《綜合自然地理學》第一章課件

第一章

地球與地球表層環(huán)境

第一節(jié)宇宙中的地球第二節(jié)地球坐標第三節(jié)地球的運動

宇宙的形成

宇宙是由大約150億年前發(fā)生的一次大爆炸形成的,宇宙在大爆炸前處于極高溫和超高密狀態(tài),大爆炸使物質(zhì)四散出擊，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應(yīng)下降，后來相繼出現(xiàn)在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。時間：10-44s體積：10100倍溫度：1032K宇宙大爆炸理論銀河系有2000多億顆恒星！水星地球火星木星土星天王星海王星金星太陽系八大行星圖宇宙中的地球宇宙中的地球八大行星大小對比示意圖流星彗星小行星上圖為宇宙中渺小的一點——谷神星左圖為小行星帶示意圖1、星光閃爍的恒星

天體類型8、形式各異、大小不一的人造天體7、星際物質(zhì)——氣體和塵埃6、拖著長尾的彗星5、一閃即逝的流星4、輪廓模糊的星云3、圓缺多變的月亮2、在星空中移動的行星天體及天體系統(tǒng)總星系銀河系河外星系（星系）2000多億顆恒星太陽系其他行星系統(tǒng)地月系

天體系統(tǒng)的層次小結(jié)地球月球最低最高宇宙中的地球

地球沿著橢圓形軌道繞太陽運行，太陽處在橢圓的焦點之一。每年1月初地球和太陽最接近，距離約為14710×104公里，稱為近日點。7月初離太陽最遠，距離約為15210×104公里，稱遠日點。一、地球的形狀和大小二、地表環(huán)境受到的影響地球的形狀和大小地球形狀示意圖（實線表示地球?qū)嶋H形狀，虛線表示橢球體）兩極半徑：6356.752km平均半徑：6371.012km扁率：1/298.257赤道周長：40075.7km子午線周長：40008.08km表面積：5.101×108km2體積：10832×108km3地表環(huán)境受到的影響

1、能量的來源2、物質(zhì)的交換3、地內(nèi)活動的其它環(huán)境效應(yīng)第一章

1、自然地理系統(tǒng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)2、自然地理系統(tǒng)的能量結(jié)構(gòu)地表環(huán)境受到的影響

自然地理系統(tǒng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)1、物質(zhì)組分組成結(jié)構(gòu)組成要素物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)2、3、1、物質(zhì)組分組成結(jié)構(gòu)無機組分固態(tài)巖石液態(tài)水氣態(tài)空氣有機組分活質(zhì)有機體衍生物衍生物一般集中分布于大氣圈、水圈和巖石圈直接接觸和聯(lián)系最緊密的部位，即自然地理系統(tǒng)的界面上。分布于大氣圈和巖石圈的界面上，陸地表面巖石風化殼及其表層的土壤土壤分布在大氣圈和巖石圈的界面上，覆蓋于巖石圈表面的大陸冰川分布在水圈和巖石圈的界面上，富含生物有機體的海底軟泥、湖底腐泥和沼澤泥炭等類現(xiàn)代沉積物，冰川沉積物衍生物2、物質(zhì)的組成要素組成要素各種水體組成（海洋、江河、湖泊和地下水等）主要組成成分是粘土和泥質(zhì)頁巖、砂巖和灰?guī)r，其組成要素主要為氧、硅、鋁、鐵、鈣、氫等

水圈

巖石圈

大氣圈氮（N2）、氧（O2）、氬（Ar）、二氧化碳（CO2）水汽（H2O）固體雜質(zhì)3、物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)能量轉(zhuǎn)化是物質(zhì)循環(huán)的動力基礎(chǔ)，物質(zhì)循環(huán)是能量轉(zhuǎn)化得以實現(xiàn)的保證。物質(zhì)循環(huán)能量轉(zhuǎn)化3、物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)生物循環(huán)大氣循環(huán)地質(zhì)循環(huán)水分循環(huán)四大循環(huán)3、物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)這四種類型的物質(zhì)循環(huán)，既代表了無機圈層之間以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)流通過程，也反映了自然地理系統(tǒng)物質(zhì)組分的“固、液、氣”三種形態(tài)的轉(zhuǎn)變。3、物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)概念四種作用過程在自然地理系統(tǒng)中，巖石圈的內(nèi)部以及與其環(huán)境之間所存在的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化過程

風化剝蝕作用

搬運作用

沉積作用地質(zhì)循環(huán)1

構(gòu)造作用風蝕地貌雅丹地貌羅布泊地區(qū)的雅丹地貌

公路被沙漠阻斷巖石圈的物質(zhì)循環(huán)是由四個基本過程構(gòu)成的巖石圈風化物滲入水圈、大氣圈和生物圈水圈、大氣圈和生物體中的物質(zhì)又返回巖石圈中，完成地質(zhì)循環(huán)形成自然地理系統(tǒng)特有的發(fā)生體——沉積巖3、物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)概念基本形式作用200220012000是指大氣圈及其與環(huán)境之間存在的物質(zhì)循環(huán)與能量轉(zhuǎn)化過程

大氣環(huán)流傳輸大氣中物質(zhì)元素和熱能，調(diào)節(jié)地表熱量和水分，形成各種氣候、促使天氣發(fā)生變化大氣循環(huán)23、物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)大氣環(huán)流圖大氣環(huán)流形成的原因A高低緯間熱量差異B地轉(zhuǎn)偏向力C太陽直射點的南北移動D海陸熱力性質(zhì)差異氣壓帶斷裂成塊狀，形成季風氣壓帶、風帶南北移動單圈環(huán)流三圈環(huán)流氣壓帶和風帶東北信風中緯西風極地東北風東南信風中緯西風極地東風赤道低壓帶副熱帶高壓帶副熱帶高壓帶副極地低壓帶副極地低壓帶極地高壓帶極地高壓帶地球上的氣壓帶和風帶3、物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)概念

分類作用是指在自然地理系統(tǒng)中，水圈的內(nèi)部及其外部圈層之間的物質(zhì)循環(huán)與能量轉(zhuǎn)化過程大循環(huán)—水汽蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、徑流小循環(huán)—海洋與大氣之間；陸地與大氣之間；①地表各種化學元素遷移的主要動因；②它是形成各種地貌形態(tài)、水域的重要機制；③它是維持生物生命活動的基本條件。水分循環(huán)

3、全球水循環(huán)示意圖水循環(huán)

水圈與人類生命來源于水：原始海洋中溶解的氧、二氧化碳等物質(zhì)，是細胞進行新陳代謝時最好的“營養(yǎng)品”；厚厚的水體又像一個“保護罩”使原始生命不致被太陽紫外線殺傷。一、水——人體的重要組成二、生命運動離不開水水是生物體的基本成分

。正常情況下，人體水分處于吸收與排出相等的平衡狀態(tài)，但當這種平衡狀態(tài)被打破時，就會影響人體正常生活。水輸送物質(zhì)排泄廢物調(diào)節(jié)溫度支持營養(yǎng)

基本組分水災：一方面，水是人類必不可少的，并給人類帶來許多好處。但另一方面，水也給人們帶來了許多災害。如果水過多也會造成災害。水災給人類帶來的危害是巨大的，洪水災害是造成經(jīng)濟損失最大的自然災害之一。三、水災中國的雨澇分布（1951—1990）

我國氣候受季風影響，降水有明顯的季節(jié)變化，旱澇頻率都較大。我國雨澇的分布大體上是由東南向西北減少，并且與地勢高低和離海遠近有密切關(guān)系。沿海和平原地區(qū)多雨澇，內(nèi)陸與高原地區(qū)少雨澇。

水災給人類帶來的危害是巨大的，洪水災害是造成經(jīng)濟損失最主要的自然災害。隨著水災對人類的危害日益嚴重，分析水災的成因，及時做好預報和防治水災已成為全人類共同關(guān)心的問題。水雖然是一種可再生資源，但依靠水循環(huán)得到更新、恢復的水量，其多年平均量是相對穩(wěn)定的、有限的。隨著人口的急劇增長、社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類對水的需求急劇增加。由于地球表層目前可供人類直接利用的水的有限性、時間與空間分布的不均勻性，使得世界一些地區(qū)或城市出現(xiàn)了缺水問題。造成水資源緊張的原因是由自然和人為等多方面的。主要有：（1）水的時空分布不均。（2）需水量增長太快。（3）水資源利用不合理，管理不善，水資源浪費現(xiàn)象普遍。（4）水體污染較嚴重，使可利用的水資源減少。四、水荒干旱導致的嚴重缺水（寧夏、甘肅修建了大量的母親水窖）水！來之不易！3、物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)概念圍繞有機界、無機界發(fā)生的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化過程生物循環(huán)4循環(huán)途徑植物和微生物直接參與其他循環(huán)運動新陳代謝生物圈生產(chǎn)者消費者分解者大氣水巖石、土壤陽光其他無機物有機物質(zhì)無機物質(zhì)3、物質(zhì)的循環(huán)結(jié)構(gòu)四種作用光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為生物能，成為生物進化的原始動力生物循環(huán)實現(xiàn)了有機界與無機界之間的轉(zhuǎn)化生物作為土壤—植物—大氣之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)，成為物質(zhì)與能量相互交換的一個重要通道對于碳循環(huán)、氮循環(huán)、氧循環(huán)和其他有關(guān)成分的循環(huán)等具有明顯的作用二、自然地理系統(tǒng)的能量結(jié)構(gòu)自然地理系統(tǒng)能量結(jié)構(gòu)的特點自然地理系統(tǒng)的能量來源

自然地理系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化

自然地理系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的功能四一二三A、自然地理系統(tǒng)能量結(jié)構(gòu)的特點1.能量來源的自然性、單向性、無限性2.儲能能量大，自調(diào)功能強A、自然地理系統(tǒng)能量結(jié)構(gòu)的特點3.能量傳輸途徑和轉(zhuǎn)化形式多樣性太陽能孕育草原太陽能孕育森林太陽能孕育了人類的生產(chǎn)活動太陽能孕育了自然界最美的風景太陽能孕育了地理自然帶同一個季節(jié)，由于地理位置不同，太陽能分布造成的差異巨大。熱帶雨林北極的春天A、自然地理系統(tǒng)能量結(jié)構(gòu)的特點太陽能的傳輸途徑和轉(zhuǎn)換形式一是沿地面—土壤—大氣途徑進行，以熱能形式轉(zhuǎn)化二是沿綠色植物—動物—微生物這一途徑進行，以光能、化學能和熱能等形式進行轉(zhuǎn)化4.能量變化的周期性和地域性年周期日周期季節(jié)性晝夜性潮汐現(xiàn)象公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)B、自然地理系統(tǒng)的能量來源地球潛在能地球內(nèi)能地球外來能太陽能C、自然地理系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化太陽能的轉(zhuǎn)化1地球內(nèi)能的轉(zhuǎn)化2有機界轉(zhuǎn)化無機界轉(zhuǎn)化太陽能的轉(zhuǎn)化途徑：大氣—地面—大氣途徑：植物—動物—微生物形式：太陽輻射—地表增溫—大氣增溫形式：光能—化學能—熱能C、自然地理系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化C、自然地理系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化熱能轉(zhuǎn)化引力勢能轉(zhuǎn)化地球內(nèi)能的轉(zhuǎn)化崩塌、滑坡火山作用、構(gòu)造運動、地表熱傳導是影響地球表層物質(zhì)遷移的重要因素D、自然地理系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的功能

功能太陽能“夷平化”

地球內(nèi)能“崎嶇化”引起地震、火山、巖漿活動等各種構(gòu)造活動褶皺和斷裂、隆起和沉陷產(chǎn)生風化、侵蝕、搬運以及堆積等地質(zhì)過程使地表高差減少，削高墊低，使地表趨于平坦化平原形成主動因素高原形成主動因素地球坐標與天球坐標

一、地球坐標二、天球坐標第一章地球坐標（一）經(jīng)緯線與地球上的方向（二）地理坐標的經(jīng)緯度（三）地球上的距離第一章經(jīng)線是地球上的南北方向線——沿經(jīng)線指向北極(N)為正北方向，指向南極(S)為正南方向。緯線是地球上的東西方向線——沿緯線順地球自轉(zhuǎn)方向為正東方向，逆地球自轉(zhuǎn)方向則為正西方向，東西方向是無限方向。緯度是指通過某地的鉛垂線與赤道平面的夾角。經(jīng)度是指某地的經(jīng)線平面與本初子午面的夾角。1、常用的距離單位海里(nmile)——人們將地球上1分大圓弧的長度定義為1nmile,即地球上每度大圓弧為60nmile。公里(km)——法國人把地球上大圓周長的四萬分之一定義為1km，中國人使用的華里則為公里長度的二分之一。每度大圓弧之長=40000km/360o=111.11km／1o。2、地球上兩點距離公式：如果已知A地的地理坐標為(φA,λA)，B地的坐標為(φB,λB)，則兩地距離(AB大圓弧的度數(shù))：cosAB=sinφAsinφb+cosφAcosφBcos(λB-λA)相關(guān)圖解第一章地理坐標經(jīng)線和緯線地理坐標西安34oN,108oE一地的經(jīng)度和緯度相結(jié)合，叫做該地的地理坐標。書寫按慣例:先緯度，后經(jīng)度；數(shù)字在先，符號在后。例：北京40oN,116oE地球的運動一、地球的自轉(zhuǎn)二、地球的公轉(zhuǎn)第一章地球的自轉(zhuǎn)1、地球自轉(zhuǎn)的證明2、地球自轉(zhuǎn)的方向3、地球自轉(zhuǎn)的周期4、地球自轉(zhuǎn)的意義5、地球自轉(zhuǎn)的速度第一章地球自轉(zhuǎn)方向地球自轉(zhuǎn)方向：第一章從北極上空看第一章從南極上空看第一章地球自轉(zhuǎn)周期地球自轉(zhuǎn)一周的時間即自轉(zhuǎn)周期，叫做一日。由于觀測周期采用的參考點不同，一日的定義也略有差別。恒星日：23h56m4s太陽日：24小時如果取春分點為標準，則春分點連續(xù)兩次通過同—子午面的時間，叫做一恒星日。如果取太陽為標準，則地球上同一地點連續(xù)兩次通過地心與日心的連線所需的時間，叫做一個太陽日。第一章相關(guān)圖解地球自轉(zhuǎn)速度地球自轉(zhuǎn)速度包括線速度和角速度兩種:1.線速度由赤道向兩極遞減2.角速度

除極點外均為15度/小時3.在極點上，線速度和角速度均為0第一章相關(guān)圖解

地球自轉(zhuǎn)線速度和角速度第一章地球自轉(zhuǎn)的意義地球自轉(zhuǎn)的重要地理意義表現(xiàn)在以下幾個方面：1、地球自轉(zhuǎn)決定了晝夜的交替，并使地表各種過程具有一晝夜的節(jié)奏2、由于地球自轉(zhuǎn)的結(jié)果，所有北半球作水平運動的物體都發(fā)生向右偏轉(zhuǎn)，在南半球則向左偏3、地球自轉(zhuǎn)造成同一時刻，不同經(jīng)線上具有不同的地方時間4、由于月球和太陽的引力，地球體發(fā)生彈性變形，在洋面上則表現(xiàn)為潮汐5、地球的整體自轉(zhuǎn)運動，同它的局部運動，例如地殼運動、海水運動、大氣運動等，都有密切關(guān)系

第一章圖圖圖圖第一章第一章第一章地球的公轉(zhuǎn)地球按照一定的軌道繞太陽運動，稱為公轉(zhuǎn)。地球公轉(zhuǎn)