1、自然地理学复习资料 绪论 一、地理学 地理学：是研究地理环境的科学，即只研究地球表层这一部分人类环境。实际指海陆表面上下具有一定厚度的范围，而不包括地球内部和高空的地球表层， 地理环境分为自然环境、经济环境、社会文化环境。 自然环境由地球表层中无机的有机的、静态和动态的各自然界各种物质和能量组成，具有地理特征并受自然规律控制。包括：天然环境或原生自然环境，人为环境或次生自然环境。经济环境：是指自然条件和自然资源经人类利用改造后形成的生产力地域综合体。 社会文化环境包括人口、社会、国家、民族、民俗、语言、文化 等地域分布特征和组成结构，还涉及各种人群对周围事物的心里感应和相应的社会行为。 上述三
2、种地理环境在空间上相互重叠，相互联系，从而构成统一的地理环境。 根据地理学研究对象和分科，地理学分为：研究整个地理环境综合特征，成为综合地理学；分别研究自然地理环境，经济环境和社会文化环境的综合自然地理学，综合经济地理学，综合人文地理学；分别研究上述三种环境中个要素的学科统称部门地理学，如部门自然地理学。 地理学三分法：自然地理学，经济地理学，人文地理学；三层次：统一地理学，综合地理学，北面地理学。；三重性：理论地理学研究 ，应用地理学研究，区域地理学研究。 二、自然地理学研究对象 自然地理学研究对象包括 天然的和人文的自然地理环境，它具有一定是结构，分布于地球表层并构成一个地理圈。 三、自然
3、地理学分科 四、自然地理学的任务 包括：研究各种自然地理要素 的特征、形成机制和发展规律；研究个要素之间的相互关系，彼此之间物质循环和能量转化的动态过程，从整体上阐明其变化发展规律； 研究自然地理环境的空间分异规律，进行自然地理分区和土地类型划分，阐明各级自然区和个土地类型的特征和开发利用方向；参与自然条件和自然资源的评价；研究认为环境的变化特 点、发展动向和存在问题，寻求合理利用和改造途径及整治方法。 五、自然地理学与其他学科的关系 作为地理学你看分科的自然地理学与地理学其他分科有密切关系。其他地理学与其他地学学科和生物科学也有密切关系。自然地理学通过部门自然地理学与其他地学学科或生物科学处
4、于紧密联系之中。 第一章 地球 一、 天文单位：地球和太阳的平均距离作为长度单位。 太阳系 8 大行星按物理性质分为 2 类：水星、金星，地球和火星，体积小而平均密度大，自传速度慢，卫星数少，称为类地行星；木星、土星、天王星和海王星，体积大，平均密度小，自传速度快，卫星多，称 为类木行星。 太阳系行星及卫星的共同点：所以行星轨道偏心率很小，几乎都接近圆形；各行星轨道都近似地位于一个平面上，对地球轨道即黄道面的倾斜也不大；所有行星都自西向东绕太阳公转；除金星和天王星外，其他行星自传方向也是自西向东；除天王星外，其余行星的赤道面对轨道的倾斜都比较小； 绝大多数卫星轨道都近圆形，且公转方向与母星公转
5、方向相同。 月心连续 2 次通过地心与日心连线的世界称为塑望月，时间是 19d12h44min3s，月心连续 2次到达同一恒星方向为 27d7h43min11.4s，叫做恒星月。月心连续 2 次通过黄道与白 道交点之一需 27d5h0min35.8s，称为交点月。月球在绕地球公转的时候以一个恒星月为周期还绕月轴自转。 二、地球在天体中的位置 P18 三、地球形状：地球是一个赤道突出、两极扁平的椭球体。大地测量中的地球形状是指一种以平均海平面表示的平滑封闭曲面，即大地水准面。 四、地球自转的意义： 地球自转绝大昼夜更替，并使地表各种各种过程具有昼夜更替；地球自转使所有在北半球的水平运动向右偏转，
6、在南半球则向左偏转；地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时；月球和太阳的引力使地球发生单形性变，在洋面上则表现为潮汐 ；地球的整体自转运动痛它的局部运动如地壳运动、海水运动、大气运动等，都有密切关系。此外，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海面上升，而中高纬区海面则相应下降。 科里奥利即地转偏向力： D=2VwsinY V 指运动物体的速度； W 为地球自转角速度； Y 为运动物体所在纬度。 公转：地球按照一定轨道绕太阳运动称为公转，周期为一年。地球连续两次通过太阳与另一恒星连线与地球轨道的交点所需时间称为一个恒星年。而连续两次通过春分点的世界称为一个回归年
7、。 太阳高度角：太阳光线与地平面间的夹角。 春分 日： 3 月 20 或 21 日；秋分日： 9 月 22 或 23 日；夏至日： 6 月 21 或 22 日；冬至日：12 月 22 或 23 日。 岁差：当地球自转轴旋进时，春分点西移，故地球公转不到一周即可两次经过春分点。 章动：月球每月两次通过地球赤道面，这就在地轴旋进的平均位置上附加了一个短周期摆动，使地球自转轴在空间扫过的轨迹成为荷叶边形的锥面，而不是一般的圆锥面。附加在圆上的这种短周期摆动叫做章动。 极移：由于地球质量分布不均，真正极点的位置经常发生变化，因此自转轴又将绕新极点旋转，这种现象叫极移。形状轴和地面的交点是真正的极点。
8、五、 地理坐标 纬度：地球南北极连线就是地球自转的轴线，即地轴，地轴的中点叫地心。所有与地轴垂直的面，都和地表相交成圆，就是纬线。所有纬线相互平行。 L=111.2*cosY(km) L-不同纬度上经度 1的弧长。 经线：所有通过地轴的平面，都和地球表面相交成为圆，这就是经线圈。一条经线只是半个圆弧。 生物圈：指地球生物及其分布 范围所构成的一个极其特殊、又极其重要的圈层。 世界大洋：连续广阔水体。是海洋的主体。陆地：被海洋所环绕，并突出于海洋面以上的部分。大陆是陆地的主体。岛屿是陆地的组成部分。 六、简述泛对 称现象 P38 岛屿分类：大陆岛和海洋岛。海洋岛分为火山岛、珊瑚岛、 七、地球表面
9、基本特征：太阳辐射集中分布于地表，太阳能转化也主要发生在地表；固态、液态、气态物质同时并存于地表，三相物质相接触形成各种界面，在界面上三相物质相互渗透，相互转化，形成多种多样的胶体物质和液态系统；地表具有其特有的、由其本身发展形成的物质和现象；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；地球表面存在着复杂的内部分异；地球表面是人类社会发生、发展的环境。 第二章 地壳 地壳：指地球硬表面一下到莫霍面之间由各类岩石构 成的壳层，在大陆上平均厚度为 35KM，在大洋下平均厚度 5KM。地壳由沉积壳、花冈质壳层与玄武质壳层。 矿物：单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定物理
10、化学性质的化合物，是构成岩石的基本单元。 成矿方式：气体升华、液体或熔融体直接结晶、胶体凝固及固体再结晶。 矿物的力学性质：硬度、解理、断口、弹性等 解理：指矿物收到外力作用沿一定结晶方向分裂为解理面的能力。 岩石：造岩矿物按一定的结构集合而成的地质体。按成因可分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩。 岩浆岩分为超基性岩 SO260%。 岩浆岩的构造：块状构造，斑杂构造。流纹构造、气孔构造、杏仁状构造。 沉积物分类：碎屑沉积物，化学沉积物，有机沉积物。沉积岩具有碎屑结构和非碎屑结构之分。 变质作用：固态原岩因温度、压力机化学活动性流体作用而导致矿物成分、化学结构与构造的变化，统称为变质作用。控制变质作用
11、的三个主要因素：温度、压力与化学活动性流体。 构造运动：主要是地球内动力引起的地壳机械运动。特点：普遍性、永恒性、方向性、非均速性，幅度与规模差异。 构造运动的基本方式：水平运动，垂直运动。 沉积岩岩相分为海 相、陆相和过度相。 沉积建造：彼此有共生关系的地层或岩相的组合，或岩性大致相同的沉积物组合。基本建造类型：地槽型建造，地台型建造，过度型建造。 地层接触关系：整合，假整合，不整合，侵入接触和侵入体的沉积接触。 整合 指相邻新老地层产状一致且相互平行，时代连续，没有沉积间断。假整合 又称平行不整合，指两相邻地层产状平行但不连续。不整合 又称角度不整合，指上下地层产状既不一致，时代也不连续，
12、期间有地层缺失。 地质构造：指岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位。一起地质构造的力有：压应力、张应力和扭应力。分别 形成压性、张性与扭性构造。主要水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂构造。 水平岩层虽经垂直运动而未发生褶皱，仍保持水平或近似水平产状者，称为水平构造。 岩层经构造变动后层面与水平面形成夹角时即为倾斜构造。其产状与走向倾向和倾角三要素来确定。岩层在侧向压应力作用下发生弯曲的现象称为褶皱。断裂构造 岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂，是岩石连续性遭到破坏的现象称为断裂。 上盘相对下降的断层是正断层，上盘相对上升的是逆断层。两盘岩断面某一点发生旋转的是逆转断层或枢纽断层。正断层
13、与逆断层相间分布时上升盘形成地垒， 下降盘相处地堑。 第三节 大地构造学说 一、 板块构造学说。古磁极移动轨道既是复古原大陆的证据也是大陆漂移的证据。 简述海底扩张学说 P63 其要点如下：年速度为 1cm 至数厘米的地幔物质对流是地壳运动的主要动力；对流发生在岩石圈下厚达数百千米、强度很小的软流圈内，对流产生的拽力并不作用于地壳地步，而是作用于 70100km 深的岩石层底部；海底为对流循环顶端；对流形态决定于地球内部结构而与大陆位置无关。大陆只是随硅镁层漂移；海底及其沉积物在对流汇聚区下沉，一部分受挤压变质而与大陆熔接，另一部分则沉入软流圈；海底年龄仅 有 2 亿 3 亿年，整个海底 3
14、亿到 4 亿年即可更新一次；地球体积基本恒定，海洋盆地面积也基本不变。 板块构造学说：把海底扩张学说、大陆漂移、地震与火山活动等地质现象纳入一个统一的理论体系之中，用统一的动力学模式解释全球构造运动过程及其相互关系式海底扩张学说的具体引申。板块的相互作用是大地构造活动的基本原因。大陆边缘并不是板块的边界，海岭、岛弧和大断裂才是板块边界所在。 板块边界的基本类型：扩张或增生型边界，俯冲或汇聚型边界，地转断层或次生型边界。 槽台说与地洼说 P68 地盾：沉积盖层被剥蚀而露出古老的褶皱基底时称 为地盾。 地质力学学说；基本观点为：全球地质构造的展布并非杂乱无章，而是具有一定的方向和方位。在地壳云顶的
15、一定动力方式的作用下，必将形成相应形式的构造应力场与构造体系。 该构造体系指许多不同形态、不同性质、不同等级和不同次序，但具有成生联系的各项结构要素所组成的构造带以及它们之间所夹的岩块或地块组合而成的整体。该学说构造体系有三种，分别为：维向构造体系、经向构造体系和扭动构造体系，并认为地球自转及其角速度的变化所引起的地壳水平运动史对东地壳构造变动的主导因素。 、 第四节 火山与地震 一、 火山。 岩浆喷出地表是地球 内部物质与能量的一种快速猛烈的释放形式，称为火山喷发。 火山喷发类型有两类：一是裂隙式喷发，二是中心式或管状喷发 分为夏威夷式或宁静式和中间型。 地震：当地球聚集的应力超过岩层或岩体
16、所能承受的限度时，地壳发生断裂、错动，急剧地释放积聚的能量，并以弹性波的形式向四周传播，引起地表的震动叫地震。 主要地震带：换太平洋地震活动带或称环太平洋震环 。地中海 喜马拉雅带；大洋中脊带；东非裂谷带。 第五节 地壳演变 地质年代有相对年代和绝对年代。相对年代法又称古生物地层法：依据地层下老上新的沉积顺序，地层剖面中的整合 与不整合关系，标准古生物化石与生物群体进行对比，确定某个地层或事件的相对年代的方法。 第二章 大气圈与气候系统 第三章 大气圈与气候系统 大气：连续包围地球的气态物质成为大气。、 干洁空气：通常把除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体称为干洁空气，简称干空气。 气压：定
17、义从观测高度到大气上界单位面积（横截面积 1 平方厘米 ）垂直空气柱的质量为大气压强。 水平气压场：根据各地同一时刻的海平面气压值，在地图上用等压线绘出高低气压分布区域，就是水平气压场。 大气分层：按照分子组成，大气可分为两层，即均质层和非均质层。在气象学中，通常按 照纬度和运动情况将大气圈分为五层。 分为对流层、平流层，中间层，暖层，散逸层。 P89 对流层是大气的最底层，以空气垂直运动旺盛为典型特点。 大气辐射强度：表示太阳辐射能强弱的物理量，即单位时间内垂直投射在单位面积上的太阳辐射能。 太阳常数：在日地平均距离 D=1.496 亿 KM 上，大气顶届垂直于太阳光线的单位面积上每分钟接受
18、的太阳辐射称为太阳常数 So。反照率：反照部分占辐射量的百分比。 太阳获得能量的具体结构：对太阳辐射的直接吸收；对地面辐射的吸收；潜热输送；感热输送。大气辐射：大气获得热能后依据本身温度向外辐射， 称为大气辐射。辐射平衡或辐射差额：在某一时段内物体能量收支的差值。 全球气温水平分布特点：等温线分布的总趋势大致与纬圈平行；同纬度夏季海面气温低于陆面，冬季海面气温高于陆地，等温线发生弯曲； 洋流对 海面气温的分布有很大影响；近赤道地区有一个高温带，月平均温度冬、夏季均高于 24 度，称为热赤道；南半球无论冬夏，最低气温 都出现在南极；北半球最低温度夏季出现在极地，冬季出现在高纬大陆。 气温垂直递减
19、率，简称气温直减率：气温随高度变化的情况用单位高度 *（通常取 100 米）气温变化值表示，即 /100m。 第二节 大气水分 和降水 水汽压：大气中水汽所产生的那部分压力叫水汽压。，用百帕表示。露点：湿空气等压降温达到饱和的温度就是露点温度 To,简称露点。大气中水汽凝结条件：水汽达到饱和或过饱和，有凝结核。 大气降温过程：绝热冷却。辐射冷却。平流冷却。混合冷却。 凝结核的作用：一是对水汽的吸附作用，二是是形成的滴粒比单纯由水分子聚集而成的滴粒大得多，使之处于潮湿环境中，有利于水汽继续凝结。雾凇：是一种白色固体凝结物，由过冷雾滴附着于地面物体或树枝迅速冻结而成，俗称树挂，多出现于寒冷而适度高
20、的天气条件下。雨凇：是形成在地面或物体迎风 面上的、透明或毛玻璃状的紧密冰层，俗称冰凌。雾：是漂浮在近地面层的乳白色微小水滴或冰晶。 雾的种类：辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾、锋面雾。云：是高空水汽凝结现象。 冰晶效应：当水滴和冰晶共存时，在温度相同条件下，由于冰面饱和水汽压小于水面饱和水汽压，水滴将不断蒸发变小，而冰晶则不断凝华增大，这种过程成为冰晶效应。 云滴冲并增长：运抵大小不同，相应具有不同的运动速度。云滴下降时，个体大的降落快，个体小的降落慢，于是大运抵将“追上“小云滴，碰撞合并成为更大的云滴。 降水类型：对流雨 暖季空气湿度大，近地面气层 强烈受热引起对流而形成的降水成为对流雨。多
21、以暴雨形式出现，并伴有雷电现象，故又称热雷雨；地形雨 暖湿空气前进途中遇到较高山地阻碍而被迫抬升，绝热冷却，在达到凝结高度时便产生降水；锋面（气旋）雨 两种物理性质不同的气团相遇，暖湿空气循交界面滑升，绝热冷却，达到凝结高度时便产生云雨。其特点为雨区广。持续时间长。在温度占有主要地位；台风雨 台风时产生在热带海洋上的一种空气漩涡。台风中大量暖湿空气上升可产生强度极大的降水。 降水强度：单位时间内的降水量叫降水强度。降水量是指降落在地面的雨、雪、雹等，未经蒸发、 渗透流失而积聚在水平面上的水层厚度 mm。 湿润系数：某地区降水量 P 与蒸发量 E 的对比关系，用 K 表示，即 K=P/E。 第三
22、节 大气运动和天气系统 作用于空气的力：水平气压梯度力、地转偏向力。地面摩擦力。 地转风：系指自由大气中空气做等速、直线水平运动。地转风与水平气压场之间存在着一定的关系，即白贝罗风压定律 在北半球背风而立，高压在右，低压在左；相反，在南半球背风而立，低压在右，高压在左。 梯度风：自由大气中的空气做曲线运动史，作用于空气的气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力达到平衡时的风成为梯度风。由水平温度 梯度引起的上下层风的向量差成为热成风，用VT 表示。 埃克曼螺线：在气压梯度力不随高度变化的情况下，离地面俞远风速越大，风向于等压线的交角越小。把北半球摩擦层中不同高度上风的向量投影到同一水平面上，可以得到
23、一条风向、风速随高度变化的螺旋曲线，叫埃克曼螺线。高度很小时，风速随高度增加很快，但风向改变不大；高度很大时，风速增加很慢，但风向显著向右偏转，最终趋于地转风。 大气环流：是指大范围内具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象。由海陆热力差异形成于陆地上的冷高压和热低压主要限于低空，且具有季节性，称为半永久性 气压系统。而海洋上的高压和低压系统，虽然地理位置、范围强度随季节变化，但它们作为纬度气压带终年存在，称为永久性气压系统。 、 行星风系：不考虑海陆和地形的影响，地面盛行风的全球性形式。信风；一种可以预期在一定季节海上盛行的风系称为信风，又称贸易风。信风向纬度低、温度高的地带吹送，属性干燥。
24、P126。 季风：大陆和海洋间的广大地区，以一年为周期、随季节变化而方向相反的风系。夏季由海洋吹向大陆，称为夏季风，冬季由大陆吹向海洋，称为冬季风。 局地环流：由局部环境如地形起伏、地表受热不均等引起的小范围气流。包括海 陆风，山谷风和焚风。 海陆风 滨海地区白天从海洋吹响陆地；晚间由陆地吹向海洋，这就是海陆风环流。山谷风 当大范围水平气压场较弱时，山区白天地面从谷底吹向山坡；晚间地面风由山坡吹向谷地，这就是山谷风环流。焚风 气流受山地阻挡被迫抬升，迎风坡空气上升冷却，起初按干绝热直减率降温 1 /100m，当空气湿度达到饱和状态时，水汽凝结，气温按湿绝热直减率降低 0.50.6 /100m，
25、大部分水分在迎风坡降落。气流越过山后顺坡下沉，基本按干绝热直减率增温，以致背风坡气温比迎风坡同高度气温高，从而形成相对干热的风，这就 是焚风。 天气系统：大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统统称为天气系统。 气团：是指在广大区域内水平方向上温度、湿度、垂直稳定度等物理属性较均匀的大块空气团。 锋：温度或密度差异很大的两耳光气团相遇形成的狭窄过渡区域，又称锋面。 P135 气旋是由锋面上或不同密度空气分界面上发生波动形成的，占有三度空间，中心气压比四周低的水平空气涡 旋。热带气旋：是形成于热带海洋上的一种具有暖心结构气旋性涡旋。反 气旋：是占有三度空间的，中心气压比四周高的大型空气涡旋。 气流
26、运动有中心向四周旋转，旋转方向在北半球为顺时针，南 半球为反时针。根据温压结构可分为冷性反气旋（冷高压）和暖性反气旋（暖高压）。根据生成地区可分为基地反气旋、温带反气旋、副热带反气旋等。反气旋范围内没有锋面，中心多出现下沉气流，故天气晴好。反气旋水平尺度比气旋大。 第四节 气候形成 气候是在某以地球多年间大气的一般状态及其变化特征。它反映平均情况，也反映极端情况，是各种天气现象的多年综合。日照，气温，湿度，降水量，气压，风等式气象要素。气象要素 用以便是一段时间的平均状态，就成为气候要素。天气过程称为快过程，气候过程称为慢过程。天气在更大程度上由初始条件决定， 而气候则更多地由边界条件决定。气
27、候的范畴远比天气的概念广泛，天气通常只对流层的大气物理状况，并不包括高层大气。 据空间尺度，气候可分为全球气候，区域气候和小气候等。气候的景点概念是，研究大气过程的平均状态。 地球气候系指包括大气，海洋（水圈），冰冻圈（低温层），岩石圈和生物圈在内的整个气候系统物理状态的统计特征。包括其平均值、机制、各阶矩和个气候变量的联合概率分布。 气候系统包括各种气候及其变化的特性和过程。完整的气候系统一般由大气圈，海洋，冰冻圈，路面（岩石圈）和生物圈组成。 P142 简述气候的形成 ： 气候是负责的自然地理现象之一。气候系统的组成，气候的地带性和非地带性分异，都表明它具有自然地理特性。气候还随时间发生变
28、化，不同地区，不同时间之所以有气候差异是多种原因综合作用的结果。在气候形成中起主要作用的是大气辐射，大气环流和地表性质。（ 1）气候形成的辐射因子。太阳辐射式气候系统的能量，又是一切大气物理过程及现象形成的基本动力，在气候形成中起主导作用。不同地区的气候差异及气候季节交替，主要是由太阳辐射能在地球表面分布不均及其变化差异引起的。而太阳辐射的时空分布受地理纬度制约，因而气候形成的辐射因子是一种 纬度因素。 A,地球辐射平衡温度，地球具有适合生命繁衍的理想条件。 B,地球上的天文气候。地球表面因辐射平衡温度随纬度和季节的分布形成假想的简单气候模式称为天文气候。太阳天文辐射量的大小主要决定于日地距离
29、、太阳高度和日照时间。 （ 2）气候形成的环流因子。地表太阳辐射能量分布不均引起的大气环流是热量和水分的转移者，也是气团形成的基本原因。它促使不同性质气团发生移动，而气团的水平交换是不同地区气候形成及其变化的重要方式。因此在不同纬度的不同环流形势下形成的气候类型也不相同。 A,大气环流缓和温差，调节海陆间热量。 B,大 气环流还与海温异常有关，典型的例子就是厄尔尼诺现象。 （ 3）气候形成的地理因子。地理因子通过对辐射因子与环流因子的影响而作用于气候。气候现象结合所在地理环境出现。地理环境是的地球气候具有纬度地带性，又具有非地带性。 A,海陆分布对气候的影响。海陆的物理性质不同，对太阳辐射能的
30、吸收与反射，热能内部交换，热容量大小以及地 气和海 气热量交换的形式都有显著差异，致使同纬度、同季节海洋和大陆的增温与冷却显著不同，海上和陆上的气温差异明显。 B,洋流对气候的影响。洋流是大洋中任一持续不断并主要呈水平流动的海水。洋流的热 量输送对大陆东西岸的气温差异起着很大作用。，冷暖洋流对所经之地的降水有很大影响。 C,地形对气候的影响。地形对温度的影响主要表现在气温随着海拔升高而降低。地形对降水也有显著影响。迎风坡降水量显著高于背风坡。 太阳辐射总量有雨纬线圈平行，呈带状分布的特点，这是气候带形成的主要原因。气候带划分见图 P146。 厄尔尼诺现象：秘鲁、厄瓜多尔沿岸受冷洋流影响，本为冷
31、水上翻区（或称涌升区），宜于藻类和鳀鱼繁殖，并吸引大量以鳀鱼为食的鸟类在此栖息。但有的年份由于赤道以南的东南信风突然减弱，太平洋赤道暖流以 50 100m/s 的速度向东南扩张，代替秘鲁冷洋流 ，使这一地区的海水温度比常年高出几度，冷水上翻不能达到表层，结果造成只适应冷水域生存的鱼类，藻类大量死亡。其特点是具有突发性，无明显规律。 南方涛动：是指 热带太平洋与热带印度洋之间气压变化呈反相关的震荡现象。为使这种现象定量化，沃克定义了以个南方涛动系数（ SOI），由东西太平洋气压值之差算出。涛动越强表示高压的气压越高，低压的气压越低，东西太平洋指气压差值大于正常值，则 SOI 为正。相反，涛动弱时
32、差值小于正常值，则 SOI 为负。 SOI 由高值下降到最低值时，厄尔尼诺达到鼎 盛。厄尔尼诺 -南方涛动事件的内在联系，是全球海气相互作用的强烈信号，所以人们合称为 ENSO. 气候变化原因：包括外部因子和内部因子。下垫面和环绕地球的太空称为外部因素，又称气候强迫项。内部因子是指系统内个组成部分的 物理状态，它们之间有复杂的反馈作用。外部因子和内部因子可相互转化。在气候数值模式中，内部因子是变量，外部因子则作为参数出现。（ 1）天文学方面的原因。包括太阳辐射强度的变化，太阳活动的周期变化和日地相对位置变化。日地相对位置变化一般称为地球轨道要素变化。（ 2）地文学方面的原因。其中以地极移动（纬
33、度 变化）、大陆漂移、造山运动和火山活动影响最大。 （ 3）人类活动对气候的影响。人类活动对气候的影响规模与人口有关。最初，主要表现为改变地貌，影响下垫面的粗糙度，反照率和水平衡，从而引起局地气候变化。工业革命后，人类活动对气候的影响日益广泛和深化。城市排放的大量废气和余热也大大改变了城市的热状况，因而形成独特的城市气候。同时，城市作为大气污染源和热污染源，正影响全球气候。 地球表面在地质时代经历了一系列准周期性变化，即造山运动，增强了大气垂直方向上的扰动强度，降水增加，冰期滞后于造山运动即降水丰期。海陆分布对气候 变化也有很多影响，尤其是海峡的封闭可使洋流改向。 火山活动频繁期总是对应冰期，
34、火山沉寂期对应暖期。强火山爆发往往激发或促进厄尔尼诺发展。 未来气候的可能变化：目前正处于第四纪大冰期中的一个相对温暖的副间冰期后期。部分学者认为未来会变冷；另一部分学者认为将要变暖。（一）变冷说。冰冷说认为，到 20世纪 40 年代位置，气候变暖已结束，并倒转为全球变冷。其主要依据是自 20 世纪 40 年代中期开始，特别是 60 年代以来，北极和近北极高纬地区气候明显变冷。 60 年代北大西洋冰冻范围扩大，形成了欧洲、美洲、亚洲广大地球吧数十年未 曾出现过的严寒。气候变冷趋势在气候要素值上也有反映。 20 世纪 60 年代以来，北半球纬度愈高处降温愈迅速，幅度也愈大。有人认为， 60 年代
35、以来的气候变冷时“小冰期”打来的前兆，或者说已经进入小冰期的第四个冷期。但实际情况是 70 年代中期后北半球气温又迅速回升， 80 年代上升尤其迅速，以至 1988 年到了近百年最暖温度。（二）变暖说。变暖说认为地球目前正进入一个“超间冰期”，即更温暖的时期，地球的平均气温将逐渐增加，以致高纬度海冰和积雪融化，造成海平面上升。其主要依据是，人类活动影响气候的范围和程度正在扩大和日趋严重。 温 室气体进入大气层中，“温室效应”家具使近地层空气增温。除温室气体外，人工热的影响也很显著。如果 21 世纪温室气体排放速率不低于现在的水平，将导致气候进一步变暖，某些变化会比 20 世纪更显著。 第四章
36、海洋和陆地水 水圈中的水包括：存在于各种矿物中的化合水、结合水以及岩石圈深部封存的水分，海洋、河流、湖泊、地下水、大气水分和冰雪共同组成构成地球的水圈。 定义水的总量： 1970 年国际水文学会 UNICEF 认为地球上水的总体积接近 15 亿 3，并且把各部分水量在地球表面上的平均深度 ，定义为它们的当量深度。 从海洋形成到现在， 大洋体积不断增加，大洋 面积不断减小，大洋深度增加。现在每年仍有 660 3 溢出进入地表，同时，陨石和宇宙尘每年还给地球带来约 1.5 3 的水。 水循环与水量平衡 1， 水循环：地球上的水从来不是静止不动的，而是不断通过运动和相变从一个地圈转入另一个地圈，或从
37、一种空间转向另一种空间。水循环是一个复杂的过程，但蒸发无疑是其初始的、最重要的环节。海陆表面的水分因太阳辐射而蒸发进入大气。在适宜条件下水汽凝结发生降水。其中大部分直接降落在海洋中，形成海洋水分与大气间的内循环；另一部分水汽被输送到陆地上空以雨雪形式降落到地面 。降落到地面后又出现三种情况：一是通过蒸发和蒸腾返回大气；二是渗入地下形成土壤水、潜水及地表径流量，后者即是水分的海陆循环；三是内流区径流不能诸如海洋，水分通过河面和内陆尾闾胡 面蒸发再次进入大气圈。 各种形式的水灾循环中以不同周期自然更新。水的赋存形式不同，更新周期差别也很悬殊。如深层地下水更新周期为 1400 年，而大气水只要 8-
38、9 天。水循环使各种自然地理过程得以延续，也使人类赖以生存的水资源不断得到更新从而永续利用。因此，物理对自然界还是对人类社会都具有非同寻常的意义。 2， 水量平衡时水循环的数量表 示。依据质量守恒定律，全球任一区域水量都应保持收支平衡。降水、蒸发和径流是水循环的三个重要环节，降水量、蒸发量和径流量则是水量平衡的三个重要因素。因此全球水量平衡方式写成： PC+PO=EC+EO.式中： PC 为大陆降水量； PO 为海洋降水量； EC 大陆蒸发量； EO 海洋蒸发量 。方程式表明，全球降水量等于全球蒸发量。年平均大洋淡水平衡方程式为： P+R-E=0 或 P+R=E，即大洋年降水量 P 加入海径流
39、量 R 等于大洋年蒸发量 E 这个方程式告诉我们，人为地大规模减少如海径流量，可能破坏淡水平衡。地表径流如海是全球水量平衡的重要 环节，而不是淡水资源的浪费。 从全球水量平衡中可以看出：海陆降水量之和等于海陆蒸发量之和，说明全球水量保持平衡，基本上长期不变； 海洋蒸发量提供了海洋降水的 85%和陆地降水的 89%，海洋是大气水分和陆地水的主要来源；大陆气团对陆地降水作用远不及海洋气团的作用；海洋蒸发量大于降水量，陆地蒸发量小于降水量。海洋和陆地水最后通过径流达到平衡。地表入海径流是维持海洋水分平衡的决定性条件。我国内流区水量平衡水平低于外流区。无论在海洋上还是在陆地上，不同纬度的降水量和蒸发量
40、都有差异。图 4-2， P179。 0-10 N 一 带水分过剩。想但于副热带高压区的南纬和北纬 10-40间蒸发量超过降水量，而南半球比被半球更显得水分不足。南北纬 40-90间降水量超过蒸发量，出现水分“过剩”，南半球更加突出。两极地区降水量和蒸发量都较少。这里的“过剩”，只是表示水量平衡水平高，而不是意味着有任何水的累积。水分不足的纬度区域。也不会出现负平衡，只不过收支都少而已。 第二节 海洋起源于海水的物理化学性质 地球表面连续的广阔水体称为世界大洋。洋的主体是指远离大陆，面积广阔，深度大，较少受到大陆影响，具有独立的洋流系统和潮汐系统，物理化学性质 比较稳定的水域。 海及其分类：大洋
41、的边缘因为接近或伸入陆地而或多或少与大洋主体相分离的部分称为海。海从属于洋，或者说是洋的组成部分。海的面积和深度均小于洋，河水的注入使海洋的许多重要特征，如海水的物理化学性质、生物发育状况等均有别于洋；此外，海基本上没有自己独立的洋流系统和潮汐系统，也不具有洋那样明显的垂直分层。 根据海与大洋的分离状况和其他地理标志，可把还分为以下几种类型： (1)内海：或称地中海。四面几乎完全被陆地包围，只有一个或多个海峡与洋或邻海相通。它位于一个大陆内部或两个大陆之间。如地中海、红海、波 罗的海、黑海、渤海等。（ 2）边缘海：位于大陆边缘，以半岛或岛屿与大洋或邻海相分隔，但直接受外海洋流和潮汐的影响。如白
42、令海、黄海、东海和南海等。（ 3）外海。位于大陆边缘，但与洋有广阔联系的海，如阿拉伯海、巴伦支海等。（ 4）岛间海。大洋中由一系列岛屿环绕所形成的水域，如爪哇海、苏拉威西海等。 四、海水的组成。 1， 海水的化学组成：海水中已发现天然元素约 80 种，但其含量差别很大。通常把每升海水中含 100mg 以上的元素，叫常量元素；不足 100mg 的叫微量元素。海水中的溶解气体主要是氧和二氧化碳。在海水上层的 光亮带，这种气体接近饱和。由于表层与深层海水经常发生混合，深海中也含有一定数量的溶解气体，这是底栖生物能生存的原因之一。 2，海水的盐度和氯度 海水盐度是指海水中全部溶解固体与海水质量之比，通
43、常以每千克海水中所含克数表示。每千克海水中所含氯的克数，称为海水的氯度 。标准海水的氯度为 19.381%。知道了氯度，可按克努森公式计算盐度：盐度 =0.03+1.805*氯度。近年来，国际上多采用 S =1.8065CI，精确度更高。大洋盐度一般在 33 到 37 之间，因受降水量、蒸发和入海经历的影响而发生区域变化。以 P 代表降 水量， E 表示蒸发量，可依据下列经验公式计算某一地的海面盐度： 盐度 =34.6+0.0175（ E-P） 五、海水的温度、密度和透明度 1，海水温度。海水温度决定于其热量收支状况。海水温度有明显的季节变化和日变化。水温季节变化主要取决于太阳辐射的季节变化，
44、季风和洋流也有一定影响。最高水温出现在在赤道以北，称为热赤道，水温从热赤道向两极递减；由于陆地集中于北半球，故北半球海水等温线分布不规则，而南半球等温线近似平行于纬线。同时北半球水温略高于南半球同纬度水温。 2，密度。单位体积中的海水质量就是海水的密度，单位是 g/cm3。海水密度值约为1.002-1.028。它是温度、盐度和压力的函数。温度升高时密度减小，盐度增加时密度增大。纯水密度在 4时最大，海水最大密度的温度则随盐度增加而降低。结冰温度也随盐度增加而降低，但比较缓和。 3，颜色与透明度。射入海水的光线被吸收和散射后只剩下蓝光，所以海水呈现蓝色。沿岸海水多呈绿、黄河棕色。部分原因是由于生
45、物丰富和河水带来泥沙所致。 海水透明度以直径 30cm 的白圆盘投入水中的可见深度表示。一般愈近大陆透明度愈低，愈近大洋中部透明度越高。 第三节 海水运动 一， 潮流 与潮汐。 1， 潮汐：由月球 和太阳的引力引起的海面周期性升降现象。海面升高，海水涌上海岸，称为涨潮。海水下降，海水从岸上后退，称为落潮。涨潮时海水面最高处称为高潮，落潮时海水面最低处称为低潮。高潮与低潮的高差即是潮差。潮差最大时叫大潮，潮差最小时称小潮。朝向月球和太阳一面形成的潮汐称为顺潮，背向月球和太阳的一面的潮汐称为对潮。 潮汐的周期变化可分为半日潮、混合潮河全日潮、半日潮一天有两次高潮和低潮，相邻两次高潮或低潮的潮位和涨
46、、落潮时间相差不多；混合潮一天虽有两次高潮和低潮，但潮位和涨、落潮时间有很大差别；全日潮是大多数日期一天有一 次高潮和低潮。 2，潮流。海水受月球和太阳的引力而发生潮位升降的同时，还发生周期性的流动，这就是潮流。潮流也分半日潮流，混合潮流和全日潮流三种。在外海和开阔海区潮流流向在半日或一日内旋转 360的叫做回转流。近岸海峡和海湾潮流因受地形限制，流向主要在两个相反方向上发生变化的叫做往复流。潮流在一个周期里出现两次最大流速和最小流速。地形越狭窄，最大与最小流速的差值越大。往复流最小流速为零时，称为“憩流”。正因为潮流又周期性变化，所以它只在有限的海区做往复运动或回转运动。 二， 海洋中的波浪
47、 1，波浪及其类型。海洋中的 波浪是指海水质点以其原有平衡位置为中心，在垂直方向上作周期性圆周运动的现象。波浪要素有波峰、波谷、波长、波高四个。 因地震或风暴而产生的波浪叫海啸。 大洋中风浪的振幅和速度与风的强度、风向和阵发性情况等因素有关。 余摆线：水面以下水分子圆形轨迹的直径随深度的增加而减小。连接不同水层上以匀速旋转的水分子在波峰和波谷中的点而构成的曲线。 由于海底摩擦，波峰上水分子的前进速度大大超过波谷中水分子的后退速度，波峰前部就倾倒而产生倒浪和激岸浪。激岸浪最后冲上海岸的部分称为进流，随冲流而下的是借助于重力的退流。 2，波浪的折射。波峰线在深水区是和引起波浪的力的方向即波浪前进方
48、向相垂直的 。但波浪前进方向常常与海岸斜交，这样，同一列波能两端的水深可能有较大差异。近岸较浅一端因受到摩擦而减速，离岸远而较深一端在深水处继续保持原速前进，最后波峰线将发生转折而与海岸平行，这种现象就是海浪的折射。 波浪前进方向与海岸斜交常常造成水体沿岸流动，这种纵向水流称为沿岸流。 三， 洋面流和水团运动 海水沿着一定方向有规律的水平运动就是洋流。洋流是海水运动的主要形式。风力是洋流的主要动力，地转偏向力、海陆分布和海底起伏等也有不同程度的影响。 1， 洋流的成因及分类 按成因，洋流分为摩擦流、重力 -气压梯度流和潮流三种。海洋某一深度，海水流速为其表面的 1/23，这个深度即为摩擦深度。从海面到摩擦深度的海水运动，称为风海流或漂流。 重力 -气压梯度流包括倾斜流、密度流和补充流等。 暖流是指其温度比流经海区水温高，寒流比流经海区的水温低。
