自然地理學(xué)第一章地球

第一章

地球第一節(jié)地球在宇宙中的位置

一.宇宙和天體宇宙：巨大無比的物質(zhì)世界，包含著無數(shù)的天體和極其廣闊的空間。古人云：“上下四方曰宇，古往今來曰宙”。目前的宇宙被認(rèn)為是發(fā)生于100億年前的大爆炸形成的，范圍為130億光年。天體：恒星：質(zhì)量很大且能發(fā)光行星：不發(fā)光、質(zhì)量小、繞恒星運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星：質(zhì)量小、繞行星運(yùn)功、不發(fā)光流星：在星際空間運(yùn)行彗星：很小，有著特殊外表和軌道星云：一種云霧狀的天體，離地球非常遙遠(yuǎn)衡量宇宙空間的長度單位：

天文單位：日地平均距離，14960×104Km

光年：94600×108Km日本繞月衛(wèi)星拍攝的月球表面日本繞月衛(wèi)星拍攝的月球表面天體系統(tǒng)：

130億光年的空間，約有1022個(gè)恒星星系：數(shù)十億～二千億個(gè)恒星的集合體

如銀河系為1000多億個(gè)恒星組成；目前已發(fā)現(xiàn)10億多個(gè)類似銀河系這樣的星系星系群：成對(duì)或成群聚集的星系。

如本星系群：銀河系、比鄰星系、大小麥哲倫云等星系團(tuán)：幾百到幾千個(gè)星系的集團(tuán)總星系：已知宇宙的總體二、太陽系太陽系包括太陽和八大行星，50個(gè)衛(wèi)星，50萬個(gè)小行星和少數(shù)彗星，范圍為冥王星。距離太陽39.5個(gè)天文單位。太陽：為熾熱的發(fā)光球體，表面溫度6000K，中心溫度1500X104℃。直徑140萬公里，質(zhì)量占整個(gè)太陽系的99.86%。彗星：小行星：月球：近地唯一衛(wèi)星，繞地公轉(zhuǎn)一周：29日12小時(shí)44分對(duì)土地利用的影響：制定農(nóng)業(yè)節(jié)氣引起潮汐，產(chǎn)生海岸帶

月球直徑：1738.2KM金星土星冥王星海王星天王星火星地球水星木星行星體積的相對(duì)大小2011年12月新發(fā)現(xiàn)的宜居帶類地行星距地600光年美國基特峰國家天文臺(tái)于2005年4月11日拍攝的坦普爾一號(hào)彗星的圖像每秒10公里速度撞向彗星撞擊器接近彗星

飛躍器飛過坦普爾1號(hào)彗星工作人員在密切關(guān)注撞擊過程撞擊時(shí)清晰的閃光照片顯示撞擊器“擊中”目標(biāo)撞擊瞬間[組圖]驚奇一：“坦普爾１號(hào)”的彗核是分層的，彗核表面覆蓋著１０多米深的細(xì)粉狀物質(zhì)，其下是較硬的“彗核之核”。彗核的平均密度不過0.6克每立方厘米，比水還輕。彗核外表的細(xì)粉，是多年以前就存在或是逐年累積的，這也證明彗核的內(nèi)部含有太陽系初期的原始物質(zhì)。

驚奇二：彗核在飛近太陽時(shí)會(huì)噴發(fā)，特別是彗核表面朝向太陽的那部分，會(huì)經(jīng)常有小規(guī)模的噴發(fā)。彗核呈多孔性，表層物質(zhì)熱慣性小，會(huì)被太陽很快加熱，但太陽輻射的熱量不會(huì)對(duì)彗核內(nèi)部的物質(zhì)產(chǎn)生影響，這表明彗核內(nèi)部的物質(zhì)受外界影響的可能性不大。深度撞擊的四大驚奇發(fā)現(xiàn)驚奇三：“坦普爾１號(hào)”的彗核盡管很小，卻有多種地貌，既有光滑平坦的部分，也有類似環(huán)形山的坑洼，這表明在“深度撞擊”之前，這顆彗核就已經(jīng)常被太空中更小型的天體撞擊。

驚奇四：彗核內(nèi)部存在大量含碳和氮的有機(jī)分子，“深度撞擊”之后彗核中噴發(fā)的物質(zhì)中含有氫氰酸（ＨＣＮ）、乙腈、冰和二氧化碳，而彗核表面的粉狀物中卻沒有這些物質(zhì)，說明它們存在于表層下較淺的部位，在受撞擊或熱影響時(shí)才噴發(fā)出來。這還表明，在彗星和小行星撞擊頻繁的地球早期階段，彗星有可能把最早的有機(jī)物帶到地球上。三、地球在天體中的位置及其對(duì)地表自然環(huán)境的影響

1.太陽系中一顆普通的行星。沿橢圓型軌道繞太陽運(yùn)行。

2.地球與其它天體或宇宙空間之間的能力與物質(zhì)交換，對(duì)地表環(huán)境產(chǎn)生重要影響：①、接受太陽輻射推動(dòng)地球表層的全部自然地理過程。

②、太陽輻射使大氣形成臭氧層，維護(hù)了地球生物圈的安全。③、太陽輻射在大氣中形成電離層，使世界現(xiàn)代通訊成為可能。④、太陽輻射是地球的能源之本；⑤、宇宙射線侵入地球大氣上層，對(duì)地球的磁場(chǎng)，極光及大氣分子的離子化產(chǎn)生影響；⑥、隕石和宇宙塵埃降落地球，使地球質(zhì)量緩慢增加；

每年1000X104噸隕石和宇宙塵降落地球。⑦、地球大氣外層的氣體質(zhì)量和熱量飄逸至宇宙空間；⑧、月球引力導(dǎo)致地球表面出現(xiàn)潮汐。第二節(jié)、地球的形狀和大小地球的形狀及其地理意義

1、形狀：兩極較扁平赤道部分較突出的橢球體。參見P11圖1-1，圖1-2。形狀是指以平均海平面表示的平滑封閉曲面，即大地水準(zhǔn)面。地球赤道半徑：6378.160KM赤道短半軸長半軸圖1-2地球的長半軸與短半軸北極南極長半軸:6378.160km短半軸:6356.755km2、地球形狀的地理意義：

①、不同緯度正午太陽高度角不同（見教材p12，圖1-4）②、太陽輻射的差異造成地球上熱量的帶狀分布和自然現(xiàn)象的地帶性分布。abc圖1.4不同緯度的太陽高度角太陽光線二、地球大小及其地理意義：1、大?。海╬13）總質(zhì)量5.98X1027g；半徑6371.11KM（與地球體積相等的正球體半徑）

2、地理意義：地球巨大質(zhì)量吸引著周圍氣體，保持著一個(gè)具有一定質(zhì)量和厚度的大氣圈。維持著一個(gè)生機(jī)勃勃，豐富多樣的地球環(huán)境。（地球上物體至少有11.2km/s的速度才能脫離地球，而大氣中氣體微粒的最快速度也只及上述數(shù)字的1/7）第三節(jié)地球的運(yùn)動(dòng)一，地球的自轉(zhuǎn)<1>地球自轉(zhuǎn)一周的周期為一日<2>地球自轉(zhuǎn)周期并非固定不變之初：4h

?：20.8h；D：21.6h；C：21.8；T：22.7h；K：23.5h地球形成之初自轉(zhuǎn)周期為4小時(shí)。地球自轉(zhuǎn)速度總趨勢(shì)：速度減慢。原因：潮汐沖擊摩擦；地球內(nèi)部比重大的物質(zhì)向地心集中及火山巖漿使地幔物質(zhì)流向地表的差異。注意：恒星日太陽日地球自轉(zhuǎn)速度的地質(zhì)活體證明：活的珊瑚蟲每天分泌碳酸鈣。形成軀殼上的細(xì)小日紋?，F(xiàn)代珊瑚每年有365條日紋，而五六億年前有400多條日紋。每年約有1000×104t的隕石和宇宙物質(zhì)降落到地球表面<3>地球自轉(zhuǎn)的地理意義：地球繞軸自轉(zhuǎn)的兩個(gè)極點(diǎn)，成為確立地理坐標(biāo)的基礎(chǔ)；決定晝夜更替，使地表各種過程具有晝夜更替節(jié)奏。因晝夜更替適中，地表增溫和冷卻不超過一定限度，生物才得以生存；地球自轉(zhuǎn)使所有在北半球做水平運(yùn)動(dòng)的物體都發(fā)生右偏轉(zhuǎn)；④自轉(zhuǎn)造成同一時(shí)刻，不同經(jīng)線上具有不同的地方時(shí)間。一個(gè)地方正午，距其180°經(jīng)度處則是正當(dāng)午夜；地表每隔15°經(jīng)線，時(shí)差相距一小時(shí)，全部經(jīng)度360°分為24個(gè)時(shí)區(qū)。（以本初子午線為中心，包括東西各7°30′的范圍為中時(shí)區(qū)。180°經(jīng)線被定為國際日期變更線。）；⑤月球和太陽的引力使地球體發(fā)生彈性變形，在洋面上表現(xiàn)為潮汐；⑥地球的整體自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)影響其本身的局部運(yùn)動(dòng)。二、地球的公轉(zhuǎn)1、地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為一年。恒星年為365日6時(shí)9分9.5秒；回歸年為365日5時(shí)48分46秒?；貧w年指連續(xù)兩次通過春分點(diǎn)的時(shí)間2、地球繞太陽公轉(zhuǎn)的結(jié)果，使太陽光線直射的范圍在南北回歸線之間作周期性變動(dòng)，從而形成四季更替。第四節(jié)地理坐標(biāo)緯度與經(jīng)度一地的緯度就是該地鉛垂線對(duì)赤道面的夾角。由經(jīng)線和緯線構(gòu)成的經(jīng)緯網(wǎng)，是地理坐標(biāo)的基礎(chǔ)。1884年經(jīng)國際協(xié)議，以穿過格林尼治天文臺(tái)的經(jīng)線為本初經(jīng)線，叫本初子午線，即經(jīng)度的零度線。某一地點(diǎn)的經(jīng)度就是該地所在經(jīng)線與本初子午線的角距。赤道經(jīng)線緯線90°N90°S圖1-13經(jīng)緯線第五節(jié)地球的圈層構(gòu)造一、地球的圈層系統(tǒng)

1，地球圈層分化的機(jī)理2，地球圈層（參見教材p.22表1-4）二、地球的內(nèi)部構(gòu)造厚度（KM）大氣圈水圈3.8生物圈地殼35地幔2865地核3471（一）、地殼

范圍：地表~莫霍洛維奇面厚度：平均35KM，但差異較大分層：陸地為風(fēng)化殼、沉積巖層、硅鋁層和硅鎂層（二）、地幔莫霍面以下，深度35~2900KM的圈層（三）、地核2900KM以下~地心。主要有鐵，鎳等致密物質(zhì)構(gòu)成。地核溫度高達(dá)3700~6000℃外地核呈熔融態(tài)，而內(nèi)地核可能呈固態(tài)。

上地幔35~1000KM；在60~250KM間放射性元素集中，物質(zhì)成熔融態(tài)，為巖漿源地，稱為軟流層。上地幔溫度400~3000℃下地幔1000~2900Km；下界為古登堡面（美地球物理學(xué)家）。下地幔溫度1850~4400℃三、地球的外部構(gòu)造：（一），大氣圈：主要成份:N（78%）、O（21%）、Ar（0.93%）、CO2（0.03%）和水蒸氣等（二），水圈：主體是大洋面積占全球面積的71%（三），生物圈：其質(zhì)量雖小，作用巨大（四），地理圈：又叫地理殼。第六節(jié)地球表面的基本形態(tài)和特征一、海陸分布：1，海陸對(duì)比，海洋占主體。全球5.1×108KM2海洋3.61×108KM2占71%海陸比2.5：1；2，海陸分布不均；3，陸地七大洲，且多數(shù)大陸成對(duì)；某些大陸邊界線形狀吻合。二、海陸起伏曲線：1，各陸地的平均海拔高度不同亞洲950m，北美700m，非洲650m，南美600m，歐洲300m2，各海洋的平均深度不同太平洋深4300m，印度洋3899m，大西洋3626m，北冰洋1205m3，海陸差異