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地理科学基础1.什么是地理学?地理学发展经历哪几个阶段？近代地理学的奠基人（或创始人）是谁？地理学是研究地球表层人地系统相互作用的时空分异规律、动力学机制的科学（学科）。地理学发展大约经历了三个阶段：古代景观分布知识的积累阶段、近代物理观地理学阶段、现代系统观地理学阶段。近代地理学奠基人是德国地理学家亚历山大·冯·洪堡和卡尔·李特尔。2.地理学的研究对象是什么？地理学的研究对象是地球表层系统。3.关于地球表层（系统）的定义地球表层（系统）：接近地球海陆表面，由岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和智慧圈等相互作用、相互渗透形成的统一整体（或地理巨系统），是人类生存的直接环境。一般认为，其空间范围的上界是大气圈的对流层顶，下界是岩石圈的沉积岩底。4.地理事物的属性⑴区域性（或地域性）。地理事物占据一定的空间范围，分布在一定的地域空间，必然形成一定的地域特色。⑵环境性（或综合性）。地理事物有一种依赖于地域特点，受制于相互联系的运动特性和行为，称之为环境性。因此，我们称地理事物具有环境-区域二象性。5.地理学（研究应遵循）的基本原则（1）整体体原则;（2）综合性原则;（3）地域性原则;（4）时空耦合性原则;（5）因果性原则;（6）人地相关原则。6.地理学研究的基本方法。（1）地理观察、观测、实验测试等方法。（2）地图、遥感、地理信息系统与空间可视化技术。（3）资料调查搜集与定性分析方法。4）比较法、分析法与综合分析。7.地理环境的定义地理环境：可理解为是人类赖以生存和发展的基本环境，或者围绕人类的自然现象总称。地理环境包括以下基本类型：⑴自然环境：是由岩石、土壤、水、气候、生物等自然要素构成的环境。分为天然环境和人为自然环境。⑵人文环境：指在自然环境的基础上由人类社会构成和创建的环境，又分为经济环境和社会文化环境。8.地理环境的特征⑴组成特征：整体性或系统性地理环境中的自然要素与社会要素存在同一个地域，相互联系、相互制约，甚至互为因果，有规律的结合成统一的整体（或系统）。⑵分布特征：地域性或地域差异性地理环境总是赋存于一定的地域空间，由于环境组成要素、内部过程的差异，必然使地域内部发生空间分异。⑶发展特征：历史性（不可逆性）、阶段性（周期性、层次性）地理环境处在不断发展与变化过程中，具有不可逆性。9.地理系统的概念地理系统是自然—经济—社会复合系统，是各种地理要素相互作用、相互影响，人类及其生存环境有机结合的动态系统。从系统科学的观点来看，地球表层是一个系统，它包括了非生物、生物和人。三个部分之间相互联系、制约和相互作用。这个系统称作为地理系统或地球表层系统。10.地理系统的特点①地理系统具有层次结构特征；②地理系统是开放系统，它与外界有物质和能量的交换。③地理系统是动态发展系统。④地理系统是控制系统；⑤地理系统是自组织系统。11.人地关系地域系统的定义是以地球表层一定地域为基础的人地关系系统，是人与地在特定地域中相互联系、相互作用而形成的一种动态结构。12.人地关系的基本表现⑴人类演化过程中的人地关系：①地理环境为人类进化提供了必要条件。②地理环境对人种形成有直接影响。③地理环境对民族性格形成有影响。⑵人类经济活动中的人地关系：①自然环境为人类经济活动提供了物质基础。②地理环境是劳动地域分工的客观条件。③人类经济活动会对地理环境产生多方面的反作用。⑶人类生活中的人地关系：①地理环境的差异导致人们生活习惯的差异。②地理环境的差异影响人们的生理特征。③地理环境的差异影响人们的心理特征和精神状态。13.人地系统的特点⑴人地系统是一个动态、开放、复杂的巨系统；⑵人地系统演化过程的早期趋于随机，后期表现为有序；⑶人地之间是寄生——宿主模式，人对资源环境应从掠夺—→保护；⑷人地关系存有协调和不协调两种基本类型；⑸人地系统的时空关系需要协同和优化；⑹人地系统的固有性质是反馈，可以此调控。14.地理学最鲜明的特点综合性和区域性是地理学最鲜明的特点。站稳地理学区域性、综合性的根基至关重要第1章地球系统在宇宙中，对地球影响最大的天体是太阳。1.太阳的地理效应地球表层的能量主要来自两方面：地球内部（内生能）和地球外部（外生能）。太阳能是地球外部营力（外力）作用的基本能源。可以说，太阳能就是地表外力过程和生命过程的发动机。●太阳能是地球生命的源泉。●太阳黑子的活动对地球上的磁场、气候变化等产生着重要影响（黑子的出现具有周期性，通常为11年）。2.月球的地理效应月球对地球地理过程的影响最重要的是潮汐作用。潮汐作用对地理环境会产生一系列影响，如加剧海蚀，顶托河口径流，也对沿岸生物产生很大影响，等等。3.地球的地理特征●地球的形状具有非常重要的地理意义太阳辐射是地球表面最主要的能量来源，而地球的球状形态导致了太阳辐射对地表的增温程度从赤道向两极逐渐降低，从而造成地球上热量的带状分布和所有与地表热状况相关的自然现象（如气候、植被和土壤等）的地带性分布。●地球的巨大质量和体积，使它能够吸着周围的气体，保持一个具有一定质量和厚度的大气圈。而如果地球没有现在这样大和这样重，就不可能有现在这样的大气圈。因而也没有海洋和河湖，没有风，也没有生物。地表平均温度将比现在低得多，温度较差将大得多，紫外线辐射将强得多，……总而言之，我们的地球将呈现完全异样的景象。4.地球自转的地理效应——地球自转决定了昼夜更替，使地表各种过程具有一昼夜的节奏。——由于地球自转的结果，所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转，在南半球则向左偏转——地转偏向力。——地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间。——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，都有密切的关系。——当地球自转加快时，离心力把海水抛向赤道，可以造成赤道和低纬区的海面上升，而中高纬度区海面则相应下降。5.地球公转的地理效应地球的公转导致季节的变化；地球的公转导致昼夜长短的变化总之，由于太阳增温地球，并由于地球的自转、公转造成昼夜和四季的温度变化，使地表岩石风化，促进了地表物质迁移。由于地球的球形形状造成地表受热不均，从而产生大气环流和水循环，在流水和风的作用下侵蚀、搬运、堆积，雕刻和塑造了千姿百态的地貌形态。6.地球的构造地球具有同心圆状层圈结构。这些圈层可分成内部圈层与外部圈层，即内三圈与外三圈。其中，内三圈包括地壳、地幔和地核，外三圈包括大气圈、水圈和生物圈（人类圈）。地球物理探测揭示，地球内部存在两个一级不连续面：①莫霍洛维奇不连续面（简称莫霍面或莫氏面），是地壳和地幔之间的界面。②古登堡不连续面，是地幔和地核之间的界面。7.地壳的层状结构地壳可以分为上下两层，中间被康拉德面分开。这是一个二级不连续界面，在大陆地区较为明显，而海洋部分不明显或者没有。上层地壳岩石成分和花岗岩相似，所以叫花岗质层，又称硅铝层。多在大陆地区分布，向海洋地区变薄甚至缺失，是一个不连续圈层。下层地壳岩石成分和玄武岩相似，所以叫玄武质层，又称硅镁层。此层在海洋区平均厚5—8km，在大陆区推测厚30km，是连续圈层。8.地球表层的基本特征地球表层是由大气圈、生物圈、人群圈、土壤圈、水圈和岩石圈六大圈层相互嵌合形成的地球圈层。（1）地球表层是物质三态存在和相互转化的场所。（2）地球表层是内外力相互作用的场所。（3）地球表层是有机界和无机界相互转化的场所。（4）地球表层是人类的生存环境。（5）地球表层是循环发展的动态系统9.板块运动的基本过程（地质大循环过程）在大洋中脊，地幔物质上升使大洋岩石圈向两侧推移，形成所谓的洋底扩张作用。扩张的洋底岩石到达大陆架时，因其密度较大，将插入大陆壳下部向下俯冲。这种俯冲下沉的岩石被周围的软流层加热软化，一部分回归软流圈；而另一部分熔融岩浆会沿着地质构造薄弱带向上侵入到岩石圈（地壳）当中，或喷出地表形成平行于俯冲带的火山弧。随着大洋岩石圈的持续运动，海沟和岛弧带将发生向大洋方向的不断迁移，大洋将因之而收缩，至最终消亡，发生陆-陆间、弧-陆间或岛弧间的碰撞，形成缝合造山带。10.水分循环过程地球上的各种水体（主要是海洋）从太阳获得能量，产生大量蒸发，蒸发的水汽被气流送到上空，在适当的条件下，凝结液体或固体，形成降水，降落到地面，经过地面的产流、汇流、下渗等过程，形成地表或地下径流，返回海洋，这是水分大循环。如果海洋上蒸发的部分水汽形成海洋降水，就是海洋水分小循环。发源地蒸发产生的水分形成陆地的降水，汇入湖泊、河流，就构成陆地水分小循环。第2章基本地理过程地理学的研究重点是地球表面附近的圈层现象，以及由这些现象形成的人口—资源—环境—发展（PRED）问题。在这个复杂的体系中，具有地理意义的过程（或者叫基本地理过程的构成）主要有气候过程、地貌过程、水文过程、生态-环境过程、经济区位过程、一般空间经济过程、文化过程、人口与自然资源过程。1.气候系统的概念所谓气候系统是大气圈与水圈—冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的整体，相应的气候是这个系统的较长时间的稳定状态或统计平均特征。气候系统是个开放的复杂系统。其开放性体现在外太空的物质和能量输入了系统；其复杂性体现在多种单元，多种基本的物理、化学、生物过程以及人类活动共同作用在这一空间。2.天文气候带的构成太阳辐射的差异决定了地球上的五个温度带或天文气候带（赤道带、热带、温带—中纬度带、寒带—亚极地带、极地带）。3.影响全球辐射平衡量或收支的因素①地理纬度与季节变化。②下垫面条件（海陆分布、土被性质、积雪程度、植被覆盖等因素）的差异。③云量、湿度和大气成分。4.大气垂直单圈环流形成过程全球辐射平衡的不一致，产生了大气环流。当某一地区气体相对受热较多，其密度将比周围气体小，密度小的气体受到浮力的作用而上升，当受热的气体上升时，周围较冷的气体将流进来补充，这样在上升区以外的某一地域必有气流的下沉运动来补偿，其结果形成一个简单的垂直单圈环流，通常称为正环流。（热力差——空气运动的动能）。地球每个半球有三个主要垂直环流圈，从赤道到两极分别为哈德莱环流、费莱尔环流和极地环流。这些环流圈的形成，使地球表面出现了不同的气候带。5.地球近地面层的主要行星风带近地面层的主要行星风带包括低纬度信风、中纬度西风和极地东风。6.洋流对气候的影响海洋中的洋流对气候有重大影响。从低纬向高纬流动的暖流，对沿岸带有增温作用，并为沿岸带来水汽。从高纬向低纬流动寒流促成了沿岸地区夏季气温下降、多雾和降水减少（降温减湿）。7.狭义的水文过程水文过程就是水文系统或水圈内部水分的力学、热力学等运动过程，也是水圈内部水分状态的转化、运动过程。往往人们将蒸发、降水、径流与渗透定义为狭义的水文过程。8.基本陆地水文过程地球表面的陆地环境发生着一些基本的水文过程，这些水文过程包括降水、蒸发、入渗、下渗、产流、径流等。9.产生降水的物理原因（1）锋面降水。当大气中冷暖气流相对运动时，再其交界面上有一个过渡带称为锋。锋面附近气流大规模垂直运动，湿气团上升过程中绝热冷却，其中的水汽发生凝结形成云雨。（2）气旋降水。气旋就是中心气压比外围低的水平气流涡旋，空气在气旋内产生辐合上升运动，有利于锋的形成并形成降雨。（3）台风降水。台风是发生在热带洋面上的气旋式漩涡，是一个强降水系统。（4）地形降水。山地迎风坡由于地形强迫气流上升，造成水汽凝结降水，或者地形的摩擦作用因地大气动力扰动，发生气流强烈对流，气流垂直运动增强而形成降水。10.地表径流形成过程（阶段）雨水落到地面,当降雨强度大于土壤入渗率时，降雨的多余部分就形成地表径流。径流形成的过程比较复杂，大致可分为三个阶段：（1）蓄渗阶段(填洼阶段)（2）产流、漫流阶段（3）河槽汇流11.随着人口数量和人类经济活动的增加，全球水循环与其自然状态相比已显著改变。（1）从河流和蓄水层中抽取水、水库蒸发、自然生态系统遭到破坏以及修建城市等，都使水循环的实质状态发生变化。（2）人类的消费性利用是对水圈水循环产生了最为重要的影响。其中，灌溉用水成为水的一大消费用户。（3）水库是重要的水分蒸发源，灌溉农业形成另外的蒸发、蒸腾源，城市中不渗