地理科学导论提纲

地理科学导论提纲第1章地球系统第1节宇宙中的地球宇宙大爆炸学说(红移现象，微波背景辐射)一、宇宙的构成一)总星系二)恒星系(椭圆星系，漩涡星系，不规则星系)三)类星体四)恒星(双星，聚星，星团，脉冲星，变星，新星，超新星)五)行星(小行星，矮行星，万有引力定律和开普勒行星运动第三定律)六)卫星七)其他天体(彗星，流星，陨石)八)星云及星际物质(行星状星云，弥漫状星云)二、地球在宇宙中的位置一)银河系(漩涡星系，由银晕，银盘，核球，银核构成，朝麒麟座方向移动)二)太阳系(宇宙年，其行星分为类地行星，巨行星，远日行星，地球具得天独厚优越条件)第2节宇宙因素的地理效应一、太阳的地理效应一)太阳1.体积与质量2.太阳的构造：中心核反应区(球核)，辐射输能区，对流层，太阳大气(光斑黑子光球层，耀斑色球层，太阳风日珥日冕层)3.太阳的能量(短波辐射)4.太阳活动二)太阳对地球地理过程的影响1.太阳能是地球表层的基本能源(带动物质循环和能量流动)2.太阳活动对地球的气候过程、生物过程产生强烈影响(11年气候干湿变动，磁爆极光短波通讯，生物生长人类疾病)二、月球的地理效应一)月球简介(白道，周期，表层)二)月球对地球地理过程的影响(潮汐)三、其它宇宙因素的地理效应(近地小天体，宇宙线)第3节地球的整体性质一、地球的形状，大小和质量二、地球的圈层构造一)地球内部圈层1.地核(内核，外核，古登堡界面)2.地幔(下地慢，软流层，上地幔，莫霍界面)3.地壳(康拉德不连续面，上部花岗硅铝层，下部玄武铝镁层)二)大气圈层1.对流层(低纬17-18km，高纬8-9km)2.平流层(臭氧层，50km)3.中间层(85km)4.热成层(暖层，250km)5.电离层(1000km)6.外逸层(散逸层)三、地球的物理性质一)地球的重力(万有引力分向心力和重力)二)地磁(磁偏角，磁爆)三)地热(放射性蜕变能，地热增温极)四、地球的化学成分克拉克值(地壳元素丰度)：重量克拉克值(氧硅铝铁钙钠镁钾氢)，原子克拉克值(氧氢硅铝钠镁钙铁钾)五、地球的运动一)地球自转1.性质(极移，地轴的进动，天极，黄道)2.速度(线速度，角速度，变化)3.周期(恒星日23h56min4s，太阳日24h，太阴日24h52min)4.地理效应(昼夜更替，地转偏向力，周日视运动)二)地球公转1.性质(恒星年365d6h13min53.2s回归年365d5h48min40.08s,速度一月初近日点快七月初远日点慢)2.地理效应(四季形成昼长变化，五带形成，影响长周期气候变迁)六、地理坐标与时间一)坐标(经线纬线经度纬度)二)时区与国际日期变更线(24个时区变更线向西越加向东越减)七、地球的演化一)地球系统演化过程：天文时代(作为天体形成)，地质时代(内部构造形成)，生物时代(生物产生进化)，人类时代(人类产生文明发展)二)演化特征1.方向性(低级高级，简单复杂)2.非线性(耗散系统)1)突变性2)累进性(加速进行)3.节律性(发展开发的时间循环，分周期性节律和旋回性节律，具层次性)4.稳定性(自我调节抗干扰)三)地球系统过程的时空尺度(尺度问题)第4节地球表层系统(地理学研究对象)地球表层的基本特征：（1）是由自然演化形成的不同圈层组成的一个复杂的综合整体，是一个系统。（2）各圈层层面特别是岩石圈表面是不均一的，存在明显的地域差异（3）地球的表层是物质三态转化的界面、内外动力、有机界-无机界相互作用的场所，因此是循环发展的动态系统，是在不断变化的一、地球表层的构造一)岩石圈(地壳和上地幔顶部岩石，表面有风化壳，是生物生存基础，分上层沉积层，中层花岗硅铝层，下层玄武硅镁层，岩石圈的表层还可分为土壤圈和沉积岩石圈。岩石圈层是地质大循环的主体。)二)水圈（水圈即指分布、渗透于地球表层中的各种水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川以及岩石、土壤孔隙中的地下水，最大厚度约20Km左右。地球上的总水量为138，600km3,海洋水占96.5%，面积占71%，陆地淡水占3.5%（其中冰川占1.74%，地下水占1.7%），地表淡水仅占0.6%。地球上的水通过蒸发-输送－降水－径流的形式进行周而复始地循环，有其大循环与小循环。）三)大气圈(专指对流层，分最下层即摩擦层和行星边界层，自由大气层，顶层即过度层，对流层中集中了大气成分的3/4，其中99.9%的大气集中于大气层50km高度以下。)四)生物圈（大致在地面、水面上下100—200米范围以内，地球上有动物100多万种，植物有34万种，微生物4万种，植物占生物有机质量的90%。）五)智慧圈(技术圈，人类圈，指人类及人类所创造的表层人工物质环境，作为一个单独的圈层与生物圈分开，但是却渗透于自然演化形成的生物圈，二者相互共存，构成了全球的生态系统)二、地球表层的能量转换与物质循环一)能量转换(来源：地球内部热能，太阳辐射能，天体引力能)1.太阳能(无机界中长波辐射，有机界中光合作用)2.内部热能(引起构造突变，渐变)3.引力能(地球对地表物质的吸引为潜在势能，天体对地表物质的吸引引发周期性弹性形变)二)物质循环1.地质大循环(板块运动，大陆漂移)2.大气循环(大气环流，气压带风带)3.水循环(塑造地表形态，化学元素迁移，生化反应)4.生物非生物循环(能量转换，遗传沟通，碳，氢，磷循环)（1）物理循环：大气、海洋的环流及其相关联的热量输送、水分循环；地壳升降、平移运动及其带来的物质、能量循环等过程。（2）化学循环：岩石、矿物溶解成分以及其在土壤、地表水中的循环；再如大洋中的碳酸盐等的沉积过程；大气中氧气的生成与消耗过程。（3）生物循环：生物的生长、繁殖过程，生物之间的食物链等与生命活动相联系的过程。其中，人类活动造成的物质能量循环，对全球的环境带来巨大的影响。（4）所有这些的循环过程是有机联系的整体，共同作用影响到地球表层系统的物质、能量平衡、转化与循环。三、人类对地理环境的影响(人工环境系统)一)人类对岩石圈的影响1.人工地貌过程(直接，间接)2.人类沉积物的形成3.人类对土壤的影响(破坏性，建设性)4.触发地壳运动二)人类对大气圈的影响1.改变大气成分1)温室效应2)臭氧层破坏3)酸雨2.大气污染3.改变下垫面，形成局部环流和营造人工气候环境三)人类对水圈的影响1.改变地表水系，调节水量的空间分布2.改变水循环，调节水量的时间分布1)影响蒸发过程2)影响水汽输送3)影响降水过程4)影响径流过程5)增加地表水分来源3.水体污染四)人类对生物圈的影响1.森林面积缩小2.草场退化3.生物多样性降低4.改变生物基因5.改造生态环境，提高生物数量五)人类对地理环境作用的特点1.人类作用规模巨大，很多方面达到与自然作用相匹比的程度2.人类的地质作用引入新能量制造新物质3.人类的地质作用越来越深刻第2章地理空间第1节地域分布规律(由行星性质和地球表层性质决定)一、纬度地带性（地球表面环境要素和地理景观沿纬度方向有规律递变的特征，是最重要的地理规律，是地理学最经典的基础理论之一）一)形成机制(地球的球形形状及地日运动位置关系决定了太阳辐射能量在地球表面的变化机理)二)气候的纬度地带性(温度降水，气压带风带，大气环流)三)自然生态系统的纬度地带性1.陆地生态系统1)热带雨林带2)热带季雨林带3)亚热带常绿阔叶林带4)温带绿阔叶带5)亚寒带针叶林带6)寒带苔原带2.海洋自然生态环境（由于海洋的水体表面均一，纬度地带性比陆地明显，而在200m水深的范围出的温度、盐度和生物分异更明显）1)北极带2)亚北极带3)北温带4)热带5)南温带6)亚南极带7)南极带四)人类生物学特性的纬度地带性自然对人类的影响：直接环境因素和食物链关系人对自然的适应特点：反应相似性，自然遗传性，补偿性反应1.人种2.人体地理适应类型1)热带适应类型2)北极适应类型3)温带适应类型4)寒带适应类型(西伯利亚型)五)纬度地带性对社会经济文化的影响1.对第一产业影响(作物生长积温)2.对社会经济发展的影响(工业文明，城市分布，自然灾害)3.对文化的影响(中国南北差异)二、海陆梯度地带性（指由于海陆相互作用引起地理环境从沿海向内陆有规律变化的特征）一)形成机制(海陆位置关系造成的水汽输送差异和热容量差异即物质循环和能量流动差异)二)气候的海陆梯度地带性(大陆海洋性气候，气压带风带)三)自然生态系统的海陆梯度地带性(干燥程度引起自然带景观差异)四)人类生物学特性的海陆梯度地带性五)海陆梯度地带性对社会经济文化的影响1.对第一产业的影响(作物产区)2.对社会经济发展的影响(文明发展差异)3.对文化的影响(中国东西差异)三、垂直带性（陆地和海洋中的各种环境要素都会沿垂直高度发生有规律的更替变化。）一)形成机制(海拔高度变化)二)气候的垂直带性(气温，气压，降水，辐射)三)自然生态系统的垂直带性1.陆地自然生态系统(垂直带谱，林线，雪线，方向性)2.海洋自然生态系统(水体分表面膜，光亮层，浮游动物带，底层)四)人类生物学特性的垂直带性(高原反应)五)垂直带性对社会经济文化的影响1.对第一产业影响(山地作物分布)2.对社会经济发展的影响(人口，经济，生产生活方式)3.对文化的影响(山区艺术)四、非地带性(地球表面上不符合以上特征，变化机制不同于地带性规律的均可以成为非地带性，地带性是环境造成太阳辐射能或其转换的热能起主导作用，非地带性是地球内能起主导作用)一)形成机制(地壳运动和地表物质组成的差异)1.地壳物质组成引起的非地带性(矿物分布的非地带性造成资源不均匀性，岩石化学性质和物理形状对环境的直接影响)2.海陆分布的非地带性(板块运动，岩浆活动)3.地壳起伏的非地带性(我国划分三大自然区)4.地壳内部结构的复杂性引起的火山，地震，地热，温泉的非地带性二)非地带性对社会经济文化的影响(资源条件，农业旅游的环境条件，灾害性破坏)第2节区位理论(是关于人类社会事物的空间位置及其结构关系的理论)一、区位与区位论一)区位的概念与特点1.汉语意义：分布的地区或地点2.特点：空间性，结构性，环境性，文化性二)区位论的产生与发展1.古典区位论:杜能，韦伯，特点是以节省运费实现成本最小为目标2.近代区位论：费特尔，赖利，帕兰特，廖什，特点是立足于区域或城市着重空间结构分析，以利润最大为目标三)现代区位理论的视角1.尺度论(宏观，中观，微观，不同尺度区位之间的联系)2.时序观3.行为观4.场势观5.结构观二、产业区位论（又称经济区位论，是生产厂家或经营商家为获取最大利润或降低成本选择经济活动的位置的理论，目的在于获取经济利益）一）农业区位论1.杜能圈（同心圆由内而外分为自由农业带，林业带，轮作带，谷草带，三圃带，畜牧带，阐明了市场距离对农业生产集约程度和农业土地利用类型的影响，因距离引起级差地租）2.农业区位论的应用与实践（城市土地利用空间分异）二）工业区位论1.韦伯工业区位论（奠定了近代工业区位理论基础，有区位因子和原料指数两个重要概念，区位因子：一个地点上对工业生产其积极作用和吸引作用的因素，按范围性质种类特性不同可以分类运输指向：指工厂偏向运输费用的最低区位原料指数：局地原料（只有特定场所才有的原料，区别于遍在原料）重量比上制成品的重量劳动力指向集聚指向）2.工业区位论的应用发展（20C30D美国胡佛提出运输区位论）三）市场区位论1.廖什市场区位论（主要贡献是用利润原则来说明区位选择市场区及市场网是基本内容）2.帕兰德区位论（从空间竞争分析商业的市场地域，与前者更适合于商业选址）四）知识经济时代产业区位论面临的挑战（高科技含量的知识密集型产业的发展和生产的国际化，信息传输技术的发展，区域边界日趋模糊高新技术产业区位研究引起重视）三、非产业区位（非生产活动的位置选择，虽然也重视交通因子，距离因子，但更多的重视环境因子和行为因子，人文社会因子的作用）一）住宅区位1.影响因素（经济，交通，环境，人文）2.行为理论（过滤论，互换论，家庭生命周期理论）二）办公区位（商务办公属于产业区位范畴，城市或区域的公共管理机构属于非产业区位范畴）