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自然地理基础

地理选考笔记,对应湘教版《自然地理基础》(选择性必修一),按章节整理。

第一章 地球的运动

地球的自转和公转

地球的自转

  • 概念:地球绕地轴的旋转运动,地轴北端始终指向北极星附近;
  • 方向:自西向东;北极上空俯视为逆时针,南极上空俯视为顺时针(北逆南顺);
  • 周期:以恒星为参照的 恒星日2323565644 秒,是自转真正周期;以太阳为参照的 太阳日2424 时,是昼夜交替周期;
  • 速度:角速度除极点外处处相等,约 15/h15^\circ/\text{h};线速度由赤道向两极递减,赤道最大,两极为零。

太阳日比恒星日长约 44 分钟,原因是地球自转的同时又绕日公转。恒星日转过 360360^\circ,太阳日需多转约 11^\circ 才能使太阳再次上中天。

线速度还随海拔升高而增大,同纬度海拔越高线速度越大。发射卫星选低纬(线速度大,节省燃料)、开阔向东的场地。

地球的公转

  • 概念:地球绕太阳的运动;
  • 轨道:近似正圆的椭圆,太阳位于一个焦点上;
  • 方向:自西向东,北极上空俯视为逆时针;
  • 周期:以恒星为参照的 恒星年36536566991010 秒;
  • 速度:符合开普勒第二定律,近日点最快、远日点最慢。
位置时间日地距离公转速度
近日点1 月初最近最快
远日点7 月初最远最慢

近日点在 1 月初、远日点在 7 月初,是判断北半球冬夏的关键:北半球冬季地球公转快,故北半球冬半年(秋分至次年春分)短于夏半年。

黄赤交角

黄赤交角是黄道面(公转轨道面)与赤道面(自转平面)之间的夹角,当前约为 232623^\circ 26'

黄赤交角的存在,使太阳直射点在南北回归线之间往返移动,这是四季更替、五带划分、正午太阳高度和昼夜长短变化的总根源。

太阳直射点的回归运动周期为 3653655548484646 秒,称 回归年。移动规律:

  • 春分(3 月 21 日前后)直射赤道,此后北移;
  • 夏至(6 月 22 日前后)直射北回归线,为北移最北点;
  • 秋分(9 月 23 日前后)直射赤道,此后南移;
  • 冬至(12 月 22 日前后)直射南回归线,为南移最南点。

黄赤交角的度数等于回归线的纬度,也等于极圈到极点的纬度差。若黄赤交角变大,则回归线纬度升高、极圈纬度降低,热带与寒带范围扩大、温带缩小;若变小则反之。

地球自转的地理意义

昼夜交替

地球是不发光、不透明的球体,任一时刻只有半球被照亮,被照亮的是昼半球,背光的是夜半球,二者分界线为 晨昏线(圈)。

  • 晨线:顺自转方向由夜进入昼的分界线;
  • 昏线:顺自转方向由昼进入夜的分界线;
  • 晨昏线与太阳光线垂直,且始终平分赤道;
  • 昼夜交替周期为一个太阳日(2424 时),周期短,使地表增温降温和缓,有利于生命存在。

晨昏线的判读:顺着自转方向,将要进入白昼的是晨线,将要进入黑夜的是昏线。晨昏线只在春秋分日与经线圈重合,二至日与极圈相切。

地方时与区时

地球自西向东自转,同一纬度上位置偏东的地点先见日出,时刻偏早。

  • 地方时:因经度不同而不同的时刻。经度每差 1515^\circ,地方时相差 11 时;每差 11^\circ,相差 44 分钟;东早西晚,东加西减;
  • 时区:全球按经度每 1515^\circ 划为一个时区,共 2424 个时区;
  • 区时:各时区以本区中央经线的地方时作为统一时间。相邻时区区时相差 11 时。

时区数的计算:用当地经度除以 1515,商四舍五入取整即为时区数(东经为东时区,西经为西时区)。中央经线经度等于时区数乘 1515

区时计算遵循「东加西减」:求东边时区区时用加,求西边时区区时用减,差几个时区就加减几个小时。

我国全国统一使用东八区区时,即 北京时间(东经 120120^\circ 的地方时),并非北京市(东经 116116^\circ)的地方时。

国际日界线

原则上以 180180^\circ 经线作为地球上「今天」与「昨天」的分界,称 国际日界线。为避开陆地,实际界线有几处弯曲。

  • 自西向东(由东十二区进入西十二区)越过日界线,日期减一天;
  • 自东向西越过日界线,日期加一天;
  • 日界线两侧钟点相同、日期相差一天。

地球上还有一条随时刻变动的自然日界线,即地方时为 00 时(2424 时)的经线。两条日界线把地球分为两个日期,00 时经线以东至 180180^\circ 为「今天」,以西为「昨天」。当 180180^\circ 恰为 00 时,全球同属一个日期。

沿地表水平运动物体的偏转

地球自转产生 地转偏向力,使沿地表水平运动的物体方向发生偏转。

  • 规律:北半球右偏,南半球左偏,赤道不偏
  • 大小:随纬度升高而增大,赤道为零,极点最大;只改变方向,不改变速率;
  • 影响:影响风向、洋流方向、河流侵蚀(北半球河流右岸侵蚀强、左岸堆积),影响炮弹弹道与气旋反气旋旋转方向。

判断偏向:面对物体运动方向,北半球向右手一侧偏,南半球向左手一侧偏。

地球公转的地理意义

正午太阳高度的变化

太阳高度是太阳光线与地平面的夹角。一天中太阳高度最大值出现在正午(地方时 1212 时),称 正午太阳高度

正午太阳高度的计算公式:

H=90φδH=90^\circ-|\varphi-\delta|

其中 φ\varphi 为当地纬度,δ\delta 为太阳直射点纬度(直射点所在半球取正,另一半球取负)。φδ|\varphi-\delta| 即当地与直射点的纬度差。

纬度分布规律:正午太阳高度由直射点所在纬线向南北两侧递减。离直射点越近,正午太阳高度越大;直射点上为 9090^\circ

季节变化规律

  • 夏至日直射北回归线,北回归线及以北各地正午太阳高度达全年最大,南半球达最小;
  • 冬至日直射南回归线,南回归线及以南各地达全年最大,北半球达最小;
  • 南北回归线之间的地区,一年有两次直射,两次达到 9090^\circ

正午太阳高度决定太阳辐射强度,也是楼间距、太阳能热水器倾角设计的依据。楼间距应保证冬至日正午后排楼不被前排遮挡,纬度越高冬至正午太阳高度越小,所需楼间距越大。

昼夜长短的变化

昼弧与夜弧的长短决定昼夜长短。太阳直射点所在半球昼长夜短,且纬度越高昼越长;直射点向该半球移动时,该半球昼渐长。

以北半球为例:

节气直射点位置北半球昼夜极昼极夜
夏至北回归线昼最长夜最短,纬度越高昼越长北极圈及以北极昼
冬至南回归线昼最短夜最长,纬度越高昼越短北极圈及以北极夜
春分、秋分赤道全球昼夜等长

规律要点:

  • 春分至秋分(夏半年),北半球昼长夜短,夏至昼最长;
  • 秋分至次年春分(冬半年),北半球昼短夜长,冬至昼最短;
  • 赤道全年昼夜平分;
  • 纬度越高,昼夜长短的年变化幅度越大,极圈以内出现极昼极夜。

昼长可由日出、日落地方时推算:昼长 =2×(12日出时刻)=2×(日落时刻12)=2\times(12-\text{日出时刻})=2\times(\text{日落时刻}-12)。日出时刻 =12昼长/2=12-\text{昼长}/2

四季和五带

四季更替源于正午太阳高度和昼夜长短的年变化,二者共同决定地面获得太阳辐射的多少。

  • 天文四季:夏季是白昼最长、太阳最高的季节,冬季相反;春秋为过渡;
  • 北温带国家常以 3、4、5 月为春,6、7、8 月为夏,依此类推。

五带依太阳辐射的纬度差异划分,以回归线和极圈为界:

温度带范围太阳直射极昼极夜
热带南北回归线之间
南北温带回归线与极圈之间
南北寒带极圈与极点之间

热带有太阳直射、终年高温;寒带有极昼极夜、终年严寒;温带既无直射也无极昼极夜、四季分明。

第二章 岩石圈与地表形态

岩石圈的物质组成及物质循环

地球的内部圈层

地震波波速的突变面(不连续面)划分地球内部圈层。地震波分纵波(PP 波)与横波(SS 波):

  • 纵波:速度快,可在固、液、气三态中传播;
  • 横波:速度慢,只能在固态中传播。
不连续面深度波速变化
莫霍面地面下平均 1717 km纵波、横波都明显加快
古登堡面地面下 29002900 km纵波骤减,横波完全消失

据此把地球内部分为三层:

  • 地壳:莫霍面以上,厚薄不一,大陆厚、大洋薄;
  • 地幔:莫霍面到古登堡面之间,上地幔上部存在 软流层,是岩浆的主要发源地;
  • 地核:古登堡面以下。横波在古登堡面消失,说明外核为液态或熔融态。

岩石圈指软流层以上的部分,包括地壳和上地幔顶部(软流层以上),并非等同于地壳。

三大类岩石

类型成因常见岩石
岩浆岩岩浆冷却凝固花岗岩(侵入)、玄武岩(喷出)
沉积岩外力风化侵蚀搬运沉积、固结成岩石灰岩、砂岩、页岩、砾岩
变质岩高温高压下变质作用大理岩、石英岩、板岩、片麻岩

沉积岩有 层理构造、可能含 化石,是判断岩层新老与古地理环境的重要依据。变质岩由已有岩石变质而成:石灰岩变大理岩、砂岩变石英岩、页岩变板岩、花岗岩变片麻岩。

岩石圈的物质循环

三大类岩石在内、外力作用下相互转化,构成 岩石圈物质循环

判读要点:

  • 指向 岩浆的只有一个箭头来源为岩浆的过程(冷却凝固),故三个箭头指向的是岩浆岩;
  • 岩浆只能生成岩浆岩;只有岩浆岩不能由沉积岩、变质岩直接得到;
  • 三大类岩石都可 重熔再生为岩浆,都可经外力变为沉积岩、经变质作用变为变质岩。

地表形态的变化

内力作用与外力作用

能量来源表现形式对地表的影响
内力作用地球内部(放射性元素衰变)地壳运动、岩浆活动、变质作用、地震使地表起伏,形成高山盆地
外力作用太阳辐射、重力风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩削高填低,使地表趋于平坦

内力作用奠定地表形态的基本格局,总趋势是使地表变得高低不平;外力作用不断把高处削低、低处填平。二者同时进行,共同塑造地表形态,一般以内力作用为主。

地质构造与构造地貌

地质构造是地壳运动留下的痕迹,主要有褶皱和断层。

褶皱由岩层受水平挤压弯曲而成,基本单位是背斜和向斜。

岩层弯曲岩层新老一般地貌倒置地貌
背斜向上拱起中心老、两翼新成山顶部受张力被侵蚀成谷
向斜向下弯曲中心新、两翼老成谷槽部受挤压坚实成山

判断背斜向斜的根本依据是 岩层新老关系,而非表面起伏:中心岩层老、两翼岩层新者为背斜。背斜顶部受张力、岩石破碎易被侵蚀成谷,向斜槽部受挤压、岩石坚实抗侵蚀成山,形成 地形倒置

构造实践意义:

  • 背斜是良好的储油、储气构造(气轻上浮、油居中、水在下);工程隧道宜选背斜(岩层稳定、不易积水);
  • 向斜是良好的储水构造,利于寻找地下水;
  • 断层带岩石破碎,工程、水库须避开。

断层由岩层受力破裂并沿断裂面明显位移而成。

  • 上升的岩块(地垒)常形成块状山地或高地,如华山、庐山、泰山;
  • 下降的岩块(地堑)常形成谷地或低地,如渭河平原、汾河谷地;
  • 断层沿线岩石破碎,常发育沟谷、河流,易发地震、泥石流。

板块构造学说

板块构造学说认为岩石圈由六大板块拼合而成:亚欧板块、非洲板块、印度洋板块、太平洋板块、美洲板块、南极洲板块。板块漂浮在软流层之上,处于不断运动之中。

  • 生长边界(板块张裂):地壳张裂,常形成裂谷、海洋、海岭,如东非大裂谷、红海、大洋中脊;
  • 消亡边界(板块碰撞):地壳挤压,大陆与大陆相撞形成高大山脉与高原(喜马拉雅山、青藏高原),大陆与大洋相撞形成海沟、岛弧、海岸山脉(马里亚纳海沟、安第斯山脉)。

板块交界处地壳活跃,多火山、地震;板块内部地壳稳定。环太平洋火山地震带、地中海–喜马拉雅火山地震带都分布在消亡边界附近。

外力作用与地貌

外力作用因主导营力和所处环节不同,形成不同地貌。同一营力常在上游侵蚀、下游沉积。

外力侵蚀地貌沉积地貌主要分布
流水V 型谷、峡谷、瀑布、喀斯特冲积扇、冲积平原、三角洲湿润、半湿润区
风力风蚀蘑菇、风蚀城堡、雅丹沙丘、沙垄、黄土堆积干旱、半干旱区
冰川角峰、刃脊、冰斗、U 型谷冰碛丘陵、冰碛湖高纬、高海拔区
海浪海蚀崖、海蚀柱、海蚀平台沙滩、沙嘴、离岸堤滨海地带

沉积地貌普遍具有 分选性:流水、风力搬运时,颗粒大、比重大的先沉积,颗粒小、比重小的后沉积,故冲积扇由扇顶向扇缘颗粒变细。冰川沉积则杂乱无分选。

新月形沙丘 迎风坡缓、背风坡陡,两翼延伸方向指向下风向,可据此判断盛行风向。

河流地貌

河流在不同河段的作用与地貌各异:

  • 上游:落差大、流速快,以下蚀(垂直侵蚀)和溯源侵蚀为主,形成 V 型谷、峡谷、瀑布;
  • 中游:以侧蚀(侧向侵蚀)为主,河道弯曲,凹岸侵蚀、凸岸堆积,形成河曲、牛轭湖、河漫滩;
  • 下游及河口:地势低平、流速缓,以堆积为主,形成宽广的冲积平原和三角洲。

凹岸侵蚀、凸岸堆积是河流地貌的重要规律:河流凹岸水深、适合建港,凸岸泥沙淤积、适合聚落与农耕。

冲积平原是重要的农业区和聚落区:地形平坦、土壤肥沃、水源充足、交通便利。

第三章 大气的运动

大气受热过程

太阳辐射是大气和地面的根本能量来源。太阳辐射为 短波辐射,地面辐射、大气辐射为 长波辐射

大气受热过程分三个环节:

  1. 太阳暖大地:太阳短波辐射穿过大气,大气直接吸收很少,大部分到达并加热地面;
  2. 大地暖大气:地面增温后以长波辐射把热量传给大气,是近地面大气的直接、主要热源;
  3. 大气还大地:大气增温后向外辐射,其中射向地面的 大气逆辐射把部分热量还给地面,起保温作用。
  • 削弱作用:大气对太阳辐射的反射、散射、吸收;
  • 保温作用:大气逆辐射把地面损失的热量补偿回来。

由此解释诸多现象:

  • 白天多云,云层反射强、削弱作用强,气温偏低;夜间多云,大气逆辐射强、保温作用强,气温偏高。故 多云的昼夜温差小,晴朗的昼夜温差大
  • 高原空气稀薄,白天削弱作用弱、太阳辐射强,夜间保温作用弱、散热快,故昼夜温差大、太阳辐射强而气温不高;
  • 深秋晴朗夜晚易霜冻,因大气逆辐射弱、地面降温快;
  • 人造烟雾防霜冻,利用增强大气逆辐射。

热力环流与大气水平运动

热力环流

热力环流是由地面冷热不均引起的最简单大气运动,是大气运动的基本形式。

形成过程:

地面冷热不均空气垂直运动同一水平面气压差异大气水平运动(风)\text{地面冷热不均}\to\text{空气垂直运动}\to\text{同一水平面气压差异}\to\text{大气水平运动(风)}

具体地,受热处空气 膨胀上升,近地面形成低压、高空形成高压;冷却处空气 收缩下沉,近地面形成高压、高空形成低压。同一水平面上气流由高压流向低压。

气压与高度、冷热的关系要点:

  • 同一地点气压随高度升高而降低,故近地面气压恒高于高空;
  • 近地面受热则形成低压,冷却则形成高压;高空气压与近地面相反;
  • 等压面在高压处向上凸、低压处向下凹(高凸低凹)。

常见热力环流:海陆风(白天海风、夜晚陆风)、山谷风(白天谷风、夜晚山风)、城市风(郊区流向城市的热岛环流)。

大气的水平运动

风的形成受三个力共同作用:

  • 水平气压梯度力:由高压指向低压、垂直于等压线,是形成风的原动力和直接原因;
  • 地转偏向力:垂直于风向,只改变方向不改变风速,北半球使风右偏、南半球左偏;
  • 摩擦力:与风向相反,既减小风速又影响风向,仅在近地面明显。
受力风向与等压线关系
高空风气压梯度力、地转偏向力平行于等压线
近地面风气压梯度力、地转偏向力、摩擦力与等压线斜交,偏向低压一侧

高空只受气压梯度力和地转偏向力,二力平衡时风向与等压线平行;近地面多了摩擦力,风向与等压线斜交,斜穿等压线指向低压。

大气环流与气候

三圈环流与气压带风带

假设地表均匀,则受高低纬受热不均和地转偏向力共同作用,形成 三圈环流:低纬环流、中纬环流、高纬环流。三圈环流在近地面形成 七个气压带、六个风带,南北对称分布。

气压带成因性质
赤道低气压带受热膨胀上升(热力)湿热多雨
副热带高气压带高空堆积下沉(动力)干热少雨
副极地低气压带冷暖气流相遇抬升(动力)温湿多雨
极地高气压带冷却收缩下沉(热力)干冷少雨

风带由高压带吹向低压带,经地转偏向力偏转而成:低纬信风带、中纬西风带、高纬极地东风带。北半球信风为东北风、西风为西南风,南半球相反。

气压带风带随太阳直射点移动而 南北移动:大致夏季北移、冬季南移,就北半球而言,夏至偏北、冬至偏南。这种移动使部分地区形成季节交替的气候。

海陆分布对气压带的影响

实际地表海陆相间,海陆热力性质差异破坏了气压带的带状分布,使其断裂成一个个高、低气压中心。

  • 1 月(北半球冬季):大陆冷却成高压,亚洲高压(蒙古–西伯利亚高压)切断副极地低压带;
  • 7 月(北半球夏季):大陆增温成低压,亚洲低压(印度低压)切断副热带高压带。

海洋因热容量大,气压变化小,形成较稳定的气压中心,如太平洋上的夏威夷高压、阿留申低压。

季风环流

季风是大范围地区盛行风向随季节显著改变的现象,成因主要有二:

  • 海陆热力性质差异:夏季陆地增温快形成低压,风由海洋吹向陆地;冬季陆地降温快形成高压,风由陆地吹向海洋。这是东亚季风的主要成因;
  • 气压带风带的季节移动:南半球东南信风北移越过赤道,受地转偏向力右偏成西南风,形成南亚夏季风。这是南亚季风的重要成因。
冬季风夏季风
东亚季风西北风,寒冷干燥东南风,高温湿润
南亚季风东北风,温暖干燥西南风,高温多雨

东亚背靠世界最大的大陆、面临最大的大洋,海陆热力差异最显著,季风最典型。

常见天气系统

是冷暖气团的交界面(锋面)与地面相交的过渡带,锋面附近多阴雨天气。

类型主动气团过境时天气过境后天气典型实例
冷锋冷气团阴天、大风、雨雪,降水多在锋后气温下降、气压升高、转晴北方夏季暴雨、冬季寒潮
暖锋暖气团连续性降水,降水多在锋前气温上升、气压下降、转晴一场春雨一场暖
准静止锋势均力敌阴雨连绵——江淮梅雨、昆明准静止锋

**低压(气旋)与高压(反气旋)**由气流的旋转方向和垂直运动决定天气:

系统气压气流(北半球)垂直运动天气
气旋(低压)中心低、四周高逆时针辐合上升阴雨
反气旋(高压)中心高、四周低顺时针辐散下沉晴朗

气旋中心气流上升、易成云致雨,如台风、夏秋东南沿海的暴雨;反气旋中心气流下沉、天气晴朗,如秋高气爽、伏旱、寒潮前的晴冷。

气候的成因

气候由 气温降水两大要素决定,主要影响因素:

  • 纬度位置:决定太阳辐射多少,是气温高低和气候带的根本因素;
  • 海陆位置:决定海洋性或大陆性,影响降水与气温年较差;
  • 大气环流:气压带风带和季风控制降水的多少与季节分配;
  • 地形:海拔影响气温(每升高 100 米气温约降 0.6 ℃),迎风坡多雨、背风坡少雨;
  • 洋流:暖流增温增湿、寒流降温减湿。

分析某地气候成因,先看纬度定热量带,再看海陆位置和大气环流定水分,最后叠加地形、洋流等因素。

第四章 水的运动

水循环

水循环是水在陆地、海洋、大气之间通过一系列环节连续运动的过程。按发生领域分三类:

类型发生领域主要环节意义
海陆间循环海洋与陆地之间蒸发、水汽输送、降水、径流使陆地水不断更新
陆地内循环陆地内部蒸发、蒸腾、降水补给水量少
海上内循环海洋上空蒸发、降水参与水量最大

海陆间循环最重要,又称大循环,使陆地淡水得以更新。主要环节为蒸发、蒸腾、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流。

水循环的意义:

  • 联系海陆、沟通四大圈层,促进物质迁移和能量交换;
  • 维持全球水量平衡,使陆地淡水资源不断更新;
  • 调节全球热量、缓解不同纬度间的热量差异;
  • 塑造地表形态。

人类可通过修水库、跨流域调水、植树造林等 影响地表径流环节,人工降雨则作用于降水环节。破坏植被会减少下渗、增大地表径流,加剧洪涝和水土流失。

海水的性质

海水温度

  • 水平分布:由低纬向高纬递减;同纬度暖流流经处偏高、寒流流经处偏低;
  • 垂直分布:随深度增加而降低,10001000 米以下水温低而稳定;
  • 影响因素:太阳辐射(主要)、洋流、海陆位置。

海水温度影响海洋生物分布、气候和海冰。低纬海区水温高,海洋生物种类多。

海水盐度

盐度是单位质量海水中所含盐类物质的质量,世界大洋平均盐度约 35‰。

  • 水平分布:由副热带海区分别向高纬和赤道两侧递减,副热带海区盐度最高;
  • 影响因素
    • 降水量与蒸发量:蒸发大于降水则盐度高,赤道降水多故盐度略低,副热带蒸发旺盛故盐度最高;
    • 入海径流:河口区大量淡水注入,盐度偏低;
    • 洋流:暖流流经处盐度偏高,寒流偏低;
    • 结冰与融冰:结冰析出盐分使盐度升高,融冰稀释使盐度降低;
    • 海域封闭度:封闭海域与外海交换少,盐度受局地气候放大。

红海盐度最高:地处副热带、蒸发旺盛,几无淡水注入,海域封闭。波罗的海盐度最低:地处较高纬、蒸发弱,周围淡水河注入多,海域封闭。

海水密度

  • 水平分布:由赤道向两极递增,高纬冷海水密度大;
  • 垂直分布:一般随深度增大,低纬海区存在密度突变的密度跃层;
  • 影响因素:温度(主要,负相关)、盐度(正相关)、深度(压力)。

海水密度差异是洋流运动的动力之一。潜艇可借密度跃层隐蔽(声波在此折射)。

海水的运动

波浪与潮汐

  • 波浪:主要由风力引起,风浪、涌浪最常见;海啸由海底地震、火山等引起,破坏力大;
  • 潮汐:海水在月球和太阳引力(以月球为主)作用下产生的周期性涨落。白天涨落为「潮」、夜间为「汐」。

潮汐规律为 一日两涨两落、一月两大两小。日、地、月成一线(朔、望)时引力叠加,形成大潮;成直角(上下弦)时形成小潮。潮汐可用于潮汐发电、盐业、航运。

洋流的成因与分布

洋流是海水沿一定方向的大规模常年流动,按性质分暖流、寒流。

  • 暖流:由低纬流向高纬,水温高于流经海区;
  • 寒流:由高纬流向低纬,水温低于流经海区。

洋流成因主要有风海流(盛行风推动,为主)、密度流、补偿流。全球洋流分布规律:

  • 中低纬海区:以副热带为中心的大洋环流,北半球顺时针、南半球逆时针;大陆东岸为暖流、西岸为寒流;
  • 中高纬海区(北半球):以副极地为中心的大洋环流,呈逆时针;大陆东岸为寒流、西岸为暖流;
  • 南半球中高纬:形成横贯三大洋、自西向东的西风漂流(寒流);
  • 北印度洋:季风洋流,夏顺(顺时针)冬逆(逆时针)。

洋流对地理环境的影响

  • 气候:暖流增温增湿(西欧温带海洋性气候受北大西洋暖流影响),寒流降温减湿(沿岸荒漠如秘鲁、纳米比亚沿岸);
  • 渔场:寒暖流交汇处海水扰动、饵料上泛,形成大渔场(北海道、纽芬兰、北海渔场);上升补偿流带来营养盐(秘鲁渔场);
  • 航海:顺洋流航行省时省燃料;寒暖流交汇处多海雾,威胁航行安全;
  • 海洋污染:加快污染物净化和扩散速度,同时扩大污染范围。

四大渔场成因:北海道、纽芬兰、北海渔场由寒暖流交汇形成;秘鲁渔场由离岸风引起的上升补偿流形成。

海—气相互作用

海洋与大气之间不断进行 热量、水分和动量交换。海洋通过蒸发向大气输送水汽和热量,大气通过风向海洋传递动量、驱动洋流。海—气相互作用调节全球水热平衡。

厄尔尼诺(El Niño):赤道太平洋中东部海温异常偏高的现象。此时东南信风减弱,秘鲁沿岸上升流减弱,海温升高,渔业减产,并引起全球气候异常——南美西岸多雨洪涝、澳大利亚和印度尼西亚干旱。

拉尼娜(La Niña):与厄尔尼诺相反,赤道太平洋中东部海温异常偏低,东南信风增强,气候异常方向相反。

厄尔尼诺与拉尼娜交替出现,是海—气相互作用引起的年际气候波动,通过大气环流影响全球天气与气候。

第五章 自然环境的整体性与差异性

自然环境的整体性

自然环境由 气候、地貌、水文、生物、土壤等要素组成。各要素通过 水循环、大气循环、生物循环、岩石圈物质循环相互联系、相互制约,构成有机整体,这就是自然环境的 整体性

整体性表现在三方面:

  • 要素间相互联系、相互制约:一个要素改变会引起其他要素乃至整体的改变,如气候变干则植被退化、河流减少、土壤贫瘠;
  • 牵一发而动全身:局部要素的变化会波及整个环境,如植被破坏引起水土流失、河流含沙量增大、下游泥沙淤积;
  • 各地区之间相互影响:某一区域的变化会影响其他区域,如黄土高原水土流失导致黄河下游「地上河」。

整体性给人类的启示:开发利用自然要素时,须顾及对其他要素和整体环境的连锁影响。

自然环境的地域差异性

地域分异规律

不同地区自然环境存在差异,且呈现有规律的更替,称 地域分异规律。地带性分异由太阳辐射(热量)和水分的地带性分布决定。

分异规律主导因素更替方向延伸方向典型分布
纬度地带性热量(太阳辐射)南北(随纬度)东西(沿纬线)低纬和高纬明显
经度地带性水分(海陆位置)东西(沿经度)南北(沿经线)中纬度大陆明显
垂直地带性水热(随海拔)山麓到山顶沿等高线相对高度大的山地
  • 纬度地带性(由赤道到两极的地域分异):以热量为基础,自然带沿纬线延伸、随纬度更替。如非洲从赤道向南北依次出现雨林、草原、荒漠;
  • 经度地带性(由沿海到内陆的地域分异):以水分为基础,自然带沿经线延伸、随经度更替。如我国由东向西出现森林、草原、荒漠;
  • 垂直地带性(山地垂直地域分异):随海拔升高水热变化,自然带从山麓到山顶更替,类似从当地纬度向高纬的变化。山地纬度越低、相对高度越大,垂直带谱越复杂。

垂直地带性的判读

  • 基带(山麓自然带)与当地水平自然带一致,据此可推断山地所处纬度带;
  • 同一自然带,向阳坡(北半球南坡)分布海拔高于背阴坡;
  • 迎风坡降水多,雪线偏低;背风坡降水少,雪线偏高。同一山体阳坡雪线一般高于阴坡。

非地带性

受海陆分布、地形起伏、洋流、水分等 非地带性因素影响,自然带偏离地带性规律,出现缺失、错位或斑块状分布,称 非地带性

常见实例:

  • 南半球缺失亚寒带针叶林带和苔原带(该纬度带几乎全是海洋);
  • 南美安第斯山南段西侧为温带森林、东侧为巴塔哥尼亚荒漠(地形阻挡西风);
  • 赤道东非高原因地势高、气温低、对流弱,形成热带草原而非雨林;
  • 沙漠中的绿洲、天山山麓的绿洲,由高山冰雪融水提供水分。

判断地带性还是非地带性:符合上述三大规律的是地带性,因地形、洋流、海陆分布等造成的异常是非地带性。