伍光和版自然地理学笔记 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/10 23:21:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

自然地理学笔记

(二)水量平衡

全球水量平衡方程: PC+PO=EC+EO 式中, PC为大陆降水量 ; PO为海洋降水量; EC为大陆蒸发量;EO 为海洋蒸发量。

年平均大洋淡水平衡方程: P+R-E=0 或 P+R=E 即大洋年降水量加入海径流量等于大洋年蒸发量。

从上表可以看出:

(1)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; (2)海洋蒸发量提供了海洋降水量的85%和陆地降水的89%,海洋是大气水分和陆地水的主要来源;

(3)陆地降水量中只有11%来自陆地蒸发,说明大陆气团对陆地降水的作用远远不及海洋气团的作用;

(4)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。

第二节 海洋起源与海水理化性质

一、海洋的起源 二、世界大洋及其区分

世界大洋分为四部分:太平洋、大西洋、印度洋北冰洋从南美合恩角沿68oW线至南极洲,是太平洋与大西洋的分界线。从马来半岛起通过苏门答腊、爪哇、帝汶等岛、澳大利亚的伦敦德里角,沿塔斯马尼亚岛的东南角至南极洲,是太平洋与印度洋的分界。从非洲好望角起沿20oE线至南极洲,是印度洋与大西洋的分界。北冰洋则大致以北极圈为界。 三、海及其分类

1.定义:大洋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。海是洋的组成部分。据国际水道测量局统计,各大洋共有海54个。 2.海的分类:

(1)内海:四周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、黑海、波罗的海、渤海。

(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。如白令海、黄海、东海。

(3)外海:虽位于大陆边缘,但与洋有广阔联系的海。如阿拉伯海等。 (4)岛间海:大洋中由一系列岛屿所环绕形成的水域,称为岛间海。如爪哇海。 四、海水的组成 (一)海水的化学成分

海水是含有多种溶解固体和气体的水溶液,其中水约占96.5%,其它物质占3.5%。海水中还有少量有机和无机悬浮固体物质。通常把每升海水中含100mg以上的元素,叫常量元素,不足100mg的叫做微量元素。 (二)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重量之比,通常以每千克海水中所含的克数表示。 每千克海水中所含氯的克数,称海水的氯度。知道了氯度,就可以按照克努森式计算盐度:

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盐度=0.03+1.805×氯度

计算海面盐度的公式: 盐度=34.6+0.0175(E-P) P代表降水量,E代表蒸发量。 五、海水的温度、密度和透明度 (一)海水的温度

海水的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。太阳辐射的日变化是水温日变化的最主要的原因。

海水表层平均温度变化于-1.7~30oC间,最高水温出现在赤道以北,称为热赤道。水温从热赤道向两极逐渐降低。由于陆地集中于北半球,故北半球海水等温线分布极不规则,而南半球等温线近似平行于纬线。北半球水温略高于南半球同纬度水温。 不同温度性质的洋流交会处,海水温度梯度最大,等温线特别密集 。 (二)密度

单位体积中的海水质量就是海水的密度。海水密度值约为1.022~1.028g/cm3。温度升高时密度减小,盐度增加时,密度增大。通常情况下海水盐度是34.6%0。 (三)颜色与透明度

海水的颜色取决于海水对阳光的吸收和反射状况。 海水透明度以直径30cm的白圆盘投入水中的可见深度来表示。海水颜色、悬浮物质、浮游生物、海水涡动、入海径流,甚至天空的云量都对透明度有影响。

第三节 海水的运动

一、潮汐与潮流 (一)潮汐现象与引潮力

由月球和太阳的引力引起的海面周期性升降现象,称为潮汐。海面升高,海水涌上海岸,叫涨潮。海面下降,海水从岸上后退,叫落潮。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。高潮与低潮的落差,就是潮差。潮差是以朔望月为周期性变化的。潮差最大时,叫高潮,反之叫低潮。地球上某一点所受到的太阳和月球的引力与其受到的太阳和月球的引力的平均值大小有差别,方向也不同,正是这一引力差使海平面发生升降,故称之为引潮力。引潮力朝向月球和太阳一面时形成的潮汐,称顺潮,反之称对潮。根据潮汐的周期变化,可将其分为 半日潮、混合 潮、全日潮三种。 (二)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。潮流也分为 半日潮流、混合潮流和全日潮流三种。若以潮流流向变化分类,则外海和开阔海区,潮流流向在半日或一日内旋转360o的,叫回转流;近岸海峡和海湾,潮流因受地形限制,流向主要是在两个相反方向上变化的,叫往复流。此外,涨潮时流向海岸的潮流叫涨潮流,落潮时离开海岸的潮流叫落潮流。喇叭形海湾或河口湾可以激起怒潮。 (一)波浪及其类型

1.定义: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。波浪包括波峰、波谷、波长、波高四个要素。 2.分类

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风浪:由风的作用产生 A.按照其成因 海啸:因地震或风暴产生

潮波:因引潮力引起

气压波:因气压突变

船行波:船行作用 B.按照波长和水 深水波(短波) 深的相对关系 浅水波(长波) C. 按照作用力情况 强制波 自由波(余波)

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,叫余摆线。 水分子的圆形轨迹到了和波长相等的深度就不再存在,这个深度就是波底,即波浪能量向深处传递的极限。 (二)波浪的折射

波峰线在深水区是和引起波浪的力的方向,即波前进方向相垂直的。但波浪前进方向常常与海岸斜交,这样,同一波列两端的水深就可能有较大差异。近岸较浅一端因受摩擦而减速,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海岸流动,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。洋流是海水的主要运动形式。风力是洋流的主要动力,地球偏转力、海陆分布和海底起伏等,也对洋流有影响。 (一)洋流的成因和分类

1.按照成因分:摩擦流、重力-气压梯度流和潮流三类风海流(漂流)是最重要的摩擦流。从海面到摩擦深度的海水运动,称为风海流。重力-气压梯度流包括倾斜流、密度流和补充流。倾斜流是是因风力作用、陆上河水流入或气压分布不同,使海面因增水或减水形成坡度,从而引起的海水运动。密度流则是由于海水温度、盐度不同,使得密度分布不均匀,海面发生倾斜而造成的海水运动。 2.根据流动海水温度的高低,还可以把洋流分为暖流和寒流。暖流比流经海区的温度高,寒流比流经海区的温度低。 (二)洋流模式和主要洋流

根据行星风系理论,地球上实际存在的洋面风,在北半球有0~30的东北风,30~60的西南风和60至极地的东北风。南半球的洋面风与北半球相差90。由行星风系可以推论出三种洋面流模式:

(1)北半球的风吹动洋面而最终输送一层方向偏右90的厚约100m的上层洋流。如下图所示: (2)30~60N的西南风使上层水流向东南,60~90的东北风又使上层水流向西北,导致以60N为中心形成 一个低凹。如下图所示:

(3)赤道无风带两侧,因北半球的东北风和南半球的东南风,上层水流必然从赤道向外流动。围绕赤道低压系统,北半球部分的洋面流最终将呈反时针方向,而南半球部分 则是顺时针方向。由于二者方向相反,因而就形成两个赤道环流。如下图所示:南半球除上述的赤道环流以外,还存在亚热

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带环流与亚极地环流,但与北半球相反,前者为反时针方向,后者为顺时针方向。下图表示北半球冬季太平洋的洋面流: (三)大洋水团及其环流

1.定义和分类:大洋中具有特别温度和盐度值的、性质相同的大团水体,称为水团。水团的分类即以垂直方向上的密度平衡面和形成水团的源地为根据。以深度为标准划分的水团有: (1)表层水团,可深达100m; (2)中心水团,深达主要变温层底部; (3)中层水团,从中心水团以下至3000m; (4)深层与底层水团则充满大洋盆。 2.几个大洋的水团情况

(1)大西洋的水团情况 如下图所示: (2)太平洋的水团情况

第四节 海平面变化

一、7万年来的海平面变化 两个事实:

1.近代在全球各个大陆发现的贝壳堤、海滩岩、珊瑚礁、牡蛎堤,以及取自钻孔剖面中的沉积物和生物遗迹标本,证明即使在最近地质历史时期,出现过远高于现代的海平面。

2.大量埋藏在今天的海水下的贝壳堤、海滩、海滨沼泽、 村落遗址、河口三角洲和外陆架,证明过去确曾发生过海平面远低于现代海平面的情况。全球范围的海平面变化是全球气候变化的反映。冰期中冰盖和冰川的发展,使大量水体以固态形式储存于极地和其它大陆的山地,全球水循环机制发生巨变,必然导致海平面降低。我国东部海岸变迁史。 二、近百年的海平面变化

由于气候变暖导致海洋热膨胀和冰川消融加剧,加上CO排放量猛增形成的温室效应,全球海平面普遍呈上升趋势。许多研究者对海平面上升进行观测和估算,但所得结果差异悬殊。但是,对海平面上升这一点没有异议。 三、21世纪海平面上升预测 1.IPCC的预测

(1)如果21世纪CO2 不受限制照常排放,21世纪海平面上升速度为20世纪的3~5倍。 (2)如果 A.能源供应转向低碳燃烧; B.可再生能源与核能取代矿物燃料; C.2050年CO2排放量降到1985年的一半; 那么,2050年全球海平面上升20~31cm。

2.1992年,一批欧洲学者与中国学者合作,依据IPCC 1992年的温室气体排放方案(IS92a)提出2050年海平面上升最佳估计值为22cm,2100年为48cm。

3.1993年中国科学院地学部以全球海平面2050年上升20到30cm为依据,估计我国珠江三角洲海面将上升40~60cm,上海地区50~70cm,天津地区70~100cm,同时考虑了上述各地区地面下沉幅度的。

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第五节 海洋资源和海洋环境保护

一、海洋资源

定义:所谓海洋资源,主要是指与海水本身有直接关系的物质和能量,例如,溶解于海水的化学元素,海洋生物海底矿藏,海水运动产生的能量,以及贮藏在海水中的热 量等等。 (一)海水化学资源

海水中有80多种化学元素。全世界的河流每年从陆地搬运到海洋中的可溶解物质达30~50×108t之多。这些物质再加上生物遗体在内,溶解之后,就成为海水化学资源。 (二)海底矿产资源

大陆架和浅海区有石油和天然气可供开发;大陆边缘海区有磷钙石、海绿石和煤、铁、铜、硫等;深海底有锰结核和含金属泥质沉积物。在目前海底矿产资源开发中,产值仅次于石油的石海滨砂矿。含金属沉积物是指某些深海区构造活动带的含铁、锰、锌、铜、铅、银和金的泥质沉积物。 (三)海洋动力资源

太阳能是海水动力能量的主要供应者。潮流、海流、海水温差、压力差、浓度差都是可以利用的巨大能量。 (四)海洋生物资源

海洋中有20多万种生物。海洋向人类提供食物的能力是全球农产品的1000倍。 二、海洋对地理环境的影响

海洋是到达地球表面的太阳能的主要接收者和蓄积者,海水冷却时将向空气中散发大量的热,增温时则将从空气中吸收大量的热。海洋借助自己与大气的物质和能量交换 过程间接影响气候和受气候影响的各种自然现象。 三、海洋环境保护

在减少和防止海洋污染的同时,要对海洋生产进行适当的安排,对资源的开发也应合理。

第六节 河 流

一、河流、水系和流域

陆地水以河流、湖泊、沼泽、冰川和地下水等形式存在。 (一)河流、水系和流域的概念

河流:降水或由地下涌出地表的水,汇集在地面低洼处,在重力作用下经常地或周期地沿流水本身造成的洼地流动

水系:河流沿途接纳众多支流,并形成复杂的干支流网络系统,就是水系。

流域:每一条河流和每一个水系都从一定的陆地面积上获得补给,这部分陆地面积就是河流和水系的流域,也就是河流和水系在地面的集水区。 (二)水系形式

按照一定的岩层构造、沉积物性质和新构造应力场的反映,水系形式通常分为:树枝状、格状和长方形三类。按照干支流相互配置的关系或它们构成的几何形态划分可分为:扇状水系、羽状水系、梳状水系和平行水系四类按照水系流向的相互关系划分:向心水系和辐散水系。 (三)河流的纵横剖面

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