岩石风化壳及其表层的土壤 要分布于大气圈和岩石圈的界面上; 要分布于大气圈和岩石圈的界面上; • (2)覆盖于岩石圈表面的大陆冰川,分布在大 大陆冰川, )覆盖于岩石圈表面的大陆冰川 气圈和岩石圈的界面上; 气圈和岩石圈的界面上; • (3)富含生物有机体的海底软泥、湖底腐泥和 海底软泥、 )富含生物有机体的海底软泥 沼泽泥炭等类现代沉积物, 沼泽泥炭等类现代沉积物,分布在水圈和岩石 等类现代沉积物 圈的界面上
1、巨大的空间范围 、 外部或内部联系显著减弱之处) (外部或内部联系显著减弱之处) 2、较小的空间范围(牛文元) 、较小的空间范围(牛文元) 3、根据研究目的作相应变化 、
上界是大气圈顶部:极地上空8 10km 赤道上空16 km; 16~ 上界是大气圈顶部:极地上空8~10km;赤道上空16~ 18km 平均13km。 km; 13km 18km;平均13km。 上下间包括大气圈的对流层、地壳的沉积岩石圈;水圈; 上下间包括大气圈的对流层、地壳的沉积岩石圈;水圈; 生物界
地表辐射收入与支出的代数和,即是辐射平衡,或称净辐射值。 地表辐射收入与支出的代数和,即是辐射平衡,或称净辐射值。
同纬度大洋辐射平衡值 比陆地高84—125千焦 比陆地高 千焦 平方厘米·年 耳/平方厘米 年
地球辐射平衡
辐射平衡值( )的应用1 辐射平衡值(R)的应用 用作划分地表热量带的指标: 用作划分地表热量带的指标: R<20千卡 < 千卡 千卡(83.68干焦耳 /平方厘米 年为寒带 干焦耳)/ 干焦耳 平方厘米·年为寒带 R在20一35千卡 83. 68—146.44千焦耳 /平方厘米 年为亚寒带 在 一 千卡 千卡( 千焦耳)/ 千焦耳 平方厘米·年为亚寒带 R在35—50千卡 在 千卡(146.44—209.2千焦耳 /平方厘米 年为温带 千焦耳)/ 千卡 千焦耳 平方厘米·年为温带 R在50一75千卡 在 一 千卡 千卡(209.2—313.8千焦耳 /平方厘米 年为亚热带 千焦耳)/ 千焦耳 平方厘米·年为亚热带 R>75千卡 > 千卡(313. 8千焦耳 /平方厘米·年为热带 千焦耳)/平方厘米 年为热带 千卡 千焦耳
其依据有以下几个方面: 其依据有以下几个方面: 1)大气对流层、陆地表面和整个水圈都直接参与太阳辐射引起 )大气对流层、 的地球表面的物质循环,而且水团的底部和对流层的顶部都有生物 的地球表面的物质循环,而且水团的底部和对流层的顶部都有生物 的生存; 的生存; 2)各大陆自表面到地下 深度内, 沉积岩, )各大陆自表面到地下5-6km深度内,一般都保存有沉积岩, 深度内 一般都保存有沉积岩 而沉积岩是由3个无机圈层的物质和有机物质相互作用形成的; 个无机圈层的物质和有机物质相互作用形成的 而沉积岩是由 个无机圈层的物质和有机物质相互作用形成的; 3)沉积岩层以下的热力条件是地热占优势,而且那里已没有空 )沉积岩层以下的热力条件是地热占优势, 液态水和微生物存在。 气、液态水和微生物存在。
第一节 自然地理环境的范围和边界
自然地理环境:是地球表层的大气、 自然地理环境:是地球表层的大气、水、岩石、生物以及其他 岩石、 派生的自然物质共同组成的整体——自然综合体。 自然综合体。 派生的自然物质共同组成的整体 自然综合体
自然地理环境的研究范围和边界 自然地理环境的研究范围和边界
边界
1、突变的鲜明边界(行政界) 突变的鲜明边界(行政界) 渐变的模糊边界(GIS缓冲 城乡) 缓冲, 2、渐变的模糊边界(GIS缓冲,城乡)
自然地理环境的研究范围和边界 自然地理环境的研究范围和边界
物质的内在联系发生显著减弱处来确定其边界。 物质的内在联系发生显著减弱处来确定其边界。认为其上界以 对流层的高度为限(在极地上空约 对流层的高度为限(在极地上空约8km,赤道上空约 ,赤道上空约17km,平均 , 10km);下界包括岩石圈的上部(陆地上约深5-6km,海洋下深 );下界包括岩石圈的上部(陆地上约深 );下界包括岩石圈的上部 , 4km)。上下之间包括了大气圈的对流层、地壳沉积岩石圈、水圈以 )。上下之间包括了大气圈的对流层、地壳沉积岩石圈、 )。上下之间包括了大气圈的对流层 及生物圈。 及生物圈。
水圈 沉积岩 变质岩等 整个自然 地理系统
水汽、 N2、 O2、 水汽 、 15 0.025 4.0× 10 × CO2 主要元素(C、H 主要元素 ( 、 12 )、大量元素 大量元素、 等 )、 大量元素 、 1.60×10 0.000008 × 微量元素 溶解性气体( O2、 溶解性气体( 12 6.9 )、离子态 CO2等 )、 离子态 1.41×10 × 气体 19 93 1.9× 10 × 100
几个基本概念
太阳总辐射表征地表单位面积所获得的太阳能的数量, 太阳总辐射表征地表单位面积所获得的太阳能的数量,包括 直接辐射和散射辐射。总辐射等值线基本沿纬线延伸, 直接辐射和散射辐射。总辐射等值线基本沿纬线延伸,受陆 地等诸多因素的影响,往往显著偏离纬线方向。 地等诸多因素的影响,往往显著偏离纬线方向。
1)对流层、水圈、陆地表层直接参与 )对流层、水圈、 太阳辐射引起的地球表面的物质循环, 太阳辐射引起的地球表面的物质循环, 有生命物质存在。内部联系紧密。 有生命物质存在。内部联系紧密。 2)有沉积岩 。 ) 3)太阳能是主要能源 。 )
牛文元在《自然地理新论》提出 牛文元在《自然地理新论》提出——自然地理面 自然地理面 近地表活动层) (近地表活动层)
第二节 自然地理环境的组成
1)各种物质 )
作为一个庞大的物质系统
2)各种能量 ) 3)动态体系(地理要素) )动态体系(地理要素)
一、物质组成 物质组成 一类是无机组分,另外一类为有机组分。 一类是无机组分,另外一类为有机组分。 无机组分有三种,它们分别是:固体岩石、 液 无机组分有三种,它们分别是:固体岩石、 态水和气态空气。 态水和气态空气。 有机组分为活质有机体。 有机组分为活质有机体。
上限——在地球大气的近地面边界层顶部即: 在地球大气的近地面边界层顶部即: 上限 在地球大气的近地面边界层顶部即 自地表向上50~ 米的高度。 自地表向上 ~100米的高度。 米的高度 下限——太阳能量影响地面以下的终止线。 太阳能量影响地面以下的终止线。 下限 太阳能量影响地面以下的终止线 一般太阳能对地表影响作用的限度陆地部分为地下 25~30米深处海洋中为 米深处海洋中为100深处。 深处。 ~ 米深处海洋中为 深处 上下限的总厚度在内75~ 米之间——自然地理 上下限的总厚度在内 ~200米之间 米之间 自然地理 面 1)近地面空气运动——乱流。 )近地面空气运动 乱流。 乱流 2)支配物质和能量交换 。 ) 3)下限不超过外力的作用深度。 )下限不超过外力的作用深度。