地理学综合考试(第四章)李双成-北京大学.ppt
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1、地理学学科综合水平考试,李双成 北京大学城市与环境学院 2013年3月,第四章 地球表层系统过程,第四章 地球表层系统过程,1. 简述地球的热量平衡 能量转化和守恒定律是宇宙间的普遍规律,它揭示了宏观和微观世界中物质运动的规律。太阳能量转化为能源的现象亦符合此规律。,第四章 地球表层系统过程,1.简述地球的热量平衡 如果地球连续从太阳接受能量,其温度不会持续增加,因为连续的辐射热进入了外部空间。地球温度的计算公式用热量平衡方程表示,输入的能量等于输出的能量。,第四章 地球表层系统过程,1. 简述地球的热量平衡 “太阳常数”是指就日地平均距离来说,在大气上界垂直于太阳光线1cm2的面积在1min
2、内获得的太阳辐射能,通常用I表示(I=8.25J/(cm2*min))。,第四章 地球表层系统过程,1. 简述地球的热量平衡 从太阳看上去,地球就像一个圆盘,面积为R2=6.4*108cm2(R为地球半径),于是,到达地球的总能量为552.6*1022J/a。实际上,地球是一个旋转球体,而非一个圆盘,太阳能分布在地球表面4R2的面积上,到达地球的能量通量由日夜平均和所有的纬度平均,是太阳辐射通量的1/4。,第四章 地球表层系统过程,1. 简述地球的热量平衡 地球系统单位面积上离开的热量形式很复杂,近似公式为 出去通量=I/4+T4 式中,I为太阳常数;为地球反射率;为Stephen定律常数(5
3、.67*10-12J/(cm2*S*K4));T为地球平衡温度。I/4为反射辐射,T4为从地球进入空间的辐射。,第四章 地球表层系统过程,1. 地球的热量平衡 地球热量平衡方程为:I/4=I/4+T4 因此,T=I(1-)/41/4 计算结果,T近似-30,比地表平均温度还低,约为地球上部6.5-8.0km处(对流层中部)的温度。如果地球的反射率因污染而增加,其平衡温度还会降低。,第四章 地球表层系统过程,2. 简述能量在地球表面的转换和传输过程 (1)全球辐射平衡 进入大气顶层的太阳辐射,被大气反射约35%,其丧失在太空,不能用来产生大气的运动。而65%最后达到地面或大洋,作为热吸收,成为驱
4、动地球表面自然地理过程的能量。,第四章 地球表层系统过程,2. 简述能量在地球表面的转换和传输过程 (2)局地的能量传输 到达地面的太阳辐射,其热量的分布层厚度是由表面特性决定的。,第四章 地球表层系统过程,2. 简述能量在地球表面的转换和传输过程 (2)局地的能量传输 接近地面的能量传输是通过水的蒸发、热的传导和长波辐射来实现的。,第四章 地球表层系统过程,2. 简述能量在地球表面的转换和传输过程 (3)全球能量传输 大气环流和大洋环流对太阳能水平方向的再分配起了巨大的作用。如果没有大气的储热和洋流对太阳能的输送,全球的温度分布与现状将会有明显的差异。大气和海洋的环流是全球南北方向热输送的主
5、要动力。,第四章 地球表层系统过程,2. 简述能量在地球表面的转换和传输过程 (3)全球能量传输 大气环流对能量的传输 地球表面不同地区的辐射平衡不同,地面对空气的加热程度也就不均匀。当受热的气体上升时,周围较冷的空气将流进补充,这样在上升区以外的某一地域必有下沉运动来补偿,其结果形成一个简单的环流。,第四章 地球表层系统过程,2. 简述能量在地球表面的转换和传输过程 (3)全球能量传输 大洋环流对能量的传输 风力是洋流的主要动力,地球自转、海陆分布、海底形状等对洋流也有重要的影响。洋流对地球能量的输送起着巨大的作用。,第四章 地球表层系统过程,3.论述能量在地貌形成中的作用 (1)内力影响
6、(2)外力影响 寒带气候地貌 温带气候地貌 热带气候地貌,第四章 地球表层系统过程,3.论述能量在地貌形成中的作用 寒带气候地貌,第四章 地球表层系统过程,3.论述能量在地貌形成中的作用 温带气候地貌,第四章 地球表层系统过程,3.能量在地貌形成中的作用 热带气候地貌,第四章 地球表层系统过程,4.环境化学演化的几个基本规律 (1)地表环境物质来源的变化 随着地球物质核转变产生的地能逐渐变小,由地球深部进入地表环境中的化学物质不断减少。生物合成的物质和人工合成的物质从无到有,不断增多。,第四章 地球表层系统过程,4.环境化学演化的几个基本规律 (2)环境要素在化学上的相互联系 地理环境各圈层的
7、化学成分演化虽各有自己的化学演化过程,但每一个圈层的化学性状都在与其他圈层相互的化学作用下发生。,第四章 地球表层系统过程,4.简述环境化学演化的几个基本规律 (3)环境化学演化的量变和质变 地表环境化学演化的每一阶段,各圈层的化学性质反映出当时整个环境化学本质和性状。随着地球演化,地表环境化学的性状和环境质量由量变到质变。,第四章 地球表层系统过程,4.简述环境化学演化的几个基本规律 (4)元素运动的周期性和方向性 在地表环境的化学演化中,化学元素的运动、迁移和转化,分散和集聚,分配和组合呈现一定的螺旋式和周期性及方向性。,第四章 地球表层系统过程,5.简述地表环境中化学元素的集散方式、影响
8、因素及其他地理分异规律 (1)地表环境中化学元素的分布 生物体含有70多种化学元素,其中25种化学元素是动、植物生长、发育、繁殖所必需的营养元素,还有一些元素,虽然生物需要量甚少,但不可缺少,无论缺少哪一种,生物都会发育异常,这些元素称为微量元素。,第四章 地球表层系统过程,5.简述地表环境中化学元素的集散方式、影响因素及其他地理分异规律 (2)地表环境中化学元素的迁移 地表环境中化学元素的迁移方式 (a)水迁移 (b)大气迁移 (c)生物迁移,第四章 地球表层系统过程,5.简述地表环境中化学元素的集散方式、影响因素及其他地理分异规律 (2)地表环境中化学元素的迁移 地表元素迁移的影响因素 (
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