第五章 地理科学与地理建设
? 重点与难点,地球表层系统的结构与
特征、基本地理过程与规律、地理系
统工程、地理建设及我国城镇与居民
点建设的主要问题及发展战略。
第一节 地球表层系统
?一、地球表层系统的 特征
?二、地球表层系统的 组成
?三、地球表层系统的 结构
?四、地球表层系统的 功能
?五、人类与地球表层系统的关系
一、地球表层系统的特征
? 1、地理学的研究对象
地理学是一门研究地球表层自然要素
与人文要素相互作用与关系及其时空规律
的科学。
? 研究对象,地球表层系统,
? 地球表面,海陆表面上下具有一定厚度范围
而不包括地球的高空和内部的地球表层。
在这个表层内存在着人类社会及其周围的
各种事物,构成了具有独特地理结构和形
式的地理环境。
地理环境
自 然 环 境
是地理表层中无机和有机的、
静态和动态的自然界各种物质
和能量所组成,具有地理结构
特征并受自然规律控制的环境
整体或者系统
经济环境, 主要指自然环境和自然资源经
人类利用改造后形成的生产力的地域综合体
社会文化环境, 人口、社会、国家诸方面
以及民族、民俗、语言、文化等方面的地域分布特
征和组成结构的关系,而且还涉及社会上各种人群
对周围事物的心理感应和相应的社会行为
天然环境
人为环境
? 2、概念
地球表层是一个系统,它包括了非生
物、生物和人类,三部分之间互相关联、
制约和互相作用。钱学森把这个系统称作
地理系统或地球表层系统。
? 3、特点
( 1)层次性
( 2)多时间尺度
( 3)开放性
二,地球表层系统的组成
? 1、四大圈层
地球呈现圈层构造的特点,地球圈层
构造可分出内部圈层和外部圈层。
内部圈层包括地壳、地幔和地核
岩石圈 是介于内部圈层和外部圈层间
外部圈层包括 大气圈, 水圈 和 生物圈
该图显示了三重含义:( 1)人类是生物圈的一
部分(位于生物圈中),但有不同于一般生物
(单独划出来);( 2)人类生存在四大圈层的
交界面上,四大圈层是人类诞生、发展的环境;
( 3)人类对四大圈层(也即对环境)均有着重
要的作用与影响。
地球表层系统由岩石圈、大气圈、水圈和生物圈交叉而成
? 2、三大界
地球表层系统是地球表层无机界、有机
界与人文界相互作用、相互影响而构成的一
个系统。
? 3、固、液、气物质
地球表层是由固态、液态、气态三态物
质组成的。 在一定的条件下还可相互转化 。
三,地球表层系统结构
? 1、垂直结构
? 2、水平结构
? 3、立体结构
? 4、多级嵌套结构
四、地球表层系统的的功能
? 1、物质传输、能量流动和信息传递
地球表层系统在各个圈层之间、各个地
域之间、各个不同层次的系统之间,就可能存
在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。
? 2、地球表层系统的可预测、可调控功能
可以通过研究地表系统物质传输、能量
流动和信息传递的过程与规律,来预测系统的
可能变化,通过改变系统的物质流、能量流或
信息流,来改变系统的结构与演变的趋势,从
而达到对地表系统进行优化、控制的目的。
五、人类与地球表层系统的关系
? (一)地球表层系统对人类的作用与影响
? 1、地球表层系统的演化与人类的诞生
? 2、地球表层环境的区域分异与三大人种的
形成
? 3、地球表层环境对人口分布的影响
4、地球表层元素组成与人体健康
人体血液和地壳中元素含量的相关性
? 5、自然灾害对人类的影响
? 6、地球表层环境对人类社会的影响
(二)人类对地球表层环境的作用与影响
? 1、改变地表环境的结构
? 2、改变地表环境演化的方向
? 3、改变了地表环境变化的速率
? 4、改变了地表环境的物质循环
? 5、改变了地表环境的能量平衡
? 6、对资源的消耗与破坏
第二节 基本地理过程和地理规律
? 一、基本地理过程
? 二、基本地理规律
一、基本地理过程
? 1、气候过程
? ( 1)气候与气候系统
? 气候,就是 平均的或统计的天气状况,它反映
的是气温、降水等各种气象要素长期的平均统
计特征,一般用气温、湿度、降水、气压、风、
日照等气候要素来表征。
? 气候系统,是由 大气、海洋、陆地表面、冰雪
覆盖层和生物圈 等五个部分组成。 太阳辐射是
这个系统的主要能源 。在太阳辐射的作用下,
气候系统内部产生一系列的复杂过程,各个组
成部分之间,通过物质交换和能量交换,紧密
地联结成一个 开放系统 。
大气,连续包围地球的气态物质,是气候系统中最容
易变化的部分 。
海洋,是气候系统中一个巨大的能量贮存库
陆地表面,具有不同的海拔高度、地形、岩石、沉积
物和土壤,以及河、湖、地下水等。河、湖、地下水
是气候系统中容易变化的部分,陆地位置、高度和地
形发生变化的时间尺度,在气候系统的所有组成部分
中是最长的。
冰雪覆盖层,包括大陆冰原、高山冰川、海冰和地面
雪被等。是气候系统中的一个致冷因素。
生物圈,包括陆地上和海洋中的植物以及生存在大气、
海洋和陆地的动物。对气候有调节作用。
( 2)气候与人类的关系
( 3)气候的形成
形成气候的主要因素包括辐射因素、大气环流因
素和下垫面因素等。
A、辐射的作用
海陆表面的热能主要来自太阳,太阳辐射能是大
气中一切物理过程的原动力 。 各地气候差异的基本原
因是太阳辐射能量在地球上分布不均匀 。各地全年所
得太阳辐射因纬度而异即随着纬度的增高而减少。 各
地所得太阳辐射量 的季节变化也因纬度而不同,即 随
纬度的增高季节变化加大 。由此可看出都表现在纬度
的差异上。
? 如果把地面和上面的空气柱看作是一个整体,那
么收入的辐射 ( 地面和大气吸收的太阳辐射 )和支
出辐射 (返回宇宙间的地面和大气的长波辐射 )的
差额,就是地一气系统的 辐射平衡 。 辐射差额赤道
最大,向高纬度逐渐变小由赤道到纬度 30° 地区
为正值,在 30° 以北变为负值。由此可见,热带
和副热带热量收入大于支出,而温度和寒带则支
出大于收入,因此必然会发生 热量由赤道向两极
输送 的情况。
? 天文辐射, 太阳辐射在大气上界的时空分布是由
太阳与地球间的天文位置决定的,又称天文辐射。
由天文辐射所决定的地球气候称为天文气候,它
反映了世界气候的基本轮廓。 天文辐射能量主要
决定于日地距离、太阳高度和日照时数 。
水平面上天文辐射日总量(卡/厘米 2·日)
纬度日
总量日
期
90° N 70° N 50° N 30° N 10° N 0° N 10° S 30° S 50° S 70° S 90° S
春分 0 316 593 799 909 923 909 799 593 316 0
夏至 1110 1043 1020 1005 900 814 708 450 170 0 0
秋分 0 312 312 789 898 912 898 789 596 312 0
冬至 0 0 181 480 756 869 962 1073 1089 11145 1195
北半球各纬度冬夏半年和全年辐射量(千卡/厘米 2)
纬度辐
射量日
期
0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
夏半年 160.6 170.0 174.6 174.4 169.7 160.9 149.1 138.7 134.5 133.3
冬半年 160.6 146.8 129.0 107.8 84.0 58.7 33.6 134.4 3.24 0
全年 321.2 316.8 303.6 282.2 253.7 219.6 182.7 152.1 137.8 133.3
? 天文辐射的时空分布具有以下一些基本特点:
? 天文辐射日总量的分布在纬度方向上是不均衡的 。在春、
秋分日,太阳直射赤道,单位面积上所获得太阳光热最多,
而且在南北半球各相当纬度的太阳高度角对称分布,大致
相同,日照时间也相等,获得等量的太阳辐射,并向两极
逐渐减少。
? 天文辐射日总量的年变化,是随纬度的增高而加大的 。
? 天文辐射的年总量随纬度的增高而递减 。
? 太阳辐射最高值,夏半年在 20° N- 30° N附近的地区,由
此向南、向北减少,且南北之间的辐射量差异小。而冬半
年则出现在赤道,随纬度的增高而减小,且南北之间的辐
射量相差较大。
? 同一纬度地带,日、季、年辐射量到处都相同, 这表明天
文辐射具有纬向带状分布的特点。
B、大气环流的作用
? 在高纬与低纬之间、海洋与陆地之间,由于冷热不
均出现气压差异,在 气压梯度力 和 地转偏向力 的作
用下,形成地球上的大气环流。大气环流引导着不
同性质的 气团 活动,锋、气旋 和 反气旋 的产生和移
动,对气候的形成有着重要的意义。 一方面调整了
全球范围内的热量分布,与太阳辐射的影响相结合,
决定了地球表面纬向气候带的变化规律;另一方面
还调整了全球大气水分的分布,把水分由海洋上空
输送到陆地上空,这不仅大大增多了陆地上的大气
降水,而且 构成了大体与海岸线相平行,逐渐向内
陆,以湿润、半湿润、半干旱、干旱为主要标志的
气候类型 。
气压梯度力
? 气压,是指单位面积上所承受的空气柱的重量。
气压随高度变化
空气冷热引起的升降运动
在大气中由于气压差
距而产生的力,称为气
压梯度力。垂直方向
上的气压梯度力与重
力的方向相反。
地转偏向力 (科里奥利力 )
由于地球的运动而使在地球上运动的物体发生
方向偏转的力,称为地转偏向力。
科里奥利力 影响
北半球 —— 右偏
南半球 —— 左偏
? 气团 是指在水平方向上大气的物理属性,主要
指温度、湿度等水平分布比较均匀的大范围的
空气团。
? 锋,大气中分隔冷、暖气团的狭窄过渡带称为
,锋, 。
? 气旋和反气旋 大气水平运动的两种基本形式。
气压高于四周的大型空气旋涡;
反气旋方向在北半球为顺时针,南半球
为反时针。
气团形成需要具备两个 条件,具有范围大,性质均匀
的下垫面;有合适的环流条件。
气团的 分类
按温度对比分
暖气团
按形成源地分
极地大陆(海洋)气团
热带大陆(海洋)气团
赤道气团
冰洋气团
冷气团
?影响我国的
主要气团
夏季:热带海洋气团、赤道气
团(长江以南):降水
冬季:极地大陆气团(蒙古、
西北利亚):干冷
秋季,变性西北利亚气团,热带
海洋气团退居东南海上:秋高
气爽
春季,西北利亚、热带海洋气团势
均力敌
?锋面的特点
狭窄倾斜的过渡地带
两侧温度、湿度差别大
锋面天气变化剧烈
锋面是逆温层
快行冷锋 ( Ⅱ 型冷锋)
锋前降水
冷空气推进快
暖空气急
剧抬升
狂风暴雨 大风沙暴
缓行冷锋( Ⅰ 型冷锋 ):锋后降水
冷锋天气
冷气团
暖气团
冷气团主动向
暖气团移动,
暖气团被动上升。
锋移动方向
冷空气缓慢移动
暖空气平稳抬升
连续性降水
暖气团
冷气团
暖锋,暖气团主动向冷气团方向移动的锋
连续性降水
出现系统性云系
暖锋天气暖锋天气
暖气团
暖气团主动向冷气
团移动,
冷气团
暖气团主
动上升。
锋移动方向
?冷锋与暖锋比较
气旋
低
北半球低压中心
—— 逆时针 方向由
四周向中心流入
南半球低压中心
—— 顺时针 方向由
四周向中心流入
低
南
半
球
北
半
球
气旋控制下的天气
地面
北
半
球
低
雨
台风是气旋 强烈发展的 一种特殊形式,台
风登陆时,多伴有暴雨、狂风、雷电等。
2005年 8月 6日上海
台风, 麦莎, 影响
下的儿童
上海解除黑色台风预警市区道路积水
“麦莎”来临时的树木
?反气旋
高
南半球高压中心
—— 逆时针 方向
由中心向四周流出
高
北
半
球
中心气压高、四周气压低的空气旋涡
北半球高压中心
—— 顺时针 方向
由中心向四周流出
北
半
球
晴 地面
高
?反气旋控制下的天气
?典型的反气旋 ——梅雨
出现在副热带地区的高压属此类。高压区和高温区
的重合。在其控制的地区,因气流下沉,一般云雨少见。
我国东部处在北太平洋副高西侧。夏季,随副高位
置的季节性北移和加强,夏季风暖湿气流随之逐渐北进,
与北方来的冷空气交锋形成雨带也随之北上。春末,副
高位置在北纬 15-20o,雨带位于华南,夏初,副高西伸
北进到长江中下游地区,形成长达一个月之久的梅雨天
气,7-8月,副高进一步北进到北纬 25-30,雨带随之北
推到传华北、东北地区,9月副高南退,雨带南移,北
方雨季结束。
? 大气环流因子在气候形成中起着重要的作
用。它不仅通过环流的纬向分布影响气候
的纬度地带性,而且还通过热量和水分的
输送,扩大海陆和地形等因子的影响范围,
破坏气候的纬度地带性。当环流形势趋向
于长期的平均状况时,气候也是正常的;
当环流形势在个别年份或个别季节内出现
异常时,就会直接影响该时期的天气和气
候,使之出现异常。
C,下垫面的作用
? 下垫面:是指水、陆、植被等地球表面,是大气的直
接能源。下垫面因子主要因子有海陆分布、洋流、地
形等因子。
? 对流层大气中的热量和水汽主要来自下垫面,下垫面
状况不同直接影响大气的水热状况。
? ( 1)下垫面对太阳辐射的反射率不同,影响其获得
热量的多少。
? ( 2)下垫面性质不同,热容量也不同。在相同的太
阳辐射强度下,海洋比陆地的热容量大,因此温度变
化幅度小。
? ( 3)下垫面形态不同也影响着大气的温度、湿度、
运动方向和强度。例如,山地的气温和湿度存在着明
显的垂直变化;迎风坡降水多,背风坡降水少等。
海陆分布对气候的影响
? 海陆差异是下垫面最大和最基本的差异 。
? 海陆对气候影响显著,在地球上形成了差别很大
的大陆性气候和海洋性气候。
大陆性气候与海洋性气候比较
项目 气温日较差 气温年较差 月最高 气温 月最低 气温 春温-秋温4月- 10月 年降水 分配 云量
大陆性 大 大 7月 1月 正值 不均匀 较低
海洋性 小 小 8月 2月 负值 均匀 较高
地形与气候
? 对气温影响 在山脉两侧,气候可以出现极大差
异,高大的山脉往往成为气候的分界线。大抵与
纬线平行的山脉以山南山北气温的悬殊为主。与
海岸平行的山脉,以沿海内陆雨量的悬殊为主。
? 对降水影响 山地降水一般是随着高度增加而增
多。
? 山地立体气候 在山地上,随着高度的增加,日
照增强,气温降低,气压减低,降水在达到最大
降水带以前不断增加,但超过这一高度即行减少,
在高山顶上还有冰雪覆盖。同时,地面形状和山
坡的方向、坡度,也对各气候要素发生显著影响。
? 青藏高原对气候的影响
洋流与气候
? 洋流对气候的影响,主要是通过气团活动而
发生的间接影响 。因为洋流是它上空气团的
下垫面,它能使气团下部发生变性,气团运
动时便把这些特性带到所经过的地区,使气
候发生变化。一般说,有暖洋流经过的沿岸,
气候比同纬度各地温暖;有冷洋流经过的沿
岸,气候比同纬度各地寒冷。
冰雪覆盖对气候的影响
? 冰雪覆盖是气候系统的组成部分之一,海冰、大陆冰
原、高山冰川和季节性积雪等,由于它们的辐射性质
和其他热力性质与海洋和无冰雪覆盖的陆地迥然不同,
形成一种特殊性质的下垫面,它们 不仅影响其所在地
的气候,而且还能对另一洲、另一半球的大气环流、
气温和降水等产生显著的影响 。在气候形成中冰雪覆
盖是一个不可忽视的因子。
? 全球冰雪覆盖面积在一年中的季节变化非常明显,就
北半球而论,以 1月份冰雪覆盖面积为最大,2-3月份
变动不大,到了 4月份大陆冰雪覆盖面积显著退缩,
但海冰却向南推进甚远,此后由于太阳辐射增强,冰
雪面积逐月减少,到 9月初达到全年最低值。南半球
相反,9,10月份冰雪覆盖面积达到今年最高值,2月
份出现最低值。由于北半球冰雪覆盖面积比南半球大,
全球冰雪面积的季节变化也以 1月份为最大,8月份为
最小,9月份接近全年最小值。
雪被冰盖是大气的冷源,它不仅使冰雪覆盖地区的气温降低,
而且通过大气环流的作用,可使远方的气温下降 。由于冰雪覆盖
面积的季节变化,使全球的平均气温也发生相应的季节变化。 冰
雪表面的致冷效应是由于,
a冰雪表面的 有效辐射 在相同温度条件下要 比其他的下垫面大
b冰雪表面 与大气间的能量交换和水分交换能力很微弱
c当太阳高度角增大,太阳辐射增强时,融冰化雪还需要消耗大
量热能
冰雪覆盖的致冷效应,使地面出现冷高压,而高层等压面降
低,出现冷涡。由于冰雪覆盖面积的年际变化,随之气压场和大
气环流也产生相应的变化 。在冰雪覆盖面积变化特别显著的年份,
往往会出现气温和降水异常现象,这种异常可影响到相当遥远的
地方。
D,人类活动对气候的影响
? 人类的活动 改变了大气中的微量成分,大
气成分变化也 将引起气候的变化 。
温室效应的机制
2、地貌过程
? 1) 地貌:即地表形态,简称地形,是地表各种形态的
总称 。
? 2) 地貌的分级
按规模的大小,大致可以分为以下几级:大陆和海
洋,山地平原,分水岭、河谷、峰林以及一些更小的
地貌 。
? 3) 地貌的形成和发育
地貌的形成和发展 都 是一定的地质、地理条件下各
种作用力相互作用的结果 。根据来源的不同,可以将它
们分为两类,即 内力和外力,亦称内营力和外营力,它
们在地貌形成和发展过程中的作用形式不同,所形成的
地貌表现也有很大差异。
? 内力:是指地球内能积累与释放引起的地壳构
造运动和岩浆活动等,包括水平运动、垂直升
降运动、褶皱运动、断裂运动、火山喷发、岩
浆侵入和地震等。 其结果是形成地表基本起伏,
并且对外力作用的性质和强度有着决定性的影
响。
? 外力:是指在太阳能和重力能的影响下所产生
的流水、风、冰川、海浪等的动力作用,包括
风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用和
成岩作用。 其结果主要是削平地表基本起伏,
塑造各种中、小地貌形态。
? 地壳是由各种 岩石 组成的,在各种内力的作用下,
会发生多种性质和形式的变化 。
? 岩浆岩 是 由岩浆的喷出和侵入活动而形成的,突
出特征就是呈巨大的块体状。
? 沉积岩是地表岩石的风化产物,经过外力搬运,
在不同的环境中沉积下来,经过压紧、胶结、再
结晶等硬结成岩作用,而 由松散沉积物所形成的
岩石,突出特征就是具有层状结构 。
? 变质岩 是原有岩石在 由地壳运动而引起温度、压
力和化学环境发生显著变化的变质作用下,在结
构、构造和矿物成分上发生变化而形成的 新的岩
石,这些岩石在内力作用下,或其产状会发生变
化,形成褶皱,或者其连续性受到破坏,形成断
层,或小范围内岩层整体上隆,形成穹隆。
? 外力作用包括风化作用、侵蚀作用、搬运作用、
沉积作用和成岩作用。其中 风化作用把坚硬岩
石破坏为松散物质,侵蚀作用和搬运作用使风
化物质发生位移,沉积作用让风化物质在低洼
之处堆积起来,成岩作用使松散的风化物质重
新形成坚硬的岩石。
? 风化作用是指露出地表的岩石在物理的、化学
的和生物的外力作用下发生破坏和改造并形成
新的物质的过程 。按照产生风化作用的因素,
可分为物理风化、化学风化和生物风化三类。
风化作用在自然环境的形成和演化中起着重要
的作用,可增加物质的分散性,加强水热气的
调节作用,为土壤的形成提供物质基础,并且
还能促使风化矿床的形成。在地貌形成和演化
过程中,更是起着外力基础的作用。
总之,地表形态的形成和发展受到内力和外力的作用,
其中内力作用使地表变得起伏不平,外力作用则是削高填
低,使地表趋于平坦。地表形态的发展方向,主要取决于
二者的对比关系。当某一地区的内力作用强于外力作用时,
地表将变得高耸和起伏悬殊,地貌以岭谷为主;反之,当
内力作用弱于外力作用时,地表将变得单调平坦,地貌以
平原为主。另外,内力和外力的作用,还使地壳物质在地
球环境中发生迁移和转化,并且这一迁移转化过程的各个
环节构成了一个完整的循环圈。
3、水文过程
? 水文过程,就是水圈内部水分状态转化、运
动过程,是一个流体过程,包括水循环、地
表水文过程、海洋水文过程、地下水文过程
以及冰雪圈过程。
? 水分循环,地球上各种形态的水在太阳辐射
和地心引力的作用下,通过水分蒸发、水汽
输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不
断地发生相态转换和周而复始运动的过程,
称为水分循环。形成水分循环的 内因 是 水的
物理特性, 外因 是 太阳辐射和地心引力 。
? 水量平衡, 地球上任一地区、任一时段内,
收入的水量与支出的水量之间的差额必等于其
储水量的变化,也就是说输入系统的水量等于
输出水量加上系统内部的水量储量变化,这就
是水量平衡。从长期的观点看,区域内的储水
量变量趋于零,即输入系统的水量等于输出的
水量;全球水量也基本不变。
4、地生态过程
? 生态,生物与其所处环境的相互关系。
? 生态系统,在特定地域或环境中,生物和他们
的非生物环境(物理环境)之间进行着连续的
物质和能量的交换所形成的生态功能单位。
? 地生态过程,是以种群和群落相互作用为基础
的生态过程,而且环境体系中的水文、气候、
地貌、土壤条件作为重要因子或抑制参量参与
生态过程。
? 地生态系统或地生态强调环境与生物之间的作用
远甚于生物或生物群落之间的作用,理由:
? 首先地生态学总是从某一种特定的地域环境(如
湿地、山地)角度来讨论生态系统的特性;
? 其次,地生态学虽然重视生物尤其是人或生物群
落的作用,但已不把它放在中心的地位,而把更
多的注意力放置于生物与物理环境乃至于外界干
扰的相互作用上;
? 再次,地生态系统分析中已经不注重甚至不注意
营养结构,而把物质、能量的循环过程放在最主
要的地位,并且注意分析由于这种循环形成的空
间(景观)结构(由此代替了对营养结构的重
视)。
能量流动和物质循环的关系
5、人口与资源
( 1) 人口与人口过程
? 人口:就是存在于特定地域的群体的人,从生物学意义
上说,它是一个种群 。人口的地理学意义,主要是指其
消耗资源,占用环境,并且改造和塑造了地理景观 。
? 人口过程,包括 人口增长过程、人口结构变化、人口空
间过程(迁移与流动)和人口集聚与转化 。
( 2) 人口与资源
? 人口和资源之间的相互关系,是人口发展的重要制约因
素。自然界的一切都可以看作资源,但任何一种自然物,
只有在被人类认识并加以开发利用之后,才真正成为资
源。资源总是与人的利用相联系,资源的消费也是随着
人口的增长而增长的。
( 3) 资源的分类
从人口和资源的关系看,可以把 资源分 成 恒定的、
可再生的以及不可再生的三大类 。
? 恒定资源 包括 太阳辐射、大气、水和土地等,它们的绝
对量不会增加也不会减少。
? 可再生资源 是 由植物、动物和微生物组成的生物资源 。
可再生资源因为有再生能力,在合理开发的条件下,是
可以永续利用的。
? 不可再生资源 是指 矿物资源,包括金属与非金属矿物 。
不论用量大小,所有矿物资源都是不能再生的有限资源,
开采的最后结果总是走向枯竭。
在控制人口增长的同时,合理地、综合地利用自然
资源,使资源得到有效保护,使社会生态系统中的物质
循环向良性的方向发展。
二、基本地理规律
1、地域分异及其因素
( 1)地域分异
? 自然地理环境是 由包括地质地貌、气候、水文、
土壤、植被和动物界在内的许多组成成分和要素
的 统一整体 。
? 地域分异:是指自然地理环境整体及各组成成分
的特征在地表按一定层次及确定方向有规律地发
生分化,以致形成多级自然区域的现象。 支配这
种分化现象的客观规律也就称为地域分异规律,
它 是地理环境的最基本特征之一。 。
( 2)地域分异的因素
? 引起地域分异的基本因素有两种:
一是来自地球外部的 太阳辐射能 ;称为
(纬度)地带性因素;
二是出自地球本身的 地球内能,称为
,非地带性因素, 。
由于两者在空间上或时间上的影响都是
不平衡的以及它们在自然地理环境中的特殊
表现,便决定了 地域分异的 两个 最基本、最
普遍的规律性,即 地带性和非地带性 。
2、地域分异的尺度
以分异现象涉及的范围作依据,分为大、中、小 3
个尺度,
全球性尺度
大尺度分异 全大陆、全海洋尺度
分异的尺度
区域性尺度
,中尺度分异
小尺度分异
一般来说,大尺度分异规律是中小分异的背景。而
小尺度分异的有规律联系又是构成大尺度分异的基础 。
地球表层在各种不同尺度的地域分异规律作用下,分异
出大小不等的许多地域单位。这些地域单位构成一个多
级次、多类别的复杂的镶嵌体系,在空间上也具有一定
的分布规律性。
3、全大陆、全海洋的区域分异规律
( 1)全大陆的地域分异规律
全大陆的地域分异规律仍然有 地带性和非地带性 两
个方面,大致可以分为四类:
① 纬度地带性(简称为地带性)
特点,同类自然景观和自然地理成分沿纬线方向呈带状分
布,超过一定带幅之后即被另一种景观及其成分取代 。
起因,太阳光线在地球表面具有不同的入射角而引起太阳
辐射沿纬度方向呈不均匀的分布 。
实例,中国地域宽广,南端的南沙群岛的曾母暗沙的纬度
只有 4oN左右,北端黑龙江省的漠河纬度可达 53.5oN。南
北跨度近 50个纬度,约 5500 km。因此地带性比较明显,
跨越了热带、亚热带和温带。
② 干湿度地带性
特点,沿海地带比较湿润,向内陆逐渐变干燥。
起因,海陆分布形成的降水的分带性。
实例,我国的干湿度分度带性非常明显,从东南沿
海到西北内陆,随着离海岸距离的增加,降水逐
渐减少。如果垂直于降水量等值线从上海到内蒙
古的额济纳旗做一个剖面,年降水量随着离海距
离的增大而递减。
由于降水的分带性,导致了植被、土壤也呈
现出类似的分带性。植被由沿海地区的森林向陆
地逐渐变为森林草原、草原、荒漠。
③ 垂直带性
特点,自然景观随海拔高度而呈现出的带状分布与变化规律。是山
地特有的地域分异现象,为中尺度地域分异规律。
起因,海拔高度、地形。
规律,只要山地有足够的高度、相对高差足够的大,就可以自下而
上形成一系列垂直自然带。山地所在的水平地带就是山地垂直带
谱的基带。
从赤道到极地,从沿海到内陆,基带不同则决定了垂直带谱的不
同。在足够的降水条件下,纬度越低、海拔高度与相对高差越大,
垂直带数越多,垂直带谱越完整;反之,纬度越高、海拔高度与
相对高差越小,垂直带数越少,垂直带谱越不完整。
在干旱地区,由于水的缺乏,垂直带谱往往不明显。在山地的迎
风坡与背风坡,由于水条件不同,在阳坡与阴坡,由于热量条件
不同,导致了同一山地不同的山坡的垂直带谱不同。
实例,喜马拉雅山位于亚热带地区,南坡降水量比较丰富,因此南
坡出现了比较好的垂直带谱,它的基带为亚热带常绿阔叶林,向
上依次为山地暖温带针阔叶混交林带、山地寒温带针叶林带、亚
高山寒带灌丛草甸带、高山寒冻草甸垫状植被带、高山寒冻冰碛
地衣带和高山冰雪带。而北坡由于受高原地形与降水的影响,其
垂直带谱与南坡完全不同。
④ 大规模 构造体系
? 纬向构造体系 在地质学上又称为东西向构造带,
它有特定的纬度分异特点,即构造带之间的间距
大致是 8° 纬度,在中纬度表现尤为明显。
? 经向构造体系 表现为南北向构造带和山系。经向
构造山系常常成为大气环流的障碍,因而形成气
候干湿变化的重要界线。山体愈高大、连续,这
种影响愈明显。如南北美洲的西海岸山脉。
? 更大规模的全大陆非地带性分异还表现在每个大
陆的东部或西部边缘多为山脉,而大陆内部则为
面积宽广的低地或平地 。它们可能被一系列纬向
构造带所分割。
( 2)全海洋的地域分异规律
全海洋的地域分异也有地带性与非地带性两方面的
特点 。
① 全海洋的地域分异的地带性
? 大洋表层的纬向自然带,主要是气候的带性引起 的大洋
的温度、洋流、盐度和含氧量的不同,以致海洋生物也
有相应的区别,从而引起 大洋表层( 0— 200米)的性质
按纬度方向发生有规律的变化 。
? 现以太平洋南北纬 40° 之间的海洋自然带为例来说这种
分异。
? 赤道地区是赤道逆流分布的地带(北纬 8° 到南纬 4° )。
这里存在着深层海水上升现象,导致表层水化学性质发
生变化,从而促使生物大量繁殖。
? 在信风地带(北纬 8° — 20° )内,相互联系的环节具
有另一种表现。这里,海水上升现象出现在美洲沿岸附
近,它是在信风所引起的减水现象的影响下发生的。信
风洋流把水带到西方,深层水随之上升,增加了表层水
的营养盐类,因而浮游生物、鱼类和鸟类都大量繁殖。
信风洋流越向西流,浮游植物发育所必需的盐类便消耗
得越多,因此太平洋中部的海水十分缺乏磷酸盐。在这
种条件下,浮游生物、鱼类和鸟类也大量减少。
? 由于海水的流动性,可以使整个海洋自然地带作一定的
南北移动;另一方面,离赤道愈远,地带特征的季节变
化便愈大。
? 在信风地带以北(北纬 20° — 40° )由于冬季气候变冷,
冷、暖洋流海水发生混合,使营养盐类增多,导致浮游
生物和鱼类又相应增多。
? 海洋表层的地带性比下部深水层具有更明显的分异,地
带的数量也较多。因为大洋表层是处在大气的直接作用
之下,而深水层特别是在近底层,所受的影响甚微。
? 大洋各地理地带的界限在表层表现比较清楚。这里的海
水沿地带性(沿纬线方向)的流动大大超过了沿经线方
向的流动。在深海中,海水沿经线方向的流动大大增强。
而且水团从高纬流向赤道,并在这里上升到表层。使赤
道表层海水的营养盐类增多,浮游生物的营养条件得到
了改善。在光合作用层以下更深的地方,流来的是缺乏
有机养分和生物碎屑的深层水,因而不能促进底栖生物
的茂盛发育。结果造成了热带深海生物贫乏。
? 温带地带发育大量浮游生物,下沉海水可将浮游生物和
生物碎屑带到深处,使温带深水层中富含营养物质并在
海底发育大量的生物。这种现象是浮游生物垂直迴游的
结果造成的。随着底层水流向赤道移动,养分和生物量
便不断减少了。
② 全海洋地域分异的非地带性
? 全海洋非地带性地域分异规律,首先表现在 海
洋底部地貌的差异 上。如大洋底部的中央为海
底山脊,而两旁为大洋盆地。大洋中脊基本上
呈南北延伸,并为东西向的转换断裂所分割。
其次,从海岸带到洋底按深度分为大陆架、大
陆斜坡、大洋盆地和深海沟等类别,应属于全
大洋规模的 垂直分异 。
第三节 地理系统工程
? 地理系统工程,以系统论、控制论、信息论为
工具,将其应用于地理系统的建模、分析、预
测、决策、规划、管理和控制。它是地理学与
系统工程相互交叉、自然地理学和经济地理学
相互渗透的一门新学科。
? 基本观点,把地理区域作为地理系统来进行研
究 。
? 重点应用方向,研究、制定区域发展战略和区
域综合规划。
第四节 地理建设
? 一、资源系统建设
? 二、能源系统建设
? 三、水资源建设
? 四、环境保护及绿化
? 五、灾害预报和防治
? 六,城镇及居民点建设
? 七、人口控制
六、城镇及居民点建设
现状:
? 1、城乡环境质量差,基础设施严重落后,普
遍超负荷运转。城镇体系和一些城市的布局不
合理,城市现代化水平和承载能力低。
? 2、城乡居住条件差,城市住宅严重短缺 。
? 3、建筑工程质量差 。
? 4、管理体制不合理,城镇建设缺少科学的总
体规划。
战略:
? 1、要认真研究不同经济发展地区的城镇化政策,努力
使城镇化进程与经济社会发展水平和市场发展进程相适
应,循序渐进,走符合我国国情,大中小城市和小城镇
协调发展的多样化城镇化道路,使城镇人口增长和分布
日趋合理。
? 2、合理布局小城镇,科学规划,体现特色,规模适度,
注重实效。
? 3、加强城镇基础设施建设,健全城镇居住、公共服务
和社区服务等功能,创造良好的人居环境。
? 4、加强城镇生态建设和污染综合治理,改善城镇环境。
? 5、实施专业人才培训计划,提高管理水平。
习 题
? 1、何谓地球表层系统,其基本特点是什么?
? 2、地球表层系统的结构和功能?
? 3、试述人类对地球表层环境的作用与影响。
? 4、气候形成与哪些因素密切相关?
? 5、何谓地域分异规律,引起地域分异的基本因素是
什么?
? 6、以喜马拉雅山为例,分析山地的地域分异现象。
(垂直带性)
? 7、以太平洋南北纬 40° 之间的海洋自然带为例,分
析全海洋的地域分异规律。
? 8、结合目前我国城镇化建设的实际,谈谈你对中国
城镇化建设的看法。( 1000字以上的论文)。
本
章
结
束
啦
!
哈哈
? 重点与难点,地球表层系统的结构与
特征、基本地理过程与规律、地理系
统工程、地理建设及我国城镇与居民
点建设的主要问题及发展战略。
第一节 地球表层系统
?一、地球表层系统的 特征
?二、地球表层系统的 组成
?三、地球表层系统的 结构
?四、地球表层系统的 功能
?五、人类与地球表层系统的关系
一、地球表层系统的特征
? 1、地理学的研究对象
地理学是一门研究地球表层自然要素
与人文要素相互作用与关系及其时空规律
的科学。
? 研究对象,地球表层系统,
? 地球表面,海陆表面上下具有一定厚度范围
而不包括地球的高空和内部的地球表层。
在这个表层内存在着人类社会及其周围的
各种事物,构成了具有独特地理结构和形
式的地理环境。
地理环境
自 然 环 境
是地理表层中无机和有机的、
静态和动态的自然界各种物质
和能量所组成,具有地理结构
特征并受自然规律控制的环境
整体或者系统
经济环境, 主要指自然环境和自然资源经
人类利用改造后形成的生产力的地域综合体
社会文化环境, 人口、社会、国家诸方面
以及民族、民俗、语言、文化等方面的地域分布特
征和组成结构的关系,而且还涉及社会上各种人群
对周围事物的心理感应和相应的社会行为
天然环境
人为环境
? 2、概念
地球表层是一个系统,它包括了非生
物、生物和人类,三部分之间互相关联、
制约和互相作用。钱学森把这个系统称作
地理系统或地球表层系统。
? 3、特点
( 1)层次性
( 2)多时间尺度
( 3)开放性
二,地球表层系统的组成
? 1、四大圈层
地球呈现圈层构造的特点,地球圈层
构造可分出内部圈层和外部圈层。
内部圈层包括地壳、地幔和地核
岩石圈 是介于内部圈层和外部圈层间
外部圈层包括 大气圈, 水圈 和 生物圈
该图显示了三重含义:( 1)人类是生物圈的一
部分(位于生物圈中),但有不同于一般生物
(单独划出来);( 2)人类生存在四大圈层的
交界面上,四大圈层是人类诞生、发展的环境;
( 3)人类对四大圈层(也即对环境)均有着重
要的作用与影响。
地球表层系统由岩石圈、大气圈、水圈和生物圈交叉而成
? 2、三大界
地球表层系统是地球表层无机界、有机
界与人文界相互作用、相互影响而构成的一
个系统。
? 3、固、液、气物质
地球表层是由固态、液态、气态三态物
质组成的。 在一定的条件下还可相互转化 。
三,地球表层系统结构
? 1、垂直结构
? 2、水平结构
? 3、立体结构
? 4、多级嵌套结构
四、地球表层系统的的功能
? 1、物质传输、能量流动和信息传递
地球表层系统在各个圈层之间、各个地
域之间、各个不同层次的系统之间,就可能存
在着物质的传输、能量的流动和信息的传递。
? 2、地球表层系统的可预测、可调控功能
可以通过研究地表系统物质传输、能量
流动和信息传递的过程与规律,来预测系统的
可能变化,通过改变系统的物质流、能量流或
信息流,来改变系统的结构与演变的趋势,从
而达到对地表系统进行优化、控制的目的。
五、人类与地球表层系统的关系
? (一)地球表层系统对人类的作用与影响
? 1、地球表层系统的演化与人类的诞生
? 2、地球表层环境的区域分异与三大人种的
形成
? 3、地球表层环境对人口分布的影响
4、地球表层元素组成与人体健康
人体血液和地壳中元素含量的相关性
? 5、自然灾害对人类的影响
? 6、地球表层环境对人类社会的影响
(二)人类对地球表层环境的作用与影响
? 1、改变地表环境的结构
? 2、改变地表环境演化的方向
? 3、改变了地表环境变化的速率
? 4、改变了地表环境的物质循环
? 5、改变了地表环境的能量平衡
? 6、对资源的消耗与破坏
第二节 基本地理过程和地理规律
? 一、基本地理过程
? 二、基本地理规律
一、基本地理过程
? 1、气候过程
? ( 1)气候与气候系统
? 气候,就是 平均的或统计的天气状况,它反映
的是气温、降水等各种气象要素长期的平均统
计特征,一般用气温、湿度、降水、气压、风、
日照等气候要素来表征。
? 气候系统,是由 大气、海洋、陆地表面、冰雪
覆盖层和生物圈 等五个部分组成。 太阳辐射是
这个系统的主要能源 。在太阳辐射的作用下,
气候系统内部产生一系列的复杂过程,各个组
成部分之间,通过物质交换和能量交换,紧密
地联结成一个 开放系统 。
大气,连续包围地球的气态物质,是气候系统中最容
易变化的部分 。
海洋,是气候系统中一个巨大的能量贮存库
陆地表面,具有不同的海拔高度、地形、岩石、沉积
物和土壤,以及河、湖、地下水等。河、湖、地下水
是气候系统中容易变化的部分,陆地位置、高度和地
形发生变化的时间尺度,在气候系统的所有组成部分
中是最长的。
冰雪覆盖层,包括大陆冰原、高山冰川、海冰和地面
雪被等。是气候系统中的一个致冷因素。
生物圈,包括陆地上和海洋中的植物以及生存在大气、
海洋和陆地的动物。对气候有调节作用。
( 2)气候与人类的关系
( 3)气候的形成
形成气候的主要因素包括辐射因素、大气环流因
素和下垫面因素等。
A、辐射的作用
海陆表面的热能主要来自太阳,太阳辐射能是大
气中一切物理过程的原动力 。 各地气候差异的基本原
因是太阳辐射能量在地球上分布不均匀 。各地全年所
得太阳辐射因纬度而异即随着纬度的增高而减少。 各
地所得太阳辐射量 的季节变化也因纬度而不同,即 随
纬度的增高季节变化加大 。由此可看出都表现在纬度
的差异上。
? 如果把地面和上面的空气柱看作是一个整体,那
么收入的辐射 ( 地面和大气吸收的太阳辐射 )和支
出辐射 (返回宇宙间的地面和大气的长波辐射 )的
差额,就是地一气系统的 辐射平衡 。 辐射差额赤道
最大,向高纬度逐渐变小由赤道到纬度 30° 地区
为正值,在 30° 以北变为负值。由此可见,热带
和副热带热量收入大于支出,而温度和寒带则支
出大于收入,因此必然会发生 热量由赤道向两极
输送 的情况。
? 天文辐射, 太阳辐射在大气上界的时空分布是由
太阳与地球间的天文位置决定的,又称天文辐射。
由天文辐射所决定的地球气候称为天文气候,它
反映了世界气候的基本轮廓。 天文辐射能量主要
决定于日地距离、太阳高度和日照时数 。
水平面上天文辐射日总量(卡/厘米 2·日)
纬度日
总量日
期
90° N 70° N 50° N 30° N 10° N 0° N 10° S 30° S 50° S 70° S 90° S
春分 0 316 593 799 909 923 909 799 593 316 0
夏至 1110 1043 1020 1005 900 814 708 450 170 0 0
秋分 0 312 312 789 898 912 898 789 596 312 0
冬至 0 0 181 480 756 869 962 1073 1089 11145 1195
北半球各纬度冬夏半年和全年辐射量(千卡/厘米 2)
纬度辐
射量日
期
0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
夏半年 160.6 170.0 174.6 174.4 169.7 160.9 149.1 138.7 134.5 133.3
冬半年 160.6 146.8 129.0 107.8 84.0 58.7 33.6 134.4 3.24 0
全年 321.2 316.8 303.6 282.2 253.7 219.6 182.7 152.1 137.8 133.3
? 天文辐射的时空分布具有以下一些基本特点:
? 天文辐射日总量的分布在纬度方向上是不均衡的 。在春、
秋分日,太阳直射赤道,单位面积上所获得太阳光热最多,
而且在南北半球各相当纬度的太阳高度角对称分布,大致
相同,日照时间也相等,获得等量的太阳辐射,并向两极
逐渐减少。
? 天文辐射日总量的年变化,是随纬度的增高而加大的 。
? 天文辐射的年总量随纬度的增高而递减 。
? 太阳辐射最高值,夏半年在 20° N- 30° N附近的地区,由
此向南、向北减少,且南北之间的辐射量差异小。而冬半
年则出现在赤道,随纬度的增高而减小,且南北之间的辐
射量相差较大。
? 同一纬度地带,日、季、年辐射量到处都相同, 这表明天
文辐射具有纬向带状分布的特点。
B、大气环流的作用
? 在高纬与低纬之间、海洋与陆地之间,由于冷热不
均出现气压差异,在 气压梯度力 和 地转偏向力 的作
用下,形成地球上的大气环流。大气环流引导着不
同性质的 气团 活动,锋、气旋 和 反气旋 的产生和移
动,对气候的形成有着重要的意义。 一方面调整了
全球范围内的热量分布,与太阳辐射的影响相结合,
决定了地球表面纬向气候带的变化规律;另一方面
还调整了全球大气水分的分布,把水分由海洋上空
输送到陆地上空,这不仅大大增多了陆地上的大气
降水,而且 构成了大体与海岸线相平行,逐渐向内
陆,以湿润、半湿润、半干旱、干旱为主要标志的
气候类型 。
气压梯度力
? 气压,是指单位面积上所承受的空气柱的重量。
气压随高度变化
空气冷热引起的升降运动
在大气中由于气压差
距而产生的力,称为气
压梯度力。垂直方向
上的气压梯度力与重
力的方向相反。
地转偏向力 (科里奥利力 )
由于地球的运动而使在地球上运动的物体发生
方向偏转的力,称为地转偏向力。
科里奥利力 影响
北半球 —— 右偏
南半球 —— 左偏
? 气团 是指在水平方向上大气的物理属性,主要
指温度、湿度等水平分布比较均匀的大范围的
空气团。
? 锋,大气中分隔冷、暖气团的狭窄过渡带称为
,锋, 。
? 气旋和反气旋 大气水平运动的两种基本形式。
气压高于四周的大型空气旋涡;
反气旋方向在北半球为顺时针,南半球
为反时针。
气团形成需要具备两个 条件,具有范围大,性质均匀
的下垫面;有合适的环流条件。
气团的 分类
按温度对比分
暖气团
按形成源地分
极地大陆(海洋)气团
热带大陆(海洋)气团
赤道气团
冰洋气团
冷气团
?影响我国的
主要气团
夏季:热带海洋气团、赤道气
团(长江以南):降水
冬季:极地大陆气团(蒙古、
西北利亚):干冷
秋季,变性西北利亚气团,热带
海洋气团退居东南海上:秋高
气爽
春季,西北利亚、热带海洋气团势
均力敌
?锋面的特点
狭窄倾斜的过渡地带
两侧温度、湿度差别大
锋面天气变化剧烈
锋面是逆温层
快行冷锋 ( Ⅱ 型冷锋)
锋前降水
冷空气推进快
暖空气急
剧抬升
狂风暴雨 大风沙暴
缓行冷锋( Ⅰ 型冷锋 ):锋后降水
冷锋天气
冷气团
暖气团
冷气团主动向
暖气团移动,
暖气团被动上升。
锋移动方向
冷空气缓慢移动
暖空气平稳抬升
连续性降水
暖气团
冷气团
暖锋,暖气团主动向冷气团方向移动的锋
连续性降水
出现系统性云系
暖锋天气暖锋天气
暖气团
暖气团主动向冷气
团移动,
冷气团
暖气团主
动上升。
锋移动方向
?冷锋与暖锋比较
气旋
低
北半球低压中心
—— 逆时针 方向由
四周向中心流入
南半球低压中心
—— 顺时针 方向由
四周向中心流入
低
南
半
球
北
半
球
气旋控制下的天气
地面
北
半
球
低
雨
台风是气旋 强烈发展的 一种特殊形式,台
风登陆时,多伴有暴雨、狂风、雷电等。
2005年 8月 6日上海
台风, 麦莎, 影响
下的儿童
上海解除黑色台风预警市区道路积水
“麦莎”来临时的树木
?反气旋
高
南半球高压中心
—— 逆时针 方向
由中心向四周流出
高
北
半
球
中心气压高、四周气压低的空气旋涡
北半球高压中心
—— 顺时针 方向
由中心向四周流出
北
半
球
晴 地面
高
?反气旋控制下的天气
?典型的反气旋 ——梅雨
出现在副热带地区的高压属此类。高压区和高温区
的重合。在其控制的地区,因气流下沉,一般云雨少见。
我国东部处在北太平洋副高西侧。夏季,随副高位
置的季节性北移和加强,夏季风暖湿气流随之逐渐北进,
与北方来的冷空气交锋形成雨带也随之北上。春末,副
高位置在北纬 15-20o,雨带位于华南,夏初,副高西伸
北进到长江中下游地区,形成长达一个月之久的梅雨天
气,7-8月,副高进一步北进到北纬 25-30,雨带随之北
推到传华北、东北地区,9月副高南退,雨带南移,北
方雨季结束。
? 大气环流因子在气候形成中起着重要的作
用。它不仅通过环流的纬向分布影响气候
的纬度地带性,而且还通过热量和水分的
输送,扩大海陆和地形等因子的影响范围,
破坏气候的纬度地带性。当环流形势趋向
于长期的平均状况时,气候也是正常的;
当环流形势在个别年份或个别季节内出现
异常时,就会直接影响该时期的天气和气
候,使之出现异常。
C,下垫面的作用
? 下垫面:是指水、陆、植被等地球表面,是大气的直
接能源。下垫面因子主要因子有海陆分布、洋流、地
形等因子。
? 对流层大气中的热量和水汽主要来自下垫面,下垫面
状况不同直接影响大气的水热状况。
? ( 1)下垫面对太阳辐射的反射率不同,影响其获得
热量的多少。
? ( 2)下垫面性质不同,热容量也不同。在相同的太
阳辐射强度下,海洋比陆地的热容量大,因此温度变
化幅度小。
? ( 3)下垫面形态不同也影响着大气的温度、湿度、
运动方向和强度。例如,山地的气温和湿度存在着明
显的垂直变化;迎风坡降水多,背风坡降水少等。
海陆分布对气候的影响
? 海陆差异是下垫面最大和最基本的差异 。
? 海陆对气候影响显著,在地球上形成了差别很大
的大陆性气候和海洋性气候。
大陆性气候与海洋性气候比较
项目 气温日较差 气温年较差 月最高 气温 月最低 气温 春温-秋温4月- 10月 年降水 分配 云量
大陆性 大 大 7月 1月 正值 不均匀 较低
海洋性 小 小 8月 2月 负值 均匀 较高
地形与气候
? 对气温影响 在山脉两侧,气候可以出现极大差
异,高大的山脉往往成为气候的分界线。大抵与
纬线平行的山脉以山南山北气温的悬殊为主。与
海岸平行的山脉,以沿海内陆雨量的悬殊为主。
? 对降水影响 山地降水一般是随着高度增加而增
多。
? 山地立体气候 在山地上,随着高度的增加,日
照增强,气温降低,气压减低,降水在达到最大
降水带以前不断增加,但超过这一高度即行减少,
在高山顶上还有冰雪覆盖。同时,地面形状和山
坡的方向、坡度,也对各气候要素发生显著影响。
? 青藏高原对气候的影响
洋流与气候
? 洋流对气候的影响,主要是通过气团活动而
发生的间接影响 。因为洋流是它上空气团的
下垫面,它能使气团下部发生变性,气团运
动时便把这些特性带到所经过的地区,使气
候发生变化。一般说,有暖洋流经过的沿岸,
气候比同纬度各地温暖;有冷洋流经过的沿
岸,气候比同纬度各地寒冷。
冰雪覆盖对气候的影响
? 冰雪覆盖是气候系统的组成部分之一,海冰、大陆冰
原、高山冰川和季节性积雪等,由于它们的辐射性质
和其他热力性质与海洋和无冰雪覆盖的陆地迥然不同,
形成一种特殊性质的下垫面,它们 不仅影响其所在地
的气候,而且还能对另一洲、另一半球的大气环流、
气温和降水等产生显著的影响 。在气候形成中冰雪覆
盖是一个不可忽视的因子。
? 全球冰雪覆盖面积在一年中的季节变化非常明显,就
北半球而论,以 1月份冰雪覆盖面积为最大,2-3月份
变动不大,到了 4月份大陆冰雪覆盖面积显著退缩,
但海冰却向南推进甚远,此后由于太阳辐射增强,冰
雪面积逐月减少,到 9月初达到全年最低值。南半球
相反,9,10月份冰雪覆盖面积达到今年最高值,2月
份出现最低值。由于北半球冰雪覆盖面积比南半球大,
全球冰雪面积的季节变化也以 1月份为最大,8月份为
最小,9月份接近全年最小值。
雪被冰盖是大气的冷源,它不仅使冰雪覆盖地区的气温降低,
而且通过大气环流的作用,可使远方的气温下降 。由于冰雪覆盖
面积的季节变化,使全球的平均气温也发生相应的季节变化。 冰
雪表面的致冷效应是由于,
a冰雪表面的 有效辐射 在相同温度条件下要 比其他的下垫面大
b冰雪表面 与大气间的能量交换和水分交换能力很微弱
c当太阳高度角增大,太阳辐射增强时,融冰化雪还需要消耗大
量热能
冰雪覆盖的致冷效应,使地面出现冷高压,而高层等压面降
低,出现冷涡。由于冰雪覆盖面积的年际变化,随之气压场和大
气环流也产生相应的变化 。在冰雪覆盖面积变化特别显著的年份,
往往会出现气温和降水异常现象,这种异常可影响到相当遥远的
地方。
D,人类活动对气候的影响
? 人类的活动 改变了大气中的微量成分,大
气成分变化也 将引起气候的变化 。
温室效应的机制
2、地貌过程
? 1) 地貌:即地表形态,简称地形,是地表各种形态的
总称 。
? 2) 地貌的分级
按规模的大小,大致可以分为以下几级:大陆和海
洋,山地平原,分水岭、河谷、峰林以及一些更小的
地貌 。
? 3) 地貌的形成和发育
地貌的形成和发展 都 是一定的地质、地理条件下各
种作用力相互作用的结果 。根据来源的不同,可以将它
们分为两类,即 内力和外力,亦称内营力和外营力,它
们在地貌形成和发展过程中的作用形式不同,所形成的
地貌表现也有很大差异。
? 内力:是指地球内能积累与释放引起的地壳构
造运动和岩浆活动等,包括水平运动、垂直升
降运动、褶皱运动、断裂运动、火山喷发、岩
浆侵入和地震等。 其结果是形成地表基本起伏,
并且对外力作用的性质和强度有着决定性的影
响。
? 外力:是指在太阳能和重力能的影响下所产生
的流水、风、冰川、海浪等的动力作用,包括
风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用和
成岩作用。 其结果主要是削平地表基本起伏,
塑造各种中、小地貌形态。
? 地壳是由各种 岩石 组成的,在各种内力的作用下,
会发生多种性质和形式的变化 。
? 岩浆岩 是 由岩浆的喷出和侵入活动而形成的,突
出特征就是呈巨大的块体状。
? 沉积岩是地表岩石的风化产物,经过外力搬运,
在不同的环境中沉积下来,经过压紧、胶结、再
结晶等硬结成岩作用,而 由松散沉积物所形成的
岩石,突出特征就是具有层状结构 。
? 变质岩 是原有岩石在 由地壳运动而引起温度、压
力和化学环境发生显著变化的变质作用下,在结
构、构造和矿物成分上发生变化而形成的 新的岩
石,这些岩石在内力作用下,或其产状会发生变
化,形成褶皱,或者其连续性受到破坏,形成断
层,或小范围内岩层整体上隆,形成穹隆。
? 外力作用包括风化作用、侵蚀作用、搬运作用、
沉积作用和成岩作用。其中 风化作用把坚硬岩
石破坏为松散物质,侵蚀作用和搬运作用使风
化物质发生位移,沉积作用让风化物质在低洼
之处堆积起来,成岩作用使松散的风化物质重
新形成坚硬的岩石。
? 风化作用是指露出地表的岩石在物理的、化学
的和生物的外力作用下发生破坏和改造并形成
新的物质的过程 。按照产生风化作用的因素,
可分为物理风化、化学风化和生物风化三类。
风化作用在自然环境的形成和演化中起着重要
的作用,可增加物质的分散性,加强水热气的
调节作用,为土壤的形成提供物质基础,并且
还能促使风化矿床的形成。在地貌形成和演化
过程中,更是起着外力基础的作用。
总之,地表形态的形成和发展受到内力和外力的作用,
其中内力作用使地表变得起伏不平,外力作用则是削高填
低,使地表趋于平坦。地表形态的发展方向,主要取决于
二者的对比关系。当某一地区的内力作用强于外力作用时,
地表将变得高耸和起伏悬殊,地貌以岭谷为主;反之,当
内力作用弱于外力作用时,地表将变得单调平坦,地貌以
平原为主。另外,内力和外力的作用,还使地壳物质在地
球环境中发生迁移和转化,并且这一迁移转化过程的各个
环节构成了一个完整的循环圈。
3、水文过程
? 水文过程,就是水圈内部水分状态转化、运
动过程,是一个流体过程,包括水循环、地
表水文过程、海洋水文过程、地下水文过程
以及冰雪圈过程。
? 水分循环,地球上各种形态的水在太阳辐射
和地心引力的作用下,通过水分蒸发、水汽
输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不
断地发生相态转换和周而复始运动的过程,
称为水分循环。形成水分循环的 内因 是 水的
物理特性, 外因 是 太阳辐射和地心引力 。
? 水量平衡, 地球上任一地区、任一时段内,
收入的水量与支出的水量之间的差额必等于其
储水量的变化,也就是说输入系统的水量等于
输出水量加上系统内部的水量储量变化,这就
是水量平衡。从长期的观点看,区域内的储水
量变量趋于零,即输入系统的水量等于输出的
水量;全球水量也基本不变。
4、地生态过程
? 生态,生物与其所处环境的相互关系。
? 生态系统,在特定地域或环境中,生物和他们
的非生物环境(物理环境)之间进行着连续的
物质和能量的交换所形成的生态功能单位。
? 地生态过程,是以种群和群落相互作用为基础
的生态过程,而且环境体系中的水文、气候、
地貌、土壤条件作为重要因子或抑制参量参与
生态过程。
? 地生态系统或地生态强调环境与生物之间的作用
远甚于生物或生物群落之间的作用,理由:
? 首先地生态学总是从某一种特定的地域环境(如
湿地、山地)角度来讨论生态系统的特性;
? 其次,地生态学虽然重视生物尤其是人或生物群
落的作用,但已不把它放在中心的地位,而把更
多的注意力放置于生物与物理环境乃至于外界干
扰的相互作用上;
? 再次,地生态系统分析中已经不注重甚至不注意
营养结构,而把物质、能量的循环过程放在最主
要的地位,并且注意分析由于这种循环形成的空
间(景观)结构(由此代替了对营养结构的重
视)。
能量流动和物质循环的关系
5、人口与资源
( 1) 人口与人口过程
? 人口:就是存在于特定地域的群体的人,从生物学意义
上说,它是一个种群 。人口的地理学意义,主要是指其
消耗资源,占用环境,并且改造和塑造了地理景观 。
? 人口过程,包括 人口增长过程、人口结构变化、人口空
间过程(迁移与流动)和人口集聚与转化 。
( 2) 人口与资源
? 人口和资源之间的相互关系,是人口发展的重要制约因
素。自然界的一切都可以看作资源,但任何一种自然物,
只有在被人类认识并加以开发利用之后,才真正成为资
源。资源总是与人的利用相联系,资源的消费也是随着
人口的增长而增长的。
( 3) 资源的分类
从人口和资源的关系看,可以把 资源分 成 恒定的、
可再生的以及不可再生的三大类 。
? 恒定资源 包括 太阳辐射、大气、水和土地等,它们的绝
对量不会增加也不会减少。
? 可再生资源 是 由植物、动物和微生物组成的生物资源 。
可再生资源因为有再生能力,在合理开发的条件下,是
可以永续利用的。
? 不可再生资源 是指 矿物资源,包括金属与非金属矿物 。
不论用量大小,所有矿物资源都是不能再生的有限资源,
开采的最后结果总是走向枯竭。
在控制人口增长的同时,合理地、综合地利用自然
资源,使资源得到有效保护,使社会生态系统中的物质
循环向良性的方向发展。
二、基本地理规律
1、地域分异及其因素
( 1)地域分异
? 自然地理环境是 由包括地质地貌、气候、水文、
土壤、植被和动物界在内的许多组成成分和要素
的 统一整体 。
? 地域分异:是指自然地理环境整体及各组成成分
的特征在地表按一定层次及确定方向有规律地发
生分化,以致形成多级自然区域的现象。 支配这
种分化现象的客观规律也就称为地域分异规律,
它 是地理环境的最基本特征之一。 。
( 2)地域分异的因素
? 引起地域分异的基本因素有两种:
一是来自地球外部的 太阳辐射能 ;称为
(纬度)地带性因素;
二是出自地球本身的 地球内能,称为
,非地带性因素, 。
由于两者在空间上或时间上的影响都是
不平衡的以及它们在自然地理环境中的特殊
表现,便决定了 地域分异的 两个 最基本、最
普遍的规律性,即 地带性和非地带性 。
2、地域分异的尺度
以分异现象涉及的范围作依据,分为大、中、小 3
个尺度,
全球性尺度
大尺度分异 全大陆、全海洋尺度
分异的尺度
区域性尺度
,中尺度分异
小尺度分异
一般来说,大尺度分异规律是中小分异的背景。而
小尺度分异的有规律联系又是构成大尺度分异的基础 。
地球表层在各种不同尺度的地域分异规律作用下,分异
出大小不等的许多地域单位。这些地域单位构成一个多
级次、多类别的复杂的镶嵌体系,在空间上也具有一定
的分布规律性。
3、全大陆、全海洋的区域分异规律
( 1)全大陆的地域分异规律
全大陆的地域分异规律仍然有 地带性和非地带性 两
个方面,大致可以分为四类:
① 纬度地带性(简称为地带性)
特点,同类自然景观和自然地理成分沿纬线方向呈带状分
布,超过一定带幅之后即被另一种景观及其成分取代 。
起因,太阳光线在地球表面具有不同的入射角而引起太阳
辐射沿纬度方向呈不均匀的分布 。
实例,中国地域宽广,南端的南沙群岛的曾母暗沙的纬度
只有 4oN左右,北端黑龙江省的漠河纬度可达 53.5oN。南
北跨度近 50个纬度,约 5500 km。因此地带性比较明显,
跨越了热带、亚热带和温带。
② 干湿度地带性
特点,沿海地带比较湿润,向内陆逐渐变干燥。
起因,海陆分布形成的降水的分带性。
实例,我国的干湿度分度带性非常明显,从东南沿
海到西北内陆,随着离海岸距离的增加,降水逐
渐减少。如果垂直于降水量等值线从上海到内蒙
古的额济纳旗做一个剖面,年降水量随着离海距
离的增大而递减。
由于降水的分带性,导致了植被、土壤也呈
现出类似的分带性。植被由沿海地区的森林向陆
地逐渐变为森林草原、草原、荒漠。
③ 垂直带性
特点,自然景观随海拔高度而呈现出的带状分布与变化规律。是山
地特有的地域分异现象,为中尺度地域分异规律。
起因,海拔高度、地形。
规律,只要山地有足够的高度、相对高差足够的大,就可以自下而
上形成一系列垂直自然带。山地所在的水平地带就是山地垂直带
谱的基带。
从赤道到极地,从沿海到内陆,基带不同则决定了垂直带谱的不
同。在足够的降水条件下,纬度越低、海拔高度与相对高差越大,
垂直带数越多,垂直带谱越完整;反之,纬度越高、海拔高度与
相对高差越小,垂直带数越少,垂直带谱越不完整。
在干旱地区,由于水的缺乏,垂直带谱往往不明显。在山地的迎
风坡与背风坡,由于水条件不同,在阳坡与阴坡,由于热量条件
不同,导致了同一山地不同的山坡的垂直带谱不同。
实例,喜马拉雅山位于亚热带地区,南坡降水量比较丰富,因此南
坡出现了比较好的垂直带谱,它的基带为亚热带常绿阔叶林,向
上依次为山地暖温带针阔叶混交林带、山地寒温带针叶林带、亚
高山寒带灌丛草甸带、高山寒冻草甸垫状植被带、高山寒冻冰碛
地衣带和高山冰雪带。而北坡由于受高原地形与降水的影响,其
垂直带谱与南坡完全不同。
④ 大规模 构造体系
? 纬向构造体系 在地质学上又称为东西向构造带,
它有特定的纬度分异特点,即构造带之间的间距
大致是 8° 纬度,在中纬度表现尤为明显。
? 经向构造体系 表现为南北向构造带和山系。经向
构造山系常常成为大气环流的障碍,因而形成气
候干湿变化的重要界线。山体愈高大、连续,这
种影响愈明显。如南北美洲的西海岸山脉。
? 更大规模的全大陆非地带性分异还表现在每个大
陆的东部或西部边缘多为山脉,而大陆内部则为
面积宽广的低地或平地 。它们可能被一系列纬向
构造带所分割。
( 2)全海洋的地域分异规律
全海洋的地域分异也有地带性与非地带性两方面的
特点 。
① 全海洋的地域分异的地带性
? 大洋表层的纬向自然带,主要是气候的带性引起 的大洋
的温度、洋流、盐度和含氧量的不同,以致海洋生物也
有相应的区别,从而引起 大洋表层( 0— 200米)的性质
按纬度方向发生有规律的变化 。
? 现以太平洋南北纬 40° 之间的海洋自然带为例来说这种
分异。
? 赤道地区是赤道逆流分布的地带(北纬 8° 到南纬 4° )。
这里存在着深层海水上升现象,导致表层水化学性质发
生变化,从而促使生物大量繁殖。
? 在信风地带(北纬 8° — 20° )内,相互联系的环节具
有另一种表现。这里,海水上升现象出现在美洲沿岸附
近,它是在信风所引起的减水现象的影响下发生的。信
风洋流把水带到西方,深层水随之上升,增加了表层水
的营养盐类,因而浮游生物、鱼类和鸟类都大量繁殖。
信风洋流越向西流,浮游植物发育所必需的盐类便消耗
得越多,因此太平洋中部的海水十分缺乏磷酸盐。在这
种条件下,浮游生物、鱼类和鸟类也大量减少。
? 由于海水的流动性,可以使整个海洋自然地带作一定的
南北移动;另一方面,离赤道愈远,地带特征的季节变
化便愈大。
? 在信风地带以北(北纬 20° — 40° )由于冬季气候变冷,
冷、暖洋流海水发生混合,使营养盐类增多,导致浮游
生物和鱼类又相应增多。
? 海洋表层的地带性比下部深水层具有更明显的分异,地
带的数量也较多。因为大洋表层是处在大气的直接作用
之下,而深水层特别是在近底层,所受的影响甚微。
? 大洋各地理地带的界限在表层表现比较清楚。这里的海
水沿地带性(沿纬线方向)的流动大大超过了沿经线方
向的流动。在深海中,海水沿经线方向的流动大大增强。
而且水团从高纬流向赤道,并在这里上升到表层。使赤
道表层海水的营养盐类增多,浮游生物的营养条件得到
了改善。在光合作用层以下更深的地方,流来的是缺乏
有机养分和生物碎屑的深层水,因而不能促进底栖生物
的茂盛发育。结果造成了热带深海生物贫乏。
? 温带地带发育大量浮游生物,下沉海水可将浮游生物和
生物碎屑带到深处,使温带深水层中富含营养物质并在
海底发育大量的生物。这种现象是浮游生物垂直迴游的
结果造成的。随着底层水流向赤道移动,养分和生物量
便不断减少了。
② 全海洋地域分异的非地带性
? 全海洋非地带性地域分异规律,首先表现在 海
洋底部地貌的差异 上。如大洋底部的中央为海
底山脊,而两旁为大洋盆地。大洋中脊基本上
呈南北延伸,并为东西向的转换断裂所分割。
其次,从海岸带到洋底按深度分为大陆架、大
陆斜坡、大洋盆地和深海沟等类别,应属于全
大洋规模的 垂直分异 。
第三节 地理系统工程
? 地理系统工程,以系统论、控制论、信息论为
工具,将其应用于地理系统的建模、分析、预
测、决策、规划、管理和控制。它是地理学与
系统工程相互交叉、自然地理学和经济地理学
相互渗透的一门新学科。
? 基本观点,把地理区域作为地理系统来进行研
究 。
? 重点应用方向,研究、制定区域发展战略和区
域综合规划。
第四节 地理建设
? 一、资源系统建设
? 二、能源系统建设
? 三、水资源建设
? 四、环境保护及绿化
? 五、灾害预报和防治
? 六,城镇及居民点建设
? 七、人口控制
六、城镇及居民点建设
现状:
? 1、城乡环境质量差,基础设施严重落后,普
遍超负荷运转。城镇体系和一些城市的布局不
合理,城市现代化水平和承载能力低。
? 2、城乡居住条件差,城市住宅严重短缺 。
? 3、建筑工程质量差 。
? 4、管理体制不合理,城镇建设缺少科学的总
体规划。
战略:
? 1、要认真研究不同经济发展地区的城镇化政策,努力
使城镇化进程与经济社会发展水平和市场发展进程相适
应,循序渐进,走符合我国国情,大中小城市和小城镇
协调发展的多样化城镇化道路,使城镇人口增长和分布
日趋合理。
? 2、合理布局小城镇,科学规划,体现特色,规模适度,
注重实效。
? 3、加强城镇基础设施建设,健全城镇居住、公共服务
和社区服务等功能,创造良好的人居环境。
? 4、加强城镇生态建设和污染综合治理,改善城镇环境。
? 5、实施专业人才培训计划,提高管理水平。
习 题
? 1、何谓地球表层系统,其基本特点是什么?
? 2、地球表层系统的结构和功能?
? 3、试述人类对地球表层环境的作用与影响。
? 4、气候形成与哪些因素密切相关?
? 5、何谓地域分异规律,引起地域分异的基本因素是
什么?
? 6、以喜马拉雅山为例,分析山地的地域分异现象。
(垂直带性)
? 7、以太平洋南北纬 40° 之间的海洋自然带为例,分
析全海洋的地域分异规律。
? 8、结合目前我国城镇化建设的实际,谈谈你对中国
城镇化建设的看法。( 1000字以上的论文)。
本
章
结
束
啦
!
哈哈