自然地理系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)_第1頁
自然地理系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)_第2頁
自然地理系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)_第3頁
自然地理系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)_第4頁
自然地理系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)_第5頁
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文檔簡介

自然地理系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)第1頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)自然地理系統(tǒng)的組成一、最基本的物質(zhì)組成二、基本物質(zhì)體系(四大圈層)三、組成要素第2頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)自然地理系統(tǒng)的組成一、最基本的物質(zhì)組成最基本的層次是由化學(xué)元素組成。

大氣:氮(78.09%)、氧(20.95%)、氬(0.93),二氧化碳(0.03%),其它元素極微少。水體:氫和氧(96.5%),其余常量及微量元素(3.5%)。巖石:氧(46.60%),硅(27.72%),鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂六種元素(24.00%),其余所有元素(2.00%)。第3頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月二、基本物質(zhì)體系固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三態(tài)物質(zhì)(三相物質(zhì))共存是地球表層所有物質(zhì)的組成特征;基于地球表層(自然地理系統(tǒng))的物質(zhì)形態(tài)體系將自然地理系統(tǒng)劃分為四大圈層。自然地理系統(tǒng)的基本物質(zhì)體系,即是由氣體組成的大氣圈、以水體為主組成的水圈、以巖石為主的巖石圈和以生物有機(jī)體組成的生物圈等四大圈層。

第4頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月1、大氣圈大氣圈中的大氣是多種物質(zhì)的混合體,由干潔空氣、水汽、懸浮塵粒和雜質(zhì)組成。世界氣象組織(WMO)根據(jù)氣溫從地面到高空垂直方向的分布,將整個(gè)大氣層分為對流層、平流層、以及高空的中間層、暖層和散逸層五個(gè)圈層。

二、基本物質(zhì)體系

第5頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月大氣圈對自然地理系統(tǒng)的意義對流層對流層:與水圈、巖石圈表層以及生物圈處于經(jīng)常的相互作用中,也是太陽輻射能主要的轉(zhuǎn)換貯存空間。平流層:其中、下部為厚約20km的臭氧層,阻礙波長小于0.29μm的紫外光通過,對地表生物尤其是微生物有重要保護(hù)作用。平流層還保護(hù)地球少受大部分隕石的襲擊。電離層對無線電波的反射作用是人類現(xiàn)代化通訊信息傳播的保證。二、基本物質(zhì)體系

第6頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月2、水圈地球上的水以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形式存在于空中、地表和地下,成為海洋水、河流水、湖泊水、沼澤水、土壤水、地下水、冰川水、大氣水以及存在動(dòng)植物有機(jī)體中的生物水。這些水體,通過水循環(huán)組成一個(gè)統(tǒng)一的相互聯(lián)系的包圍地球的水圈。

二、基本物質(zhì)體系

第7頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月

水圈對自然地理系統(tǒng)的意義水是地表分布最廣和生物賴以生存的重要的物質(zhì),是參與自然地理環(huán)境物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)化的重要成分。水分循環(huán)調(diào)節(jié)氣候,凈化大氣。水分和熱量的不同組合使地球上形成不同的自然地帶。水溶解巖石中的固體物質(zhì),為生物提供各種養(yǎng)分創(chuàng)造了前提條件。二、基本物質(zhì)體系

第8頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月3、巖石圈主要由沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖組成的固體圈層。

巖石圈對自然地理系統(tǒng)的意義巖石圈的不同類型、不同規(guī)模的運(yùn)動(dòng)造成相應(yīng)的不同等級的地貌形態(tài),使地表變得起伏不平,為自然地理環(huán)境中的外力作用創(chuàng)造前提。二、基本物質(zhì)體系

第9頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月

巖石圈對自然地理系統(tǒng)的意義巖石圈的低洼處是海洋、湖泊等水體聚集的場所。高處陸地部分是人類及各種陸生生物的棲居生活場所。巖石的風(fēng)化殼物質(zhì)為成土作用提供基礎(chǔ),最終形成土壤層,并以其豐富的礦物質(zhì)養(yǎng)分滿足植物的需要。巖石圈蘊(yùn)藏的多種礦藏為人類的生產(chǎn)活動(dòng)與社會(huì)的發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。二、基本物質(zhì)體系

第10頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月4、生物圈地球表層有生物存在且生物生命活動(dòng)影響所及的空間為生物圈。用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來說,生物圈是指地球上所有活著的有機(jī)體連同與這些有機(jī)體相互作用著的環(huán)境構(gòu)成的生物圈。生物圈不是獨(dú)立于地球其它圈層之外的,單純由某一形態(tài)物質(zhì)所組成的圈層,它是巖石圈、水圈和大氣圈的交集。

二、基本物質(zhì)體系

第11頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月生物圈與大氣圈、水圈和巖石圈之間有著極為密切的依存聯(lián)系生命活動(dòng)與生物進(jìn)化要有穩(wěn)定的太陽能源,須經(jīng)過一定的大氣層的傳遞與“過濾”才能為生物所安全利用。一定合適氣壓的大氣為生物的生命活動(dòng)提供氧氣與二氧化碳。生物圈必須依賴水的存在,水是維系生命的基礎(chǔ)物質(zhì),又是生物體進(jìn)行物質(zhì)與能量循環(huán)的介質(zhì)。巖石圈與水圈能提供的營養(yǎng)物質(zhì)和比較合適的其它環(huán)境因素,才能維持生命的發(fā)展和生物圈的演化。二、基本物質(zhì)體系

第12頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月三、組成要素四大圈層之間的相互作用,形成了地貌、氣候、水文、生物及土壤,即自然地理系統(tǒng)的組成要素,簡稱自然地理要素。地貌、氣候和水文是決定自然地理系統(tǒng)差異的基礎(chǔ)要素、本質(zhì)要素;土壤與生物則是以前三者為基礎(chǔ)的派生要素,是使自然地理環(huán)境差異表現(xiàn)更豐富、更為復(fù)雜的要素。

第13頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月自然地理要素在自然地理系統(tǒng)中的意義地貌是經(jīng)過轉(zhuǎn)化的太陽能以外營力形式與地球內(nèi)營力相互作用的結(jié)果,它構(gòu)成自然地理系統(tǒng)的空間基礎(chǔ)。氣候是多年內(nèi)大氣的平均狀態(tài)和極端狀態(tài)的綜合的表現(xiàn)。太陽輻射、下墊面性質(zhì)和大氣環(huán)流是決定氣候特征的重要因子。水文是指地表環(huán)境中各類水體的性質(zhì)、形態(tài)、動(dòng)態(tài)及其時(shí)空分布特征的綜合表現(xiàn)。三、組成要素

第14頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月自然地理要素在自然地理系統(tǒng)中的意義生物是地球環(huán)境中的后生成分,自生物出現(xiàn)以后,自然地理系統(tǒng)才日趨完整,生物在其中的重要性日益加強(qiáng)。土壤是自然地理系統(tǒng)中各要素相互作用下形成的派生要素。三、組成要素

第15頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)自然地理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

自然地理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指自然地理系統(tǒng)各組成要素之間以及各組成部分之間的組合格局。一、自然地理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般特征(1)分層性:自然地理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為分層性或者說是圈層性,這是由于地球本身的圈層性特點(diǎn)所決定的。分層性是自然地理系統(tǒng)最普遍的結(jié)構(gòu)特征。(2)交織性:自然地理系統(tǒng)的四個(gè)基本組成部分相互重迭、相互滲透,彼此交織在一起成為一個(gè)整體。第16頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月一、自然地理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般特征(3)集中性:海陸表面特別是陸地表面是大氣圈、水圈和巖石圈相互直接接觸的部分,各種物質(zhì)的相互作用和交換,以及能量的轉(zhuǎn)換在這里最為活躍。(4)綜合性:綜合性是自然地理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本特征。任何一種自然地理現(xiàn)象都是多種自然地理要素綜合作用的結(jié)果。特別是大范圍的自然地理系統(tǒng)其綜合性更為強(qiáng)烈。

第17頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月一、自然地理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般特征(5)差異性:在地球表面的不同地區(qū),由于種種自然要素的差別,形成不同結(jié)構(gòu)的自然地理系統(tǒng),從而產(chǎn)生了地域差異現(xiàn)象??梢娮匀坏乩硐到y(tǒng)結(jié)構(gòu)的綜合性與差異性特征的統(tǒng)一,也決定了自然地理現(xiàn)象的復(fù)雜多樣性。(6)多級性:自然地理系統(tǒng)作為一個(gè)多層次多等級的自然綜合體即體現(xiàn)了其多級性特征。它的最高等級應(yīng)是以大氣圈對流層、水圈、沉積巖石圈和生物圈共同組成的全球自然地理系統(tǒng).第18頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月二、自然地理系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)自然地理系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu):是指在時(shí)間上相對穩(wěn)定的自然地理要素及由其組成的自然綜合體在地球表面上的分布格局。時(shí)間上相對穩(wěn)定的含義是,地球表面各自然地理要素的狀態(tài)不是絕對不變的,但它們的變化(演變)過程相當(dāng)漫長,通常要用地質(zhì)時(shí)間的概念來衡量。自然地理系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)包括既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)方面,即組成結(jié)構(gòu)和地域結(jié)構(gòu)。第19頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月二、自然地理系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)

(1)組成結(jié)構(gòu):自然地理系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)是指自然地理系統(tǒng)各組成要素相互聯(lián)系、相互作用所構(gòu)成的格局。

(2)地域結(jié)構(gòu):自然地理系統(tǒng)的地域結(jié)構(gòu)是指地球表面不同等級、不同類型的自然地理綜合體在不同地域間相互聯(lián)系所構(gòu)成的格局。自然地理系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和地域結(jié)構(gòu)是對立統(tǒng)一的。第20頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)圈層間的相互作用一、大氣圈與巖石圈的相互作用二、水圈與巖石圈的相互作用三、水圈與大氣圈的相互作用四、水圈、大氣圈、巖石圈的相互作用五、生物圈與水圈、大氣圈、巖石圈的相互作用第21頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月一、大氣圈與巖石圈的相互作用1、巖石風(fēng)化與氣候2、巖石圈的變動(dòng)與氣候3、地貌與氣候4、風(fēng)積地貌與沙塵暴第22頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月1、巖石風(fēng)化與氣候巖石風(fēng)化的類型與強(qiáng)度,在很大程度上受到氣候的影響與控制。圖1不同氣候-植被帶風(fēng)化強(qiáng)度的變化第23頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月1、巖石風(fēng)化與氣候

巖石的化學(xué)元素風(fēng)化,將吸收大氣中的CO2,以化學(xué)徑流的形式被輸入到海洋,海洋生物光合作用吸收CO2,將之固定并沉積到海底。巖石風(fēng)化越強(qiáng),吸收的CO2越多。當(dāng)海洋中釋放到大氣中的CO2,不能補(bǔ)償巖石風(fēng)化從大氣中吸收的CO2的數(shù)量時(shí),大氣中的CO2含量將會(huì)減少,可能導(dǎo)致溫室效應(yīng)減弱,可能引起氣候變冷。

巖石風(fēng)化對氣候也有反作用。第24頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月海陸分布變化對氣候的影響海陸分布的變化

緯度的變化洋流的變化大氣活動(dòng)中心位置的變化全球與區(qū)域氣候的變化2、巖石圈的變動(dòng)與氣候第25頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月地形起伏變化對氣候的影響2、巖石圈的變動(dòng)與氣候氣溫隨高度的變化。地形起伏變化對局部地區(qū)氣候的影響。地形起伏變化對區(qū)域和全球氣候的影響。第26頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月高原隆升導(dǎo)致北半球晚新生代氣候變冷(Ruddiman

)。深色區(qū)域?yàn)樽兝鋮^(qū)域,顏色愈深,變冷愈顯著。例如:青藏高原與美國西部高原的形成,對亞洲、北美和世界的氣候產(chǎn)生不可忽視的影響。

第27頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月⑴氣候模擬結(jié)果表明,隨著高原的隆升,1月中緯地區(qū)對流層上部行星風(fēng)的波動(dòng)(彎曲)加強(qiáng),使得高緯地區(qū)的冷空氣可以源源不斷地輸向中緯度地區(qū),導(dǎo)致中緯度地區(qū)溫度的降低。⑵隨著高原的隆升,地面積雪越來越多,地面反射率增高,使地面接受到的太陽輻射減少,從而導(dǎo)致地面溫度的降低。⑶隨著高原的隆升,高原與周圍地區(qū)的高差增大,地面的侵蝕作用加強(qiáng)。由于地面風(fēng)化產(chǎn)物源源不斷被侵蝕搬運(yùn),使暴露于大氣中的、參與風(fēng)化的物質(zhì)增多,使參與風(fēng)化作用的二氧化碳增多,從而使得大氣中二氧化碳的濃度降低,使世界氣候變冷(降低溫室效應(yīng))。例如:青藏高原與美國西部高原的形成,對亞洲、北美和世界的氣候產(chǎn)生不可忽視的影響。

高原隆升導(dǎo)致北半球晚新生代氣候變冷(Ruddiman

)。第28頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月例如:青藏高原與美國西部高原的形成,對亞洲、北美和世界的氣候產(chǎn)生不可忽視的影響。

高原隆升,加強(qiáng)季風(fēng)環(huán)流,使氣候的季節(jié)差異增大。高原隆升加強(qiáng)亞洲季風(fēng)的強(qiáng)度,改變季風(fēng)的風(fēng)向,改變季風(fēng)影響的范圍。高原的隆升導(dǎo)致北半球中緯地區(qū)干旱氣候的形成。高原與山地的形成,導(dǎo)致西風(fēng)帶的分叉,水汽運(yùn)移不再經(jīng)過這些地區(qū),而氣流變?yōu)橄鲁翚饬鳛橹?,尤其在亞洲中部和美國西部?nèi)陸;高大地形阻擋了來自附近海洋的水汽進(jìn)入內(nèi)陸地區(qū);在高大地形的上游地區(qū),風(fēng)暴發(fā)生頻率較低。第29頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月青藏高原隆升對季風(fēng)環(huán)流的影響(Ruddiman)高原隆升,加強(qiáng)季風(fēng)環(huán)流,使氣候季節(jié)差異增大。隆起的地面,其顯熱與潛熱的作用加強(qiáng),夏季高原往往成為一個(gè)熱源,冬季則往往成為一個(gè)冷源,從而加強(qiáng)了由于海陸熱力差異導(dǎo)致的季風(fēng)環(huán)流。季風(fēng)環(huán)流的加強(qiáng),使氣候的季節(jié)差異更加明顯:冬季更加寒冷、干燥,夏季更加溫暖、濕潤;也在一定程度上,改變了行星風(fēng)系控制下的緯度地帶性規(guī)律。第30頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月例如:青藏高原與美國西部高原的形成,對亞洲、北美和世界的氣候產(chǎn)生不可忽視的影響。

高原隆升,加強(qiáng)季風(fēng)環(huán)流,使氣候的季節(jié)差異增大。高原隆升加強(qiáng)亞洲季風(fēng)的強(qiáng)度,改變季風(fēng)的風(fēng)向,改變季風(fēng)影響的范圍。高原的隆升導(dǎo)致北半球中緯地區(qū)干旱氣候的形成。高原與山地的形成,導(dǎo)致西風(fēng)帶的分叉,水汽運(yùn)移不再經(jīng)過這些地區(qū),而氣流變?yōu)橄鲁翚饬鳛橹?,尤其在亞洲中部和美國西部?nèi)陸;高大地形阻擋了來自附近海洋的水汽進(jìn)入內(nèi)陸地區(qū);在高大地形的上游地區(qū),風(fēng)暴發(fā)生頻率較低。第31頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月

巖石圈與大氣圈的相互作用風(fēng)化作用侵蝕、搬運(yùn)、堆積作用大氣圈的變化巖石圈的變化海陸分布地形起伏大氣環(huán)流中心2、巖石圈的變動(dòng)與氣候第32頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月3、地貌與氣候的關(guān)系

地貌對氣候的影響大陸與大洋是最大的地貌單元。由于大陸與大洋之間的熱力差,產(chǎn)生了季風(fēng)環(huán)流。從高原、盆地、山地、丘陵到河谷、平原,不同的地貌單元對應(yīng)于不同的區(qū)域或局地氣候環(huán)境。在山區(qū),由于山坡與山谷對溫度日變化的響應(yīng)速度不同,故產(chǎn)生了山谷風(fēng)。第33頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月3、地貌與氣候的關(guān)系氣候?qū)Φ孛驳挠绊懪c控制氣候區(qū)主要地貌過程主要地貌特征冰川氣候區(qū)冰川作用;雪蝕作用;風(fēng)力作用刃脊、角峰、冰斗、冰磧、冰緣氣候區(qū)冰凍作用;泥流作用;流水作用多邊形地面、泥流階地、石海、石河、石冰川、冰丘干旱氣候區(qū)干化(旱化)作用;風(fēng)力作用;流水作用沙丘、鹽盤、風(fēng)蝕盆地、穴狀風(fēng)化、干旱谷、風(fēng)蝕壟槽半干旱氣候區(qū)流水作用、風(fēng)化作用(尤其物理風(fēng)化)、快速物質(zhì)移動(dòng)山麓面、沖積扇、劣地(崎嶇地)溫潤氣候區(qū)流水作用;化學(xué)風(fēng)化;土溜(土壤蠕動(dòng))渾圓的山坡、土壤覆蓋、嶺谷相間、廣泛的水流沉積濕熱氣候區(qū)化學(xué)風(fēng)化;塊體移動(dòng);流水作用陡坡峭峰(中期階段)、渾圓緩丘(晚期階段)、深厚土壤、生物礁第34頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月4、風(fēng)沙地貌與沙塵暴干旱荒漠區(qū)的地表,由于組成物質(zhì)不同,可以劃分出不同的類型。由裸露巖石、礫石、砂、或者泥巖(粘土)組成的荒漠,依次叫做巖漠、礫漠、沙漠或泥漠。由風(fēng)積作用形成的地貌叫做風(fēng)積地貌。風(fēng)積地貌包括沙波紋、沙堆、新月形沙丘、拋物線沙丘、金字塔形沙丘、縱向沙壟、沙丘鏈等。風(fēng)蝕與風(fēng)積地貌是干旱區(qū)的突出特征。風(fēng)沙地貌第35頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月沙塵暴與人類沙塵暴是風(fēng)暴作用于干燥的具有豐富的松散的細(xì)粒物質(zhì)組成的巖石圈表面而形成的,是大氣圈與巖石圈相互作用的結(jié)果。沙塵暴給人類的生活和生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。能見度大幅度降低,交通事故增加,使本來就很擁擠的城市交通雪上加霜;毀壞房屋、作物,掩埋公路、鐵路、農(nóng)田和池塘,使水庫壽命縮短,甚至還會(huì)傷及生命;對精密機(jī)械、精密化工、精密儀器具有破壞性的影響;使空氣質(zhì)量變差,影響人體健康。4、風(fēng)沙地貌與沙塵暴第36頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月沙塵暴與人類人類活動(dòng)的影響,對于沙塵暴的發(fā)生也有一定的作用。比如,人類不合理的開墾和過度的放牧,導(dǎo)致了一些地區(qū)尤其是干旱、半干旱地區(qū)的沙化,為沙塵暴的發(fā)生提供了條件。4、風(fēng)沙地貌與沙塵暴第37頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月沙塵暴與人類沙塵暴給人類的生活和生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。當(dāng)沙塵暴來臨,能見度大幅度降低,交通事故增加,使本來就很擁擠的城市交通雪上加霜;沙塵暴還會(huì)毀壞房屋、作物,掩埋公路、鐵路、農(nóng)田和池塘,使水庫壽命縮短,甚至還會(huì)傷及生命;沙塵暴對精密機(jī)械、精密化工、精密儀器具有破壞性的影響;沙塵暴還會(huì)使空氣質(zhì)量變差,影響人體健康。4、風(fēng)沙地貌與沙塵暴第38頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月二、水圈與巖石圈的相互作用巖石與水巖石圈結(jié)構(gòu)與水系發(fā)育及流域性質(zhì)水均衡與巖石圈形變構(gòu)造—侵蝕—地貌循環(huán)流水作用與流水地貌海岸線與海岸帶海嘯、泥石流、崩岸、滑坡河口地貌第39頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月1、巖石與水的關(guān)系巖石的形成離不開水;巖石的風(fēng)化、剝蝕離不開水的參與;巖石的性質(zhì)決定了水的下滲、流動(dòng)與循環(huán);水對巖石的侵蝕改變了巖石圈表面的形態(tài)。第40頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月2、巖石圈的結(jié)構(gòu)與水系發(fā)育和流域性質(zhì)巖石圈結(jié)構(gòu),決定流域的大小、形狀和性質(zhì)。巖石圈的結(jié)構(gòu),決定水系的形狀。水沿水系運(yùn)移,塑造出各種地貌景觀。

第41頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月3、水均衡與巖石圈的變形

水均衡是由于地球表面水分布的變化,導(dǎo)致各個(gè)地區(qū)受到的水的重力負(fù)荷發(fā)生改變,從而導(dǎo)致巖石圈變形、地面升降的過程。在海洋的邊緣,由于海水深度向大陸的減小,水均衡下沉量向岸邊逐漸減小,從而導(dǎo)致大陸架、大陸坡地區(qū)的掀斜。由于海底的均衡下沉,軟流圈物質(zhì)從海底流向大陸,從而引起大陸邊緣地區(qū)的隆升。這一過程的結(jié)果導(dǎo)致:(1)海洋的加深和大陸的增高,海洋與陸地的高差、起伏增大;(2)大陸架、大陸坡的坡度增大(變陡);(3)海洋面積的縮小和陸地面積的增大。實(shí)際上,自大洋形成以來,面積在逐漸減小,而深度卻在不斷增大,除與巖石圈運(yùn)動(dòng)有關(guān)外,還可能與水均衡作用有關(guān)。第42頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月海洋面積、深度隨時(shí)間的變化

3、水均衡與巖石圈的變形第43頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月巖石圈與水圈的相互作用

巖石圈與水圈相互作用、相互影響,形成正反饋?zhàn)饔玫难h(huán)。巖石圈形變,改變水圈的結(jié)構(gòu)(如水的分布或厚度),導(dǎo)致負(fù)荷均衡作用。由于負(fù)荷均衡作用,引起新的巖石圈形變,從而進(jìn)一步改變水圈的結(jié)構(gòu)(如水的分布或厚度)。當(dāng)然,這樣的反饋?zhàn)饔茫部梢杂伤Y(jié)構(gòu)的改變開始。巖石圈形變水圈結(jié)構(gòu)的改變(水的分布的改變)負(fù)荷均衡作用地球表層環(huán)境的變化3、水均衡與巖石圈的變形第44頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月4、侵蝕循環(huán)理論

戴維斯于19世紀(jì)末提出的地貌循環(huán)(侵蝕循環(huán))理論,描述了地面發(fā)育的階段性。幼年期:水系尚未充分發(fā)育,河谷間分水地帶寬廣而平坦。壯年期:地面起伏最大,地面最為破碎、崎嶇。老年期:地面由原來的高峰深谷變?yōu)榈颓饘捁?。戴維斯的地貌循環(huán)理論的局限性:地面的剝蝕不完全發(fā)生在地面上升以后,而是在地面的上升過程中就已經(jīng)開始;對地面剝蝕導(dǎo)致的地面均衡補(bǔ)償上升沒有考慮;地面穩(wěn)定的時(shí)間不一定會(huì)足夠的長,保證地面的演化能夠經(jīng)歷從幼年期到老年期的所有的階段。第45頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月侵蝕循環(huán)模式戴維斯于19世紀(jì)末提出的地貌循環(huán)(侵蝕循環(huán))理論,刻劃了地面發(fā)育的階段性。由于這一理論是建立在構(gòu)造上升與河流的侵蝕基礎(chǔ)之上的,因此對說明巖石圈與水圈的相互作用,是一個(gè)很好的例子。戴維斯將地面的發(fā)育分為幼年期、壯年期和老年期。第46頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月巖石圈變動(dòng)與剝蝕作用反饋關(guān)系在地面剝蝕循環(huán)過程中,陸塊(地面)的抬升導(dǎo)致地面高程的增大;地面高程的增大,引起地面剝蝕作用(包括河流侵蝕作用)的加強(qiáng);由于地面的剝蝕,巖石圈均衡補(bǔ)償上升。構(gòu)成了一個(gè)巖石圈與水圈相互影響、相互反饋的作用模式。值得注意的是,均衡補(bǔ)償引起的陸塊(地面)上升量小于陸塊(地面)剝蝕降低量,在地面剝蝕循環(huán)過程中,如果沒有進(jìn)一步的構(gòu)造抬升,地面總是傾向于降低。巖石圈的變動(dòng)(陸塊上升)地面高程增大剝蝕(或侵蝕)作用增強(qiáng)均衡補(bǔ)償巖石圈變動(dòng)與剝蝕作用反饋關(guān)系圖第47頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月

坡度—侵蝕強(qiáng)度關(guān)系示意圖

坡面坡度與坡面水層厚度,是坡面流水進(jìn)行沖刷的動(dòng)力條件。它們決定水層重力沿坡面的分力,即反映水流動(dòng)能的大小。坡面坡度增大,徑流流速加快、動(dòng)能增大,對坡面的沖刷增強(qiáng)。但當(dāng)坡度增加到一定程度時(shí),卻因?yàn)槭苡昝娣e減小而使坡面流量減小,對坡面的侵蝕反而減弱。據(jù)研究,在坡度小于20度時(shí),坡面沖刷強(qiáng)度隨著坡度的增加而迅速增大;在20~40度之間,坡面沖刷強(qiáng)度仍然隨著坡度的增加而增大,但增加的速度有所減緩;在40度時(shí),坡面沖刷強(qiáng)度達(dá)到最大;在40~90度之間,隨著坡度的增大坡面沖刷強(qiáng)度逐漸減小。第48頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月洪積扇

間歇性的洪流把沖刷下來的物質(zhì)帶到溝口堆積,形成半圓錐狀或者扇形堆積體,稱為沖出錐或洪積扇。沖出錐的規(guī)模不大,面積一般只有幾百平方米,頂部與溝口相連的地段,坡度較大,向外坡度變緩。洪積扇一般坡度較緩,面積較大。第49頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月

河流的自調(diào)節(jié)作用(河床動(dòng)力-形態(tài)反饋機(jī)制)

水流不間斷的作用于河床,而河床反過來約束著水流。當(dāng)水流所攜帶的泥沙量小于它的輸沙力時(shí),發(fā)生沖刷。相反,如果水流挾沙太多,超過了它的挾沙力,其中一部分較粗的泥沙就會(huì)堆積下來。河床沖刷使過水?dāng)嗝嬖龃?,?dǎo)致河流流速減小,引起河流輸沙力降低。最終使得沖刷作用減弱、停止,從而出現(xiàn)淤積。而淤積將會(huì)縮小過水?dāng)嗝?,使得流速加大,輸沙力加?qiáng),從而導(dǎo)致河床淤積的停止和河床侵蝕的發(fā)生。這種自反饋機(jī)制,稱為河流的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用。它反映了水動(dòng)力、泥沙與河床形態(tài)之間相互作用的關(guān)系。實(shí)際上,反映了水與巖石(包括松散沉積物)相互作用,塑造河流地貌的過程。5、流水作用與流水地貌第50頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月河床類型游蕩型河床彎曲河流根據(jù)河床的平面形態(tài),可以將沖積性河流的河床劃分為順直微彎、彎曲、分汊和游蕩型河床。順直微彎型河床:在平水期深槽、淺灘交替出現(xiàn),兩側(cè)邊灘犬牙交錯(cuò),而在洪水期河水淹沒犬牙交錯(cuò)分布的邊灘,河水順直奔流。彎曲河床:無論是平水期還是洪水期,行水河道均是彎曲的。分汊河床:由江心洲將河床分為兩個(gè)或兩個(gè)以上的汊道的河床。游蕩型河床:河床寬淺,沙灘眾多,洪水時(shí)汪洋一片,枯水時(shí)河汊密布、水流散亂,有時(shí)難以分辨主流所在,主流擺動(dòng)不定,心灘變化莫測。第51頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月迂回扇形成剖面在河漫灘的近河床地帶,由于水深突然變小,阻力變大,流速變小,挾沙力降低,使泥沙沉積下來,形成貼近河床并與河岸平行的沙堤-河岸沙堤(濱河床沙壩)。由于河床的快速側(cè)向移動(dòng),形成了多條大致平行的河岸沙堤,它們組合成扇型,稱為迂回扇。彎曲河流發(fā)展到一定程度,發(fā)生裁彎取直,廢棄的河床形成像牛角一樣形狀的湖——牛軛湖。第52頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月河流階地形成過程由于地殼上升、氣候變化或者基準(zhǔn)面的變化,河流下切,原來的河漫灘高出一般洪水期水面,呈階梯狀分布于河谷兩側(cè),稱為河流階地。第53頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月河流階地河流階地不一定對稱地分布于河谷兩側(cè),在彎曲河流,階地大都分布在河流凸岸,而凹岸往往缺失。完全由基巖組成的階地叫做基巖階地,完全由河流沉積物組成的河流階地,叫做堆積階地,下部為基巖上部為河流沉積物的階地,叫做基座階地。堆積階地還可進(jìn)一步分為上迭階地、內(nèi)迭階地和埋藏階地。第54頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月海岸均衡剖面塑造示意圖

水下岸坡近水底的泥沙顆粒,在波浪的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)原始水下岸坡是一個(gè)微微向海傾斜的,由同一粒徑的泥沙組成的斜坡,并且波浪前進(jìn)的方向與海岸垂直及其作用力保持不變,那么在水下岸坡上,存在著一個(gè)中立線。

在中立線附近,由于泥沙靜位移量為零,所以不沖也不淤,岸坡不發(fā)生變化。在中立線以上,由于泥沙向岸移動(dòng),岸坡受侵蝕,侵在中立線以下,泥沙向下移動(dòng)堆積在坡腳(波及面以下)形成水下堆積階地。第55頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月海蝕地貌

海水對于海岸的侵蝕作用叫做海岸侵蝕作用。波浪與潮流是塑造海岸地貌的主要外動(dòng)力。海蝕地貌主要包括:海蝕崖;海蝕穴;海蝕平臺(tái);海蝕階地;海蝕柱(海蝕崖后退過程中,一些巖石殘留并突兀于海蝕平臺(tái)之上,像一個(gè)巖柱,故稱為海蝕柱);海蝕拱橋(是波浪從兩側(cè)侵蝕岬角,在兩側(cè)都形成海蝕穴或海蝕洞,海蝕穴或海蝕洞貫通,便形成海蝕拱橋)。海蝕拱橋海蝕柱第56頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月海平面升降、海岸侵蝕堆積與海岸線進(jìn)退之間的關(guān)系

相對海平面上升相對海平面下降海岸侵蝕海岸堆積海侵海退海岸平衡穩(wěn)定線第57頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月相對海平面上升與海岸侵蝕作用組合在一起,肯定是海侵(海岸線向陸地遷移)相對海平面下降與海岸堆積作用組合在一起,肯定是海退(海岸線向海洋遷移)相對海平面穩(wěn)定時(shí),海岸侵蝕將導(dǎo)致海侵,海岸堆積將導(dǎo)致海退如果相對海平面上升與海岸堆積作用同時(shí)出現(xiàn),是海侵還是海退決定于兩者的作用大小如果相對海平面下降與海岸侵蝕作用同時(shí)出現(xiàn),是海退還是海侵決定于兩者的作用大小海平面升降、海岸侵蝕堆積與海岸線進(jìn)退之間的關(guān)系

第58頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月7、海嘯、泥石流、崩岸、滑坡海嘯:巖石圈運(yùn)動(dòng)(地震)——水圈的變動(dòng)(海面波動(dòng))——改造巖石圈(海岸與近岸海底的侵蝕與堆積)泥石流:洪流+破碎的地面(豐富的碎屑物)+比降較大的溝谷,是泥石流發(fā)生的基本條件崩岸:水流侵蝕軟弱岸坡滑坡:通常來說,軟弱面+水的潤滑產(chǎn)生滑坡可以說,海嘯、泥石流、崩岸、滑坡都是在一定條件下水圈與巖石圈相互作用的產(chǎn)物。第59頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月河口的特點(diǎn)兩種介質(zhì)(海水、淡水)三重作用(波浪、潮流、徑流)雙向水流(流入、流出)快速沉積(頂托、凝絮、斷面展寬)生物生產(chǎn)率高(營養(yǎng)豐富)河口8、河口地貌第60頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月河口分段與河口地貌

河口區(qū)通??梢詣澐譃榻诙巍⒑涌诙魏涂谕夂I段。從潮區(qū)界到潮流界的河段,叫做近口段;從潮流界到口門的河段叫做河口段;從口門到三角洲前緣坡折處叫做口外海濱段。近口段盡管受到潮汐的頂托,但仍然以河流作用為主;河口段河流與潮流共同作用,雙向水流和河床不穩(wěn)定是河口段的特點(diǎn);口外海濱段以海洋作用為主,除潮流作用外,還有波浪和海流的作用。河口地區(qū)最大的地貌單元是三角洲和三角港。第61頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月三角洲豐富的泥沙來源較弱的海洋動(dòng)力淺平的口外海濱區(qū)三角洲形成的基本條件8、河口地貌第62頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月三角洲的類型動(dòng)態(tài)分(根據(jù)三角洲的進(jìn)退)建設(shè)性三角洲破壞性三角洲動(dòng)力分類(根據(jù)河流、波浪和潮流的作用強(qiáng)弱)河流型三角洲波浪型三角洲潮流型三角洲形態(tài)分類(根據(jù)三角洲的平面形態(tài))鳥足狀三角洲尖頭狀(鳥喙?fàn)睿┤侵奚葼钊侵奘釥钊侵蕖?3頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月鳥足狀三角洲尖頭狀三角洲扇狀三角洲梳狀三角洲三角洲的類型第64頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月三、水圈與大氣圈的相互作用1.水汽與天氣2.水與氣候3.大氣環(huán)流與水的循環(huán)4.海氣相互作用第65頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月1、水汽與天氣沒有水汽就沒有天氣;大氣中水汽含量豐富的地方天氣多變。大氣中水汽含量的空間分布規(guī)律:海洋上高于陸地上,低緯高于高緯,低空高于高空,上升氣流區(qū)高于下沉氣流區(qū),濕潤地區(qū)高于干燥地區(qū)。為什么赤道地區(qū)天氣常常是日有幾變,而內(nèi)陸沙漠地區(qū)卻幾乎是常年萬里無云?為什么在地面大雨滂沱之時(shí),而平流層卻是晴空萬里?第66頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月

2、水與氣候離海洋的遠(yuǎn)近導(dǎo)致了海洋性氣候與大陸性氣候的差別海陸熱力差異導(dǎo)致了季風(fēng)氣候的形成洋流對氣候的影響:暖洋流的增溫增濕作用和冷洋流的降溫減濕作用。湖泊、水庫、沼澤對溫度與降水的調(diào)節(jié)作用水對于氣候形成與變化具有重要的影響,同時(shí)氣候的變化,改變了水分循環(huán)的時(shí)間、空間尺度與模式,改變了水的時(shí)間與空間分布,又反過來影響到氣候。兩者是相互作用、相互影響的。第67頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月3、大氣環(huán)流與水的循環(huán)(1)大氣環(huán)流與水的循環(huán)

大氣環(huán)流與水分循環(huán)中的三個(gè)環(huán)節(jié)(蒸發(fā)、降水及水分輸送)的關(guān)系密切。(2)大氣環(huán)流與水體運(yùn)動(dòng)

在大氣運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的風(fēng)應(yīng)力的作用下,大氣不斷地向水體(尤其水體表層)輸送動(dòng)量,使水體尤其是表層水體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。洋流:海洋水體大規(guī)模的定向流動(dòng),即洋流。波浪:在風(fēng)的作用下,水面起伏產(chǎn)生了波浪,海洋中稱為“風(fēng)浪”。湖流:在大氣運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)的作用下,如果風(fēng)向穩(wěn)定,陸地水體也會(huì)產(chǎn)生一定方向的流動(dòng),如湖流。第68頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月全球水分循環(huán)示意圖第69頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月表層洋流與大氣環(huán)流的關(guān)系(據(jù)Strahler改編)海洋水體大規(guī)模的定向流動(dòng),即洋流。它是海洋水體運(yùn)動(dòng)的主要形式。洋流的形成直接與大氣環(huán)流有關(guān)。表層洋流具有以副熱帶高壓為中心旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),與近地面大氣環(huán)流(風(fēng)系)分布模式非常相似.洋流對大氣環(huán)流又具有反作用,洋流的異??蓪?dǎo)致大氣環(huán)流的反常從而發(fā)生氣候異?,F(xiàn)象。第70頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月4、海氣相互作用(1)厄爾尼諾/南方濤動(dòng)(ENSO)厄爾尼諾一詞源自西班牙文ElNino,原意是“圣嬰”,用來表示在南美西海岸(秘魯和厄瓜多爾附近)延伸至赤道東太平洋向西至日界線附近的海面溫度異常增暖的現(xiàn)象。南方濤動(dòng)(SouthernOscillation,簡稱SO),指南太平洋副熱帶高壓與印度洋赤道低壓這兩大活動(dòng)中心之間氣壓變化的負(fù)相關(guān)關(guān)系,即南太平洋副熱帶高壓比常年增高時(shí),印度洋赤道低壓就比常年降低,兩者氣壓的變化有“蹺蹺板”現(xiàn)象。(2)海平面升降與氣候變化海平面變化是水圈變動(dòng)的表現(xiàn),氣候變化則是大氣圈變化的顯示。氣候的變化,引起了海平面的升降;海平面的升降,反過來又導(dǎo)致氣候的變化。氣候變化與海平面升降,相互作用、相互影響,構(gòu)成了氣候/海平面之間的一個(gè)反饋機(jī)制。第71頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月厄爾尼諾在東風(fēng)加強(qiáng)的時(shí)期,赤道東太平洋地區(qū)海水上翻加強(qiáng),表面海水溫度降低。由于水溫低于氣溫,空氣層結(jié)穩(wěn)定,對流不宜發(fā)展,赤道東太平洋地區(qū)降雨偏少,氣候偏干;而赤道西太平洋海水溫度異常偏高,降水異常多,這就是拉尼娜事件??墒敲扛魯?shù)年,東向信風(fēng)減弱,西太平洋冷水上翻現(xiàn)象消失,表層暖水向東回流,導(dǎo)致赤道東太平洋海平面上升,海面水溫升高,秘魯、厄瓜多爾沿岸由冷洋流轉(zhuǎn)變?yōu)榕罅?。下層海水中的無機(jī)鹽類營養(yǎng)成分不再涌向海面,導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐母∮紊锖汪~類大量死亡,大批鳥類亦因饑餓而死。形成一種嚴(yán)重的災(zāi)害。與此同時(shí),原來的干旱氣候轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘤隁夂?,甚至造成洪水泛濫,這就是厄爾尼諾。第72頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月厄爾尼諾時(shí)水圈、大氣圈及生物圈的變化第73頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月氣候變化與海平面升降之間的關(guān)系(王建,2000)海平面變化是水圈變動(dòng)的表現(xiàn),氣候變化則是大氣圈變化的顯示。海平面升降與氣候變化的相互作用,在一定程度上反映了水圈與大氣圈的相互作用。氣候的變化引起了海平面的升降;海平面的升降,反過來又導(dǎo)致氣候的變化。氣候變化與海平面升降,相互作用、相互影響,構(gòu)成了氣候/海平面之間的一個(gè)反饋機(jī)制。第74頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月四、水圈、大氣圈、巖石圈的相互作用氣候—海面—冰川—均衡氣候—水的分布—地球自轉(zhuǎn)速度—構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或形變構(gòu)造運(yùn)動(dòng)—大氣環(huán)流—水循環(huán)水圈、大氣圈、巖石圈相互作用與黃土地貌水圈、大氣圈、巖石圈相互作用與冰川、冰緣地貌第75頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月氣候—海面-冰川-均衡之間的相互關(guān)系(王建,2000)

氣候的變化,將導(dǎo)致海平面的升降、冰川的消長,而海平面的升降、冰川的消長將通過均衡作用引起巖石圈的變動(dòng)與調(diào)整,巖石圈的變動(dòng)又會(huì)通過海平面的升降影響氣候的變化。它們之間相互反饋、相互作用,構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的水-氣-巖系統(tǒng)。氣候的冷暖變化,將導(dǎo)致海水溫度的降低或升高,海水溫度的降低或升高引起海水的收縮或膨脹,從而導(dǎo)致海平面的下降或上升。海平面的升降以及海水溫度的變化,導(dǎo)致洋流的變化,從而通過海-氣相互作用導(dǎo)致大氣環(huán)流和氣候的變化。第76頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月地球自轉(zhuǎn)對厄爾尼諾影響的可能途徑(任振球,1990)研究表明,地球自轉(zhuǎn)速度的變化,與厄爾尼諾現(xiàn)象之間存在明顯的相關(guān)關(guān)系(鄭大偉,1988;任振球,1990)。在厄爾尼諾年,由于地球自轉(zhuǎn)速度減慢,在南北緯10o之間的低緯度地區(qū),海水可以獲得平均0.5cm/s的向東的相對速度,大氣可以獲得1m/s的向東的相對速度。也就是說,地球自轉(zhuǎn)速度的減慢,使赤道附近的海水和大氣獲得了較多的向東的角動(dòng)量,引起赤道洋流減弱,導(dǎo)致赤道東太平洋涌升流減弱,從而導(dǎo)致赤道東太平洋海水溫度的升高的厄爾尼諾現(xiàn)象的出現(xiàn)。第77頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月氣候變化-水的分布-地球自轉(zhuǎn)速度

-構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或形變(王建,2000)大氣環(huán)流、海水運(yùn)動(dòng),都可以通過角動(dòng)量的傳遞影響與改變地球自轉(zhuǎn)的速度。全球的相對西風(fēng)角動(dòng)量1月份比7月份要大4.2×1032gcm/s,這就是1月份地球自轉(zhuǎn)速度比7月份要慢的原因。氣候―水的分布―地球自轉(zhuǎn)速度-構(gòu)造運(yùn)動(dòng)或形變之間的關(guān)系,可用上圖來表示。氣候的變化,引起地球表層水的分布發(fā)生變化,導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化,從而引致巖石圈的變動(dòng)和構(gòu)造形變。巖石圈的變動(dòng)和構(gòu)造形變,反過來又導(dǎo)致大氣環(huán)流和氣候的變化,引起水的分布的變化,從而使得地球自轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。第78頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月光合作用與生、氣物質(zhì)交換制造碳水化合物綠色植物在不停地吸收大氣CO2進(jìn)行著光合作用,通過光合作用來制造養(yǎng)料,以維持植物的發(fā)育與生長。動(dòng)物的生命活動(dòng)或有機(jī)體的腐爛過程,是吸收氧氣、放出二氧化碳的過程;而植物的生命過程卻是吸收二氧化碳、放出氧氣的過程。兩者之間以及兩者與巖石圈、大氣圈、水圈之間經(jīng)過億萬年的演化達(dá)到了某種平衡,才形成了今天這樣的大氣圈。C6H12O6第79頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月黃土地貌

黃土是一種灰黃色或棕黃色的特殊的土狀堆積物。黃土是一種特殊的物質(zhì),具有以下特征:(1)質(zhì)地均一,以粉沙為主;(2)結(jié)構(gòu)松散,空隙比較發(fā)育,空隙度一般在40%-55%之間;(3)富含碳酸鈣,碳酸鈣含量一般在10%-16%之間;(4)無沉積層理,垂直層理發(fā)育;(5)具有濕陷性(遇水后碳酸鈣等可溶鹽被淋溶、流失而沉陷)。

黃土是風(fēng)塵堆積,是大風(fēng)或暴風(fēng)作用于干燥松散地面而形成的,是大氣圈與巖石圈相互作用的產(chǎn)物。而黃土地貌的形成,有兩種途徑。一是黃土披蓋在高原、山脈、山丘之上形成塬、梁、峁等地貌,在此基礎(chǔ)上流水作用塑造成為現(xiàn)在的黃土地貌;二是黃土堆積形成黃土塬,黃土塬被流水侵蝕切割形成黃土梁,黃土梁進(jìn)一步被切割便形成黃土峁,在黃土梁與黃土峁的形成過程中,也形成了黃土的溝谷地貌。無論是那種途徑與過程,都反映了水圈、大氣圈、巖石圈的參與,可以說黃土地貌是水圈、大氣圈、巖石圈相互作用的產(chǎn)物。第80頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月黃土地貌的發(fā)育

與水圈、大氣圈、巖石圈相互作用

黃土地貌的發(fā)育受制于以下幾個(gè)條件:原始地形、黃土的堆積以及水的作用。原始地形條件是巖石圈運(yùn)動(dòng)以及巖石圈與水圈、大氣圈相互作用的結(jié)果;黃土主要是風(fēng)力吹蝕干燥的松散的地面,將以粉沙為主的細(xì)粒物質(zhì)搬運(yùn)到合適的地點(diǎn)堆積而形成松散堆積物,是大氣與巖石相互作用的產(chǎn)物;水的侵蝕、溶蝕、潛蝕和淋濾是黃土地貌發(fā)育的重要?jiǎng)恿?。因此可以這樣說,黃土地貌是水圈、大氣圈、巖石圈相互作用的產(chǎn)物。第81頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月水圈、大氣圈、巖石圈相互作用

與冰川、冰緣地貌在特定的地形和氣候條件下,水發(fā)生相態(tài)的變化,發(fā)育了冰川,發(fā)生了冰川與冰緣作用,對巖石圈表面進(jìn)行改造,形成冰川、冰緣地貌。因此,冰川、冰緣地貌,實(shí)際上是大氣圈、水圈、巖石圈相互作用的產(chǎn)物。在冰川作用下形成的地貌,叫做冰川地貌。冰川地貌可以劃分為冰蝕地貌、冰磧地貌和冰水地貌,它們分別是冰蝕作用、冰川堆積作用、冰融水作用形成的地貌。冰蝕地貌:冰川谷(U型谷);冰斗;刃脊;角峰;羊背石。冰磧地貌:終磧壟;側(cè)磧堤;冰磧丘陵;鼓丘。冰水地貌:蛇形丘;冰礫阜;冰礫阜階地;鍋穴;冰水扇。由冰緣作用形成的地貌叫做冰緣地貌。第82頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月五、生物圈與水圈、大氣圈、巖石圈

的相互作用1.生物圈與巖石圈的相互作用2.生物圈與大氣圈的相互作用3.生物圈與水圈的相互作用4.水圈、大氣圈、生物圈的相互作用第83頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月土壤是生物與巖石相互作用的紐帶

土壤不僅是生物與巖石相互作用的產(chǎn)物,而且還是兩者相互作用的紐帶。植物一般情況下很難直接吸收巖石中的礦物質(zhì),只有經(jīng)過土壤轉(zhuǎn)換成離子形式,才能被植物吸收。只有當(dāng)生物有機(jī)質(zhì)在土壤中轉(zhuǎn)變成有機(jī)酸時(shí),生物對巖石的化學(xué)風(fēng)化作用才能發(fā)生。巖石中的水(如地下水)只有轉(zhuǎn)變成土壤水,才能被植物吸收;大氣降水經(jīng)過植物淋濾、土壤吸收之后,才會(huì)滲入巖石轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵滤?。巖石與植物之間的其他物質(zhì)交換,也大都需要經(jīng)過土壤這個(gè)中間環(huán)節(jié)。植物-土壤-巖石的關(guān)系第84頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月生物海岸海岸可以根據(jù)海岸的物質(zhì)組成劃分為基巖海岸、砂質(zhì)海岸和淤泥質(zhì)海岸。但一些海岸比較特殊,很難歸屬于上述海岸類型中,故又劃分出生物海岸。所謂生物海岸是指主要由于生物作用形成的海岸。例如,珊瑚礁海岸,主要是由珊瑚作用形成的由珊瑚礁組成的海岸;紅樹林海岸,主要由紅樹林組成,以紅樹林為特征的海岸。珊瑚島與珊瑚礁海岸基巖海岸第85頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月大氣中氧氣、二氧化碳隨時(shí)間的變化及其與生物演化的關(guān)系

(陶世龍《地球科學(xué)導(dǎo)論)大氣二氧化碳含量第86頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月生物對氣候的負(fù)反饋當(dāng)大氣中二氧化碳、甲烷等溫室氣體增加時(shí),氣候?qū)?huì)變暖,與此同時(shí)植物的光合作用加強(qiáng)。光合作用的增強(qiáng),將會(huì)使植物從大氣吸收的二氧化碳的數(shù)量增加,從而降低大氣二氧化碳的濃度,降低溫室效應(yīng),使氣候變暖幅度減小或變冷。這就是生物對氣候變化或?qū)厥倚?yīng)的負(fù)反饋?zhàn)饔?。相反,如果大氣二氧化碳濃度降低,將?huì)導(dǎo)致氣候的變冷和植物光合作用強(qiáng)度的減弱。植物光合作用強(qiáng)度的減弱,將使得從大氣吸收的二氧化碳的數(shù)量減少,從而抑制大氣二氧化碳濃度減低的速度和氣候變冷的幅度,甚至使氣候變暖。第87頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月生物對氣候變化的正反饋?zhàn)饔芒?/p>

海洋生物的興衰對于地球表層碳的循環(huán)起著重要的作用。研究表明,對世界大多數(shù)海域來說,鐵的不足是海洋生物生產(chǎn)率的一個(gè)重要限制因素。而落入海洋的風(fēng)塵則是海洋鐵補(bǔ)充的主要途徑。干旱區(qū)的風(fēng)塵落入海洋,提高海洋生物的生產(chǎn)率,增加了海洋對大氣二氧化碳的吸收,促使氣候變冷。當(dāng)冰期來臨或氣候變冷,風(fēng)塵沉積速率增大,使海洋生物的生產(chǎn)率提高,導(dǎo)致大氣二氧化碳含量的降低,從而使氣候進(jìn)一步變冷。當(dāng)間冰期來臨或氣候變暖,風(fēng)塵沉積速率減小,使海洋生物的生產(chǎn)率降低,導(dǎo)致大氣二氧化碳含量的升高,從而使氣候進(jìn)一步變暖。(圖a,b)第88頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月生物對氣候變化的正反饋?zhàn)饔芒?/p>

上面闡述了生物與氣候之間的一種正反饋機(jī)制。實(shí)際上,生物與氣候之間的正反饋機(jī)制還有一些,只是人們對它們的認(rèn)識不足而已。例如,溫度升高對呼吸作用的影響,尤其對土壤微生物的影響:溫度升高,引起生物呼吸作用加強(qiáng),導(dǎo)致大氣二氧化碳的升高,促使溫度進(jìn)一步升高(圖c)。溫度升高引起的脅迫,導(dǎo)致生物生長減緩和森林枯萎,從而導(dǎo)致大氣二氧化碳的升高,增強(qiáng)了溫度升高的趨勢(圖d)第89頁,課件共98頁,創(chuàng)作于2023年2月植物凈化空氣的作用植物還能分泌一些揮發(fā)性殺菌物質(zhì),例如,丁香

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