《综合自然地理学》第一章课件

1、第一章第一章地球与地球表层环境地球与地球表层环境 第一节第一节 宇宙中的地球宇宙中的地球 第二节第二节 地球坐标地球坐标 第三节第三节 地球的运动地球的运动 宇宙的形成宇宙的形成 宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的 ,宇宙在大爆炸前处于极高温和超高密状态,大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。时间：10-44 s 体积：10100倍 温度：1032K宇宙大爆炸理论 银河系有银河系有20002000多亿颗多亿颗恒星恒星！水星地球火星木星土星天王星海王星金星宇宙中的地球宇宙中的地球宇宙中的地球宇宙中的地球流星彗彗 星

2、星上图为宇宙中渺小的一点上图为宇宙中渺小的一点谷神星谷神星左图为小行星带示意图左图为小行星带示意图宇宙中的地球宇宙中的地球 地球沿着椭圆形轨道绕太阳运行，太阳处在椭圆的焦地球沿着椭圆形轨道绕太阳运行，太阳处在椭圆的焦点之一。每年点之一。每年1月初地球和太阳最接近，距离约为月初地球和太阳最接近，距离约为14710104公里，称为近日点。公里，称为近日点。7月初离太阳最远，距月初离太阳最远，距离约为离约为15210104公里，称远日点公里，称远日点。一、地球的形状和大小一、地球的形状和大小二、地表环境受到的影响二、地表环境受到的影响地球形状示意图地球形状示意图（实线表示地球实际形状，虚线表示椭球体

3、）（实线表示地球实际形状，虚线表示椭球体）两极半径： 6356.752 km平均半径： 6371.012 km扁 率： 1/ 298.257赤道周长： 40 075.7 km子午线周长： 40008.08 km表 面 积： 5.101108 km2体 积： 10 832108km3地表环境受到的影响地表环境受到的影响 1、能量的来源、能量的来源2、物质的交换、物质的交换3、地内活动的其它环境效应、地内活动的其它环境效应第一章 1、 自然地理系统的物质结构自然地理系统的物质结构2、 自然地理系统的能量结构自然地理系统的能量结构地表环境受到的影响地表环境受到的影响 自然地理系统的物质结构物质组分组

4、成结构组成要素物质的循环结构1、物质组分组成结构固态岩石液态水气态空气活质有机体衍生物一般集中分布于大气圈、水圈和岩石圈直接接触和联系最紧密的部位，即自然地理系统的界面上。 分布于分布于大气圈和岩大气圈和岩石圈的界面上石圈的界面上，陆，陆地表面岩石风化壳地表面岩石风化壳及其表层的及其表层的土壤土壤土壤土壤分布在分布在大气圈和岩大气圈和岩石圈的界面上石圈的界面上，覆，覆盖于岩石圈表面的盖于岩石圈表面的大陆冰川大陆冰川分布在分布在水圈和岩石水圈和岩石圈的界面上，圈的界面上，富含富含生物有机体的生物有机体的海底海底软泥、湖底腐泥和软泥、湖底腐泥和沼泽泥炭沼泽泥炭等类现代等类现代沉积物，沉积物，冰川冰

5、川沉积物沉积物2、物质的组成要素各种水体组成各种水体组成（海洋、江河、湖泊（海洋、江河、湖泊和地下水等）和地下水等）主要组成成分是粘土主要组成成分是粘土和泥质页岩、砂岩和和泥质页岩、砂岩和灰岩，其组成要素主灰岩，其组成要素主要为氧、硅、铝、铁要为氧、硅、铝、铁、钙、氢等、钙、氢等 水圈水圈 岩石圈岩石圈 大气圈大气圈氮（氮（N2）、）、氧（氧（O2）、）、氩（氩（Ar）、）、二氧化碳（二氧化碳（CO2）水汽（水汽（H2O）固体杂质固体杂质3、物质的循环结构能量转化是物质循环的能量转化是物质循环的动力基础动力基础，物质循环是能量转化物质循环是能量转化得以实现的保证得以实现的保证。物质循环物质循环

6、能量转化能量转化3、物质的循环结构生物循环生物循环大气循环大气循环地质循环地质循环水分循环水分循环3、物质的循环结构这四种类型的物质循环，既代表了无这四种类型的物质循环，既代表了无机圈层之间以及生态系统内部物质流机圈层之间以及生态系统内部物质流通过程，也反映了自然地理系统物质通过程，也反映了自然地理系统物质 组分的组分的“固、液、气固、液、气”三种形态的转三种形态的转变。变。3、物质的循环结构概念概念四种作用过程四种作用过程在自然地理系统在自然地理系统中，中，岩石圈的内岩石圈的内部部以及与其环境以及与其环境之间所存在的物之间所存在的物质循环和能量转质循环和能量转化过程化过程 风化剥蚀作用风化剥

7、蚀作用 搬运作用搬运作用 沉积作用沉积作用地质循环地质循环1 构造作用构造作用风蚀地貌风蚀地貌雅丹地貌罗布泊地区的雅丹地貌罗布泊地区的雅丹地貌 岩石圈的物质循环是由四个基本过程构成的岩石圈风化物渗入水圈、大气圈和生物圈水圈、大气圈和生物体中的物质又返回岩石圈中，完成地质循环形成自然地理系统特有的发生体沉积岩3、物质的循环结构概念概念基本基本形式形式作用作用200220012000 是指大气圈及其与环境之间存是指大气圈及其与环境之间存在的物质循环与能量转化过程在的物质循环与能量转化过程 大气环流大气环流传输大气中物质元素和热能，传输大气中物质元素和热能，调节地表热量和水分，形成各调节地表热量和水

8、分，形成各种气候、促使天气发生变化种气候、促使天气发生变化大气循环大气循环23、物质的循环结构 大气环流图大气环流图大气环流形成的原因大气环流形成的原因A高低纬间热量差异B B地转地转偏向力偏向力C CD海陆热力海陆热力性质差异性质差异气压带断裂成块状，形成季风气压带断裂成块状，形成季风气压带、风带南北移动气压带、风带南北移动单圈环流单圈环流三圈环流三圈环流气压带和风带气压带和风带东东北北信信风风中中纬纬西西风风极地东北风极地东北风东东南南信信风风中中纬纬西西风风极极 地地 东东 风风赤赤 道道 低低 压压 带带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带副极地低压

9、带副极地低压带极地高压带极地高压带极地高压带极地高压带地球上的气压带和风带地球上的气压带和风带3、物质的循环结构概念概念 分类分类作用作用是指在自然地理系统中，水圈的内部及其外部圈层是指在自然地理系统中，水圈的内部及其外部圈层之间的物质循环与能量转化过程之间的物质循环与能量转化过程大循环大循环水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、径流水汽蒸发、水汽输送、凝结降水、径流小循环小循环海洋与大气之间；陆地与大气之间；海洋与大气之间；陆地与大气之间；地表各种化学元素迁移的主要地表各种化学元素迁移的主要动因；动因；它是形成各种地貌形态、水域的重要它是形成各种地貌形态、水域的重要机制机制；它是维持生物生命活动的它

10、是维持生物生命活动的基本条件基本条件。水分循环水分循环 3、全球水循环示意图全球水循环示意图水循环 水圈与人类水圈与人类生命来源于水：生命来源于水：原始海洋中溶解的氧、二氧化原始海洋中溶解的氧、二氧化碳等物质，是细胞进行新陈代谢时最好的碳等物质，是细胞进行新陈代谢时最好的“营养营养品品”；厚厚的水体又像一个；厚厚的水体又像一个“保护罩保护罩”使原始生使原始生命不致被太阳紫外线杀伤。命不致被太阳紫外线杀伤。一、水一、水人体的重要组成人体的重要组成二、生命运动离不开水二、生命运动离不开水 水是生物体的基本成分水是生物体的基本成分 。正常情况下，人体水分处。正常情况下，人体水分处于吸收与排出相等的平

11、衡状态，但当这种平衡状态被打破于吸收与排出相等的平衡状态，但当这种平衡状态被打破时，就会影响人体正常生活。时，就会影响人体正常生活。水水输送物质输送物质排泄废物排泄废物调节温度调节温度支持营养支持营养 基本组分基本组分 水灾：一方面，水是人类必不可少的，并给人类带来许多水灾：一方面，水是人类必不可少的，并给人类带来许多好处。但另一方面，水也给人们带来了许多灾害。如果水过多也好处。但另一方面，水也给人们带来了许多灾害。如果水过多也会造成灾害。水灾给人类带来的危害是巨大的，洪水灾害是造成会造成灾害。水灾给人类带来的危害是巨大的，洪水灾害是造成经济损失最大的自然灾害之一。经济损失最大的自然灾害之一。

12、三、水灾三、水灾中国的雨涝分布（19511990） 我国气候受季风影响，降水有明显的季节变化，旱涝频率都较大。我国气候受季风影响，降水有明显的季节变化，旱涝频率都较大。我国雨涝的分布大体上是由东南向西北减少，我国雨涝的分布大体上是由东南向西北减少，并且与地势高低和离海远并且与地势高低和离海远近有密切关系。近有密切关系。沿海和平原地区多雨涝，内陆与高原地区少雨涝。沿海和平原地区多雨涝，内陆与高原地区少雨涝。 水灾给人类带水灾给人类带来的危害是巨大的，来的危害是巨大的，洪水灾害是造成经洪水灾害是造成经济损失最主要的自济损失最主要的自然灾害。随着水灾然灾害。随着水灾对人类的危害日益对人类的危害日益严

13、重，分析水灾的严重，分析水灾的成因，及时做好预成因，及时做好预报和防治水灾已成报和防治水灾已成为全人类共同关心为全人类共同关心的问题。的问题。 水虽然是一种可再生资源，但依靠水循环得到更新、恢复的水量，水虽然是一种可再生资源，但依靠水循环得到更新、恢复的水量，其多年平均量是相对稳定的、有限的。随着人口的急剧增长、社会经其多年平均量是相对稳定的、有限的。随着人口的急剧增长、社会经济的发展，人类对水的需求急剧增加。由于地球表层目前可供人类直济的发展，人类对水的需求急剧增加。由于地球表层目前可供人类直接利用的水的有限性、时间与空间分布的不均匀性，使得世界一些地接利用的水的有限性、时间与空间分布的不均

14、匀性，使得世界一些地区或城市出现了缺水问题。区或城市出现了缺水问题。 造成水资源紧张的原因是由自然和人为等多方面的。主要有：造成水资源紧张的原因是由自然和人为等多方面的。主要有： （1）水的时空分布不均。）水的时空分布不均。 （2）需水量增长太快。）需水量增长太快。 （3） 水资源利用不合理，管理不善，水资源浪费现象普遍。水资源利用不合理，管理不善，水资源浪费现象普遍。 （4）水体污染较严重，使可利用的水资源减少。）水体污染较严重，使可利用的水资源减少。四、水荒四、水荒3、物质的循环结构概念概念围绕有机界、无机围绕有机界、无机界发生的物质循环界发生的物质循环和能量转化过程和能量转化过程生物循环

15、生物循环4循环途径循环途径植物和微生物植物和微生物直接参与直接参与其他循环运动其他循环运动新陈代谢新陈代谢生物圈生物圈生产者生产者消费者消费者分解者分解者大气大气水水岩石、土壤岩石、土壤阳光阳光其他无机物其他无机物有有机机物物质质无无机机物物质质3、物质的循环结构四种作用四种作用光合作用把太阳能转化为生物能，成为生物进化的光合作用把太阳能转化为生物能，成为生物进化的原始动力原始动力生物循环实现了有机界与无机界之间的转化生物循环实现了有机界与无机界之间的转化生物作为土壤生物作为土壤植物植物大气之间的联系环节，成为物质与大气之间的联系环节，成为物质与能量相互交换的一个能量相互交换的一个重要通道重要

16、通道对于碳循环、氮循环、氧循环和其他有关成分的循环等具对于碳循环、氮循环、氧循环和其他有关成分的循环等具有明显的作用有明显的作用二、自然地理系统的能量结构自然地理系统能量结构的特点自然地理系统能量结构的特点自然地理系统的能量来源自然地理系统的能量来源 自然地理系统的能量转化自然地理系统的能量转化 自然地理系统能量转化的功能自然地理系统能量转化的功能四四一一二二三三1.能量来源的自然性、单向性、无限性能量来源的自然性、单向性、无限性2.储能能量大，自调功能强储能能量大，自调功能强3.能量传输途径和转化形式多样性能量传输途径和转化形式多样性太太阳阳能能孕孕育育草草原原太阳能孕育森林太阳能孕育森林太

17、阳能孕育了人类的生产活动太阳能孕育了人类的生产活动太阳能孕育了自然界最美的风景太阳能孕育了自然界最美的风景太阳能孕育了地理自然带太阳能孕育了地理自然带同一个季节，由于地理位置不同，同一个季节，由于地理位置不同，太阳能分布造成的差异巨大。太阳能分布造成的差异巨大。热带雨林热带雨林北极的春天北极的春天太阳能的传输途径太阳能的传输途径和转换形式和转换形式一是沿地面一是沿地面土壤土壤大气途径进行，以热能形式转化大气途径进行，以热能形式转化二是沿绿色植物二是沿绿色植物动物动物微生物这一途径进行，以光能、微生物这一途径进行，以光能、化学能和热能等形式进行转化化学能和热能等形式进行转化4.能量变化的周期性和

18、地域性能量变化的周期性和地域性年周期年周期日周期日周期季节性季节性昼夜性昼夜性潮汐潮汐现象现象公转、自转公转、自转自转自转公转、自转公转、自转B、自然地理系统的能量来源地球潜在能地球内能地球外来能地球外来能太阳能太阳能 太阳能的转化太阳能的转化1 地球内能的转化地球内能的转化2有机界转化无机界转化 途径：大气地面大气 途径：植物动物微生物形式：太阳辐射地表增温大气增温 形式：光能化学能热能热能转化引力势能转化 崩塌、滑坡 火山作用、构造运动、地表热传导是影响地球表层物质迁移的重要因素 功功 能能太阳能太阳能“夷平化夷平化” 地球内能地球内能“崎岖化崎岖化”引起地震、火山、岩浆活引起地震、火山、

19、岩浆活动等各种构造活动动等各种构造活动褶皱和断裂、隆起和沉陷褶皱和断裂、隆起和沉陷产生风化、侵蚀、搬运以产生风化、侵蚀、搬运以及堆积等地质过程及堆积等地质过程使地表高差减少，削高垫使地表高差减少，削高垫低，使地表趋于平坦化低，使地表趋于平坦化平原形成平原形成主动因素主动因素高原形成高原形成主动因素主动因素地球坐标与天球坐标地球坐标与天球坐标 一、地球坐标一、地球坐标二、天球坐标二、天球坐标第一章地球坐标地球坐标（一）经纬线与地球上的方向（二）地理坐标的经纬度（三）地球上的距离第一章经线是地球上的南北方向线经线是地球上的南北方向线沿经线指向北沿经线指向北极极(N)为正北方向，指向南极为正北方向，

20、指向南极(S)为正南方向。为正南方向。纬线是地球上的东西方向线纬线是地球上的东西方向线沿纬线顺地球沿纬线顺地球自转方向为正东方向，逆地球自转方向则为正自转方向为正东方向，逆地球自转方向则为正西方向，东西方向是无限方向。西方向，东西方向是无限方向。纬度是指通过某地的铅垂线与赤纬度是指通过某地的铅垂线与赤道平面的夹角。道平面的夹角。经度是指某地的经线平面与本初经度是指某地的经线平面与本初子午面的夹角。子午面的夹角。1、常用的距离单位海里(n mile)人们将地球上1分大圆弧的长度定义为1n mile,即地球上每度大圆弧为60n mile。公里(km)法国人把地球上大圆周长的四万分之一定义为1km，

21、中国人使用的华里则为公里长度的二分之一。每度大圆弧之长=40000km/360o=111.11km1o。2、地球上两点距离公式：如果已知A地的地理坐标为(A,A)，B地的坐标为(B,B)，则两地距离(AB大圆弧的度数)：cosAB = sinAsinb+cosAcosBcos(B-A)第一章 34N, 108E西安一地的经度和纬度相结合，一地的经度和纬度相结合，叫做该地的地理坐标。叫做该地的地理坐标。书写按惯例书写按惯例: :先纬度，后经度；先纬度，后经度；数字在先，符号在后。数字在先，符号在后。例：北京例：北京40N, 116E40N, 116E地球的运动地球的运动 一、地球的自转一、地球的

22、自转 二、地球的公转二、地球的公转第一章地球的自转1、地球自转的证明2、地球自转的方向3、地球自转的周期4、地球自转的意义5、地球自转的速度第一章地球自转方向地球自转方向地球自转方向：地球自转方向：第一章从北极上空看从北极上空看第一章从南极上空看从南极上空看第一章地球自转周期 地球自转一周的时间即自转周期，叫做一日。由于观测周期采用的参考点不同，一日的定义也略有差别。：23h 56m 4s太阳日太阳日：24小时小时如果取春分点为标准，则春分点连续两次通过同子午面的时间，叫做一恒星日。如果取太阳为标准，则地球上同一地点连续两次通过地心与日心的连线所需的时间，叫做一个太阳日。第一章地球自转速度地球

23、自转速度包括线速度线速度和角速度角速度两种:1.线速度线速度 由赤道向两极递减由赤道向两极递减2.角速度角速度 除极点外均为除极点外均为15度度/小时小时3.在极点上，线速度和角速度均为在极点上，线速度和角速度均为0第一章 地球自转地球自转线速度和角速度线速度和角速度第一章地球自转的意义地球自转的意义地球自转的重要地理意义表现在以下几个方面：地球自转的重要地理意义表现在以下几个方面： 1、地球自转决定了昼夜的交替，并使地表各种过地球自转决定了昼夜的交替，并使地表各种过程具有一昼夜的节奏程具有一昼夜的节奏 2、由于地球自转的结果，所有北半球作水平运动由于地球自转的结果，所有北半球作水平运动的物体

24、都发生向右偏转，在南半球则向左偏的物体都发生向右偏转，在南半球则向左偏 3、地球自转造成同一时刻，不同经线上具有不同地球自转造成同一时刻，不同经线上具有不同的地方时间的地方时间 4、由于月球和太阳的引力，地球体发生弹性变形，由于月球和太阳的引力，地球体发生弹性变形，在洋面上则表现为潮汐在洋面上则表现为潮汐 5、地球的整体自转运动，同它的局部运动，例如地球的整体自转运动，同它的局部运动，例如地壳运动、海水运动、大气运动等，都有密切关地壳运动、海水运动、大气运动等，都有密切关系系 第一章第一章第一章第一章地球的公转地球的公转 地球按照一定的轨道绕太阳运动，称为公转。地球地球按照一定的轨道绕太阳运动，称为公转。地球公转方向是自西向东。地球公转的周期为一年。地公转方向是自西向东。地球公转的周期为一年。地球公转速度在近日点最大，在远日点时最小。太阳