伍光和自然地理学笔记整理笔记Word文档格式.docx
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昼夜长短和正午太阳高度的变化是半球性的。
这两个因素影响地球所得太阳热量在南北两个半球之间的分配。
(三)、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,三相物质相互转化,形成多种多样的物质系统。
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。
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。
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,在人类的参与下,使其变得更加复杂。
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。
二:
大气环流
全球环流
全球气压带
当空气由赤道上空流向极地时,开始受地转偏向力影响很小,基本上按气压梯度力方向沿经圈运动。
往后,随纬度增高偏转力加大,气流逐渐具有西风的成分,至纬度20°
—30°
,地转偏向力与气压梯度力大致平衡,气流运动方向大致与纬圈平行,不可能向极地运动。
但是,上空不断有空气来补充,在此堆积的空气必然作下沉运动,以致近地面层空气密度增大,形成动力高压带,这就是副热带高压带。
副热带高压带与极地高压区之间是一相对的低压带,称为副极地低压带。
这样,全球近地面气层就形成了赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带、极地高压区。
行星风系
不考虑海陆和地形的影响,地面盛行风的全球型式称为行星风系。
P126.
经向环流
假设地球不自转,地表均匀。
这样形成一个直接热力环流圈。
P127.
(二)季风环流
大陆和海洋之间的广大地区,以一年为周期、随着季节变化而方向相反的风系,称为季风。
季风是海陆之间季风环流的简称。
是由大尺度的海洋和大陆之间的热力差异形成的大范围热力环流。
(三)局地环流
:
由于局部环境比如地形起伏、地表受热不均等引起的小范围气流,称为局地环流。
海陆风
海陆风也是由于海陆热力差异引起的,但影响范围局限于沿海,风向转换以一天为周期。
白天,陆地增温比海面快,陆面气温高于海面,因而形成热力环流。
下层风由海面吹向陆地,叫海风,上层则有反向气流。
夜间,陆地降温快,地面冷却,而海面降温缓慢,海面气温高于陆面,海岸和附近海面间形成与白天相反的热力环流,气流由陆地吹向海面,为陆风。
陆海风的转换时间因地区和天气条件而不同。
一般说来,陆风在上午转为海风,13—15时海风最盛,日没以后,海风逐渐减弱并转为陆风。
阴天,海风要推迟到中午前后才出现。
山谷风
在山地区域,日出以后山坡受热,其上空气增温很快,而山谷中同一高度上的空气,由于距地面较远,增温较慢,因而产生由山谷指向山坡的气压梯度力,风由山谷吹向山坡,这就是谷风。
夜间,山坡辐射冷却,气温降低很快,而谷中同一高度的空气冷却较慢,因而形成与白天相反的热力环流,下层风由山坡吹向山谷,这就是山风。
在山地区域,只要大范围气压场气压梯度比较小,就能出现山谷风现象。
在平原与高原相接地区。
由于高原边缘地面气温与平原上空同高度上的气温差异,也会出现类似山谷风现象。
焚风
气流受山地阻挡被迫抬升,空气冷却,水汽凝结;
气流越山之后顺坡下沉,此时空气中水汽含量大为减少,下沉气流按干绝热递减率增温,以致背风坡气温比迎风坡同一高度气温为高,从而形成相对干而热的风,这就是焚风。
气候形成影响因素p143(厄尔尼若)重点
包括太阳辐射、大气环流、地理因子(海陆分布、洋流、地形)。
1.辐射因素
地表热能的收支状况是形成气候的基本因素。
而太阳辐射是受纬度制约的,太阳辐射因素,可以说就是纬度因素。
2.大气环流
大气环流在气候形成过程中具有重要的意义。
它调整了热能因纬度分布不均而使差异减小。
通过气流的运动,还同时进行水分的输送。
我国大部分地区呈现的
冬季干燥、夏季多雨,就是在一定的大气环流条件下产生的。
比如,赤道带,全年以上升气流占优势,水汽来源充沛,气温高,所以赤道带的气候具有全年高温、高湿的特点。
副热带,以下沉气流为主,降水很少,尤其是大陆内部或大陆西岸,气候干旱。
由于所处的海陆位置不同,盛行气流来向不一样,以致纬度相同,气候差异悬殊。
3.地理因素
第四章海洋和陆地水
考试要求
1、掌握全球水循环和水量平衡的基本特点
2、掌握海水运动基本规律和类型
3、掌握河流、水系、河川径流的有关概念及河流与地理环境的相互影响
4、掌握地下水的有关性质及地下水的类型
5、掌握冰川及对地理环境的影响
A、掌握全球水循环和水量平衡的基本特点
一:
水分循环
地球上的水并不是处于静止状态的。
海洋、大气和陆地的水,随时随地都通过相变和运动进行着连续的大规模的交换。
这种交换过程,就是水分循环。
由于太阳辐射,海面和陆面水分蒸发到空中。
自海洋表面蒸发的水分,直接降落海洋中,就形成海洋水分的内循环。
当海洋上蒸发的水分,被气流带到陆地上空以雨雪形式降落到地面时,一部分通过蒸发和蒸腾返回大气,一部分渗入地下形成土壤水或潜水,另一部分形成径流汇入河流,最终仍注入海洋,这就是水分的海陆循环。
内流区的水不能通过河流直接流入海洋,它和海洋的水分交换比较少,因此,内流区的水分循环具有某种程度的独立性。
但它和地球上总的水分循环仍然有联系。
从内流区地表蒸发和蒸腾的水分,可被气流携带到海洋或外流区上空降落,来自海洋或外流区的气流,也可在内流区形成降水。
(一)洋流的概念和性质
洋流即海流,是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水,从一个海区水平地或垂直地向另一海区大规模的非周期性的运动。
(二)洋流分类
按成因可分3类①风海流:
是在风力作用下形成的;
②密度流:
是由于海水密度分布不均匀引起的,当摩擦力可以忽略不计时,密度流又称地转流或梯度流;
③补偿流:
是由于海水从一个海区大量流出,而另一个海区海水流来补充而形成的。
(三)大洋表层环流模式:
与盛行风系相适应,所形成的格局有以下特点:
(1)以南北回归高压带为中心形成反气旋型大洋环流;
(2)以北半球中高纬海上低压区为中心形成气旋型大洋环流;
(3)南半球中高纬海区没有气旋型大洋环流,而被西风漂流所代替;
(4)在南极大陆形成绕极环流;
(5)北印度洋形成季风环流区。
(一)径流的形成和集流过程
1.停蓄阶段
降水落到流域内一部分被植物截留,另一部分被土壤吸收,然后经过下渗,进入土壤和岩石孔隙中,形成地下水。
所以降水初期不能立即产生径流。
降水进行到大于上述消耗时,便在一些分散洼地停蓄起来。
这种现象称为填洼。
2.漫流阶段
降水进行到植物截留和填洼都已达到饱和,降水量超过下渗量时,地表便开始出现沿天然坡向流动的细小水流,即坡面漫流。
坡面漫流逐渐扩大范围,并分别流向不同的河槽里,叫漫流阶段。
3.河槽集流阶段
坡面漫流的水进入河道中,沿河网向下游流动,使河流流量大为增加,叫做河槽集流。
这个阶段包括雨水由坡面进入河网,最后流出出口断面的整个过程,它是径流形成的最终环节。
在径流形成中通常将流域蓄渗过程,到形成地面汇流早期的过程,称为产流过程,坡地汇流与河网汇流合称为流域汇流过程。
径流形成过程实质上是水在流域的再分配与运行过程。
产流过程中水以垂向运行为主,它构成降雨在流域空间上的再分配过程。
汇流过程中水以水平侧向运行为主,水平运行机制是构成降雨过程在时程上再分配的过程。
五、河流与地理环境的相互影响
河流是所在流域内自然地理总背景下的产物。
河水是以不同形态和经过不同转化途径的降水为补给来源的。
显然,只有进入河床的水量足以保持经常流动,即在足以补偿蒸发和渗漏所造成的损耗时,才能够形成河流。
湿润地区河网密集,径流充沛而干燥地区河网稀疏径流贫乏,说明河流的地理分布受着气候的严格控制。
实际上,河流的水文特征,包括水源的补给形式及其比例,水位、流量及其季节变化,结冰与否及结冰期长短,等等,无一不受气候条件制约。
例如,降水量多寡决定着径流补给来源的丰缺,蒸发量大小反映着径流损耗的多少,降水的时空分布、降水强度、降水中心位置及其移动方向影响着径流过程和洪峰流量,气温、风和饱和差也因对降水、蒸发有影响而对径流间接起作用。
因此可以说,河流是气候的镜子。
除气候条件外,其他自然地理要素也对径流发生影响。
如流域海拔高度、坡度和切割密度直接影响着径流汇聚条件;
地表物质组成决定着径流下渗状况;
植被则通过对降水的截留影响径流;
等等。
另一方面,河流对地理环境也有显著的影响。
河流是地球水分循环的一个重要的、不可缺少的环节,内陆河流把水分从高山输送到内陆盆地底部或湖泊中,实现水分小循环;
外流河把大量水分由陆地带入海洋,弥补海水的蒸发损耗,实现水分大循环。
同时,热量和矿物质也随水分一起输送。
南北向河流把温度较高的水送往高纬地区,或者相反,对流域气温都具有调节作用。
而固体物质的随河水迁移,则使地表的高处不断夷平和低处不断被充填。
所以河流既是山地景观的创造者,又是大小冲积平原的奠基者,还是内陆和海洋盆地中盐类的积累者。
荒漠地区绝大多数绿洲的形成与河流有密切的联系。
流入干旱区的河流,不仅给那里带来水分,而且使荒漠河岸林和灌溉农业得以发展,从而形成了生机勃勃的绿洲景观。
河流对于人类社会的发展也具有重要意义。
它在交通运输、灌溉、发电和水产事业等方面都为人类带来了重要财富。
地貌的成因
(三)地表组成物质与地貌发育
风化作用(风化)是指地壳表层岩石和矿物在太阳辐射、大气、水及生物作用下,使物理性质和化学性质发生变化,并形成新物质的过程。
风化壳的概念
(四)河流阶地
原先河谷的谷底,由于河流下切侵蚀而相对抬升到洪水位以上,呈阶梯状顺河谷分布于河谷两侧,即为河流阶地,简称阶地。
河流阶地的类型可以根据不同原则来划分,根据阶地的组成物质和结构,可分为三类:
侵蚀阶地、堆积阶地和基座阶地。
1.侵蚀阶地
多由基岩构成,没有或很少有冲积物覆盖,所以又称石质阶地。
侵蚀阶地多发育在山区河谷中,由于当时水流流速大,侵蚀力强,所以很少沉积。
2.堆积阶地
阶地全为河流冲积物所组成,在河流中下游最为常见。
它的形成过程,首先是河流侵蚀展宽谷地,同时发生大量堆积,然后河流下蚀形成阶地,唯后期的切割深度,一般不超过冲积层的厚度。
3.基座阶地
阶地上部由冲积物组成,下部为基岩的阶地称为基座阶地。
它主要是由于后期河流下蚀深度超过了原冲积层的厚度,切至基岩内部而成的。
这种阶地分布相当广泛。
阶地形成的原因主要有构造运动、海面变化和气候变迁等。
风沙地貌:
(一)风沙作用
风沙作用指气流沿地表流动时,对地面物质的侵蚀、搬运和堆积等过程。
(二)风沙地貌的形成条件
风沙地貌是风对地表侵蚀、堆积的结果。
因此地表特征、风动力状况是风沙作用及形成风沙地貌的基本条件。
(三)风沙地貌
风沙地貌分为风蚀地貌和风积地貌两类。
海岸地貌:
第六章土壤圈
1、掌握土壤的含义及在地理环境中的作用
2、掌握土壤的物质组成和特性及组成物质间的相互作用
3、掌握成土因素对土壤形成的作用及土壤空间分布规律
4、掌握土壤资源的合理利用和保护
A、掌握土壤的含义及在地理环境中的作用
1、土壤是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层。
土壤不仅具有自己发生发展的历史,而且是一个从形态、物质组成、结构和功能上可以剖析的物质实体,它被看作是一个独立的历史自然体。
在自然环境中,土壤是运动着的物质、能量系统,它包括物质、能量的输入、转化、迁移和传递过程,同时它又是一个开放系统,与环境之间不断地进行物质、能量的交换和转化。
2、土壤是地理环境统一体中一个组成要素。
土壤形成开始于有有机体生长的陆地表面岩石风化物上,这些有机体在生命活动中,进一步分解了岩石,并从中吸收和集中必需的矿质养料,同时使陆地表层富有植物营养元素和岩石所没有的含氮有机化合物,所以土壤与岩石有本质的区别。
在土壤的形成过程中土壤还与水圈、大气圈不断进行物质、能量交换。
土壤在地理环境中总是处于大气圈、水圈、岩石圈、生物圈之间的界面上,而且成为它们相互作用的产物。
它反过来又对这些圈层产生影响,
于是土壤圈表现出以下几个方面的功能。
1.对生物圈的影响
支持和调节生物过程;
提供植物生长的养分、水分与适宜的理化条件;
决定自然植被的分布;
土壤圈中的各种限制因素对生物起不良的影响。
2.对大气圈的影响
影响大气圈的化学组成、水分与热量平衡;
吸收氧气,释放CO2、CH4、H2S、氮氧化物和氨气,这对全球大气变化有明显的影响。
3.对水圈的影响
影响降水在陆地和水体的重新分配;
影响元素的表生地球化学行为、水平分异及水圈的化学组成。
4.对岩石圈的影响
作为地球的“保护层”,对岩石圈具有一定的保护作用,以减少其遭受各种外营力的破坏。
由于土壤圈所处的特殊地位,它成为地球上生物与非生物发生强烈交互作用的基地。
土壤圈内的各种土壤类型、特征与性质,都是过去和现在大气、岩石,水和生物圈相互作用的记录与反映,它们对研究土壤圈在自然与人为作用影响下的变化与发展具有
重要意义。
B、掌握土壤的物质组成和特性及组成物质间的相互作用
土壤物质组成
土壤的组成是很复杂的,总的来说,它是一种多相的分散体系。
即由矿物质、有机质、水分和空气等四种不同性质的物质,按不同的配置和比例组合而成的。
这些物质彼此相互联系、相互制约地构成一个整体。
(一)、土壤中的矿物组成
土壤矿物质是土壤中最基本的组分,在大多数土壤中,其重量可占土壤固体物质总重量的90%以上,故被称为土壤的“骨架”。
它主要由成土母质继承和发展而来的,而这母质又来源于岩石。
土壤矿物质按其性质和成因可分为原生矿物和次生矿物两类。
前者是指母岩经机械风化破碎而成的碎屑物质。
绝大多数是那些化学性质相对稳定的矿物,如石英及其他碎粒。
次生矿物是化学风化和成土作用中形成的矿物。
种类很多。
(二)、土壤有机质
土壤有机质是指土壤中所有由动植物来源的物质的总称。
它是土壤固体物质的一个组成部分。
数量虽比矿物质少得多,但它是组成土壤的重要物质基础,在成土过程尤其是肥力发展过程中起着极其重要的作用。
进入土壤中的有机质可分为两大类:
一类为普通的有机质,包括动植物的残体及其分解的中间产物,如蛋白质、树脂、糖类、有机酸,等等。
另一类为特殊有机质——腐殖质,它是由动植物残体通过微生物的作用,发生复杂的转化而成的有机胶体物质。
为土壤中特有的次生有机物质。
(三)、土壤水分
土壤是由土粒和团聚体构成的疏松多孔体,颗粒之间存在大小不等的孔隙,它们是土壤水分和空气的通道和贮存库。
土壤水分和空气都具有较大的流动性,而且彼此之间所占的体积和数量是互相消长的。
土壤水分是土壤重要的组成部分和肥力因素之一。
(四)、土壤空气
是土壤孔隙中存在的各种气体混合物。
主要来自于大气,组成和大气基本相似。
但是在量上有所不同。
比如二氧化碳比大气比重高,氧气含量比大气低。
土壤的特性
1、基本特性和本质属性是具有肥力。
土壤肥力是指天然植物或作物在生长发育过程中,土壤能同时地和不断地供应和调节所需的水分、养分、空气和热量的能力。
肥力的高低取决于土体中水、肥、气、热四个肥力因素之间整体功能的协调程度,以及能否满足植物生长发育过程中行为特征的要求。
2、土壤的另一个重要特点是,在合理的经营管理之下,土壤的肥力不但不会因利用而耗损,反而会不断得到改良。
所以土壤是属于一种永续性的可更新的自然资源。
相反,在掠夺式的经营之下,则引起土壤肥力的衰退,单位面积产量下降,以致使整个环境状况的恶化。
因此,土壤虽是个永续性的资源,如果没有合理的利用和定向的培育,这个特点也会丧失的。
为此必须十分重视土壤资源的合理利用和保护问题。
3、在自然环境中,土壤是个相对独立的亚系统,其内部进行着多种复杂的物理、化学和生物的作用过程。
同时,土壤也是个开放系统,与周围环境之间不断地进行着物质能量的交换和转化。
如原生矿物的分解和次生矿物的形成,土壤有机质的分解与合成,养分的释放与积累,土壤胶体的分散与凝聚,土壤溶液的保蓄与流失,土壤空气的输入与输出,土壤热流量的增减,等等。
因此,土壤与整个地理环境常处于一定的相互协调状态。
B.B.道库恰耶夫从土壤发生学观点提出了土壤形成因素学说。
他认为,土壤的发生、发展与自然界的各成土因素都有联系,即它是母质、气候、生物、地貌和时间等成土因素共同作用的产物。
成土因素在土壤形成中的作用
土壤发育的母质因素
1、土壤母质是岩石风化的产物,是形成土壤的物质基础。
会影响成土过程的速度和方向和自然肥力。
2、多数土壤的属性继承了母质的特性。
3、不同母质对土壤次生矿物也有影响。
4、不同母质形成的土壤养分状况不相同。
5、母质影响土壤的质地。
6、在一些土壤形成过程中,母质因素起到重要的作用。
土壤发育的气候因素
气候对土壤形成的影响主要是通过温度、降水、湿度和蒸发等因素而起作用,即水热条件及其动态的综合。
1、气候控制着土壤形成的方向及其地理分布气候因素决定着成土过程的水热条件,直接影响到土壤中的水、气、热的状况和变化。
气候不仅直接参与母质的风化和物质的淋溶过程,而更重要的是在颇大程度上控制着植物和微生物的生长,影响土壤中有机质的积累与分解,决定着养分物质的生物小循环的速率和规模。
所以,气候是土壤形成和发育的重要因素,控制着土壤中物理、化学和生物等作用过程的总趋势。
在不同气候条件下发育的土壤便有很大的差异。
2、气候影响次生粘土矿物的形成,
一般情况下是降水量和温度的影响。
3、气候影响岩石矿物风化强度。
风化速度与温度有关。
4、气候影响土壤有机质的积累和分解。
也是温度与水分的影响。
5、气候影响土壤微生物的数量和种类。
6、土壤中物质的迁移是随着水分和热量的增加而提高的。
(三):
土壤发育的生物因素
生物是促进土壤发生发展的最活跃的因素。
通过生物的循环,才能把大量的太阳能纳入成土过程,才能使分散于岩石圈、水圈和大气圈的多种养分物质聚集于土壤之中,才能使土壤具有肥力并使之不断更新。
因此,成土过程实质上就是母质在一定条件下为生物不断改造的过程。
没有生物的作用便没有土壤的形成。
尤其是陆生植物与土壤彼此之间具有一定的从属性。
(四):
土壤发育的地形因素
地貌在成土中的作用主要表现在两方面:
一是地貌的组成物质即成土母质和岩石的性质对成土的直接影响;
另一是地貌的形态特征对其他成土因素和土壤本身的物质和能量再分配的影响。
(五):
土壤发育的时间因素
时间因素是有别于其他成土因素的一类特殊因素。
实际上它就是一个强度因子,反映出土壤在各成土条件的共同作用下所经历的阶段和效果。
具有不同年龄、不同发育历史的土壤,应归入不同的土壤类别,并表现出不同的土壤属性。
土壤的年龄通常可分绝对年龄与相对年龄。
从土壤开始形成时起直至当前这段时间,称为其绝对年龄。
相对年龄则指土壤发育的某个阶段或发育程度,可作为成土过程的强度及发育阶段更替速度的指标。
(六):
人类活动对土壤形成的作用
人类生产活动对土壤形成和性质的影响是有意识有目的的。
主要是影响土壤发育的方向和强度。
土壤空间分布规律
土壤的水平分布规律
1、纬度地带性规律
一种是全球土壤,横跨全大陆。
如冰沼土、灰化土和砖红壤。
二是区域性土壤,常发生中断、尖灭、偏斜等。
2、干湿度分异规律
由沿海到内陆为:
湿润森林土类、半湿润的森林草原土类、半干旱的草原土类和干旱的荒漠土类。
以中纬度表现得最为典型。
垂直分布规律
土壤的垂直带性在山地土壤中当山体达足够高度时,热量由下而上迅速递减,降水则在一定高度内递增并超过这高程后即行降低,因而引起植被等成土因素以及土壤的性质和类型亦随高度而发生垂直分带和有规律的更替,这种现象称为垂直带性。
山地土壤各类型的垂直排列顺序等结构型式,称为土壤垂直带谱。
土壤垂直带的结构,随山体所在的地理位置、山体高度、山体坡向和山体形态的不同而呈有规律的变化。
纵观我国主要山地土壤垂直带谱,可看出如下特点:
1、地理位置不同,亦即基带土壤不同,土壤垂直带谱的组成亦不同,而在相同的生物气候土壤区内,土壤垂直带谱的组成和排列规律较接近。
2、在相似的经度上,从低纬到高纬,土壤垂直带谱有由繁变简、同类土壤的分布高度有由高降低的趋势。
例如地处热带,海拔1879米的海南岛五指山,垂直带谱由五个土壤垂直带组成;
而位于温带,海拔2170米的长白山有四个垂直带;
而大兴安岭则只有2—3个垂直带。
又如,山地暗棕壤带,在台湾的玉山(南亚热带)位于海拔2800米的高度,在暖温带的河北雾灵山则在2000米的高度,在长白山和大兴安岭只在1200米的高度。
3、在相似的纬度上,从湿润地区经半湿润、半干旱地区到干旱地区,山地土壤垂直带谱先是趋于复杂,最后又趋向于简单,而同类土壤的分布高度则逐渐升高。
以暖温带为例,位于东部湿润地区海拔1100米的千山,仅有山地棕壤和山地暗棕壤二个土壤垂直带,位于半湿润地区海拔不过2050米的雾灵山,除山地棕壤、山地暗棕壤两个垂直带与千山相同外,在雾灵山的下部增加了反映半湿润森林草原气候特征的褐土和山地淋溶褐土两个垂直带,它的顶部增加了一个山地草甸土带;
而纬度和海拔与雾灵山相当的甘肃云雾山(海拔2050米),由于地处半干旱地区,在山地褐土带下虽增加了一个反映半干旱草原景观的山地栗钙土与黑垆土带,但森林土壤消失了,垂直带数目相应减少;
再往西,到昆仑山中段,海拔高度为5200米,由于地处干旱地区除了山体中部出现荒漠草原土壤带外,山上山下都是荒漠土,垂直带谱更为简单。
4、在相同或相似的地理位置,山体越高,相对高差越大,土壤垂直带谱越完整。
我国喜马拉雅山系中的许多山脉,土壤垂直带谱之完整为世界所罕见,据近期考察资料,最完整的土壤垂直带谱是喜马拉雅山东段最高峰南迦巴瓦峰南坡的土壤垂直带谱,它比珠穆朗玛峰还多了一个黄色赤红壤带。
5、山地坡向不同,土壤垂直带谱组成及同类土壤分布高度也有差别,特别是有些山地,界于两个水平地带之间,不同坡向基带完全不同,因而坡向的影响尤为显著。
一般情况是:
山地下部两坡建谱土壤类型各异,向上逐渐趋于一致,但同一土带分布高度仍然有别,在阳坡分布高度较阴坡高,在干旱地区较湿润地区高。
例如海南岛五指山,其北