普通地质学02地球的圈层结构.ppt

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1、第二章第二章 地球的圈层结构地球的圈层结构第一节第一节 地球的内部圈层地球的内部圈层第二节第二节 地球的外部圈层地球的外部圈层第一节第一节 地球的内部圈层地球的内部圈层三、地球内部圈层划分三、地球内部圈层划分二、地球内部的主要物理性质二、地球内部的主要物理性质一、地球内部圈层的划分依据一、地球内部圈层的划分依据 目前对地球内部的了解主要是借助于目前对地球内部的了解主要是借助于地震波地震波研究的成研究的成果。果。地震波地震波主要包括主要包括纵波纵波(P P波波)、横波横波(S S波波)和面波和面波，其中，其中对地球内部构造研究有意义的是纵波和横波对地球内部构造研究有意义的是纵波和横波。质点的振动

2、质点的振动方向与地震波传播方向一致的波方向与地震波传播方向一致的波称称纵波纵波；质点的振动方向质点的振动方向与地震波传播方向垂直的波与地震波传播方向垂直的波称称横波横波。地震波从地震的震源激发向四面八方传播，到达地表地震波从地震的震源激发向四面八方传播，到达地表的各个地震台站后被地震仪所记录下来。根据这些记录，的各个地震台站后被地震仪所记录下来。根据这些记录，人们可以推断地震波的传播路径、速度变化以及介质的特人们可以推断地震波的传播路径、速度变化以及介质的特点，了解地球的内部构造。点，了解地球的内部构造。一、地球内部圈层的划分依据一、地球内部圈层的划分依据 地震波的传播如同光波一样，当遇到不同

3、波速地震波的传播如同光波一样，当遇到不同波速介质的突变界面时，地震波射线就会发生反射和折介质的突变界面时，地震波射线就会发生反射和折射，这种界面称为射，这种界面称为波速不连续面波速不连续面。地震波的传播速度总体上是地震波的传播速度总体上是随深度而递增随深度而递增变化变化的。但其中出现的。但其中出现2个明显的一级波速不连续界面个明显的一级波速不连续界面、1个明显的低速带个明显的低速带和和几个次一级的波速不连续面几个次一级的波速不连续面。（1）莫霍洛维奇不连续面）莫霍洛维奇不连续面(简称莫霍面简称莫霍面)出现出现的深度在大陆之下平均为的深度在大陆之下平均为33km，在大洋之下平均在大洋之下平均为为

4、7km。在该界面附近，纵波的速度从在该界面附近，纵波的速度从7.0km/s左左右突然增加到右突然增加到8.1km/s左右；横的速度也从左右；横的速度也从4.2km/s突然增至突然增至4.4km/s。（2）古登堡不连续面）古登堡不连续面(简称古登堡面简称古登堡面)位于地下位于地下2885 km的深处，在此不连续面上下，的深处，在此不连续面上下，纵波速度由纵波速度由13.64km/s突然降低为突然降低为7.98km/s，横波速度由横波速度由7.23 km/s向下突然消失向下突然消失，并且地震波出现极明显的反射，并且地震波出现极明显的反射、折射现象。、折射现象。低速带低速带(或低速层或低速层)出现的

5、深度一般介于出现的深度一般介于60250 km之间，接近地幔的顶部，在低速带内，地之间，接近地幔的顶部，在低速带内，地震波速度不仅未随深度而增加，反而比上层减小震波速度不仅未随深度而增加，反而比上层减小510左右。左右。地球的内部构造地球的内部构造以以莫霍面莫霍面和和古登堡面古登堡面划分为划分为地地壳、地幔壳、地幔和和地核地核三个主要圈层。根据次一级界面，三个主要圈层。根据次一级界面，还可以把还可以把地幔地幔进一步划分为进一步划分为上地幔上地幔和和下地幔下地幔，把，把地地核核进一步划分为进一步划分为外地核、过渡层外地核、过渡层及及内地核内地核。在上地。在上地幔上部存在着一个幔上部存在着一个软流

6、圈软流圈，软流圈以上的上地幔部，软流圈以上的上地幔部分与地壳一起构成分与地壳一起构成岩石圈岩石圈。以以我我 目前对地球内部各圈层物质密度大小与分布的目前对地球内部各圈层物质密度大小与分布的计算，主要是依靠地球的计算，主要是依靠地球的平均密度平均密度、地震波传播速地震波传播速度度、地球的转动惯量地球的转动惯量及及万有引力万有引力等方面的数据与公等方面的数据与公式综合求解而得出的。式综合求解而得出的。密度：密度：计算结果表明，计算结果表明，地球内部的密度地球内部的密度由表层由表层的的2.7-2.8 g/cm3向下逐渐增加到地心处的向下逐渐增加到地心处的12.51g/cm3，并且在一些不连续面处有明

7、显的跳跃，并且在一些不连续面处有明显的跳跃，其中以古登堡面其中以古登堡面(核幔界面核幔界面)处的跳跃幅度最大，从处的跳跃幅度最大，从5.56g/cm3剧增到剧增到9.98g/cm3；在莫霍面在莫霍面(壳幔界面壳幔界面)处密度从处密度从2.9g/cm3左右突然增至左右突然增至3.32g/cm3。二、地球内部的主要物理性质二、地球内部的主要物理性质地地球球内内部部圈圈层层结结构构及及各各圈圈层层的的主主要要地地球球物物理理数数据据 重力：重力：地球吸引力和离心力的合力就是地球吸引力和离心力的合力就是重力重力。地球的离心力相对吸引力来说是非常微弱的，其最地球的离心力相对吸引力来说是非常微弱的，其最大

8、值不超过引力的大值不超过引力的1/288，因此重力的方向仍大致，因此重力的方向仍大致指向地心。指向地心。地球周围受重力影响的空间称地球周围受重力影响的空间称重力场重力场。重力场的强度用重力场的强度用重力加速度重力加速度来衡量，并简称为来衡量，并简称为重力重力(单位为伽或毫伽：单位为伽或毫伽：1Gal=1cm/s2=103mGal)。地球表面各点的重力值因引力与离心力的不同地球表面各点的重力值因引力与离心力的不同呈现一定的规律性变化。呈现一定的规律性变化。重力值具有随纬度增高而重力值具有随纬度增高而增加的规律，赤道处重力值为增加的规律，赤道处重力值为978.0318Gal，两极，两极为为983.

9、2177Gal，两极比赤道增加，两极比赤道增加5.1859Gal。地地球球内内部部圈圈层层结结构构及及各各圈圈层层的的主主要要地地球球物物理理数数据据 地温：地温：温度在地球内部的分布状况称为温度在地球内部的分布状况称为地温场地温场。通常把地表常温层以下每向下加深通常把地表常温层以下每向下加深100 m所升高的所升高的温度称为温度称为地热增温率或地温梯度地热增温率或地温梯度(温度每增加温度每增加1所所增加的深度则称为增加的深度则称为地热增温级地热增温级)。根据推算，在莫霍面处的地温大约为根据推算，在莫霍面处的地温大约为400-1000，在岩石圈底部大约为，在岩石圈底部大约为1100，在上、下地

10、，在上、下地幔界面附近幔界面附近(约约650km深处深处)大约为大约为1900，在古登，在古登堡面堡面(核幔界面核幔界面)附近大约为附近大约为3700，地心处的温度，地心处的温度大约为大约为4300-4500。地地球球内内部部圈圈层层结结构构及及各各圈圈层层的的主主要要地地球球物物理理数数据据 磁性：磁性：地球周围存在着磁场，称地球周围存在着磁场，称地磁场地磁场。地地磁场近似于一个放置地心的磁棒所产生的磁偶极子磁场近似于一个放置地心的磁棒所产生的磁偶极子磁场，它有两个磁极，磁场，它有两个磁极，S极位于地理北极附近，极位于地理北极附近，N极位于地理南极附近。两个磁极与地理两极位置相极位于地理南极

11、附近。两个磁极与地理两极位置相近，但并不重合，磁轴与地球自转轴的夹角约为近，但并不重合，磁轴与地球自转轴的夹角约为15。地地磁磁场场的的磁磁场场强强度度是是一一个个具具有有方方向向(即即磁磁力力线线的的方方向向)和和大大小小的的矢矢量量，为为了了确确定定地地球球上上某某点点的的磁磁场场强强度度，通通常常采采用用磁磁偏偏角角、磁磁倾倾角角和和磁磁场场强强度度三三个个地地磁磁要要素素。地地磁磁场场由由基基本本磁磁场场、变变化化磁磁场场和和磁磁异异常常三个部分组成。三个部分组成。地球内部圈层划分地球内部圈层划分(地壳、地幔、地核地壳、地幔、地核)三、地球内部圈层划分三、地球内部圈层划分 地壳地壳是莫

12、霍面以上的地球表层是莫霍面以上的地球表层。其厚度变化在。其厚度变化在570 km之间。其中大陆地区厚度较大，平均约为之间。其中大陆地区厚度较大，平均约为33km；大洋地区厚度较小，平均约大洋地区厚度较小，平均约7 km；总体的总体的平均厚度约平均厚度约16km，约占地球半径的约占地球半径的1/400，占地球，占地球总体积的总体积的1.55，占地球总质量的，占地球总质量的0.8。地壳物质的密度一般为地壳物质的密度一般为2.62.9g/cm3，其上部其上部密度较小，向下部密度增大。密度较小，向下部密度增大。地壳为固态岩石所组地壳为固态岩石所组成，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩三大岩类成，包括沉积岩、岩

13、浆岩和变质岩三大岩类。地幔地幔是地球的莫霍面以下、古登堡面是地球的莫霍面以下、古登堡面(深深2 885 km)以上的中间部分。其厚度约以上的中间部分。其厚度约2850km，占地球占地球总体积的总体积的82.3，占地球总质量的，占地球总质量的67.8，是地球，是地球的主体部分。的主体部分。从整个地幔可以通过地震波横波的事实看，它从整个地幔可以通过地震波横波的事实看，它主要由固态物质组成。根据地震波的次级不连续面，主要由固态物质组成。根据地震波的次级不连续面，以以650km 深处为界，可将地幔分为上地幔和下地深处为界，可将地幔分为上地幔和下地幔两个次级圈层。幔两个次级圈层。地核地核是地球内部古登堡

14、面至地心的部分是地球内部古登堡面至地心的部分，其体，其体积占地球总体积的积占地球总体积的16.2，质量却占地球总质量的，质量却占地球总质量的31.3，地核的密度达，地核的密度达9.9812.5g/cm3。根据地震波的传播特点可将地核进一步分为三根据地震波的传播特点可将地核进一步分为三层层：外核外核(深度深度28854170 km)、过渡层过渡层(41705155 km)和和内核内核(5155 km至地心至地心)。在外核中，根。在外核中，根据横波不能通过，纵波发生大幅度衰减的事实推测据横波不能通过，纵波发生大幅度衰减的事实推测其为液态；在内核中，横波又重新出现，说明其又其为液态；在内核中，横波又

15、重新出现，说明其又变为固态；过渡层则为液体变为固态；过渡层则为液体固体的过渡状态。固体的过渡状态。地球内部各圈层之间的界面（包括相变界面），其实都不是一地球内部各圈层之间的界面（包括相变界面），其实都不是一个截然的界面，而是一个过渡带的特点，在这个薄带内，具有上、个截然的界面，而是一个过渡带的特点，在这个薄带内，具有上、下部物质混杂的特征。下部物质混杂的特征。整个固态地幔的温度在整个固态地幔的温度在10003500之间，其地温梯度仅为之间，其地温梯度仅为0.088100，相当于地壳内平均地温梯度的，相当于地壳内平均地温梯度的33这种较低这种较低增温幅度在硅酸盐岩石内的热传导是很微弱的。增温幅度

16、在硅酸盐岩石内的热传导是很微弱的。研究认为，研究认为，地幔内存在由深部到浅部的地幔内存在由深部到浅部的热对流热对流，即可能由少量，即可能由少量（约百分之几）氢、氮、碳、氧化物或硫化物以流体的形式在晶体（约百分之几）氢、氮、碳、氧化物或硫化物以流体的形式在晶体间隙、矿物颗粒间或岩石缝隙中流动，以保持地幔从下到上温度变间隙、矿物颗粒间或岩石缝隙中流动，以保持地幔从下到上温度变化较小。另外，化较小。另外，地幔内部并不是均质的地幔内部并不是均质的，某些部分积聚的热量较多，某些部分积聚的热量较多，可能成为热流向上运移的部位，称为可能成为热流向上运移的部位，称为地幔羽地幔羽或或地幔柱地幔柱；较冷的地幔；较

17、冷的地幔热流体向下运动，这样就形成地幔内的热流体向下运动，这样就形成地幔内的热对流热对流。地幔热对流既有。地幔热对流既有全全地幔大对流地幔大对流，又有，又有分层对流分层对流。第二节第二节 地球的外部圈层地球的外部圈层一、大气圈一、大气圈二、水圈二、水圈三、生物圈三、生物圈（四）、大气的运动（四）、大气的运动一、大气圈一、大气圈（一）、大气的组成（一）、大气的组成（二）、大气圈的结构（二）、大气圈的结构（三）、大气的热状况（三）、大气的热状况 大气圈大气圈(atmosphere)是因地球引力而聚集在是因地球引力而聚集在地表周围的气体圈层。大气是人类和生物赖以生存地表周围的气体圈层。大气是人类和生

18、物赖以生存必不可少的物质条件，也是使地表保持恒温和水分必不可少的物质条件，也是使地表保持恒温和水分的保护层，同时也是促进地表形态变化的重要动力的保护层，同时也是促进地表形态变化的重要动力和媒介。和媒介。大气圈的总质量约大气圈的总质量约51018kg，其中绝大部分分布其中绝大部分分布在大气圈的下层。自然状态下的大气是多种气体的在大气圈的下层。自然状态下的大气是多种气体的混合物，混合物，主要由氮、氧、二氧化碳、水及一些微量主要由氮、氧、二氧化碳、水及一些微量惰性气体组成惰性气体组成。但是随着人类活动的日益增强和工。但是随着人类活动的日益增强和工业化的发展，大气中的有毒、有害物质和悬浮颗粒业化的发展

19、，大气中的有毒、有害物质和悬浮颗粒也明显增多。就大气的组成成分而言，也明显增多。就大气的组成成分而言，可分为恒定可分为恒定组分、可变组分和不定组分组分、可变组分和不定组分3种种。（一）、大气的组成（一）、大气的组成成分的分类及其特点：成分的分类及其特点：（1）、恒定组分：氮、氧、氩）、恒定组分：氮、氧、氩（2）、可变组分：二氧化碳、）、可变组分：二氧化碳、臭氧、水蒸汽臭氧、水蒸汽（3）、不定组分：粉尘、硫氧化物、氮氧化物）、不定组分：粉尘、硫氧化物、氮氧化物注意：我们现在讲的都是现阶段的大气组成，而且是低层注意：我们现在讲的都是现阶段的大气组成，而且是低层大气的组分（大气的组分（70km以下以

20、下）。高层大气以氮、氧、）。高层大气以氮、氧、氢等的原子、离子为主。氢等的原子、离子为主。地质历史时期的大气组地质历史时期的大气组分与现今也是不一样的。分与现今也是不一样的。氮，氮，78.09氧，氧，20.94氩，氩，0.93%其他，其他，0.04恒定组分主要成分恒定组分主要成分按体积计算按体积计算按质量计算按质量计算氮，氮，75.51氧，氧，23.15氩，氩，1.28其他，其他，0.06 大气圈的下界通常是指地表，但在地面以下大气圈的下界通常是指地表，但在地面以下的松散堆积物及某些岩石中也含有少量空气的松散堆积物及某些岩石中也含有少量空气，它们它们是大气圈的地下部分，其深度一般小于是大气圈的

21、地下部分，其深度一般小于3km；其上其上界并无明确的界限，一般认为在界并无明确的界限，一般认为在20003000 km的的高空向行星际尘埃的密度过渡。大气圈在垂直方向高空向行星际尘埃的密度过渡。大气圈在垂直方向上的物理性质有显著的差异，根据温度、成分、电上的物理性质有显著的差异，根据温度、成分、电荷等物理性质，以及大气的运动特点，可将大气圈荷等物理性质，以及大气的运动特点，可将大气圈自地面向上依次分为自地面向上依次分为对流层、平流层、中间层、暖对流层、平流层、中间层、暖层及散逸层。层及散逸层。（二）、大气圈的结构（二）、大气圈的结构大气圈分层的主要依据：大气圈分层的主要依据：(1)、物质组成、

22、物质组成 (2)、大气温度变化、大气温度变化 (3)、电荷、电荷 (4)、大气运动、大气运动大气圈的垂直分层大气圈的垂直分层对流层对流层厚度：厚度：平均平均1113km，赤道赤道1718km，两极两极89km。气温：气温：从下向上是降温的，大气降温率是从下向上是降温的，大气降温率是6.50C/km，对流层顶约对流层顶约-830C。大气运动：大气运动：强烈的对流。强烈的对流。成分：成分：含水蒸气、尘埃。含水蒸气、尘埃。气象现象：气象现象：风、霜、雨、雪、雹、雾等。风、霜、雨、雪、雹、雾等。质量：质量：约占大气圈质量的约占大气圈质量的75。大气圈的垂直分层大气圈的垂直分层平流层平流层高度：高度：从

23、对流层顶到从对流层顶到55km。质量：质量：占大气圈质量的占大气圈质量的25。气温：气温：从下向上是升温的，到平流层的顶温度升到从下向上是升温的，到平流层的顶温度升到00C。大气运动：大气运动：水平运动水平运动。成分：成分：几乎不含水蒸气、尘埃，存在数层臭氧层。几乎不含水蒸气、尘埃，存在数层臭氧层。无天气现象。无天气现象。大气圈的垂直分层大气圈的垂直分层中间层中间层高度：高度：从平流层顶到从平流层顶到8090km。气温：气温：从下向上是降温的，到中间层的顶温度降到从下向上是降温的，到中间层的顶温度降到-800C。大气运动：大气运动：对流运动对流运动。存在电离层（存在电离层（D），），反射无线电

24、波反射无线电波大气圈的垂直分层大气圈的垂直分层暖层暖层高度：高度：从中间层顶到从中间层顶到800km。气温：气温：从下向上迅速升温，到从下向上迅速升温，到300km高空，高空，温度达温度达10000C。存在多层的电离层（存在多层的电离层（E、F、G），），也称电离层。也称电离层。大气圈的垂直分层大气圈的垂直分层散逸层散逸层高度：高度：从暖层顶到外层空间。从暖层顶到外层空间。物质：物质：多以原子、离子状态存在多以原子、离子状态存在。是地球物质向宇宙空间扩散的部位。是地球物质向宇宙空间扩散的部位。大气圈的垂直分层大气圈的垂直分层 大气的热量分布状况是产生各种大气现象和过大气的热量分布状况是产生各种

25、大气现象和过程的根本原因。程的根本原因。炽热的太阳以电磁波的形式源源不炽热的太阳以电磁波的形式源源不断地向宇宙空间放射能量称为断地向宇宙空间放射能量称为太阳辐射太阳辐射。太阳辐射。太阳辐射的能量主要集中在波长较短的可见光部分，所以人的能量主要集中在波长较短的可见光部分，所以人们把太阳辐射称为们把太阳辐射称为短波辐射短波辐射。太阳辐射是地球表面最主要的能量来源太阳辐射是地球表面最主要的能量来源。平流。平流层中的臭氧能强烈地吸收波长较短的紫外线；对流层中的臭氧能强烈地吸收波长较短的紫外线；对流层中的水汽和二氧化碳等主要吸收波长较长的红外层中的水汽和二氧化碳等主要吸收波长较长的红外线；但能量最多的可

26、见光却很少被大气吸收线；但能量最多的可见光却很少被大气吸收,能够能够穿透大气射到地面上来。大气直接吸收的太阳辐射穿透大气射到地面上来。大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的能量是很少的(约为约为19%)。（三）、大气的热状况（三）、大气的热状况 气温气温是指大气的温度。在同一地点，由于地球是指大气的温度。在同一地点，由于地球的自转使太阳辐射强度发生昼夜更替，从而导致的自转使太阳辐射强度发生昼夜更替，从而导致气气温日变化温日变化。一天之中，最低气温出现在。一天之中，最低气温出现在日出前后日出前后，直至直至午后午后2点点 左右达到最高，以后开始逐渐降低。左右达到最高，以后开始逐渐降低。同一地点的气温因

27、地球公转引起的季节变换而发生同一地点的气温因地球公转引起的季节变换而发生气温年变化气温年变化。气温的。气温的年变化年变化通常用多年来各通常用多年来各月平均月平均气温的变化气温的变化来表示。就北半球来说，大陆上最高月来表示。就北半球来说，大陆上最高月平均气温出现在平均气温出现在7月月(海洋上为海洋上为8月月)；大陆上最低气；大陆上最低气温出现在温出现在1月月(海洋上为海洋上为2月月)。一年中最高月平均气。一年中最高月平均气温与最低月平均气温之差反映出一地在一年中气温温与最低月平均气温之差反映出一地在一年中气温变化的幅度，是划分气候类型的重要依据。变化的幅度，是划分气候类型的重要依据。大气运动大气

28、运动的产生及形式取决于气压的作用。一个地方的产生及形式取决于气压的作用。一个地方的气压随高度增加而降低，影响气压随高度变化的原因主的气压随高度增加而降低，影响气压随高度变化的原因主要是该地上空大气柱的高度和密度；要是该地上空大气柱的高度和密度；在水平方向上，由于气温差异也会引起该方向上的大在水平方向上，由于气温差异也会引起该方向上的大气密度的变化，并产生气压的水平变化。由于大气在垂直气密度的变化，并产生气压的水平变化。由于大气在垂直或水平方向上存在气压差，从而产生了或水平方向上存在气压差，从而产生了气压梯度力气压梯度力，它的，它的方向是沿着垂直于等压面方向由高压区指向低压区，其大方向是沿着垂直

29、于等压面方向由高压区指向低压区，其大小为这个方向上单位距离内气压的改变量。气压梯度力可小为这个方向上单位距离内气压的改变量。气压梯度力可分为分为水平气压梯度力水平气压梯度力和和垂直气压梯度力垂直气压梯度力。真正造成大气水。真正造成大气水平运动的力是水平梯度力。此外，运动的大气还会受到平运动的力是水平梯度力。此外，运动的大气还会受到地地转偏向力、惯性离心力转偏向力、惯性离心力及及摩擦力摩擦力的作用的作用。（四）、大气的运动（四）、大气的运动（二）、水圈的循环（二）、水圈的循环二、水二、水 圈圈（一）、水圈的组成（一）、水圈的组成 水圈水圈(hydrosphere)是指由地球表层水体是指由地球表层

30、水体所构成的连续圈层。所构成的连续圈层。水是一切生物生存必不水是一切生物生存必不可少的物质条件，对地球表层环境的形成和可少的物质条件，对地球表层环境的形成和改造起到重要的作用。改造起到重要的作用。自然界的水以自然界的水以气态、气态、固态固态和和液态液态三种形式存在于大气三种形式存在于大气圈、生物圈、海洋与大陆表层之中。地球水体的总质量圈、生物圈、海洋与大陆表层之中。地球水体的总质量1.51018t，体积约体积约1.41018m3，其中，海洋水约占其中，海洋水约占 97.212，大陆表面水约占大陆表面水约占2.167，地下水为地下水为0.619，大气水大气水占占0.001。如果设想将地球表面全部

31、削平，水圈的水体如果设想将地球表面全部削平，水圈的水体足以覆盖整个地球达足以覆盖整个地球达2700多多m厚。按天然水所处的环境不厚。按天然水所处的环境不同可分为：海水、大气水和陆地水同可分为：海水、大气水和陆地水3类。类。（一）水圈的组成（一）水圈的组成海水的基本特性海水的基本特性最主要的盐类：最主要的盐类：氯化钠、碳酸钙、硫酸镁等氯化钠、碳酸钙、硫酸镁等最主要的元素：最主要的元素：氯、钠、镁、钙、硫、钾等氯、钠、镁、钙、硫、钾等盐度：盐度：一千克海水中溶解的全部盐类物质。一千克海水中溶解的全部盐类物质。1、海水、海水2、陆地水、陆地水 （1）地面流水）地面流水 地面流水地面流水是指沿陆地表面

32、流动的水体，其水源是指沿陆地表面流动的水体，其水源主要有主要有大气降水大气降水、冰雪融水冰雪融水、地下水地下水和和湖泊湖泊等。地等。地面流水根据水源补给特点可分为面流水根据水源补给特点可分为常年性流水常年性流水(河流河流)和和暂时性流水暂时性流水(片流、洪流片流、洪流)。（2）地下水）地下水埋藏在地表以下，岩石或堆积物孔隙或埋藏在地表以下，岩石或堆积物孔隙或裂隙中的水。裂隙中的水。地下水可分为：包气带水、潜水、承压地下水可分为：包气带水、潜水、承压水。水。湖泊是湖泊是陆地上较大的集水洼地陆地上较大的集水洼地,全世界湖泊总面全世界湖泊总面积积:27105km2，占陆地面积占陆地面积1.8%泄水湖

33、泄水湖:有出口流泄的湖有出口流泄的湖 不泄水湖不泄水湖:无出口的湖。无出口的湖。淡水湖：淡水湖：含盐量低于含盐量低于0.3 半咸水湖：半咸水湖：含盐量为含盐量为0.324.7 咸水湖：咸水湖：含盐量含盐量1.0 24.7 盐湖：盐湖：含盐量高于含盐量高于24.7。潮湿气候区的泄水湖通常为淡水湖，干旱气候区潮湿气候区的泄水湖通常为淡水湖，干旱气候区的不泄水湖则常为咸水湖。的不泄水湖则常为咸水湖。（3）湖泊与沼泽）湖泊与沼泽 沼泽沼泽是陆地上潮湿积水、喜湿性植物大是陆地上潮湿积水、喜湿性植物大量生长并有泥炭堆积的地方。量生长并有泥炭堆积的地方。沼泽主要分布在沼泽主要分布在湿润气候区湿润气候区，不论

34、热带、，不论热带、温带和寒带都可产生。温带和寒带都可产生。世界上沼泽总面积达世界上沼泽总面积达35105km2，占陆地占陆地面积的面积的2.3。冰川冰川是指由积雪形成的、并能运动的冰体。是指由积雪形成的、并能运动的冰体。它是陆地上以固体形式存在的水。它是陆地上以固体形式存在的水。v冰川主要分布于地球两极及高山地区，覆冰川主要分布于地球两极及高山地区，覆盖陆地面积的盖陆地面积的10，集中了全球集中了全球85的淡水的淡水v据估计，如果全球的冰川融化注入海洋，据估计，如果全球的冰川融化注入海洋，可使全世界海平面上升可使全世界海平面上升66 m。v气候寒冷是冰川形成的必要条件，另外要气候寒冷是冰川形成

35、的必要条件，另外要有丰富降雪量和合适冰雪堆积的场所。有丰富降雪量和合适冰雪堆积的场所。v雪线是指终年积雪区的下部界限。雪线是指终年积雪区的下部界限。（4）冰川）冰川 大气水大气水是指存在于大气圈中的水，它以汽态的形式存是指存在于大气圈中的水，它以汽态的形式存在。在。据估算，大气中水的总量约为据估算，大气中水的总量约为1.31013m3，而绝大多，而绝大多数分布于大气圈的对流层中。常用数分布于大气圈的对流层中。常用湿度湿度来表示大气中的水来表示大气中的水含量。大气的湿度可分为相对湿度和绝对湿度。含量。大气的湿度可分为相对湿度和绝对湿度。相对湿度相对湿度是指空气实际水汽压与当时同温度下饱和水汽压的

36、百分比；是指空气实际水汽压与当时同温度下饱和水汽压的百分比；绝对湿度绝对湿度是指一定量空气中的水汽质量体积之比是指一定量空气中的水汽质量体积之比(g/m3)。相对湿度会随气温而变化，如果当水汽压不变时，气相对湿度会随气温而变化，如果当水汽压不变时，气温升高，饱和水汽压增大，相对湿度会减小；反之，则增温升高，饱和水汽压增大，相对湿度会减小；反之，则增大。所以在一天之内，在清晨相对湿度最高，中午相对湿大。所以在一天之内，在清晨相对湿度最高，中午相对湿度最低。度最低。3、大气水、大气水 水的循环是自然水体运动的最基本特征，它还可分为水的循环是自然水体运动的最基本特征，它还可分为大循环大循环和和小循环

37、小循环。q 海洋表层水体经蒸发作用，一部分水进入大气圈，并海洋表层水体经蒸发作用，一部分水进入大气圈，并运动到陆地的上空，当气温降低时，水蒸汽又凝结成雨、运动到陆地的上空，当气温降低时，水蒸汽又凝结成雨、雪降到陆地。雪降到陆地。q 降落到陆地上的水一部分进入地下成为地下水，另一降落到陆地上的水一部分进入地下成为地下水，另一部分又蒸发回到大气圈，其余部分则以地面流水的形式又部分又蒸发回到大气圈，其余部分则以地面流水的形式又回到海洋。这样水就从海洋到陆地再回到海洋完成一个完回到海洋。这样水就从海洋到陆地再回到海洋完成一个完整的水循环过程，这称为整的水循环过程，这称为水圈的大循环水圈的大循环。q 水

38、圈的小循环是指水圈的小循环是指陆地内部或海洋内部的水循环陆地内部或海洋内部的水循环，当，当然然水圈的小循环还可以进一步划分为更次一级的水循环水圈的小循环还可以进一步划分为更次一级的水循环。（二）、水圈的循环（二）、水圈的循环水循环：水循环：是指在一定的时间内，水作既无起是指在一定的时间内，水作既无起点也无终点的永不停息的水体运动系统。点也无终点的永不停息的水体运动系统。水循环有：水循环有：海洋与大陆间的循环海洋与大陆间的循环地表与地下间的循环地表与地下间的循环生物体与周围空间的循环生物体与周围空间的循环水圈与大气圈间的循环水圈与大气圈间的循环水循环的动力水循环的动力：太阳能、重力太阳能、重力各

39、种水体的替换时间各种水体的替换时间水体替换时水体替换时间水体和水水体和水极地冰川、常年雪盖、地下水极地冰川、常年雪盖、地下水近近10000年年2500年年1600年年世界大洋世界大洋高山冰川高山冰川17年年湖泊湖泊5年年沼泽沼泽1年年土壤水土壤水16日日河水河水8日日大气水大气水几小时几小时生物水生物水（二）、生物圈的组成（二）、生物圈的组成三、生物圈三、生物圈（一）、生物圈的概念（一）、生物圈的概念 生物圈生物圈(biosphere)是指地球表层由生物及其是指地球表层由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层，是地球上所有生命活动的地带所构成的连续圈层，是地球上所有生物及其生存环境的总称。生物

40、及其生存环境的总称。（一）、生物圈的概念（一）、生物圈的概念从地表以下从地表以下3 km到地表以上到地表以上10多多km的高空以及深海的的高空以及深海的海底都属于生物圈的范围，但是生物圈中的海底都属于生物圈的范围，但是生物圈中的90以上的生以上的生物都活动在地表到物都活动在地表到200 m高空以及从水面到水下高空以及从水面到水下200 m的水的水域空间内，所以这部分是生物圈的主体。域空间内，所以这部分是生物圈的主体。生物圈中的生物分布极不平衡，受气候、地形、地质、生物圈中的生物分布极不平衡，受气候、地形、地质、大气环境、水环境等因素的影响，例如，在沙漠、两极地大气环境、水环境等因素的影响，例如

41、，在沙漠、两极地区的生物数量、种类都很少，而在气候炎热、湿润的热带区的生物数量、种类都很少，而在气候炎热、湿润的热带和亚热带地区，不仅生物种类繁多，而且生物量也很大。和亚热带地区，不仅生物种类繁多，而且生物量也很大。构成生物圈的生物种类极其繁多，现今已被发构成生物圈的生物种类极其繁多，现今已被发现和鉴别、定名的就达现和鉴别、定名的就达200200万种万种，其中动物，其中动物150150万种、万种、植物植物5050万种万种。在生物的分类中，最大的一级单位是在生物的分类中，最大的一级单位是界界，其次，其次是是门门，门以下依次是，门以下依次是纲、目、科、属、种纲、目、科、属、种。其中，。其中，种是生

42、物分类的基本单位，是生物发展过程中在一种是生物分类的基本单位，是生物发展过程中在一定阶段客观存在的生物类别。定阶段客观存在的生物类别。目前对种的定义是具有共同的起源、相同的形目前对种的定义是具有共同的起源、相同的形态特征、能相互交配繁殖后代的一类生物群体。态特征、能相互交配繁殖后代的一类生物群体。（二）、生物圈的组成（二）、生物圈的组成 生物按其性状特征可分为生物按其性状特征可分为四类四类，即，即原核生原核生物界、真菌界、植物界和动物界物界、真菌界、植物界和动物界；依据与营养物之间的关系，可分为依据与营养物之间的关系，可分为自养生自养生物与异养生物物与异养生物。植物是依靠光合作用制造食。植物是

43、依靠光合作用制造食物，不需要运动器官，称为自养生物。而动物，不需要运动器官，称为自养生物。而动物是吞食者，以植物或猎物为食，它们需要物是吞食者，以植物或猎物为食，它们需要通过运动寻找并大量消耗食物，称为异养生通过运动寻找并大量消耗食物，称为异养生物。物。（1）原核生物界：）原核生物界：没有细胞核生物，没有细胞核生物，4千余种，单千余种，单细胞生物，细胞生物，5万种以上。万种以上。（2）真菌界：）真菌界：真核细胞生物，没有叶绿素，真核细胞生物，没有叶绿素，8万多万多种。种。（3）植物界：）植物界：多细胞生物，有叶绿素，多细胞生物，有叶绿素，27万种以万种以上。上。（4）动物界：）动物界：多细胞生物，多细胞生物，150万种以上。万种以上。