外部因素对自然地理环境的影响.ppt

关于外部因素对自然地理环境的影响现在学习的是第1页，共49页第四章第四章 外部因素对自然地理环境的外部因素对自然地理环境的影响影响现在学习的是第2页，共49页外部因素外部因素无论是宇宙中的其他天体的运无论是宇宙中的其他天体的运动或是地球自身的运动动或是地球自身的运动 ，都会对自然地理环，都会对自然地理环境产生多方面的作用。这种来自自然地理环境产生多方面的作用。这种来自自然地理环境范围以外的影响因素称为境范围以外的影响因素称为外部因素外部因素。它们推动了各种自然地理过程的演进，是自它们推动了各种自然地理过程的演进，是自然地理环境形成和发展的必要条件。然地理环境形成和发展的必要条件。现在学习的是第3页，共49页第一节第一节 宇宙因素对自然地理环境的影响宇宙因素对自然地理环境的影响第二节第二节 行星因素对自然地理环境的影响行星因素对自然地理环境的影响第三节第三节 地球因素对自然地理环境的影响地球因素对自然地理环境的影响第四章第四章 外部因素对自然地理环境的影响外部因素对自然地理环境的影响现在学习的是第4页，共49页第一节第一节 宇宙因素对自然地理环境的影响宇宙因素对自然地理环境的影响一、太阳辐射的影响一、太阳辐射的影响二、月球和太阳引力的影响二、月球和太阳引力的影响三、陨石的影响三、陨石的影响现在学习的是第5页，共49页一、太阳辐射的影响一、太阳辐射的影响太阳可视为理想的辐射体（黑体），（黑体），表面温度高达 6000，不断地向宇宙空间辐射巨额能量。到达地球外界的太阳能只占太阳辐射总量的二十二亿分之一相当于1.8851017吨吨标准煤完全燃烧后所产生的全部能量。相相对对于于太太阳阳辐辐射射，以以其其他他形形式式进进入入地地球球表表面面的的能能量量比比例例都都很很小小。因因此此说说，几几乎乎所所有有自自然然地地理理过过程程的的能能量量都都来自太阳辐射。来自太阳辐射。输输入入地地球球的的太太阳阳能能大大部部分分为为自自然然地地理理环环境境所所得得。成为自然地理过程的成为自然地理过程的根本动力根本动力。现在学习的是第6页，共49页（一）辐射平衡（一）辐射平衡太阳短波辐射太阳短波辐射输入地球输入地球最终以连续的最终以连续的长波辐射输出长波辐射输出地球的外部空间。地球的外部空间。输入的能量等于输出的能量，两者达到输入的能量等于输出的能量，两者达到平衡，平衡，遵遵循循能量守恒的普遍定律能量守恒的普遍定律。见图。见图4.1辐射平衡辐射平衡一定区域辐射能的输入与输出的一定区域辐射能的输入与输出的差额差额称为辐射平衡。称为辐射平衡。辐射平衡值辐射平衡值表示了该地表示了该地太阳能的净收入太阳能的净收入。对于。对于自然地理过程来说，辐射平衡是比太阳总辐射自然地理过程来说，辐射平衡是比太阳总辐射更为直接的更为直接的动力基础动力基础。现在学习的是第7页，共49页 3云层吸收100进入大气层的太阳辐射平流层吸收4平流层吸收17云层反射23散射向外散射 4地面反射42421 45地面吸收散射辐射地面向外辐射大气向外辐射大气吸收107 113地面辐射大气逆辐射潜热显热23697 蒸发输送；乱流输送图图4.1 地球辐射平衡地球辐射平衡现在学习的是第8页，共49页辐射平衡的特点辐射平衡的特点1 1、辐射平衡随纬度增加而减少。、辐射平衡随纬度增加而减少。、辐射平衡随纬度增加而减少。、辐射平衡随纬度增加而减少。平平均均在在纬纬度度4040处处，全全球球辐辐射射能能的的收收支支由由低低纬纬区区域域的的盈盈余余过过渡到高纬区域的亏缺。渡到高纬区域的亏缺。2、全全球球辐辐射射平平衡衡等等值值线线基基本本上上沿沿纬纬线线呈呈带带状状伸伸展展，但但在在陆陆地上存在偏离纬线的倾向。地上存在偏离纬线的倾向。辐射平衡随时间有明显的日变化和年变化的节律周期。3、一一日日之之内内，白白天天收收入入大大于于支支出出，辐辐射射平平衡衡为为正正值值；夜夜间间相反，为负值。相反，为负值。一一年年之之内内，夏夏季季的的辐辐射射平平衡衡因因收收入入的的太太阳阳辐辐射射增增多多而而加加大大；冬冬季季则则相相反反，甚甚至至出出现现负负值值。变变化化状状况况因因纬纬度度而而异异。纬纬度度愈愈高高，辐辐射射平平衡衡为为正正值值的的月月份份愈愈少少，在在极极圈圈范范围围则则大大部部分分时时间间出出现现负负值。值。辐辐辐辐射射射射平平平平衡衡衡衡的的的的时时时时空空空空特特特特性性性性与与与与自自自自然然然然地地地地理理理理环环环环境境境境空空空空间间间间结结结结构构构构及及及及时时时时间间间间结结结结构构构构特特特特征征征征完全吻合。完全吻合。完全吻合。完全吻合。现在学习的是第9页，共49页（二）太阳辐射在无机界的转换（二）太阳辐射在无机界的转换维持地表系统运行、地表环境发展的能量，主要来自太阳的辐射。行星风带的产生行星风带的产生季风的形成季风的形成水汽运移水汽运移洋流的产生洋流的产生风化作用风化作用？现在学习的是第10页，共49页?（三）太阳辐射在有机界的转换（三）太阳辐射在有机界的转换食物链进行传输食物链进行传输大气对流圈大气对流圈-水圈水圈-沉积岩石圈沉积岩石圈-生物圈联生物圈联结成一个整体结成一个整体自然地理环境三大规律自然地理环境三大规律整体性、差异性、节律性整体性、差异性、节律性光合作用光合作用-化学潜能化学潜能-第一性生产第一性生产-初初级能量级能量现在学习的是第11页，共49页二、月球和太阳引力的影响二、月球和太阳引力的影响潮汐潮汐月球和太阳引潮力 引潮力引潮力是月球（或太阳）对地球的万有引力万有引力和因地球绕地月（或地日）公共质心运动所产生的惯性离心力惯性离心力的合力。在引潮力的作用下，地球便发生了潮汐变形。海洋潮汐海洋潮汐 大气潮汐大气潮汐固体潮汐固体潮汐(陆地上陆地上)现在学习的是第12页，共49页潮汐图潮汐图现在学习的是第13页，共49页1、潮汐摩擦效应潮汐摩擦效应阻碍地球自转。2、海洋潮汐对生物演化生物演化具有促进作用。3、海洋潮汐具有巨大能量巨大能量。（一）海洋潮汐的影响（一）海洋潮汐的影响现在学习的是第14页，共49页大气潮汐大气潮汐的潮差很大，它在自然地理环境中的作用不如海洋潮汐那样明显，但对一些天气现象却有着重要的影响。（l）大气潮汐会使地球表面大气压力发生规地球表面大气压力发生规律性变化律性变化。（2）大气潮汐与降水降水有一定相关性。（3 3）大气潮汐对台风的影响与其对降水的影）大气潮汐对台风的影响与其对降水的影响相类似。响相类似。（二）大气潮汐的影响（二）大气潮汐的影响现在学习的是第15页，共49页（三）固体潮汐的影响（三）固体潮汐的影响1 1、固体潮汐的潮差可达、固体潮汐的潮差可达30-5030-50厘米厘米。2 2、引潮力周期性地、引潮力周期性地改变着地球形状改变着地球形状3 3、地球的、地球的重心发生周期性摆动重心发生周期性摆动4 4、地表各处的重力差异忽大忽小，破坏了地地表各处的重力差异忽大忽小，破坏了地壳运动的平衡，有可能促使某些地区壳运动的平衡，有可能促使某些地区地震地震的酿成的酿成和发生。和发生。现在学习的是第16页，共49页三、陨石的影响三、陨石的影响 1、增加地球质量、增加地球质量2、造成陨石坑和环形山、造成陨石坑和环形山3、造成陨震、造成陨震4、形成新矿床、形成新矿床5、造成沧海桑田变化、造成沧海桑田变化现在学习的是第17页，共49页撒哈拉陨石坑撒哈拉陨石坑白沙陨石坑白沙陨石坑环形山（部分）环形山（部分）现在学习的是第18页，共49页四、其他宇宙因素的影响四、其他宇宙因素的影响1、距距离离地地面面15-35公公里里高高度度的的大大气中的臭氧层。气中的臭氧层。强烈吸收太阳光谱中波长小于0.29微微米米的紫外线部分，保护了地表的生物，使它们不不不不致致致致遭遭遭遭受受受受到到到到有有有有致致致致命命命命危危危危险险险险的的的的短短短短波波波波紫紫紫紫外外外外线线线线的的的的伤伤伤伤害害害害，从而也影响了与生物有关的各种过程。现在学习的是第19页，共49页2 2、太阳活动、太阳活动太阳的紫外辐射还使空空气气分分子子发发生生电电离离，造成了地面以上60-1000公里公里高空中的电离层电离层。电离层的状态与地面无线电通讯无线电通讯有密切关系。太阳活动影响到地球上的电离层，也影响到地球的短波通讯。与两极地区极光极光的出现也有密切关系。现在学习的是第20页，共49页3 3、太阳风、太阳风太阳向宇宙空间发出的带电微粒流称为太阳太阳风风。在太阳风作用下，地球磁场不能无限制地扩张，而被限制在一定的范围内，这个范围叫做地球磁层地球磁层。由于地球磁层对太阳风及其他宇宙射线有屏障效应，因而阻碍了它们对自然地理阻碍了它们对自然地理环境中生物有机体的危害。环境中生物有机体的危害。现在学习的是第21页，共49页4 4、行星的影响、行星的影响太阳的活动可以受到距距离离较较近近或质质量量较较大大的行星（如水水、金金、木木、土土）的影响。当内行星在合合的位置、外行星在冲冲的位置时，其对太阳的引潮力较大，使太阳大气发生扰动。现在学习的是第22页，共49页第二节第二节 行星因素对自然地理环境的行星因素对自然地理环境的影响影响一、地球形状和大小的影响一、地球形状和大小的影响二、地球自转的影响二、地球自转的影响三、地球公转的影响三、地球公转的影响行星因素是指作为太阳系中八大行星之一的地球地球，其形状和大小、自转和公转等行星特性对自然地理环境的发展变化有着直接影响。现在学习的是第23页，共49页一、地球形状和大小的影响一、地球形状和大小的影响1、同一时刻不同地点将具有不同的太阳不同地点将具有不同的太阳高度高度。2 2、太阳辐射、太阳辐射使地球增温程度 由低纬向高由低纬向高纬降低纬降低，造成地球上热量的带状分布热量的带状分布和所有与热量状况有关的自然现象也具有纬向地纬向地带性分布带性分布特征。同时也与太阳辐射的季节季节变化变化有关。现在学习的是第24页，共49页巨大的体积和质量，使地球具有足够引力吸留周具有足够引力吸留周围气体围气体保持着一个具有一定质量和厚度的大气圈大气圈保存了地表的水分，并通过气流调节着地表气流调节着地表热量和水分的分布状况热量和水分的分布状况，保护着生物有机体免受紫外线的有害影响免受紫外线的有害影响。3、大小影响、大小影响 4、形状影响、形状影响 昼半球昼半球和夜半球夜半球，产生昼夜现象。现在学习的是第25页，共49页1 1、自然地理环境的昼夜节律性变化。2 2、地球绕地轴自转绕地轴自转绕地轴自转绕地轴自转这一事实是确定地理坐标的基础。这一事实是确定地理坐标的基础。3、由于地球自转的结果，所有在北半球作水平运动的物体都要发生向右偏转的效应，在南半球情况相反。二、地球自转的影响二、地球自转的影响地球自转的重要地理意义地球自转的重要地理意义？现在学习的是第26页，共49页4、由于地球的自转，使潮汐变为绕地球传播的潮、由于地球的自转，使潮汐变为绕地球传播的潮汐波。汐波。5、地球自转速度的变化是造成地质时期地壳、地球自转速度的变化是造成地质时期地壳运动、海陆变迁、气候变化和生物进化的原运动、海陆变迁、气候变化和生物进化的原因之一。因之一。6、地球所具有的两极稍平，赤道凸出的椭球地球所具有的两极稍平，赤道凸出的椭球体形状，也是由于地球自转所产生的惯性离心体形状，也是由于地球自转所产生的惯性离心力的水平分力长期作用的结果。力的水平分力长期作用的结果。7、地球自转速度变化使、地球自转速度变化使地球转动能发生变化。转动能发生变化。现在学习的是第27页，共49页三、地球公转的影响（？）三、地球公转的影响（？）1、形成黄赤交角。、形成黄赤交角。、形成黄赤交角。、形成黄赤交角。太阳直射点太阳直射点的位置发生周期性变化发生周期性变化，引起了晨昏线在，引起了晨昏线在地球表面上位置的改变，从而产生地球表面上位置的改变，从而产生昼夜长短变化昼夜长短变化昼夜长短变化昼夜长短变化和春夏秋和春夏秋冬的冬的季节更替季节更替，并使得自然地理环境中许多现象和过程都以年为周期而变化。2、根据地球公转过程中昼夜长短和正午太阳高度的变化及其分根据地球公转过程中昼夜长短和正午太阳高度的变化及其分布，布，人们可以在地球表面划出一些具有典型意义的纬线（回人们可以在地球表面划出一些具有典型意义的纬线（回人们可以在地球表面划出一些具有典型意义的纬线（回人们可以在地球表面划出一些具有典型意义的纬线（回归线和极圈）。归线和极圈）。归线和极圈）。归线和极圈）。3 3、黄赤交角不是一成不变的。、黄赤交角不是一成不变的。由于行星摄动的结果，黄赤交角也是在周期性地、极为缓慢地变化着。黄赤交角的存在影响不同热量带的范影响不同热量带的范影响不同热量带的范影响不同热量带的范围围围围。现在学习的是第28页，共49页4、地球公转的轨道是一个椭圆，、地球公转的轨道是一个椭圆，影响地球公转速影响地球公转速度。度。根据开普勒行星运动定律可知，地球在近日点附近近日点附近近日点附近近日点附近公转的速度较快公转的速度较快公转的速度较快公转的速度较快，在远日点公转速度则较慢。结果使得天文四季不等长天文四季不等长天文四季不等长天文四季不等长：春季：春季：春季：春季：春分春分-夏至 92 天；夏季：夏季：夏季：夏季：夏至夏至-秋分 94 94 天；秋季：秋季：秋季：秋季：秋分秋分-冬至冬至 90 90 天；天；冬季：冬季：冬至-春分春分 89 天。5、地球轨道偏心率的大小，决定着地球轨道的、地球轨道偏心率的大小，决定着地球轨道的形状。形状。现在学习的是第29页，共49页第三节第三节 地球因素对自然地理环境的影响地球因素对自然地理环境的影响一、地球内部物质状态的影响一、地球内部物质状态的影响二、地球内能的作用二、地球内能的作用 地球因素是指来自地球内部的影响因素，主要包括地球内部物质状态地球内部物质状态和地球内能地球内能两大方面。其重要作用在于参与塑造地壳外部形态参与塑造地壳外部形态，奠定自然地理环境基本骨架自然地理环境基本骨架。现在学习的是第30页，共49页一、地球内部物质状态的影响一、地球内部物质状态的影响一般认为地球内部结构具有三层模式三层模式：地壳、地壳、地幔地幔和地核地核。在此基础上，进一步划出了岩岩石圈石圈和软流圈软流圈。岩石圈：岩石圈：整个地壳和地幔上部（其下界约在地表以下、60-70 公里）的物质具有刚性。软流圈：软流圈：岩石圈岩石圈其下的地幔物质塑性较大。现在学习的是第31页，共49页岩石圈与软流圈对地理环境的影响？岩石圈与软流圈对地理环境的影响？坚硬的岩石圈具有刚性的特点，它被连续的地震活动带或活动构造带分割成大小不同的板块板块。这些板块支承着整个自然地理环境。根据板块构造的理论，驱动岩石圈板块运动的动力动力机制是软流圈对流软流圈对流。软流圈是岩浆发源地岩浆发源地。熔融状态的地幔物质可以通过岩石圈的脆弱部位进入到自然地理环境。现在学习的是第32页，共49页二、地球内能的作用二、地球内能的作用 （一）地热（一）地热（二）重力（二）重力现在学习的是第33页，共49页（一）地热（一）地热1、地热到达地表后能改变当地的小气候特征，也能形成周围特殊的自然景观。2、地热能够提供引起地球内部物质的运动、演化和调整的动力，成为改变地壳状态的重要因素。现在学习的是第34页，共49页（二）重力（二）重力重力重力是地心吸引力地心吸引力和地球自转惯性离心离心力力的合力。1、它使地球上的物质无一例外地被吸引向地心（附近）而附着在地表附着在地表。2、影响地球物质的机械位移和分布机械位移和分布。在重力的作用下，组成地球的物质按照密度的大小，从地心向外呈有序的同心圆状同心圆状排列排列（包括大气圈、水圈和岩石圈）。现在学习的是第35页，共49页第四节第四节 自然地理环境外部联系的本质自然地理环境外部联系的本质1 1、支配自然地理环境中各种基本过程的、支配自然地理环境中各种基本过程的能量能量能量能量，几乎全部都从，几乎全部都从外部进来。可分为两大类：一是以太阳辐射为代表的外部进来。可分为两大类：一是以太阳辐射为代表的外能外能；一是地球内部产生的一是地球内部产生的内能内能。2 2、自然地理环境不断地与外界进行物质和能量交换，这一过程具有十分重要的自然地理意义。3 3、宇宙因素和行星因素合称为天文因素天文因素天文因素天文因素。天文因素给予自。天文因素给予自然地理环境以然地理环境以数学规则性影响数学规则性影响，使得自然地理过程在时间上具有周期性周期性，在空间上具有地带性地带性地带性地带性。4、自然地理环境附近的地圈地圈地圈地圈对自然地理环境具有调节调节调节调节和保保护护作用。作用。现在学习的是第36页，共49页自转轴自转轴决定了北极北极和南极南极，它们是固定基准点，由此而引出经线经线。地表任何一点（极点除外）都随着地球旋转而运动，它的运动轨迹构成为纬圈纬圈。我们可以建立确定地表水平位置和方向的地理坐标系地理坐标系统统。而把地理坐标和昼夜更替联系起来，就成为划划分时区分时区的依据。总之，地球自转使自然地理环境中空间和时间的确空间和时间的确定定成为可能。地球自转确定确定自然地理环境中空间和时间空间和时间现在学习的是第37页，共49页北半球河流多有冲刷右岸的倾向，北半球河流多有冲刷右岸的倾向，结果右岸陡峻，左岸和缓，形成结果右岸陡峻，左岸和缓，形成不对称的谷坡。请解释这种现象不对称的谷坡。请解释这种现象？现在学习的是第38页，共49页这种因地球自转而使运动物体偏离原方向的力叫科里奥利力科里奥利力，也叫地转偏向力地转偏向力。科里奥利力可用下式表示：D 2vwsin它对气团、洋流、流水的运动方向和其他许多自然地理现象有明显影响。例如，北半北半球球河流多有冲刷右岸的倾向，结果右岸陡右岸陡峻峻，左岸和缓，形成不对称的谷坡。现在学习的是第39页，共49页地球自转速度的变化地球自转速度的变化地球自转变化的总趋势是从快到慢从快到慢，但是这种变化是不规则不规则的，这是由于地球本身的原因所致。按照地质力学的观点，引起地球自转速度变化的原因原因主要是在于地球内部物质的运动和变化。地球正是这样由快到慢，又由慢到快地变化着。地球自转速度的变化导致了一系列复杂的地理后果地理后果。现在学习的是第40页，共49页1 1、当地球自转加快时，海水从两极涌向赤道，当地球自转加快时，海水从两极涌向赤道，大陆面积扩大，使全球气候由温暖潮湿转向干大陆面积扩大，使全球气候由温暖潮湿转向干燥寒冷。自转减速时，海水从赤道向两极运动，燥寒冷。自转减速时，海水从赤道向两极运动，则出现与上述相反的情况。则出现与上述相反的情况。2、由于地球自转加快，导致惯性离心力和惯性力的增大，便产生了自两极向赤道的经向水平力经向水平力和自东（西）而西（东）的纬向水纬向水平力平力，使地壳表面形成了纬向构造带纬向构造带和经向经向构造带构造带。现在学习的是第41页，共49页3、地球自转速度变化引起海陆沧桑巨变海陆沧桑巨变，从而促使生物界从低级到高级从低级到高级的跃进。4、古生代以来，地球的自转速度有三个时期变化较三个时期变化较大大。一次在早、晚古生代早、晚古生代之间，一次在古、中生代古、中生代之间，一次在中、新生代中、新生代之间。每一次变化都恰巧对应一次剧烈的地壳运动地壳运动、大规模的海陆变迁海陆变迁以及自然界进化自然界进化。现在学习的是第42页，共49页内能与外能内能与外能内能内能对于自然地理环境的作用和影响，更多的是通过间接途径间接途径和方式来表现；外能外能是自然地理过程发生发展的直接动力直接动力和最基本的条件。这两大类能源给自然地理各要素的相互作用、相互制约和相互渗透提供了动力基础，从而推动着整个自然地理过程的发展，决定了演化的强度和方向。现在学习的是第43页，共49页自然地理环境进化发展的本质原因自然地理环境进化发展的本质原因用现代系统理论来解释就是：这种无休止的物质、能量交换过程，使得自然地理环境从从简单到复杂、从低级到高级、从无序到有简单到复杂、从低级到高级、从无序到有序地序地不断进化发展，并形成稳定有序的结稳定有序的结构构（空间结构和时间结构）。现在学习的是第44页，共49页熵与熵定律熵与熵定律熵（entropy）是一个描述系统无序性（即混乱度）的物理量。熵是个状态函数，反映该物体所处的状态是否稳定，是否发生变化，以及向哪个方向变化。熵定律孤立系统中，热量是由高温物体自动地传向低温物体，直至热量平衡为止。亦即，孤立系统中的自发过程总是使系统的熵增孤立系统中的自发过程总是使系统的熵增加加。现在学习的是第45页，共49页耗散结构耗散结构一个远离平衡的开放系统远离平衡的开放系统，只要通过不断与外界交换物质与能量，在外界条件的变化达到一定阈值时，可以从原有的混乱无序状态混乱无序状态自发地转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态有序状态。耗散结构耗散结构这种远离平衡情况下形成的有序结构依靠不断地耗散外界的物质和能量才能维持，故称耗散结构耗散结构。现在学习的是第46页，共49页熵产生与熵流熵产生与熵流开放系统的熵分为两部分两部分：熵产生（熵产生（diS）：）：是系统本身按熵定律不可避免的熵增加熵增加。熵流（熵流（deS）：）：是系统与外界交换能量与物质引起的熵变化熵变化。开放系统的总熵变总熵变（dS）为熵产生与熵流之和，即：dS=diS+deS。根据熵定律，diS0，而deS 可以为负数。现在学习的是第47页，共49页只要输入输入开放系统的能量与物质熵低熵低，而输出输出时高高，输入与输出的熵差熵差就为负数负数。这样开放系统与外界交换能量与物质时形成负熵流，即负熵流，即deS0。只要负熵流足够强，开放系统的总熵变也为负数，即：dS diS deS 0，这样开放系统的总熵就会减少。地球表层是一个开放系统地球表层是一个开放系统，它与宇宙空间和地球内部有着能量与物质的交换。其中太阳辐射是主要的能源，占输入总能量的99.98。太阳辐射太阳辐射在自然地理环境内形成负熵流负熵流，使自然地理系统的总熵降低总熵降低。现在学习的是第48页，共49页感谢大家观看现在学习的是第49页，共49页