自然地理学讲义 - 副本

关于大地构造的几种学说一、板块构造学说基本观点：在中生代以前，地球上只有一块联合古陆（即泛大陆），海洋也只有一个泛大洋。后来在地球自转的离心力和天体引潮力的作用下，联合古陆开始被分离。由较轻的硅铝层组成的陆块，像冰块浮于水面一样，在较重的硅镁层（洋壳）上漂移，逐渐形成了现有的海陆分布轮廓。（这一假说激起了“漂移”与“反漂移”的热烈争论。由于漂移说当时还缺乏洋底地壳性质的了解，对驱动力的解释也不够有说服力，存在一定的缺陷。）（二）海底扩张说在六十年代初，赫斯（H.Hess）和迪茨在大陆漂移说和地幔对流说的基础上，根据洋底的新资料提出了有名的海底扩张说。该学说认为，大洋中脊和裂谷体系正是地幔物质上升的涌出口，涌出的岩浆冷凝成新的洋底，由于不断涌出和冷凝，结果便导致洋底向两侧不断扩张。海底扩张的原动力主要来自地幔物质的对流。所谓大陆漂移也正是由于海底扩张引起的。这种解释与魏格纳的也有所不同，即软流圈的物质对流是作用于岩石圈的下部，使洋底发生更新；而岩石圈下部的移运带动了上层大陆地壳的漂移。所以大陆不是独立、主动地漂移，而是被洋壳载运着在地幔对流体上移动。（三）板块构造说1、历史背景：六十年代后期，有一批学者在新资料新观点的基础上进行了总结，并提出岩石圈板块构造学说（简称板块构造说）。它把海底扩张、大陆漂移、地震与火山活动、山脉的形成等许多地质现象，纳入一个比较符合逻辑的理论体系之中，用统一的动力学模式来解释全球性的构造运动的过程及其相互关系。它对地球科学的发展起到巨大的推动作用。2、基本观点：板块学说认为，地球的岩石圈不是整体一块的，而是被一些构造活动带如大洋中脊和裂谷、海沟、转换断层等分割成相互独立的构造单元。这些构造单元或岩石圈的块体，称为板块。板块内部是比较稳定的区域，各板块之间的接合处则是相对活动的地带。注：新生代：7000万年前。第三纪，第四纪。（1）地质历史上距离现代最近的一个阶段。被子植物，哺乳动物与现代没有根本区别。（2）第三纪末期出现灵掌类。大约到第四纪初，古猿的一支向人类发展—猿人。第四纪出现了人类。（3）地壳运动叫喜马拉雅运动—新阿尔匹斯运动。第四纪的构造运动叫新构造运动。形成中国西高东低的地势专题：酸雨①何谓“酸雨”:通常是指PH小于5.6的降水，包括雨雪霜雹雾露等。（美国、加拿大5.0）②酸雨的形成:酸雨的形成是一个复杂的大气化学、大气物理过程，主要是由废气中的SOx和NOx造成的③酸雨的危害:诸多研究显示，酸雨对水域生态、森林、湖泊、河川、建筑物及人体健康等都具有危害性。④酸雨的现状⑤对策：限制煤的燃烧和汽车、货车所排放的污染物。专题：臭氧层空洞①臭氧层空洞：臭氧含量减少，南纬45-70度地区最明显。1984、1985年开始发现南极臭氧空洞。科学家已经发现，臭氧空洞通常出现在南极的春天，即每年9月开始出现臭氧减少②臭氧层空洞产生的原因：氯③春季南极空洞的解释：在太阳直射点刚刚离开赤道、向南移动以前，南极处在一个一直降温的寒冷环境中。寒冷的气温使南极上空的环流中积累了很多冰碗：CFC的冰晶体。太阳直射点南移开始，南极开始接受到阳光，冰碗溶解，很快发生一系列连锁反应：光解，破坏。争议：目前，关于南极臭氧层空洞形成和变化比较有影响的推测还有：与太阳活动周期有关；与当地天气动力学过程有关；与火山活动产生的大量氯化物进入大气层有关。④对策：控制CFC■专题：温室效应与全球变暖①大气温室效应：所谓温室效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。②温室气体:二氧化碳、氟氯碳化合物、甲烷、臭氧、氧化亚氮、及水汽等。③全球变暖：指的是全球平均地表气温的升高。局部出现一个暖冬并不是‘全球变暖’；全球气候的变化，需要从广泛分布于世界各地的成百上千个测量站收集资料，考虑测量站的地理位置，收集轮船横渡大洋时所做的测量，或利用文字记载推断每年天气的情况；或通过测量树木年轮的宽度等等。近百年全球地表温度年平均值:上升趋势明显(约0.6度），呈现冷暖交替的波动。请注意：大气的温室效应并不是全球变暖的罪魁祸首：事实上，地球能成为茫茫宇宙中适宜人类的栖息地，都是大气温室效应的作用结果。问题在于，当温室气体在大气的浓度增加时，会加剧‘温室效应’，引起地球表面和大气层下沿温度升高。2．海平面气压分布地球表面，海陆相间分布，由于海陆热力性质的差异，使纬向气压带发生断裂，形成若干个闭合的高压和低压中心。冬季（1月），北半球大陆是冷源，有利于高压的形成。如亚欧大陆的西伯利亚高压和北美大陆的北美高压；海洋相对是热源，有利于低压的形成。如北太平洋的阿留申低压，北大西洋的冰岛低压。夏季（7月）相反，北半球大陆是热源，形成低压。如亚欧大陆的印度低压，又称亚洲低压，和北美大陆上的北美低压。副热带高压带在海洋上出现两个明显的高压中心，即夏威夷高压和亚速尔高压特点：南半球的气压带基本上呈带状分布，北半球的气压带则断裂成块状（如夏季副高被切断，冬季副极地低压被切断）分布。气压中心随季节移动。大陆冬季是高压，夏季是低压；海洋相反。海洋气压中心，势力强，范围广，位置稳定。永久性——北半球海洋上的太平洋高压（夏威夷高压）和大西洋高压（亚速尔高压）、阿留申低压、冰岛低压，常年存在，只是强度、范围随季节有变化，称为常年活动中心。半永久性——陆地上的印度低压、北美低压、西伯利亚高压、北美高压等，只是季节性存在，称为季节性活动中心。4．高原季风：高耸挺拔的大高原与周围自由大气的热力差异所形成的冬夏相反的盛行风系，称为高原季风。以青藏高原季风最为典型。冬季高原面上出现冷高压，气流从高原向四周流动；夏季高原面上出现热低压，气流从四周流向高原。高原形成的强季风经圈环流，破坏了低纬行星风系：冬季哈德莱环流（低纬度环流、正环流）；夏季反哈德莱环流（逆环流）。高原季风使我国冬夏对流层底层的季风厚度增大，我国西南地区正处于青藏高原的东南方，在此方向上，高原季风吹东北风，夏季吹西南风，这与底层季风方向完全一致，两者叠加起来，致使我国西南地区的季风厚度特别大，夏季可以诱使热带西南季风向印度、缅甸侵袭，同时长驱深入到达我国东部，形成江南雨区。■专题：“城市热岛”与“城市雨岛”城市热岛：城市人口集中，工业发达，居民生活、工业生产及交通工具每天释放出大量的人为热,导致城市的温度高于周围的郊区和农村，尤如一个温暖的岛屿，称为“城市热岛”。成因：（1）城市温室气体浓度高(2）人为热量（3）城市下垫面（4）散热城市热岛效应的后果：使城市气候舒适度变差；加重能源消耗；加重空气污染；增加水资源消耗；增加病菌繁殖的条件；对城市生存物种会影响生态平衡。减轻城市热岛效应的主要措施：城市的树林能保持城市凉快，它们的面积和位置，对城市的温度有重要影响。合理规划城市干道，增大通风量“城市雨岛”：由于城市热岛效应，上升气流比郊外强，城市大气中吸湿性污染微粒又是良好的水汽凝结核，因此城市云量一般比郊外多。云多是增加城市降水的有利条件，可增加城区和下风方向一定距离内郊区的降水量，因此又有“城市雨岛”之称。城市雨岛形成的条件：在大气环流较弱，有利于在城区产生降水的大尺度天气形势下，由于城市热岛环流所产生的局地气流的辐合上升，有利于对流雨的发展；城市下垫面粗糙度大，对移动滞缓的降雨系统有阻障效应，使其移速更为缓慢，延长城区降雨时间；城区空气中凝结核多，有促进暖云降水作用。1、寒潮概念及划分标准:由于冷性反气旋内部盛行下沉辐散气流，当冷性反气旋从西北向东南方向移动时，会给所经地区造成剧烈降温、霜冻、大风、降水等灾害天气，这种大范围的强冷空气活动，称为寒潮。我国中央气象局规定：由于冷空气人侵使气温在24小时内下降10℃以上，最低气温降至5℃以下，作为发布寒潮警报的标准。中央气象局后又补充规定：长江中下游及其以北地区48小时内降温14℃以上，长江中下游最低气温Tmin≤4℃，陆上三个大行政区有5级以上大风，三个海区（渤海、黄海、东海）先后有7级以上大风，则作为发布强寒潮标准。2、寒潮冷空气入侵我国的主要路径(1)西北路(中路)起源于新地岛附近，经西伯利亚、蒙古到达我国河套附近南下，直达长江中下游及江南地区。此路寒潮次数最多；(2)东路冷空气经蒙古到我国华北北部，再从黄河下游向南可达两湖盆地。循这条路径下来的冷空气，常使渤海、黄海、黄河下游及长江下游出现东北大风。(3)西路冷高压形成于北欧，经新疆、青海、西藏高原东南侧南下，对我国西北、西南及江南各地区影响较大，但降温幅度不大。2．西太平洋副高的活动及对我国天气的影响西太平洋副高是向我国大陆输送水汽的重要天气系统，它的位置、强度的变动对中国的雨季、暴雨、旱涝和热带气旋路径等都有很大影响。我国降水的水汽来源，一部分主要依靠西南气流从印度洋输送。另一部分则是由于西太平洋副高随季节转暖北上与中纬度南下冷空气相遇后易形成气旋和锋面，产生大范围的阴雨和暴雨天气。因而我国降水带的南北移动同西太平洋副高的季节活动一致，通常降水带位于西太平洋副高脊线以北5～8个纬度。西太平洋副高的季节性活动具有明显的规律性。冬季位置最南，夏季最北。每年从冬到夏向北偏西移动，强度逐渐增强；从夏到冬向南偏东移动，强度减弱。（1）西太平洋副高的季节性移动（正常年份）：冬季副高脊线位于15°N附近，随季节转暖缓慢向北移动；2-5月，副高脊线稳定在18°-20°N附近，雨带主要位于华南；约6月中旬第一次北跳跃过20°N，并在20°N～25°N间徘徊，雨带位于长江中下游和淮河流域，使江淮一带进入梅雨期（霉雨）；7月中旬第二次北跳并在25°N～30°N之间摆动，雨带移至黄河流域，江淮流域则转受副高中心控制，进入天气酷热少雨的伏旱期；7月底至8月初副高脊线跳过30°N，抵最北位置，雨带移至华北、东北地带；9月后随西太平洋副高减弱，脊线自北向南退去，雨带也相应南移。9月上旬第一次跳回至25°N附近；10月上旬再次回跳至20°N以南地区，结束为期一年的南北移动。（2）梅雨①梅雨概念：每年六月中旬到七月上旬前后，我国的江淮流域、朝鲜半岛南部和日本的西部和中部，常常出现连续阴雨天气。由于这段时间正是梅子成熟季节，所以把这一雨期称为“梅雨”。②梅雨形成机制：其一，副高脊线稳定在20°N～25°N之间；其二，西风带环流稳定并有弱冷空气源源不断地南下到江淮流域的上空。即每年6月中旬至7月上旬，来自西太平洋副高的东南暖湿气流与中纬度南下的干冷空气，在北纬28°～34°之间（我国长江中下游地区，即湖北省宜昌市以东地带的江淮地区到日本南部）形成锋面后产生的大范围降水。③梅雨的天气特点：锋面很少移动、空气湿度大、气温低、日照少、风速小、天气闷热，常出现时晴时雨、时冷时热、连绵不断的持续性阴雨降水天气。一般梅雨期降水量可占全年降水总量的40%～50%左右。④副高的“异常”活动与梅雨天气由于副高势力强弱每年不同和向北推进的速度快慢有别，使降水带稳定在江淮一带的时间长短有很大差别。若副高过强，江淮一带无梅雨降水带，便会形成空梅天气，而受单一副高控制的长江中下游等江淮地区会出现严重的干旱天气现象（如1978年，副高脊线第一次北跳，紧接着又第二次北跳，形成了那年的空梅，造成江淮流域干旱）。若副高势力过弱，准静止锋停滞或缓慢移动，长江中下游地区则因降水带控制时间过长而造成大面积洪涝灾害（如1998年）。副高过强或过弱只是个别现象，一般均为正常。当它的活动“异常”时，就将造成中国反常的天气。这便是我国经常出现“北旱南涝”和“北涝南旱”的主要原因（3）西太平洋副高的异常与我国1998年的洪水我国1998年长江流域百年一遇的特大洪水可归纳为自然因素与人为因素共同作用所造成。人为因素：长江上游多年的乱砍滥伐、毁林开荒造成的大量水土流失；中下游大量的围湖开垦造成面积较大湖泊的数量锐减，失去对洪水的调蓄功能等原因所导致。自然因素：1998年，西太平洋副高第一次北跳偏早，6月下旬，副高脊线明显北移到24°～28°N，并向西伸，雨区移向