自然地理学 兰大.doc

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1、兰州大学自然地理学 绪论(一) 地理学 1.地理学是研究地理环境的科学，即只研究地球表层这一部分人类环境。 2.所谓地球表层是指海陆表面上下具有一定厚度范围，而不包括地球高空和内部的地球表层。 3. 地理环境可分为 ：自然环境 经济环境和社会文化环境 （二 ） 自然地理的研究对象 1.自然地理学研究地球表层的自然地理环境(天然的和人为的)。 2. 地球表层（地理圈）由大气圈和岩石圈的一部分以及水圈，生物圈和土壤层组成，并使它具有一系列不同于地球其它部分的结构特征。（三）自然地理学的分科 自然地理学可分为 1.综合自然地理学 2.部门地理学：气候学地貌学土壤地理学 地植物学动物地理学 等二自然地

2、理学的任务1研究各自然地理要素的特征、形成机制和发展规律； 2研究各自然地理要素之间的相互关系，彼此之间物质循环和能量转化动态过程，从整体上阐明它的变化规律； 3研究自然地理环境的空间分异规律，进行自然地理分区和土地类型划分，阐明各级自然区和各种土地类型的特征和开发利用方向；4参与自然条件和自然资源评价； 5研究认为环境（受人类干扰、控制的自然地理环境）的变化特点、发展动向和存在问题，寻求合理利用和改造的途径及整治方法。 三 自然地理学与其它学科的关系作为地理学分科的自然地理学，与地理学的其它分科有密切联系； 自然地理学与其它地学和生物科学也有密切的关系； 和环境科学的联系。第一章 地球教学重

3、点认识地球的宇宙环境及其形状、大小、圈层结构及表面形态结构特征，掌握地球运动规律及其地理意义。 教学难点地球运动规律及其地理意义。 第一节 地球在宇宙中的位置一宇宙和天体 宇宙中的天体可分为：恒星行星 卫星 流星 彗星星云 等 光年： 光在一年中传播的距离二 太阳和太阳系 太阳系包括9大行星，50个卫星和至少50万个小行星，还有少数彗星。 （一）彗星 彗星是在万有引力作用下绕太阳运动的一类质量很小的天体。彗星大多由慧核，慧发，慧云和慧尾组成。（二）小行星 （三）月球 月球是地球的唯一卫星，半径1738.2Km，相当于地球半径的27.28%；质量为7.351022t, 相当于地球质量的1.23%

4、；平均密度为3.24g/cm3, 只有地球密度的0.6。 月球沿着一个椭圆形的轨道围绕地球自西向东运动。 月球对地理环境最重要的影响在于使地球形成潮汐，尤其使海洋潮汐。三 地球在天体中的位置 地球并不是孤立地存在于宇宙之中的，它与其它天体或者宇宙空间之间通过能量和物质交换保持着密切的联系并相互影响。 第二节 地球的形状和大小一地球的形状及其地理意义 1.通常所说的地球形状就是大地水准面的形状。 大地水准面：大地测量中所谓的地球形状，是指一种以平均海平面表示的平滑封闭曲面，即大地水准面。 2. 赤道的地球直径比通过两极的直径长42.5Km。 地球的扁率：地球两极扁平的程度 。 a=b-c/b b

5、:地球赤道半径 c：地球两极半径 3. 地球的形状的地理意义 （1）日地平均距离为14 960104km，这样，就可以将投射到地面的太阳光线视为平行光线。当平行光线射到地球表面时，不同纬度地区的正午太阳高度角将各不相同。 （2） 造成地球上热量的带状分布和与地表热状况相关的自然现象的地带性分布。二 地球的大小及其地理意义 （一）地球的大小 地球赤道半径 约为6 378 140m，极半径约为6 356 755m，总面积5.1108km2，总体积约为 10 820108km3，总质量为5.981027g。 （二）地球大小的重要意义 1. 地球的巨大质量，使它能够吸着周围的气体，保持一个具有一定质量

6、和厚度的大气圈。2. 没有现在这样的大气圈，就没有海洋和河湖，没有风，没有生物。第三节 地球的运动一地球的自转 （一）基本概念 1.恒星日：以春分点为标准，春分点连续两次通过同一子午面的时间。 2.太阳日：以太阳为标准，地球上同一点连续两次通过地心与日心连线所需时间。一个太阳日比一个恒星日长3分55.909秒。 （二）地球自转的重要意义 1.地球自转决定昼夜更替，并使地表各种过程具有昼夜节奏。2.地球自转使所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转，在南半球则向左偏。 科里奥利力：地球自转情况下运动物体的偏转力。D2v w sinA v 为运动物体的速度； w为地球自转角速度； A为运动物体所

7、在纬度。 3.地球自转造成同一时刻，不同经线上具有不同的地方时间 。 4.月球和太阳的引力使地球体发生弹性变形，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，例如地壳运动，海水运动，大气运动等都有密切关系。 二 地球的公转 1.恒星年和回归年：地球连续两次通过太阳和另一恒星连线与地球轨道的交点所需时间365天6时9分9.5秒，称为一个恒星年。而连续两次通过春分点的平均时间为365天5时48分46秒，则称为一个回归年。2.近日点和远日点：大致1月3日，地球最接近太阳，此位置称近日点；大致7月4日，地球最远离太阳，此位置称远日点。3.地球，月球的自转和公转方向,如下图所示：4.黄赤

8、交角：太阳视运动的路线叫做黄道，黄道所在的黄道面和地球轨道面是重合的。黄道面与赤道面的交角即为黄赤交角，为23o27。 赤道和黄道面的两个交点称为春分点和秋分点。地轴的倾斜方向固定不变，因此，太阳光只能直射地球上南纬23o27和北纬23o27之间的地方。地球绕太阳公转的结果，使太阳光线直射范围在23o27N和23o27S之间作周期性变动，从而形成了四季的更替。5.太阳高度角：太阳光线与地平面间的夹角。如下图所示三 岁差，章动和极移 1.岁差：当地球自转轴旋进时，春分点西移，故地球自转不到一周即可两次经过春分点，这就是岁差。如下图所示地轴的旋进2.章动：月球，太阳与地球的相对位置是不断变动的，因

9、而引力方向也不断变化。太阳每年两次，月球则每月两次通过地球赤道面，这就在地轴旋进的平均位置上附加了一个短周期摆动，使地球自转轴在空间扫过的轨迹成为荷叶边形的锥面，而非一般的圆锥面。附加在圆上的这种短周期摆动叫做章动。3.极移：由于地球质量分布不均，真正的极点位置经常发生变化，自转轴又将围绕新极点旋转，这种现象就是极移。极移实际上就是地球的自由章动。第四节 地理坐标一 纬线与纬度 纬线：所有与地轴垂直的面和地表相交而成的圆，就是纬线。所有纬线都相互平行，赤道是最大的纬圈。纬度：一地的纬度就是该地铅垂线对赤道面的夹角。 二经线与经度 经线圈：所有经过地轴的平面，和地球表面相交而成的圆，就是经线圈。

10、每个经线圈都包含两条相差180o的经线，一条经线则只是一个半圆弧。第五节 地球的圈层构造一 地球的圈层分化二 地球的内部构造：根据对地震波在地下不同深度传播速度的差异变化，地球固体表面以内的构造可以分为三层：地壳，地幔和地核。（一）地壳：地壳是知地表至莫霍洛维奇面之间厚度极不一致的岩石圈的一部分。大陆地壳的平均厚度为35km，但各地的差异较大。 大陆地壳由外向内依次为：风化壳，沉积岩层，硅铝层和硅镁层。 地壳体积是地球总体积的1，质量的0.4（二）莫霍面以下，深度为352 900km的圈层，就是地幔。 地幔分上下两层。上地幔深351 000km，主要由橄榄岩质的超基性岩石构成，岩浆侵入，火山喷

11、发，地震，板块构造等一系列影响地球表层地理环境的过程都由此发生。下地幔深1 0002 900km，其下界为古登堡面。（三） 地核：2 900km以下至地心为地核三 地球的外部构造 地球的外部构造包括大气圈，水圈和生物圈三个圈层。（一）大气圈（二）水圈 （三）生物圈：是指地球生物及其分布范围所构成的一个及其特殊又及其重要的圈层。在地理环境中，生物圈并不独占任何空间，而是分别渗透于水圈，大气圈下层和地壳即岩石圈表层。上述地球构造中的同心圈层，在分布上有一个显著的特点：在高空和地球内部，它们基本上是上下平行分布的，但在地球表面附近，各圈层却是相互渗透相互重叠的。第六节 地球表面的基本形态和特征一海陆

12、分布在5.1108km2的地表面积中，海洋面积3.6108km2，约占71；陆地面积1.49108km2，约占29。二 海陆起伏曲线三 岛屿 同样被海洋所环绕，但面积比大陆小的小块陆地，称为 岛屿。海洋中的岛屿可分为： 1. 大陆岛：位于大陆附近并在地质构造上与相邻大陆有密切联系。例如马达加斯加岛，我国的台湾岛，海南岛等。2. 海洋岛：面积比大陆岛小，与大陆在地质构造上没有直接联系，也不是大陆的一部分。按其成因可分为 火山岛 和 珊瑚岛 两类。四 地球表面的基本特征1.太阳辐射集中分布于地表，太阳能的转化亦主要在地表进行。 2.固态，液态，气态物质同时并存于地表，使海洋表面成为液气界面，海底成

13、为液固界面，陆地表面成为气固界面，而沿岸地带成为三相界面。3.地球表面具有其特有的，由其本身发展形成的物质和现象，如生物，风化壳，土壤层等。 4.相互渗透的地表各圈层之间，进行着复杂的物质，能量交换和循环，如水循环，地质循环等，并且在交换和循环中伴随着信息的传输。5.地球表面存在着复杂的内部分异。6.地球表面是人类社会发生，发展的环境，尽管随着科学技术的发展，人类已有可能潜入深海或上升至宇宙空间，但地表仍然是人类活动的基本场所。第二章 地壳第二章 地壳教学重点认识地壳的物质组成及其演变，掌握构造运动、地质构造、大地构造学说以及地震、火山的概念和理论。 教学难点构造运动、地质构造、大地构造学说以

14、及地震、火山的概念和理论。 第一节 地壳的组成物质 化学成分与矿物 岩浆岩 沉积岩 变质岩 （一） 化学成分在108种已知化学元素中，自然界存在92种，并有300余种同位素。1924年克拉克据来自世界各地的5195个岩石样首次测定了16km厚度内地壳中63种化学元素的平均重量百分比（即元素丰度）所获数值后来被命名为克拉克值。（二）矿物矿物是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，是构成岩石的基本单元。 矿物的形态 ：气态： 天燃气 液态 ：石油，汞 大部分矿物呈固态（三）主要造岩矿物与常见矿物主要造岩矿物： 包括石英 、 钾长石、斜长石 、 云母、角闪石、 辉石和橄榄石 石英 （SiO 2) :发育单晶并形成晶簇，或为致密块状粒状集合体无节理晶面具玻璃光泽。白云母K2ALSi3O10(OH ,F )2单晶体为短柱状或板状、集合体为鳞片状，具平行片状极完全解理 、薄片无色透明 珍珠光泽。