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第一章全球地表形态第一节全球海陆分布大势第二节大陆和洋底地形第三节地表形态的演化第四节地表环境异常引发的全球性自然灾害问题第五节不断发展的海洋人类活动教学重点:1.了解全球海陆分布大势;2.理解板块构造理论及其对全球海陆演化的解释和气候的全球变化、全球性自然灾害;3.掌握主要自然灾害的成因;4.掌握全球海洋的特征、海洋资源开发利用以及海洋环境污染与防治;5.了解海洋交通运输。1.解释:大陆、岛屿、半岛和大洲、大洋、海、边缘海、内陆海、海峡和地峡、领海、专属经济区、沙漠化、沙尘暴、龙卷风、ElNino、LaNina、SouthernOscillation2绘一幅世界轮廓图,在图上标出大洲(大洋)及其分界;3.世界大陆地形和海底地形的主要特征;4运用板快构造理论解释全球海陆分布和地表形态主要特征;5.全球火山和地震主要分布在哪些地区?如何防治火山和地震灾害?6.全球沙漠化的危害表现在哪些方面?国际社会对此做了哪些工作?7.梯度流和风海流的成因;8.分析世界渔场形成的条件及地理分布特征;9.论述大陆架自然资源开发与环境保护的现实意义;10.简述海洋污染的种类与防治措施。思考题第一节全球海陆分布大势(一)重要的概念大陆、岛屿、半岛和大洲大洋、海、海峡和地峡(二)全球海陆的分布特点(三)大洲及其分界(四)大洋及洋流(一)重要的概念名称定义大陆、岛屿、半岛和大洲面积广大的陆地叫大陆;面积较小的周边环海的陆地叫做岛屿;陆地一半伸入海洋或湖泊,一半同大陆相连的地貌部分,它一般是三面被水包围,叫半岛;大陆与它周围的岛屿包括半岛合起来成为大洲。大洋、海、海峡及地峡面积广大的水域叫大洋;大洋的边缘部分叫海;沟通两个海洋的狭窄水道叫海峡;两端连接两块较大陆地,或者一端连接大陆、另一端连接较大半岛,而两侧濒临海洋的狭窄陆上地带。
大陆半岛岛屿一、全球海陆分布大势海洋海峡克拉地峡安达曼海暹罗湾彼列科普地峡最大的大陆最小的大陆最大岛屿大于最小大陆的:定义为大陆小于最大岛屿的:定义为岛屿格陵兰岛澳大利亚大陆世界上最小的海珊瑚海马尔马拉海世界上最大的海非洲大陆亚欧大陆北美大陆澳大利亚大陆南极大陆南美大陆格陵兰岛阿拉伯半岛印度半岛中南半岛马达加斯加岛(二)全球海陆的分布特点海陆分布不均匀。表现如下:1.世界海洋面积大于陆地面积海洋面积69%,陆地面积31%2.多数大陆通过狭窄海峡或地峡(运河)断续相连3.各大洲轮廓多为倒三角形4.四大洋贯通陆地面积1.49亿km2,海洋面积3.61亿km25.从南北半球看,陆地集中在北半球,海洋分布在南半球,且向中高纬度陆地显著收缩,但两个半球都是海洋占优势。其中,北半球:陆地39%海洋61%;南半球:陆地19%海洋81%;北极地区的周围和南极的周围分别是陆地和海洋。6.从东西半球看:陆地主要分布在东半球,海洋主要分布在西半球。(三)大洲及其分界1.各大洲及其分布亚洲北美洲欧洲非洲大洋洲南极洲南美洲(三)大洲及其分界1)乌拉尔山-乌拉尔河-大高加索山-土耳其海峡2.大洲之间的分界2)苏伊士运河-红海-曼德海峡3)直布罗陀海峡(三)大洲及其分界(三)大洲及其分界4)白令海峡(三)大洲及其分界5)巴拿马运河(三)大洲及其分界6)陆上——新几内亚岛(伊里安岛),海上——马里亚纳海沟7)丹麦海峡(三)大洲及其分界8)德雷克海峡(三)大洲及其分界(三)大洲及其分界3.各大洲面积(万km2)300044001000240018009001400太平洋大西洋大西洋北冰洋印度洋大西洋大西洋七大洲面积大小排序亚非北南美南极欧大洋4.各大洲海拔高度2350950700650600400300南极洲亚洲北美洲非洲南美洲大洋洲欧洲3000200010000平均海拔(m)1.四大洋位置(四)大洋及洋流北冰洋大西洋太平洋印度洋太平洋平均温度最高:太平洋岛屿最多:太平洋水量最多:太平洋渔业最发达:太平洋(西北渔场和东南渔场)深度最大:太平洋大洋的平均盐度为35‰盐度最高的海区:红海,盐度40‰盐度最低的海区:波罗的海10‰太平洋:面积最大约占世界海洋面积的一半以上;大西洋:世界第二大洋,轮廓呈“S”形;印度洋面积第三大洋;北冰洋面积最小最浅,纬度最高,终年被冰覆盖。2.四大洋基本特点比较(单位:万km2)四大洋面积比较太平洋面积约为其它三大洋面积之和(四)大洋及洋流(一)大陆地形1.地貌类型2.大洲的主要大的地貌类型及其分布(二)洋底地形第二节大陆和洋底地形(一)大陆地形1.地貌类型地形平原高原盆地山地丘陵海拔高度200m以下较高不定500m以上较高500m以下地面起伏起伏很小,平坦广阔地面坦荡,边缘陡峻四周高中间低峰峦起伏坡度陡峻起伏较小(高差不小于200m)坡度和缓2.大洲的主要大的地貌类型及其分布两大褶皱带青藏高原地形复杂、起伏大;中间高,四周低;高原山地面积广大内蒙古高原
黄土高原
云贵高原东北平原华北平原长江中下游平原蒙古高原中西伯利亚高原德干高原西西伯利亚平原120˚E0˚以平原为主,海拔最低的大洲阿尔卑斯山脉波德平原东欧平原
斯堪的纳维亚山脉40˚N20˚E0˚喀尔巴阡山脉比利牛斯山脉埃塞尔比亚高原东非高原南非高原高原为主的地形20˚E0˚大
分
水岭高原平原三大地形:西部高原、中部平原、东部山地120˚E150˚E大平原拉布拉多高原阿巴拉契亚山脉三大地形:西部山地、中部平原、东部高原低山海岸山脉落基山脉科迪勒拉山系安第斯山脉科迪勒拉山系亚马孙平原拉普拉塔平原圭亚那高原巴西高原三大地形:西部山地、中部平原、东部高原冰雪大陆,世界上海拔最高的大陆南极高原南极横断山脉南美洲大洋洲非洲海底地形描述大陆架靠近大陆的浅海地区,深度一般不超过200m。蕴藏丰富石油,天然气,生物资源。大陆坡大陆架外缘向洋底过渡斜坡,下限不限,一般2000~3000m。大洋底部是大洋的主体。包括洋脊,海岭,洋盆,海沟等。(二)洋底地形1.平均深3800米;地形复杂,起伏大于陆地(最低-11034)。(二)洋底地形2.三大地形单元:1)大陆边缘——大陆架,大陆向海洋自然延伸并被海水淹没的部分;大陆坡,大陆架向洋底的过度地带;大陆架和大陆坡是一个整体,合称大陆边缘。2)大陆坡底部是大陆和海洋的真正分界,即海沟。3)洋底及其地形——大洋主体部分,占海洋总面积80%以上。其中,包括洋中脊——各大洋中部有一条洋中脊,彼此相连,贯通四大洋中,以及海岭、海台、海盆等地形。领海是从领海基线,即沿岸国陆地领土及其内水以外,或者群岛国群岛水域以外向海洋延伸12海里的海域;专属经济区是指从测算领海基线量起200海里,在领海之外并邻接领海的一个区域。这一区域内沿海国对其自然资源享有主权权利和其他管辖权,而其他国家享有航行、飞越自由等,但这种自由应适当顾及沿海国的权利和义务。1.《联合国海洋法公约》:1982年通过,1994年11月16日正式生效2.有关概念:内海:又称“地中海”,四周几乎完全被大陆包围领海:12海里专属经济区:200海里大陆架:大陆向海洋中自然延伸的部分,约到水深200m处。3.海洋国土的组成部分:内海、领海、专属经济区、大陆架第三节地表形态的演化(一)关于大地构造的基本学说1.槽台学说2.板块构造学说
(1)大陆漂移学说的兴起
(2)海底扩张学说的提出2.7亿年前的海陆分布公元1620年,英国人培根就已经发现,在地球仪上,南美洲东岸同非洲西岸可以很完美地衔接在一起。1912年,奥地利气象学家AlfredLotharWegener(1880-1930)根据大洋岸弯曲形状的某些相似性,提出了大陆漂移的假说。1)大陆漂移说的创立及其证据:非洲与南美洲大陆拼合示意图古南美和非洲都曾找到过中龙化石注:中龙类是一群已灭绝的爬行动物。它们生活在大约3.2亿到2.8亿年前的早二叠纪的海中。它们是最早的水栖爬行动物,在陆地上演化过后再度返回水中。大陆架大陆坡海沟海盆海岭地质年龄较新2)海底扩张说“板块构造理论”是法国人Lepichon于1968年提出的。1、板块的划分和板块运动1)全球被划分为六大岩石圈板块板块包括整个地壳和莫霍面以下的上地幔顶部的由岩石圈构成的物质,并在此基础上进一步为次一级十二个板块。2)在地幔对流的驱动下,岩石圈板块驮伏在地幔软流层上象传送带那样作大规模水平运动。(二)板块构造学说对全球大陆及海洋演化的解释
一般认为全球共有十二个板块。以大陆为主、涉及少量海洋的板块——欧亚、阿拉伯、非洲、北美、南美和南极洲等板块;以海洋为主的板块——太平洋、菲律宾海、印度-澳大利亚、纳兹卡、科科斯和加勒比等板块。欧亚板块阿拉伯板块非洲板块北美板块南美板块印度-澳大利亚板块菲律宾海板块加勒比板块科科斯板块纳兹卡板块2)划分依据:地震带作为板块划分的标志,其在地形上表现为大洋中脊、海沟、褶皱山系等。
板块边界类型及板块运动
板块边界类型不同,其两侧板块运动方式也不同。洋中脊——离散型板块边界,两侧板块相背分离,也称增生边界;海沟——年轻褶皱山-汇聚型板块边界,两侧板块相向而行,板块汇聚。其中,海沟为洋壳向陆壳的俯冲带,又称俯冲边界;年轻造山带为大洋闭合、大陆碰撞的地缝合线,又称为碰撞边界;转换断层——平错型板块边界,两侧板块相互滑过。横切洋中脊或俯冲带的一种巨型水平剪切断裂。在洋底均呈线性分布,长度数百至数千km转换断层只在错开的两个洋中脊之间有相对运动;在洋中脊外侧因运动的方向和速度均相同,断层线并无活动特征。由于洋底岩石圈背离洋中脊向两侧推移,转换断层另一端最终与边界或消亡边界相遇而中止。3)在地幔对流的驱动下,岩石圈板块驮伏在地幔软流层上象传送带那样作大规模水平运动。4)在板块内部,地壳相对稳定,板块交界处地壳比较活跃,火山、地震、断裂、挤压褶皱、岩浆活动和变质作用都非常强烈。世界地震分布图大地构造的基本单元类型
板块内部
板块边界
离散型汇聚型平错型大陆大陆地台大陆裂谷大陆-大陆碰撞带陆上转换断层大陆边缘大西洋型新生大陆安第斯型大陆大陆边缘及岛弧-海沟系洋底大洋地台大洋中脊
洋内岛弧-海沟洋底转换断层海底扩张板块汇聚(三)全球地表形态的未来趋势1.随着大西洋和印度洋的继续扩张,太平洋将进一步缩小;2.印度和非洲继续向北推移,一定时期内将使喜马拉雅山、青藏高原等继续抬升,直到印度南缘出现新的海沟时,挤压应力才消失;3.非洲的北移将使比斯开湾逐渐合拢,地中海完全消失,非洲与欧洲连接,其间升起高大山系。亚洲大洋洲欧洲非洲北美洲南美洲南极洲全球的主要大洋和大洲的经纬度分布纬线:赤道——非洲中部/马来群岛/南美北部北回归线——非洲北部/西亚/南亚/中国南部40˚N——伊比利亚半岛/地中海/里海/中亚/我国新疆/渤海/朝鲜半岛/美国中部0˚经线——大西洋/欧洲西部/非洲西部20˚E——欧洲中部/非洲中部/地中海50˚E——欧洲东部/西亚/印度洋西部80˚E——俄罗斯中部/中国新疆西藏西部/印度中部/印度洋中部
120˚E——中国东部/马来群岛中部/澳大利亚西部/太平洋西部和印度洋东部180˚E——太平洋中部120˚W——北美西部/太平洋东部90˚W——北美中部60˚W——北美东部/南美中部第四节地表环境异常引发的全球性
自然灾害问题一、全球性自然灾害问题引起国际社会的普遍关注随着世界人口激增、城市化进程的加快以及人类对自然资源掠夺性的索取和对自然环境的破坏性开发,造成了越来越严重的空气、水和土地的污染,由此引发了频繁发生的更为严重的自然灾害(表1.4.3)。全球经济的发展,社会财富的剧增,城镇等聚落和人类经济活动场所的扩展又使自然灾害袭击的对象发生了巨大的变化,随着时间的推移,自然灾害发生的频率和所造成的损失越来越大的趋势(表1.4.2)。这就表明,现代社会遭受自然灾害的损失在加大。
灾害的形成是致灾因子对承灾体作用的结果,故没有致灾因子就没有灾害。国际上对致灾因子的分类,一般是首先划分成自然致灾因子与人为致灾因子,然后根据致灾因子产生的环境进一步划分为:岩石圈所产生的致灾因子——火山、地震、滑坡、崩塌、泥石流等;大气圈、水圈所产生的致灾因子——台风、暴雨、风暴潮、海啸、洪水、干旱等;生物圈所产生的致灾因子——病害、虫害等;来自地外的致灾因子——太阳耀斑爆发、太阳磁场变化、太阳黑子增多、陨石撞击地球等。火山灾害包括火山喷发所产生的巨量火山灰,炽热的火山碎屑熔流,致命的含硫磺气体以及爆炸、岩崩、滑坡、次生泥石流等带来的灾难性后果。尤为严重的是火山喷发出的炽热碎屑流,其覆盖面积可达几百平方千米,引燃地面附着物或造成森林大火。火山喷发的突然性和极快的扩散性,可以在瞬间摧毁村镇、房屋、道路、桥梁以及大面积农田,破坏通讯设施、水电枢纽,甚至造成巨大的人员伤亡和财产损失。(见p34表1.4.3)二、火山喷发与地震带的活动
(一)火山喷发火山喷发活动,具有三个共同特点1.从分布上看,绝大多数火山喷发活动集中分布在环太平洋火山带和地中海-喜马拉雅火山带,即分布在板块的边缘地带,从而清楚地表明全球火山活动在地质构造上的内在联系。也有个别火山地处板块内部(如夏威夷群岛的火山),且活动性很大。2.从时间上看,没有固定的周期,但这些火山都是沉睡数十年或数百年后,相继活跃起来,从而提醒世人对休眠火山绝不可以掉以轻心。3.从关联度看,火山喷发与地震活动几乎同步发生,即地震相对频繁时,火山喷发也相对多起来。
中国火山主要分布在黑龙江、吉林、内蒙古、山西、新疆、云南、海南和台湾等省区,共有1000多座。其中有历史记载的近期喷发的火山有10余座,如长白山(1597年、1688年和1702年喷发)、五大连池的老黑山(1719—1721年)和火烧山(1720—1721年)、云南腾冲火山(1603年)、台湾大屯火山(1951年)、青海可可西里山(1973年)等。(二)地震带的活动
地震发生在岩石圈中物质和能量的转换作用活跃并容易破碎的部位,集中分布在板块俯冲或碰撞的边缘地带以及板块内部的一些地区。环太平洋带和地中海-喜马拉雅山-印度尼西亚带是地球上两个最主要的地震带,全球地震90%以上的能量在此释放。世界主要火山、地震分布图三、风灾与水旱灾害
(一)风灾风灾种类较多,其中发生在热带海洋上的大气涡旋称为热带气旋,是热带低压、热带风暴、台风或飓风的总称。国际上常以近中心最大风速作为分类的标准,最大风速小于34海里每小时(风力7级及以下)的,称为热带低压;最大风速达34~63每小时(风力8-11级)的,称作热带风暴;最大风速达64海里每小时(风力12级及以上)的,在东亚称台风,在西印度群岛和大西洋一带则称作飓风。热带气旋主要形成于大西洋、印度洋和太平洋的西部热带海面上。
龙卷风也是风灾之一,它是一种范围小而时间短促的猛烈旋风,直径约从几米到几百米不等,中心气压很低。其风速通常可达每秒几十米到100米以上,常出现在发展强烈的积雨云下。云形呈漏斗状下垂。如抵达地面,破坏力极大,人、畜、器物常被卷至空中带往他处;经过水面时,常吸水上升如柱。龙卷风移动速度约为每小时数十公里,所经路程,短的只有几十米,长的可超过100公里。持续时间可自几分钟到几小时。
黑风暴又称沙尘暴,是一种由于强风将地面沙尘吹起,使天空能见度大大降低的恶劣天气现象。我国的沙尘暴灾害主要集中在西北、华北等地区,从时间上看,以4-5月份为多发季节,其成因主要有以下几点:
封沙、育草,营造防护林,注重整体防护效益,是防御沙尘暴的有效措施之一。(1)大气环流和地形相互作用的结果。由于新疆冷槽向南加深,迫使冷空气迅速南下,加之河西走廊地势平坦,多为戈壁,受热较快,使锋面前后暖冷空气的水平气压梯度增加,造成锋面大风强度增大。(2)我国西北、华北等地冬季雨雪少,又兼地表植被覆盖率低,表土质地松散,一旦天气转暖解冻,大风吹起,易形成沙尘暴。(3)人为活动严重破坏了地表植被,使生态环境恶化。我国沙尘暴的空间分布多年平均沙尘暴的天数沙尘天气共分5级——1级:浮尘;2级:扬沙;3级:沙尘暴;4级:强沙尘暴;5级:特强沙尘暴。浮尘——当天气条件为无风或平均风速≤3.0m/s时,尘沙浮游在空中,使水平能见度<10km的天气现象。扬沙——风将地面尘沙吹起,使空气混浊,水平能见度在1-10km的天气现象。沙尘暴——强风将地面尘沙吹起,使空气相当混浊,水平能见度<1km的天气现象。强沙尘暴——大风将地面尘沙吹起,使空气非常混浊,水平能见度<500m的天气现象。特强沙尘暴——狂风将地面尘沙吹起,使空气特别混浊,水平能见度<50m的天气现象。近年频发的沙尘暴给人们的生活带来不小的影响,它不但危害我国的环境质量,而且波及韩国、日本等东亚地区。但科学家的研究表明,沙尘暴也并非一无是处,它所携带的大量沙尘可以起到抑制我国北方和韩日两国的酸雨的作用——来自亚洲内陆地区的沙尘含有碱性物质,可以中和大气中造成酸雨的酸性物质。专家运用数值模式,量化了沙尘输送对于东亚酸雨分布的影响,结果表明:沙尘及其土壤粒子的中和作用可使中国北方和日韩两国的降水酸性减小。(二)水旱灾害
从世界范围来看,降水量在时间和空间上的分配不均,是水旱灾害发生的主要原因,常常是此处水灾、彼处旱灾。从表1.4.5中可知,发生水灾的时间在北半球集中在6-9月。在地域分布上,又以亚洲为多发区。其主要原因与季风气候有关,即降水量的时空分布不均,降水变率大所致。四、厄尔尼诺与拉尼娜现象
(一)厄尔尼诺与拉尼娜现象及其危害ElNino是指一种东太平洋赤道地区海水异常变化的极端情况,使全球气候和海洋环境异常的一种信号。主要特征是:从南美洲的秘鲁和厄瓜多尔沿岸至赤道太平洋出现大范围的持续的海水温度升高,时间可达1~2年;它的出现无确定的周期,一般为2~7年。LaNina在ElNino之后出现,也是来自海洋的作用,西太平洋海水温度上升,降雨量增多。厄尔尼诺和拉尼娜现象对气候的影响(二)对厄尔尼诺与拉尼娜现象的研究
1.热带太平洋上的海温异常不仅具有局地的影响,而且可以通过遥相关影响世界上许多地区的气候。2.厄尔尼诺与拉尼娜现象是海洋-大气相互作用的突出表现。3.南方涛动现象(SouthernOscillation)——存在于全球热带东西方向的气压反相振荡,与厄尔尼诺合称ENSO。4.一次ENSO事件——在厄尔尼诺现象发生时,南方涛动指数(SOI)达到最低值,即印度尼西亚和西太平洋地区气压升高,东太平洋气压降低,赤道对流区向东移动,由此带来了全球热带的气候异常和对中高纬度大气环流和气候的显著影响,这种强烈的海气相互作用现象,称为一次ENSO事件。五、沙漠化
(一)沙漠化的概念在1977年联合国沙漠化会议上采用了“沙漠化”这一名词,并明确其内容为:“土地滋生生物潜力的削弱和破坏,最后导致类似沙漠情况,它是生态系统普遍恶化的一个方面,它削弱或破坏了生物的潜力”。由此可见,沙漠化的实质是“土地退化,是土地生物生产力下降,土地资源丧失和地表类似沙漠景观的出现”。(二)沙漠化对地表形态的影响沙漠化发展的结果使地表形态、组成物质、地表植被以及生态系统结构功能发生了明显的变化。沙漠化所引起的地表形态的变化是沙漠化最显著的景观标志和主要的特征。这种标志是在植被破坏以后风沙活动的结果,它是随着人为强度土地利用的持续性及风沙流的不断作用,在沙质的原生地表基础上逐渐发展的结果。在数量上,以风成地貌形态为主要标志的沙漠化土地面积在空间范围上扩大。在质量上,使原非沙质荒漠环境出现了类似沙质荒漠的主要景观——风成地貌形态的发育,使地表形态发生质的变化。地表形态土地从它的良好发育阶段发展到严重沙漠化阶段过程中,地表组成物质也进行了新的分异,最突出的特点是细粒物质的吹失和粗粒物质在地表的富集,伴随这一过程发生了营养成分及微量元素含量的减少,从而使土地生产力下降,造成土地的贫瘠化。地表组成物质植被的变化主要反映在植被覆盖率方面。一般沙漠化土地从潜在的阶段向严重的阶段发展,其植被覆盖度便由大变小。此外,植被的变化还包括群落的结构及植物种群组成上的变化。地表植被通常采用生态系统的破失度与沙漠化程度相对照的方法,来确定沙漠化所引起的生态系统的变化。生态系统破失度为1级时,该系统正处于退化阶段,表现为植株数量减少,植株变矮,盖度下降;当生态系统破失度进入3级时,生态系统物质代谢的基本成分消失,整个生态系统崩溃,此时,沙漠化过程已发展到严重阶段,呈现出流沙密集类似沙质荒漠的景观。生态系统总体来说,沙漠化是自然因素与人为因素在一个地区共同作用的过程。自然因素主要是气候干燥、雨水稀少,植被覆盖度低,地表形成的松散沙质土壤,受到大风的吹扬等。人为因素主要是指过度放牧、过度农垦、过度樵柴和不适当的利用水资源等(表1.4.6),使干旱或半干旱的疏松土壤失去了植物的保护,最后导致不可逆转的沙漠化过程。水资源利用不当所造成的沙漠化土地,在干旱地带的内陆河沿岸更应引起注意。(三)沙漠化的形成原因1.沙漠化的危害联合国环境规划署1992年对全世界沙漠化做出评估:
非洲是世界上沙漠和沙漠化最严重的大洲,其中又以萨赫勒地区尤甚,这一地区长期以来气候干旱,再加上人为不合理的生产经营活动破坏了草原植被,沙漠化日趋严重。于是,在1968—1973年这里出现了持续的干旱沙漠化,结果使25万居民和数十万牲畜因缺乏食物而死亡,大量的居民流离失所。(1)全球9亿人受到沙漠化的影响。(2)全球2/3即100多个国家和地区,受到沙漠化的危害。(3)全球陆地面积的1/4,即35.92×108h㎡受到沙漠化的威胁。(4)沙漠化土地还在发展中,从1984年的34.75×108h㎡增加到1991年的35.92×108h㎡,增加了3.4%。(5)全球由于沙漠化所造成的经济损失,估计每年为423亿美元。(四)沙漠化危害与防治2.沙漠化的防治1991年9月,联合国环境规划署在日内瓦召开了沙漠化防治第八次顾问会议,强调:(1)沙漠化是土地退化,不仅涉及到干旱半干旱地区,在具有干旱季节的半湿润地区也有存在,其发生的主要原因是由于人类不合理的经济活动所造成的;(2)它不仅是一个生态环境问题,而且也是一个社会经济问题;(3)因此,在治理方面需要把防治沙漠化的方案列入国家社会经济发展计划中去并且成为其中的一部分。1994年10月,在巴黎举行了《国际防治沙漠化公约》签约仪式(1995年改称《国际防治荒漠化公约》,1997年5月在北京召开了亚洲防治沙漠化部长级会议,具体落实《公约》的亚洲附件,形成了防治沙漠化“北京宣言”。第五节不断发展的海洋人类活动一、海洋环境概述二、海洋资源的开发及其环境保护一、海洋环境概述(一)海洋的特征(二)全球四大海洋的地理分布特征2.全球海洋的地理分布特征1.海洋的两种基本形态单元2.按海陆相关位置划分的三种海的特征1.四大海洋的位置边缘海陆间海内陆海1.海洋的两种基本形态单元2.按海陆相关位置划分的两种海的特征内陆海边缘海1)主体——大洋S大洋/海洋=0.89;H水深≥3000m;盐度=3.5%;水色:蓝色且深,透明度大;不受大陆影响,洋壳性质。2)海S海/海洋=0.11;H水深<3000m;盐度:小;水色:白色且浅,透明度小;受大陆影响,陆壳性质。(一)海洋的特征名称位置特征内陆海深入大陆内部陆内海深入一个大陆内部受大陆影响大陆间海位于两个(或以上)大陆之间,有海峡与相邻海洋沟通深度较大;地壳活跃;海底地形复杂边缘海位于大陆边缘,一面以大陆为界,另一面以半岛、岛屿或群岛与相邻海洋相隔受海陆双重影响,靠大陆一侧受大陆影响大且沉积物丰富,水文状况变化明显,反之受海洋影响大,水文状况稳定(二)全球四大海洋的地理分布特征2.全球海洋的地理分布特征1.四大海洋的位置1)S海/陆=2.52)V海/地球=1/8003)H海/R地=1/16004)海洋分布不均,南半球占80.9%,北占60.7%5)北半球仅有45°-70°N间的陆地面积大于海洋面积,南半球在80°S以南全为陆地6)南北半球的对称性以北冰洋为核心,大陆呈环状分布以南极洲大陆为核心,海洋呈环状分布二、海洋资源的开发及其环境保护(一)海洋资源的种类及其开发(二)海洋环境的保护(一)海洋资源的种类及其开发1.人类的历史过程中对海洋资源的利用主要表现在渔盐之利,舟楫之便;只有随着科技的发展,才赋予了现代涵义。2.海洋资源的内涵1)狭义:生物、海水中矿物质、淡水、海水蕴藏的能量及海底矿产。2)广义:港湾、航线、水产养殖空间、风、地热、景观、海洋空间及纳污能力等。3.海洋资源及其开发1)生物资源及其开发2)矿物资源及其开发3)海洋水及其化学资源及其开发4)海洋能资源及其开发5)海洋空间资源及其开发6)大陆架资源及其开发(一)海洋资源的种类及其开发3.海洋资源及其开发1)生物资源及其开发(1)分类①生态系统海洋植物资源(海藻红树林海洋草本)海洋动物资源(无脊椎动物脊椎动物)②生物习性底栖游泳生物浮游生物③分布海域滩涂近海远洋
④丰度普通特种稀有⑤利用类型水产观赏工业药用生物遗传基因2)世界渔场的分布与海洋渔业开发(1)渔场的分布秘鲁渔场北太平洋渔场大西洋渔场印度洋渔场(2)形成条件①浅海大陆架,光照足,光合作用强②入海径流带来有机质,饵类丰富③洋流——寒暖流交汇或者上升流水浅,获得太阳辐射多,水温高,光合作用强入海河流,带来营养盐类200米(2)过量捕捞问题历史悠久许多近海渔场产量及质量下降,对大海资源争夺加剧。(3)海洋水产养殖与渔业开发前景①开发现状(海洋水产养殖业平均年增10%)②养殖方法3)海洋矿物资源及其开发
包括溶于海水和赋存于海底的矿物资源,这里仅指后者。
地球上发现的百余种元素,有80余种存在海洋中,能够直接开发利用的有60余种。(1)海洋金属矿物资源的种类分布和储量近海岸滨海沙矿——探明有工业价值的有20多种深海盆地锰、铜、镍、钴、铁——多金属结核矿多金属结核矿是以锰为主的30多种元素构成,是公认的具有开发价值的矿产资源,它们不连续地分布在水深2000-6000m的大洋底部,主要集中在北太平洋,号称地球上最大的“金属资源库”。(2)世界海底油气资源的分布与开发储量——全世界储量10×10¹²t,可开采3×10¹¹t,海上可开采1·35×10¹¹t。目前探明的海上石油储量4×10¹ºt,天然气300×10³m3,全世界已经有百余国家和地区从事海上石油开发,至今有多个海底油气田,年产量超过0.9×108吨,占世界石油产量1/3分布——波斯湾,北海,几内亚湾,马拉开波湖,墨西哥,加利福尼亚沿岸等几个地区。开采——开采主要集中于<100m浅海区,而勘探主要集中在<200m大陆架,而油气70%集中于≥200m沉积盆地深水区。大陆坡石油天然气滨海砂矿多金属结核海洋海底大陆(3)海底矿产资源开发特点高投资、高技术难度、高风险的工程海洋资源的分布示意图3)海洋水及其化学资源开发(1)海洋水资源及其开发A.海洋水资源开发利用的必要性海洋水资源丰富;陆地淡水分布不均;人口增长,工农业发展用水增加;水污染严重B.开发利用方式①水的直接利用工业——冷却水;农业——低盐度海水灌溉;生活——公厕冲洗、消防用水
②海水的净化利用——目前利用的主要方式a.特点b.分布安全、稳定不受降水季节影响的供水源;成本高沿海干旱半干旱区——中东科威特、沙特阿拉伯淡水供应困难的岛屿、矿区——西沙群岛沿海淡水紧缺的城市(2)海水中的化学资源开发A.海水化学资源的主要类型:B.海盐生产方法盐、镁、溴、碘、铀、钾①电渗析法②冷冻法③盐田法受自然条件影响小,成本较大,产量低a.特点:受环境影响大,成本低、产量大地理位置——中低纬沿海;气候——降水量与蒸发量;地势地形——地势平坦有利于晒盐;海水盐度——越高越好C.我国主要盐场分布长芦盐场、布袋盐场、莺歌海盐场b.影响因素:中国盐场分布图4)海洋能资源及其开发(1)海洋能资源的种类及开发能力主要指海洋的自然能量,(动能,势能和热能)包括潮汐能,波浪能,海流能,温差能和盐度差能。特点——不仅储量大,而且使用安全,无环境污染,更为重要的是海洋资源是可再生资源。(2)海洋潮汐能的开发(3)海洋波能开发
海水温差能的利用是将热能转为机械能后,再转换为电能。热能转换为机械能采取热力循环法,通常的流程有两种:①闭路循环(又称中间介质法),采用由蒸发器、汽轮发电机、冷凝器和工质泵组成的系统,蒸发器里通过海洋表层热水,冷凝器里通过海洋深层冷水,工质泵把液态氨或其他工质作为中间介质从冷凝器泵入蒸发器,液态氨因热水作用变为高压氨气,驱动汽轮机发电;而从汽轮机出来的低压气态氨回到冷凝器又重新冷却成液态氧,如此形成闭路循环。②开路循环(又称闪蒸法或扩容法),把热海水在部分真空的蒸发器(闪蒸器)内蒸发成蒸汽,驱动汽轮机发电;使用过的低压蒸汽再进入冷凝器中冷却,冷凝的脱盐水或回收,或排入海洋。早期的实验装置多采取开路循环流程,由于设备易受腐蚀,1960年代后改用闭路循环流程。海水温差发电实际利用的热效率很低,往往只有2%左右,所处理的冷、热水量较多,故相应的各种部件尺寸都很庞大,伸向海底深水层的长冷水管技术难度较大。海水盐度差能利用的转换方法近年来才开始研究。如有一种设想是在河口入海处建造两座堤坝,中间为缓冲水库,在缓冲水库与外海的通道内设置半透膜。缓冲水库内的淡水通过半透膜渗出,其渗透压力导致缓冲库的水位降低,利用缓冲库与河流的水位差可以发电。这种方法由于进出水量相当大,故所需的工程规模也很大。潮汐能、波浪能、海流能的利用——机械能转换为电能。分三步:第一步是接受能量。如建造潮汐水库,用以接受、蓄贮潮汐能;采用转轮(水车)以吸收海流、潮流动能;用水柱-气室、随波浪升降或摇摆的浮子、可压缩气袋等接受波浪能。第二步是传输。通常用机械、液力、气动等方法,传输终端一般设置水轮机或气轮机。潮汐电站采用适应低水位差的灯泡贯流式水轮机组或全贯流式水轮机组;而波能的传输近年来采用对称翼型空气涡轮机,在波浪作用下能做单方向旋转。第三步是转换成电力或其他动力。通常通过发电机转换成电力。由于海洋能不稳定,所以在整个转换过程中一般还需备有贮能设施,如水库、气罐、蓄电池和飞轮等。5)海洋空间资源及其开发(2)海洋空间资源利用方式A.海洋运输空间开发港口运河海底隧道跨海大桥海上机场海底电缆B.海洋生活和生产空间开发C.储藏和倾废空间开发(3)海洋运输业发展状况A.货运量增加B.商船队的建设与发展C.集装箱运输缓解沿海地区人地矛盾;开发海洋资源;拓展人类生存空间。从海面向海底和海洋上空拓展,如建设海底隧道、海底管道、跨海大桥以及铺设海底光缆等。(1)海洋空间资源利用的原因厦门东通道(翔安隧道)工程是厦门市本岛第三条进出岛公路通道,连接厦门市本岛和大陆架翔安区。是一项规模宏大的跨海工程,工程全长8.695km,其中海底隧道长6.05km,跨越海域宽约4200m,是我国大陆地区第一座海底隧道。英吉利海峡隧道,又称英法海底隧道或欧洲隧道,是一条把英国英伦三岛连接往欧洲法国的铁路隧道,于1994年5月6日开通。它由三条长51km的平行隧洞组成,总长度153km,其中海底段的隧洞长度为3×38km,是目前世界第2长的海底隧道。1964年5月,青函隧道开始挖调查坑道,1971年4月正式动工开挖主坑道。经过近17年的施工,于1988年3月13日,南起青森县今别町,北至北海道知内町,全长53.9km的世界上最长的海底隧道—青函隧道正式通车,从而结束了日本本州与北海道之间只靠海上运输的历史。杭州湾跨海大桥填海造陆6)大陆架资源及其开发大陆架的资源大陆架有
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