课件44张PPT。第一章 地 球思考题:
1宇宙中有哪些类型的天体?
2地球形状和大小的地理意义?
3地球自转的地理意义?
4地球公转的地理意义?
5地球内部和外部各有哪些圈层?第一章 地 球第一节 地球和宇宙
第二节 地球的形状和大小
第三节 地球的运动
第四节 地理坐标
第五节 地球的圈层构造第一节 地球和宇宙一、宇宙和天体
宇宙是一个巨大无比的物质世界,其中包含着无数的天体和极其广阔的空间。
宇宙中存在着无数的天体。根据天体各自的特点可分为恒星、行星、卫星、流星、彗星、星云等类。恒星质量很大且能发光。凭肉眼能看到的天体,天体中99%以上都是恒星。
行星自已不发光,质量也远较恒星小,并且绕恒星运动。地球便是绕着太阳运动的行星之一。
卫星质量比行星更小,绕行星运动,并随着行星绕恒星运动。
流星的质量更小,也不发光。流星在行星际空间运行,当接近地球,受到引力作用时,可以改变轨道甚至陨落。
彗星是一种很小的,但具有特殊外表和轨道的天休。
星云是一种云雾状的天体。(较松散的) 人们常把光年作为量度天体距离的单位。
光年:光在一年中传播的距离(94600×108km)。
现有的仪器已经能够观察到远离地球130亿光年的空间。
星系:数十亿到上千亿个恒星的集合体。
银河系是一个旋转着的扁平体,其直径约为10 ×104光年,中心厚度约10000光年,其余部分厚度约1000光年。
星系群:星系成对或成群的聚集状态。
星系团:几百个到几千个星系的集团。
总星系:已知的宇宙总体称为总星系。二、太阳和太阳系
银河系包含15 00×108颗恒星,太阳只是其中之一。并以250km/S的速度绕银心运动,大约2.5×108 年绕行一周。
太阳是一个炽热的发光球,它的内部不断进行着巨大的热核反应。太阳表面温度高达6000K,中心温度更高达1500×104度。太阳直径相当于地球直径的109倍,表面积约为地球的12000倍;体积约为地球的130×104倍,质量相当于地球的3.33×104倍。太阳系包括8个大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星),50个卫星,和至少50万个小行星,还有少量彗星。第二节 地球的形状和大小一、地球的形状和大小
地球应是一个赤道略为隆起,两极略为扁平的椭球体。它的赤道半径平均为6378.16km,也叫长半径;极半径平均是6356.77km,也叫短半径。平均半径是6371m卫星测得,地球的形状比人们原来所想像的要复杂得多。地球的形状像个长得并不均匀的大鸭梨,北极是梨把,南极是梨眼。高14米凹进24米二、地球形状和大小的地理意义
(1)地球的巨大质量,使它能够吸引周围的气体和水,保持一个具有一定质量和厚度的大气圈,从而使生命存在成为可能。
(2)地球距离太阳约1.5×108km。这样的距离不近也不远,因而地球表面接受的太阳辐射比较适中,使地表的平均温度高于水的冰点、低于水的沸点,大部分水以液态存在,为生命的孕育创造了条件。(3)地球为一不规则旋转椭球体。地球的形状具有非常重要的地理意义。
如:由于黄赤交角的存在,决定了正午太阳高度角由南、北纬23°26′向两极地区减小。因此太阳辐射使地表增暖的程度也按同样的方向降低,从而造成地球上热量的带状分布和所有与地表热状况相关的自然现象(如气候、土壤、植被等)的地带性分布。第三节 地球的运动一、地球的自转
(一)地球自转概况
(1)地球绕地轴旋转称为地球自转。自转一周的时间即自转周期,叫做一日(23h56分4秒)。
(2)地球自转速度并不是永远固定不变的。
据推测,在地球形成之初,自转周期只有几小时。如距今5亿年前的寒武纪晚期,自转周期为20.8小时,至泥盆纪增至21.6小时,石炭纪21.8小时始新世23.7小时,目前为24小时。(3)地球自转速度并不是一直变慢,也有以变快为主的阶段,但减慢是主要趋势,而减慢的原因是多种多样的。
原因:(了解)
潮汛与地壳摩擦产生阻滞地球自转的力(潮流是自东向西)
太阳活动的影响和地球膨胀
比重大的物质向地心集中,加快自转
火山爆发、岩浆活动,使地幔物质流向地表
(4)地球自转的季节变化。
每年3-4月,自转速度最慢,8月最快。但季节性日长变化不超过0.3-0.6毫秒。
自转的季节性变化可能与纬向风速、洋流和冰雪分布的季节变化有密切关系。(二 )地球自转的意义
1、 地球自转产生了昼夜更替现象。
昼夜更替的意义:由于地球自转,且自转周期不长(一个太阳日:24h),这就使地面白昼不至过分炎热,黑夜不至过分寒冷,从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。
2、 不同地方产生不同地方时。
???? 地方时产生的原理:由于地球的自转,每24小时自转一周,所以地球上 经度相差15度的地方,时间相差1小时。为使用上的方便,国际上将不同的地方时统一划分为24个时区。 ????3、 物体水平运动的方向产生偏向。
????????物体水平运动的偏向规律:面向运动物体前端,北半球向右偏,南半球向左偏,赤道由于经线平行运动物体不偏。
4、 对地球形状的影响。
??? 由于地球自转产生的惯性离心力,分别分解为一个垂直于地表方向的力和另一个平行于地表方向的力,垂直方向的力与重力相抵。而另一个与地球表面平行的力使地表物质从两极向赤道方向挤压,使得地球由两极向赤道方向膨胀,成为目前略扁的旋转椭球体的形状。?二、地球的公转
(一)地球公转概况
地球公转的平均周期是恒星年,1恒星年=365日6时9分9.5秒。而我们通常所说的回归年是指地球从这一次春分日到下次春分日的平均时间间隔。比1恒星年略短一些。1回归年=365日5时48分45.6秒。
阳历把1年定为365日,所余的时间约每四年积累成一天,加在能被4除尽的公历年份的2月份里,如1992,1996年。但不能被400除尽的百年数则不加。加天的年叫闰年。
农历把一年定为354日或355日,所余的时间约每三年积累成一个月,加在某一年里。(闰月)地球绕太阳公转的轨道面叫做黄道面。黄道面与地球赤道面之间存在着一定的夹角,这个夹角叫做黄赤交角。现在的黄赤交角是23°26′。(二)地球公转的意义
1、导致正午太阳高度角的变化黄赤交角的存在意义:是使地球在绕日公转中太阳直射点在南北回归线之间移动,从而引起各地正午太阳高度的变化。正午太阳高度角变化的规律:
春秋二分,由于太阳直射赤道,赤道正午太阳高度角为90度,太阳高度角由赤道向南北两方降低。
夏至日,太阳直射北回归线,北回归线上正午太阳高度角为90度,太阳高度角由北回归线向南北两方降低。
冬至日,太阳直射南回归线,南回归线上正午太阳高度角为90度,太阳高度角由南回归线向南北两方降低。2、导致昼夜长短的变化
北半球自春分日至秋分日,太阳直射点在北半球移动,北半球各地昼长于夜,纬度越高昼越长夜越短。
????夏至日这一天,北半球达到昼最长夜最短,北极圈以北到处出现极昼现象。南半球相反。
北半球自秋分到次年春分,太阳直射点在南半球移动,北半球各地昼短夜长,纬度越高夜越长昼越短。
???冬至日这一天,北半球达到昼最短夜最长,北极圈以北到处出现极夜现象。南半球相反。
每年春分日和秋分日,太阳直射赤道,全球各地昼夜等长,各为12小时。赤道上各地终年昼夜等长。北半球春分日、秋分日北半球夏至日北半球冬至日3 导致五带的形成(热量带)
由于地球的公转造成了空间上不同纬度地区各地昼夜长短、正午太阳高度的变化,从而使地球上不同地区在同一时间拥有不同的热量,形成不同的热量带。 4 形成四季更替
????由于黄赤交角的存在,地球在以一年为时间的公转中,不同的时间有不同的太阳高度角和不同的昼夜长短,因此在同一地点不同的时间,地球上有热量多少的差异。也就是出现了冷暖的时间差异。
当太阳光直射北半球,北半球就处于夏季,南半球就是冬季;当太阳光直射南半球,北半球就处于冬季,南半球处于夏季。
第四节 地理坐标一、纬线与纬度
纬线:垂直于地轴并与赤道面相平行的面与地球表面相交的圆。纬度:任一地的纬度就是该地铅垂线对赤道面的夹角。赤道纬度为0度,由赤道向两极,各分为90度。北半球的称北纬,南半球的称南纬。二、经线与经度
所有通过地轴的平面,都和地球表面相交而成为圆,这就是经线网。
经过伦敦格林尼治天文台的经线为本初子午线(零度经线)。由此向东和向西,各分180度,称为东经和西经。
东半球:20°W向东到160°E
由经线和纬线构成的经纬网,是地理坐标的基础。
第五节 地球的圈层构造一、地球的圈层分化
原始地球是接近均质的物体没有明显的分层现象。
后来随着放射元素的辐射能量在地球内部积累,使温度升高,物质出现可塑性,加上重力作用,物质发生分异,形成了圈层构造。
(1)温度升高使铁元素熔化,流入地心形成地核,同时伴随大规模的化学分离,最后形成地核、地幔和地壳。
(2)分化过程中地球内部经过脱气,形成原始大气圈。地球原始大气主要由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨组成。(3)微生物出现后,即开始破坏岩石中的含氮化合物,并将氨释放到大气中。待到绿色植物出现,植物在光合作用中放出的游离氧对原始大气发生缓慢的氧化作用,使一氧化碳变为二氧化碳,甲烷变为水汽和二氧化碳,氨变为水汽和氮。光合作用继续进行氧气又从二氧化碳中逐渐分离出来,最终形成了以氮和氧为主要成分的现代大气。
(4) 地球上的水主要是从大气中分化出来的。由于温度逐渐降低以及大气中含有大量尘埃微粒,水汽便凝结成液态水降落到地面。地球的圈层构造 二、地球的内部构造--地球的内部圈层地壳(平均是35Km)
地幔(35—2900Km)
软流层(在地幔之中 60—250Km 岩石圈在这层之上 岩浆的来源)地核( 2900Km 以下)
内核 外核1、地壳是地球最表面的构造层,地壳和地幔之间以莫霍面分界,只占地球体积的0.8%。根据其性质可分大陆地壳和大洋地壳。
大陆地壳平均厚度为35km,但各地差异很大。我国青藏高原的地壳厚达65km以上。
大陆地壳最表层为风化壳,其余则自上而下分为沉积岩层、硅铝层和硅镁层。
沉积岩层是不连续的,其厚度一般约4-5km,少数地方可达10km。
硅铝层化学成分主要是硅和铝,岩石组成主要为花岗岩和花岗闪长岩。
硅镁层化学成分主要是硅和镁,由玄武岩质的岩石构成。
海洋地壳厚度约5-8km.上部为疏松沉积物,中部为固结沉积物和玄武岩,下部为硅镁层。地壳体积仅占地球体积的1%,质量只占0.4%。
2、地幔:位于地核之上的巨厚的硅酸盐圈层,是地球最重要的组成部分(占地球体积的82%)。
上地幔 35-1000 km,主要由橄榄岩质的超基性岩石构成,除硅与氧外,铁、镁含量比地壳显著增加,铝则大大减少。
下地幔 1000—2900km,组成物质除硅酸盐、金属氧化物及硫化物外,显著特点是铁、镍物质大量增加。软流层:上地幔上部大致在60-250 km深区间。放射性元素大量集中温度超过物质熔点,物质处于熔融状态成为岩浆的源地,并有软流圈之称。
由此发生的岩浆侵入、火山喷发、地震、板块构造等深刻影响地球表层地理环境。3、地核:位于地下2900km以下。主要由铁、镍等致密物质组成。
外地核:外核的深度介于2900km和5100km之间,温度约为3700℃。
内地核:内核的深度位于5100km以下,温度为4000~4500 ℃ 。??
研究表明,地核可能仍然影响着地幔的温度分布,因而也可能间接地控制地球表面的地质过程,如,近年来发现地球表面的很多热点就起源于核幔边界。如,地震、火山、温泉等。三、地球的外部构造
外层圈 ????是指大气圈、水圈、土壤圈和生物圈。
不仅它们之间没有严格的界限,而且上与星际空间,下与地壳之间也没有明显的界限。
特别是大气的底层、水圈、生物圈、土壤圈以及地壳,相互渗透,彼此交织在一起。
(一)大气圈??
???1、大气圈:空气是地球自然物质组成中最轻的物质,它包围着固体地球,成为地球最外面的一个圈层,称为大气圈。2、现代大气的成分
现在大气中氮占总体积的78.09%, 氧占20.95%,氩占0.93%,二氧化碳占0.03%,以及微量的氖、氦、氙、氪、臭氧、氡、氨、氢等。此外还有水汽和尘埃微粒等。
3、大气圈的作用
(1)大气是地球上有生命物质的源泉。通过生物的光合作用进行氧和二氧化碳的物质循环,并维持着生物的生命活动,所以没有大气就没有生物,没有生物也就没有今日的世界。 (2)维持地球上水的存在。地球表面的水通过蒸发进入大气,水汽在大气中凝结以降水的形式降落地表。这个水的循环过程往复不止,所以地球上始终有水存在。如果没有大气,地球上的水就会蒸发掉,变成一个像月球那样的干燥星球。
??? (3)大气层又保护着地球的“体温”,使地表的热量不易散失,同时通过大气的流动和热量交换,使地表的温度得到调节。
??? (4)大气的水热状况,可以影响一个地区气候的基本特征,进而决定该地区的水文特点、地貌类型、土壤发育和生物类型,从而对地球表面的整个自然环境的演化进程起着重要作用。(重庆属中亚热带湿润地区)
??? (5)大气中含有细微的岩屑和水汽,大气中的氧和碳酸气,大气的湿度变化以及风雨等,都直接作用于地表的岩石,所以大气的活动对地壳岩石的形成和破坏均有影响。
1、水圈:水圈的主体是世界大洋,其面积占全球面积的约71%。陆地上的湖泊、河流、沼泽、冰川、地下水.甚至矿物中的水都是水圈的组成部分。
2、水圈的作用
水是地表最重要的物质和参与地理环境物质能量转化的重要因素。
水分和能量的不同组合使地球表面形成了不同的自然带、地带和自然景观类型。
水溶解岩石为生物提供了营养物质。
水分循环不仅调节气候、净化大气,而且几乎伴随一切自然地理过程,促进地理环境的发展与演化。(二)水圈(三)生物圈
1、生物圈:地球表面有生命的地带被称为“生物圈”。它包括地球上一切生命有机体(植物、动物和微生物)及其赖以生存和发展的环境(空气、水、岩石、土壤等)。
2、生物圈的作用
促进太阳能转化,改变大气和水圈的组成;
参与风化作用和土壤的形成过程;
改造地表形态,建造岩石等。?(四)土壤圈
1、土壤圈:土壤圈是大气圈、水圈、生物圈、岩石圈相互作用的产物。
土壤物质来源于这些圈层,以固态、液态和气态三种状态存在。
固体部分包括有机物(来源于生物圈)和无机矿物(来源于岩石圈);
液体部分即土壤溶液(水圈的组成部分);
气体既包括大气中的气体,还包括土壤生物化学反应释放出的气体(最终进入大气圈)。不同点是土壤中氧气含量低 二氧化碳含量高0.04%。共同点是主要就是氮和氧
2、土壤圈的作用
土壤是地壳表层长期演化形成的,是生命的温床,是复杂的生物物理化学体系。人类的生存与发展时刻离不开土壤这一宝贵资源。
上述地球构造中的同心圈层,在分布上的显著特点:
在高空和地球内部,它们基本上是上下平行分布的;
在地球表面附近,各圈层却是互相渗透互相重叠的。