《自然地理學(xué)》第一章：地球

自然地理學(xué)

（第四版）一自然地理學(xué)的研究對(duì)象和分科(一)地理學(xué)

1.地理學(xué)是研究地理環(huán)境的科學(xué)，即只研究地球表層這一部分人類環(huán)境。

2.所謂地球表層是指海陸表面上下具有一定厚度范圍，而不包括地球高空和內(nèi)部的地球表層。

3.地理環(huán)境可分為：自然環(huán)境經(jīng)濟(jì)環(huán)境和社會(huì)文化環(huán)境

（二）自然地理的研究對(duì)象

1.自然地理學(xué)研究地球表層的自然地理環(huán)境(天然的和人為的)。

2.地球表層（地理圈）由大氣圈和巖石圈的一部分以及水圈，生物圈和土壤層組成，并使它具有一系列不同于地球其它部分的結(jié)構(gòu)特征。

（三）自然地理學(xué)的分科自然地理學(xué)可分為

1.綜合自然地理學(xué)

2.部門地理學(xué)：氣候?qū)W地貌學(xué)土壤地理學(xué)地植物學(xué)動(dòng)物地理學(xué)等二自然地理學(xué)的任務(wù)研究各自然地理要素的特征、形成機(jī)制和發(fā)展規(guī)律；研究各自然地理要素之間的相互關(guān)系，彼此之間物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化動(dòng)態(tài)過(guò)程，從整體上闡明它的變化規(guī)律；

研究自然地理環(huán)境的空間分異規(guī)律，進(jìn)行自然地理分區(qū)和土地類型劃分，闡明各級(jí)自然區(qū)和各種土地類型的特征和開發(fā)利用方向；參與自然條件和自然資源評(píng)價(jià)；研究認(rèn)為環(huán)境（受人類干擾、控制的自然地理環(huán)境）的變化特點(diǎn)、發(fā)展動(dòng)向和存在問(wèn)題，尋求合理利用和改造的途徑及整治方法。

三自然地理學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系作為地理學(xué)分科的自然地理學(xué)，與地理學(xué)的其它分科有密切聯(lián)系；自然地理學(xué)與其它地學(xué)和生物科學(xué)也有密切的關(guān)系；和環(huán)境科學(xué)的聯(lián)系。

第一章地球

第一節(jié)地球在宇宙中的位置第二節(jié)地球的形狀和大小第三節(jié)地球的運(yùn)動(dòng)第四節(jié)地理坐標(biāo)第五節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)第六節(jié)地球表面的基本形態(tài)和特征第一節(jié)地球在宇宙中的位置一宇宙和天體宇宙中的天體可分為：恒星行星衛(wèi)星流星彗星星云等光年：光在一年中傳播的距離獵戶星云獵

戶

星

云二太陽(yáng)和太陽(yáng)系太陽(yáng)系包括9大行星，50個(gè)衛(wèi)星和至少50萬(wàn)個(gè)小行星，還有少數(shù)彗星。（一）彗星彗星是在萬(wàn)有引力作用下繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的一類質(zhì)量很小的天體。彗星大多由慧核，慧發(fā)，慧云和慧尾組成。太陽(yáng)系太

陽(yáng)

系太

陽(yáng)

家

族地

球

火

星土

星彗星的結(jié)構(gòu)彗星（二）小行星（三）月球月球是地球的唯一衛(wèi)星，半徑1738.2Km，相當(dāng)于地球半徑的27.28%；質(zhì)量為7.35×1022t,相當(dāng)于地球質(zhì)量的1.23%；平均密度為3.24g/cm3,只有地球密度的0.6。月球沿著一個(gè)橢圓形的軌道圍繞地球自西向東運(yùn)動(dòng)。月球?qū)Φ乩憝h(huán)境最重要的影響在于使地球形成潮汐，尤其使海洋潮汐。

潮

汐

示

意

圖潮

汐

發(fā)

電三地球在天體中的位置地球并不是孤立地存在于宇宙之中的，它與其它天體或者宇宙空間之間通過(guò)能量和物質(zhì)交換保持著密切的聯(lián)系并相互影響。

從

衛(wèi)

星

上

看

地

球第二節(jié)地球的形狀和大小一地球的形狀及其地理意義

1.通常所說(shuō)的地球形狀就是大地水準(zhǔn)面的形狀。大地水準(zhǔn)面：大地測(cè)量中所謂的地球形狀，是指一種以平均海平面表示的平滑封閉曲面，即大地水準(zhǔn)面。2.赤道的地球直徑比通過(guò)兩極的直徑長(zhǎng)42.5Km。地球的扁率：地球兩極扁平的程度。a=b-c/bb:地球赤道半徑c：地球兩極半徑

地球橢球體地球的半長(zhǎng)軸與半短軸地球的形狀地

球北

極

俯

瞰

圖

3.地球的形狀的地理意義（1）日地平均距離為14960×104km，這樣，就可以將投射到地面的太陽(yáng)光線視為平行光線。當(dāng)平行光線射到地球表面時(shí)，不同緯度地區(qū)的正午太陽(yáng)高度角將各不相同。（2）造成地球上熱量的帶狀分布和與地表熱狀況相關(guān)的自然現(xiàn)象的地帶性分布。

二地球的大小及其地理意義（一）地球的大小地球赤道半徑約為6378140m，極半徑約為6356755m，總面積5.1×108km2，總體積約為10820×108km3，總質(zhì)量為5.98×1027g。（二）地球大小的重要意義1.地球的巨大質(zhì)量，使它能夠吸著周圍的氣體，保持一個(gè)具有一定質(zhì)量和厚度的大氣圈。2.沒有現(xiàn)在這樣的大氣圈，就沒有海洋和河湖，沒有風(fēng)，沒有生物。第三節(jié)地球的運(yùn)動(dòng)一地球的自轉(zhuǎn)（一）基本概念1.恒星日：以春分點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，春分點(diǎn)連續(xù)兩次通過(guò)同一子午面的時(shí)間。2.太陽(yáng)日：以太陽(yáng)為標(biāo)準(zhǔn)，地球上同一點(diǎn)連續(xù)兩次通過(guò)地心與日心連線所需時(shí)間。一個(gè)太陽(yáng)日比一個(gè)恒星日長(zhǎng)3分55.909秒。（二）地球自轉(zhuǎn)的重要意義1.地球自轉(zhuǎn)決定晝夜更替，并使地表各種過(guò)程具有晝夜節(jié)奏。

2.地球自轉(zhuǎn)使所有在北半球作水平運(yùn)動(dòng)的物體都發(fā)生向右偏轉(zhuǎn)，在南半球則向左偏?？评飱W利力：地球自轉(zhuǎn)情況下運(yùn)動(dòng)物體的偏轉(zhuǎn)力。D＝2vwsinAv為運(yùn)動(dòng)物體的速度；w為地球自轉(zhuǎn)角速度；A為運(yùn)動(dòng)物體所在緯度。3.地球自轉(zhuǎn)造成同一時(shí)刻，不同經(jīng)線上具有不同的地方時(shí)間。4.月球和太陽(yáng)的引力使地球體發(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(yùn)動(dòng)同它的局部運(yùn)動(dòng)，例如地殼運(yùn)動(dòng)，海水運(yùn)動(dòng)，大氣運(yùn)動(dòng)等都有密切關(guān)系。

二地球的公轉(zhuǎn)1.恒星年和回歸年：地球連續(xù)兩次通過(guò)太陽(yáng)和另一恒星連線與地球軌道的交點(diǎn)所需時(shí)間365天6時(shí)9分9.5秒，稱為一個(gè)恒星年。而連續(xù)兩次通過(guò)春分點(diǎn)的平均時(shí)間為365天5時(shí)48分46秒，則稱為一個(gè)回歸年。2.近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)：大致1月3日，地球最接近太陽(yáng)，此位置稱近日點(diǎn)；大致7月4日，地球最遠(yuǎn)離太陽(yáng)，此位置稱遠(yuǎn)日點(diǎn)。3.地球，月球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向,如下圖所示：地球，月球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向

地球公轉(zhuǎn)軌道

4.黃赤交角：太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)的路線叫做黃道，黃道所在的黃道面和地球軌道面是重合的。黃道面與赤道面的交角即為黃赤交角，為23o27`。赤道和黃道面的兩個(gè)交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。地軸的傾斜方向固定不變，因此，太陽(yáng)光只能直射地球上南緯23o27`和北緯23o27`之間的地方。地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的結(jié)果，使太陽(yáng)光線直射范圍在23o27`N和23o27`S之間作周期性變動(dòng)，從而形成了四季的更替。5.太陽(yáng)高度角：太陽(yáng)光線與地平面間的夾角。如下圖所示地軸的傾斜陽(yáng)光與地軸冬至與夏至三歲差，章動(dòng)和極移1.歲差：當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)軸旋進(jìn)時(shí)，春分點(diǎn)西移，故地球自轉(zhuǎn)不到一周即可兩次經(jīng)過(guò)春分點(diǎn)，這就是歲差。如下圖所示－－地軸的旋進(jìn)

2.章動(dòng)：月球，太陽(yáng)與地球的相對(duì)位置是不斷變動(dòng)的，因而引力方向也不斷變化。太陽(yáng)每年兩次，月球則每月兩次通過(guò)地球赤道面，這就在地軸旋進(jìn)的平均位置上附加了一個(gè)短周期擺動(dòng)，使地球自轉(zhuǎn)軸在空間掃過(guò)的軌跡成為荷葉邊形的錐面，而非一般的圓錐面。附加在圓上的這種短周期擺動(dòng)叫做章動(dòng)。3.極移：由于地球質(zhì)量分布不均，真正的極點(diǎn)位置經(jīng)常發(fā)生變化，自轉(zhuǎn)軸又將圍繞新極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象就是極移。極移實(shí)際上就是地球的自由章動(dòng)。

第四節(jié)

地理坐標(biāo)一

緯線與緯度

緯線：所有與地軸垂直的面和地表相交而成的圓，就是緯線。所有緯線都相互平行，赤道是最大的緯圈。

緯度：一地的緯度就是該地鉛垂線對(duì)赤道面的夾角。二

經(jīng)線與經(jīng)度

經(jīng)線圈：所有經(jīng)過(guò)地軸的平面，和地球表面相交而成的圓，就是經(jīng)線圈。每個(gè)經(jīng)線圈都包含兩條相差180o的經(jīng)線，一條經(jīng)線則只是一個(gè)半圓弧。

第五節(jié)

地球的圈層構(gòu)造一

地球的圈層分化二地球的內(nèi)部構(gòu)造根據(jù)對(duì)地震波在地下不同深度傳播速度的差異變化，地球固體表面以內(nèi)的構(gòu)造可以分為三層：地殼，地幔和地核。（一）地殼地殼是知地表至莫霍洛維奇面之間厚度極不一致的巖石圈的一部分。大陸地殼的平均厚度為35km，但各地的差異較大。大陸地殼由外向內(nèi)依次為：風(fēng)化殼，沉積巖層，硅鋁層和硅鎂層。地殼體積是地球總體積的1％，質(zhì)量的0.4％

（二）莫霍面以下，深度為35～2900km的圈層，就是地幔。地幔分上下兩層。上地幔深35～1000km，主要由橄欖巖質(zhì)的超基性巖石構(gòu)成，巖漿侵入，火山噴發(fā)，地震，板塊構(gòu)造等一系列影響地球表層地理環(huán)境的過(guò)程都由此發(fā)生。下地幔深1000～2900km，其下界為古登堡面。

（三）地核：2900km以下至地心為地核。

地

球

內(nèi)

部

圈

層

結(jié)

構(gòu)

三地球的外部構(gòu)造地球的外部構(gòu)造包括大氣圈，水圈和生物圈三個(gè)圈層。（一）大氣圈（二）水圈（三）生物圈：是指地球生物及其分布范圍所構(gòu)成的一個(gè)及其特殊又及其重要的圈層。在地理環(huán)境中，生物圈并不獨(dú)占任何空間，而是分別滲透于水圈，大氣圈下層和地殼即巖石圈表層。上述地球構(gòu)造中的同心圈層，在分布上有一個(gè)顯著的特點(diǎn)：在高空和地球內(nèi)部，它們基本上是上下平行分布的，但在地球表面附近，各圈層卻是相互滲透相互重疊的。第六節(jié)

地球表面的基本形態(tài)和特征一

海陸分布

在5.1×108km2的地表面積中，海洋面積3.6×108km2，約占71％；

陸地面積1.49×108km2，約占29％。

從

天

空

看

海

陸世

界

海

陸

分

布

及

各

大

洲各大陸面積及其占全球陸地面積和全球面積的百分比海

陸

隨

緯

度

分

布

示

意

圖大

陸

星二

海陸起伏曲線

三島嶼同樣被海洋所環(huán)繞，但面積比大陸小的小塊陸地，稱為島嶼。海洋中的島嶼可分為：

1.大陸島：位于大陸附近并在地質(zhì)構(gòu)造上與相鄰大陸有密切聯(lián)系。例如馬達(dá)加斯加島，我國(guó)的臺(tái)灣島，海南島等。

2.海洋島：面積比大陸島小，與大陸在地質(zhì)構(gòu)造上沒有直接聯(lián)系，也不是大陸的一部分。按其成因可分為火山島和珊瑚島兩類。四地球表面的基本特征

1.太陽(yáng)輻射集中分布于地表，太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化亦主要在地表進(jìn)行。

2.固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)物質(zhì)同時(shí)并存于地表，使海洋表面成為液－氣界面，海底成為液－固界面，陸地表面