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自然地理学笔记第一章地球考试要求1、掌握太阳系行星运动特点及地球运动的意义2、掌握地球表面的基本形态和特征A、掌握太阳系行星运动特点及地球运动的意义一：太阳系行星运动规律很早的时候，人们根据自己的直观感觉，认为地球是宇宙的中心，这也符合宗教的教义。但是这样的地球中心说和观测的现象存在着矛盾，使得一些现象无法解释。当哥白尼提出“日心说”把地球排除出宇宙的中心，以太阳取而代之以后，看起来好像杂乱无章的星星世界，显现出惊人的统一性。受时代的局限，哥白尼的体系也存在缺陷。比如认为太阳是宇宙的中心等。揭示太阳系行星运动真实规律的，是德国天文学家开普勒（1571—1630）。他经过对前人观测记录的严密分析，提出著名的行星运动三定律：1：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳位于行星轨道椭圆的二个焦点之一。这是行星运动第一定律，也叫轨道定律。2：在同样的时间内，行星向径在其轨道平面上扫过的面积相等。这是行星运动第二定律，也叫面积定律。3：任何两个行星绕太阳公转的周期的平方之比，等于它们与太阳的距离的立方之比。为行星运动第三定律，也叫周期定律。设T1和T2分别表示两行星的公转周期，a1和a2分别表示它们与太阳的平均距离（即各自轨道的半长轴），得公式：二:掌握地球运动的意义自转与公转(一)：地球自转的地理意义地球转产生的自然现象是多方面的1：产生了昼夜更替的现象，并使地表个中国成具有一昼夜的节奏由于地球是一个不发光，也不透明的球体，所以在同一时间里，太阳之能照亮地球表面的一半，向着太阳的半球是白天。由于地球不停的自转，昼夜交替的周期不长，这样使得地面白昼增温不至于过分炎热，黑夜冷却不至于过分寒冷，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。节律性。2：由于自转，产生了地球自转偏向力公式：角速度与纬度正弦的积，只影响方向，不影响速度。而运动物体的速度影响偏转力的大小。物体静止不动，偏转力也就为零。影响气团、洋流、流水等。北半球向右偏，南半球向左偏。3：造成地球上同一时刻，不同经度的地方有不同的地方时一个地方正当午时，距它180度的地方，正当午夜。说明每隔15度精度，时差相差一个小时。为此人们划定了地球的时区。共24个时区。以本初子午线为中心，东西7度30分为中时区。东西各加15度为东一区、西一区。自西向东，每过一个时区，要加一个小时，过了国际日期变更线要减去一日。4：天体引力产生潮汐，由于自转，相反的潮汐又阻碍它的运动。4万年一昼夜延长一秒。但是却具有不可忽视的意义。5：地球整体的自转，同它的局部运动也有密切的关系。可以影响大陆漂移、地震、潮汐摩擦、洋流等。此外，自转产生的离心力，也是影响地球形状的原因。(二)：地球公转的意义1：昼夜长短的变化在太阳的照射下，地球被分为昼夜两个半球：向太阳的半球是昼半球，背太阳的半球是夜半球。昼夜两半球之间的分界线，被叫做晨昏线，是地球的一个大圆。昼夜的长短，视晨昏圈分割纬线的情况而定。一般情形下，纬线被晨昏圈分割成两部分：位于昼半球的部分叫昼弧；位于夜半球的部分叫夜弧。昼弧和夜弧的弧长，决定该地的昼长和夜长。由于黄赤交角的存在，使太阳直射点发生南北移动，因此，除了在赤道和春秋分日外，各地的昼弧和夜弧都不等长。自3月21日（北半球春分日）至9月23日。是北半球的夏半年。太阳直射北半球，北半球个纬度昼弧大于夜弧，昼长大于夜长，纬度越高，白昼越长，黑夜越短。北极四周，太阳正日不落，叫做极昼现象。南半球反之。6月22日，是北半球的夏至日，这一天，北半球昼最长。北极圈以北，都是白昼，南半球反之。9月23至次年的3月21是北半球的冬半年。12月22日为北半球的冬至日。每年的3月21和9月23。太阳直射赤道，全球各地昼夜等长，各为12小时。2：正午太阳高度的变化太阳高度，是指太阳对于地平的高度角。它在很大程度上决定地面或得太阳热能的多少。太阳高度最大的时候，地面上得热最多（光束面积、途径短）。一日之内，太阳以不同的高度照射地面。正午时刻，它升的最高，称正午太阳高度。由于地球的公转，在不同的日期内，同一地点正午太阳高度是不同的。对于地球上的四季的形成来说。昼夜长短和正午太阳高度是两个主要的因素。前者影响日照时间的长短，后者决定辐射强度的大小。气候（climate）希腊原意为“倾斜”指的就是正午太阳高度。3：四季由于黄赤交角的存在和地球的公转，造成地球上各地昼夜长短和正午太阳高度的变化，一年分成春夏秋冬四季。但是，严格的说，只有中纬度地带才是四季分明的。季节变化是半球性的现象，南北两个半球没有同事来临的同一季节，而总是彼此相反。这是因为影响季节变化的两个主要的因素：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。太阳直射的半球，昼长夜短，正午太阳高度较大，太阳热量集中，是夏季，非太阳直射的半球是冬季。春秋二季是夏冬之间的过渡季节。如果太阳始终直射赤道，全球各地昼夜等长，正午太阳高度不变，南北半球获得的热量始终不变，也就无所谓季节变化了。B、掌握地球表面的基本形态和特征一、海陆分布地球表面明显地分为海洋和陆地两大部分。连续的广阔水体称为世界洋，它是海洋的主体。被海洋所环绕，但突出于海洋面上的部分则称为陆地。大陆是陆地的主体；岛屿是陆地的组成部分。在地球表面积中，海洋与陆地的面积比约为2.5∶1，海洋占有明显的优势。这种情况至少在太阳系是独一无二的，故有的学者曾严肃地称地球为“水球”。地表的海陆分布不均匀。以新西兰东南为中心，包括太平洋主体的半球，海洋占90.5％而陆地面积极小，因而有水半球之称。另外的半球以法国南特附近为中心，虽然名为陆半球，陆地面积占47.3％，仍然比水域小。从传统的南北两半球来看，陆地的2/3集中于北半球，占该半球面积的39.3％。在南半球，陆地只占总面积的19.1％。全球共有七个大陆，即亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲、澳大利亚和南极洲。亚洲大陆和欧洲大陆虽以乌拉尔山脉、乌拉尔河、里海、高加索山脉、博斯普鲁斯海峡、达达尼尔海峡为分界，但实际上它们是连在一起的整体，合称亚欧大陆。所以也可以说全球共有六个大陆。亚洲大陆与非洲大陆的分界线是苏伊士运河。北美与南美以巴拿马运河为界。澳大利亚和南极大陆各以自己的海岸线为界。除南极洲外，所有的大陆都是成对的。例如北美和南美，欧洲和非洲，亚洲和澳大利亚。仔细研究大陆的轮廓，将发现每个大陆都是北部比较宽广，向南逐渐变窄，像一个底边位于北方的三角形。甚至南极大陆也可以称为三角形，其狭窄部分对着南美。还应该指出，南半球各大陆西边都向里凹进，而东边则向外突出。非洲西海岸和南美洲东海岸在形态上具有明显的相似性。在1公里深的大陆坡上把这两个大陆拼接起来，平均误差只有88公里。用同样方法将南美、非洲、北美和格陵兰都拼接在一起，如将西班牙做一些转动，平均误差也不超过130公里。这样拼接的结果，给人一种强烈的印象：某些大陆似乎原来是连在一起，以后才分开的。二十多年来板块学说的崛起和大陆漂移学说的复苏，已为这一问题提供了肯定的答案。地球上的海陆分布形式对南北两半球的气候有很大的影响。南半球由于水面广阔，气候比较温和，普遍具有海洋性特征。北半球温度变化的幅度比南半球高8℃左右。二、海陆起伏曲线地球上各大陆高出海平面的平均高度和各大洋底部低于海平面的平均深度存在着很悬殊的差别。南极洲平均海拔2263米，历来被视为世界上最高的大陆。实际上它是由于地表覆有巨厚的冰盖所致。以裸露地表而论，亚洲大陆最高（950米），以下依次为北美（700米）、非洲（650米）、南美（600米）、欧洲（300米）等。太平洋平均深度达4300米，是世界最深的海洋，其次为印度洋（3897米）、大西洋（3626米），而以北冰洋为最浅（1205米），同样表现出泛对称性。地球上最高的山峰出现在最大的大陆上，最深的海沟分布于最大的大洋中。大部分陆地在海拔1000米以下，平均海拔为875米；海洋面积大，大部分海区深度在3000—6000米，平均深度约3800米。三、岛屿同样被海洋所环绕，但面积远比大陆小的小块陆地，称为岛屿。实际上，不仅海洋中有岛屿，河流、湖泊，甚至水库中都可以形成岛屿。这里主要介绍海洋中的岛屿，这种岛屿可以分为大陆岛和海洋岛两类：1.大陆岛位于大陆附近，在地质构造上与邻近的大陆有密切的联系。大陆岛本来是陆地的一部分，由于大陆的某些部分发生破裂或沉陷而被海水所淹没，使它与大陆分离，形成了岛屿。但它的基础仍固定在大陆架或大陆坡上（例如马达加斯加岛、斯里兰卡岛、科西嘉岛、新地岛、格陵兰岛、我国的台湾岛和海南岛）。许多大陆岛常成列分布在大陆外围，形成弧形列岛，亚洲大陆东岸的弧形列岛是最典型的例子。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，从来不是大陆的一部分。海洋岛又可按成因分为火山岛和珊瑚岛两类。（1）火山岛：火山岛是海底火山喷发形成的岛屿。火山喷发首先形成了海底火山，多次喷发使海底火山逐渐增高，最后露出海面成为火山岛。火山岛面积不大，但地势高峻。火山岛主要分布在太平洋西南部、印度洋西部和大西洋中部。夏威夷岛是最著名的火山岛，它的基础位于深达4600m的海底，而最高处又高出海平面4166m。1973年1月火山爆发后才形成的，位于冰岛以南的大西洋中的一座火山岛，是世界上最年轻的岛屿。（2）珊瑚岛：珊瑚岛是由珊瑚礁构成的岩岛。它们的分布与气候条件有着密切的关系。热带、亚热带浅海的暖水中生长的珊瑚死亡后，残骸堆积下来，新珊瑚又在其上繁殖。这种珊瑚残体，以35—335年1米的速度增高，最后露出海面，即成为珊瑚礁。珊瑚礁可以分为岸礁、堡礁和环礁三种。岸礁紧密连着大陆或岛屿的海岸；堡礁与陆地之间隔开一条水带；环礁呈近似圆环状，但通常有缺口与海洋相通，环礁中间是平静的礁湖。澳大利亚东岸的大堡礁是世界上规模最大，最著名的珊瑚礁，沿海岸分布，南北长达1900公里，东西宽约2—150公里；落潮时露出水面，涨潮时大半被淹没。我国南海诸岛：东沙群岛、中沙群岛、西沙群岛和南沙群岛都是珊瑚岛。四、地球表面的基本特征地球表面有海洋、陆地，有高耸的山脉，宽广的平原和盆地，大大小小的河流湖泊，种类繁多的生物，但是，什么是它的基本特征呢？前面已经提到地球各圈层在地表面附近相互渗透和相互重叠这一分布特点，赋予地球表面一系列独特的性质。这些独特性质同时也就是它的基本特征：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。高空大气只能吸收小部分太阳辐射，大部分的太阳辐射到达地球表面后，只能穿透地表以下很小的厚度。因此太阳辐射主要在地表发生转化，并对地表的几乎所有自然过程起作用。如前所述，地球表层是一个远离平衡状态的有序开放系统。正是太阳辐射的输入和输出平衡对于维持这个耗散结构的有序性起着主要的作用。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。海洋表面成为液+气界面，海底成为液+固界面，陆地表面成为气-固界面，而沿岸地带成为三相界面。各界面上的物质相互渗透，三相物质相互转化，形成多种多样的胶体物质和溶液系统。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。如生物、风化壳、土壤层、粘土矿物、沉积岩、各种地貌形态，等等。这些表层物质乃是地球表层这一有序系统的负熵增长表现。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、化学物质循环等，井且在交换和循环中伴随着信息的传输。地表物质、能量转化过程的发展强度及速度都远比地球其他各处大，表现形式也更复杂多样。5.地球表面存在着复杂的内部分异。诚然，分异过程在高空和地球内部也都存在，但分异程度远不及地表强烈。地球表面的内部内异在水平方向和垂直方向上都有表现。分异的结果形成了不同等级的地表自然综合体。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。第二章地壳考试要求1、掌握矿物的概念及性质2、掌握各类岩石的产状、结构与相关知识3、掌握构造运