地理學(xué)綜合考試第四章李雙成-北京大學(xué)

1、地理學(xué)學(xué)科綜合水平考試?yán)铍p成北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院2013年3月第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程1. 簡(jiǎn)述地球的熱量平衡 能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是宇宙間的普遍規(guī)律，它揭示了宏觀和微觀世界中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。太陽(yáng)能量轉(zhuǎn)化為能源的現(xiàn)象亦符合此規(guī)律。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程1.簡(jiǎn)述地球的熱量平衡 如果地球連續(xù)從太陽(yáng)接受能量，其溫度不會(huì)持續(xù)增加，因?yàn)檫B續(xù)的輻射熱進(jìn)入了外部空間。地球溫度的計(jì)算公式用熱量平衡方程表示，輸入的能量等于輸出的能量。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程1. 簡(jiǎn)述地球的熱量平衡 “太陽(yáng)常數(shù)”是指就日地平均距離來(lái)說(shuō)，在大氣上界垂直于太陽(yáng)光線1cm2的面積在1min內(nèi)獲得的太陽(yáng)輻射能，

2、通常用i表示（i=8.25j/(cm2*min)）。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程1. 簡(jiǎn)述地球的熱量平衡 從太陽(yáng)看上去，地球就像一個(gè)圓盤，面積為r2=6.4*108cm2（r為地球半徑），于是，到達(dá)地球的總能量為552.6*1022j/a。實(shí)際上，地球是一個(gè)旋轉(zhuǎn)球體，而非一個(gè)圓盤，太陽(yáng)能分布在地球表面4r2的面積上，到達(dá)地球的能量通量由日夜平均和所有的緯度平均，是太陽(yáng)輻射通量的1/4。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程1. 簡(jiǎn)述地球的熱量平衡 地球系統(tǒng)單位面積上離開的熱量形式很復(fù)雜，近似公式為 出去通量=i/4+t4 式中，i為太陽(yáng)常數(shù)；為地球反射率；為stephen定律常數(shù)（5.67*10-12j/(cm

3、2*s*k4)）;t為地球平衡溫度。i/4為反射輻射，t4為從地球進(jìn)入空間的輻射。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程1. 地球的熱量平衡 地球熱量平衡方程為：i/4=i/4+t4 因此，t=i(1-)/41/4 計(jì)算結(jié)果，t近似-30，比地表平均溫度還低，約為地球上部6.5-8.0km處（對(duì)流層中部）的溫度。如果地球的反射率因污染而增加，其平衡溫度還會(huì)降低。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程2. 簡(jiǎn)述能量在地球表面的轉(zhuǎn)換和傳輸過(guò)程 （1）全球輻射平衡 進(jìn)入大氣頂層的太陽(yáng)輻射，被大氣反射約35%，其喪失在太空，不能用來(lái)產(chǎn)生大氣的運(yùn)動(dòng)。而65%最后達(dá)到地面或大洋，作為熱吸收，成為驅(qū)動(dòng)地球表面自然地理過(guò)程的能量。第四章

4、 地球表層系統(tǒng)過(guò)程2. 簡(jiǎn)述能量在地球表面的轉(zhuǎn)換和傳輸過(guò)程 （2）局地的能量傳輸 到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射，其熱量的分布層厚度是由表面特性決定的。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程2. 簡(jiǎn)述能量在地球表面的轉(zhuǎn)換和傳輸過(guò)程 （2）局地的能量傳輸 接近地面的能量傳輸是通過(guò)水的蒸發(fā)、熱的傳導(dǎo)和長(zhǎng)波輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程2. 簡(jiǎn)述能量在地球表面的轉(zhuǎn)換和傳輸過(guò)程 （3）全球能量傳輸 大氣環(huán)流和大洋環(huán)流對(duì)太陽(yáng)能水平方向的再分配起了巨大的作用。如果沒有大氣的儲(chǔ)熱和洋流對(duì)太陽(yáng)能的輸送，全球的溫度分布與現(xiàn)狀將會(huì)有明顯的差異。大氣和海洋的環(huán)流是全球南北方向熱輸送的主要?jiǎng)恿?。第四?地球表層系統(tǒng)過(guò)程2. 簡(jiǎn)述能量在

5、地球表面的轉(zhuǎn)換和傳輸過(guò)程（3）全球能量傳輸 大氣環(huán)流對(duì)能量的傳輸 地球表面不同地區(qū)的輻射平衡不同，地面對(duì)空氣的加熱程度也就不均勻。當(dāng)受熱的氣體上升時(shí)，周圍較冷的空氣將流進(jìn)補(bǔ)充，這樣在上升區(qū)以外的某一地域必有下沉運(yùn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償，其結(jié)果形成一個(gè)簡(jiǎn)單的環(huán)流。 第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程2. 簡(jiǎn)述能量在地球表面的轉(zhuǎn)換和傳輸過(guò)程（3）全球能量傳輸 大洋環(huán)流對(duì)能量的傳輸 風(fēng)力是洋流的主要?jiǎng)恿?，地球自轉(zhuǎn)、海陸分布、海底形狀等對(duì)洋流也有重要的影響。洋流對(duì)地球能量的輸送起著巨大的作用。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程3.論述能量在地貌形成中的作用（1）內(nèi)力影響（2）外力影響 寒帶氣候地貌 溫帶氣候地貌 熱帶氣候地貌第四章 地

6、球表層系統(tǒng)過(guò)程3.論述能量在地貌形成中的作用 寒帶氣候地貌第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程3.論述能量在地貌形成中的作用 溫帶氣候地貌第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程3.能量在地貌形成中的作用 熱帶氣候地貌第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程4.環(huán)境化學(xué)演化的幾個(gè)基本規(guī)律 （1）地表環(huán)境物質(zhì)來(lái)源的變化 隨著地球物質(zhì)核轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的地能逐漸變小，由地球深部進(jìn)入地表環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)不斷減少。生物合成的物質(zhì)和人工合成的物質(zhì)從無(wú)到有，不斷增多。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程4.環(huán)境化學(xué)演化的幾個(gè)基本規(guī)律 （2）環(huán)境要素在化學(xué)上的相互聯(lián)系 地理環(huán)境各圈層的化學(xué)成分演化雖各有自己的化學(xué)演化過(guò)程，但每一個(gè)圈層的化學(xué)性狀都在與其他圈層相互的化學(xué)作

7、用下發(fā)生。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程4.簡(jiǎn)述環(huán)境化學(xué)演化的幾個(gè)基本規(guī)律 （3）環(huán)境化學(xué)演化的量變和質(zhì)變 地表環(huán)境化學(xué)演化的每一階段，各圈層的化學(xué)性質(zhì)反映出當(dāng)時(shí)整個(gè)環(huán)境化學(xué)本質(zhì)和性狀。隨著地球演化，地表環(huán)境化學(xué)的性狀和環(huán)境質(zhì)量由量變到質(zhì)變。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程4.簡(jiǎn)述環(huán)境化學(xué)演化的幾個(gè)基本規(guī)律 （4）元素運(yùn)動(dòng)的周期性和方向性 在地表環(huán)境的化學(xué)演化中，化學(xué)元素的運(yùn)動(dòng)、遷移和轉(zhuǎn)化，分散和集聚，分配和組合呈現(xiàn)一定的螺旋式和周期性及方向性。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程5.簡(jiǎn)述地表環(huán)境中化學(xué)元素的集散方式、影響因素及其他地理分異規(guī)律（1）地表環(huán)境中化學(xué)元素的分布 生物體含有70多種化學(xué)元素，其中25種化學(xué)元

8、素是動(dòng)、植物生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，還有一些元素，雖然生物需要量甚少，但不可缺少，無(wú)論缺少哪一種，生物都會(huì)發(fā)育異常，這些元素稱為微量元素。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程5.簡(jiǎn)述地表環(huán)境中化學(xué)元素的集散方式、影響因素及其他地理分異規(guī)律 （2）地表環(huán)境中化學(xué)元素的遷移 地表環(huán)境中化學(xué)元素的遷移方式 (a)水遷移 (b)大氣遷移 (c)生物遷移第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程5.簡(jiǎn)述地表環(huán)境中化學(xué)元素的集散方式、影響因素及其他地理分異規(guī)律（2）地表環(huán)境中化學(xué)元素的遷移 地表元素遷移的影響因素 (a)內(nèi)在因素 (c)地球化學(xué)環(huán)境 (d)地表的自然地理?xiàng)l件 (d)人為影響第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程5.地表環(huán)境

9、中化學(xué)元素的集散方式、影響因素及其他地理分異規(guī)律（3）地表化學(xué)元素的地域分異 地表化學(xué)元素的集散 自然地理環(huán)境中化學(xué)元素的地帶性分布是一定地理環(huán)境條件下元素遷移的結(jié)果。 中國(guó)土壤微量元素的地域分異規(guī)律中國(guó)地表元素遷移的地域分異規(guī)律與中國(guó)南熱北寒、東濕西干的地理特征是一致的，與影響元素遷移的生物、氣候特征的變化是吻合的。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程6.試述地表化學(xué)元素集散的實(shí)踐意義 （1）在農(nóng)業(yè)方面 （2）在畜牧業(yè)方面 （3）在衛(wèi)生保健事業(yè)方面 （4）在找礦方面 （5）在環(huán)境保護(hù)方面第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程6.試述地表化學(xué)元素集散的實(shí)踐意義 （1）在農(nóng)業(yè)方面第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程6.試述地表化學(xué)元

10、素集散的實(shí)踐意義 （2）在畜牧業(yè)方面第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程6.試述地表化學(xué)元素集散的實(shí)踐意義 （3）在衛(wèi)生保健事業(yè)方面第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程6.試述地表化學(xué)元素集散的實(shí)踐意義 （4）在找礦方面第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程6.試述地表化學(xué)元素集散的實(shí)踐意義（5）在環(huán)境保護(hù)方面第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程7.何謂地球上的水分循環(huán)和水量平衡 隨著水文測(cè)驗(yàn)的發(fā)展，人類對(duì)水分循環(huán)的認(rèn)識(shí)得以深化，表現(xiàn)在利用質(zhì)量守恒定律去研究水分循環(huán)，這就是水量平衡的概念。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程7.何謂地球上的水分循環(huán)和水量平衡 隨著水文測(cè)驗(yàn)的發(fā)展，人類對(duì)水分循環(huán)的認(rèn)識(shí)得以深化，表現(xiàn)在利用質(zhì)量守恒定律去研究水分循環(huán)，這就是水

11、量平衡的概念。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程7.何謂地球上的水分循環(huán)和水量平衡 水分循環(huán)是指在太陽(yáng)輻射能的作用下，水從海陸表面蒸發(fā)，上升到大氣中，成為大氣的一部分。水汽隨著大氣的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移并在一定的熱力條件下凝結(jié)，因重力作用降落形成降水。一部分降水在地表被植物攔截和被植物散發(fā)，一部分滲入土壤形成壤中流和地下徑流，還有一部分被蒸發(fā)重新進(jìn)人大氣，剩余的降水才能形成地表徑流，流人大?；蛘舭l(fā)進(jìn)入大氣。水分循環(huán)又叫水循環(huán)，或水文循環(huán)。水量平衡是指水循環(huán)的數(shù)量表示在給定任意尺度的時(shí)域空間中，水的運(yùn)動(dòng)（包括相變）有連續(xù)性，在數(shù)量上保持著收支平衡。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程8.何謂四水轉(zhuǎn)化系統(tǒng)？水量轉(zhuǎn)化的區(qū)域結(jié)構(gòu)規(guī)律是

12、什么？ “四水轉(zhuǎn)化”就是指大氣水、地表水、土壤水與地下水之間的交換或轉(zhuǎn)化，即四水系統(tǒng)中水的往返流通與相變。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程 8.何謂四水轉(zhuǎn)化系統(tǒng)？水量轉(zhuǎn)化的區(qū)域結(jié)構(gòu)規(guī)律是什么？ 區(qū)域四水轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是對(duì)不同流域水量平衡因素的結(jié)構(gòu)分析。降水是一個(gè)地區(qū)的總水源，區(qū)域地表水、土壤水與地下水均是區(qū)域降水的派生物。因此，不同氣候背景下的降水量是四水轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)的首要因素。另外，區(qū)域地貌和下墊面因素也是影響四水轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)的重要因素。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程9.什么是水分循環(huán)的界面調(diào)控和土壤水分調(diào)控？ 水分循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)由多層次多界面耦合形成的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，水分從大氣到地表，從地表到地下不同層次中發(fā)生的交

13、換活動(dòng)，必然要通過(guò)一系列的系統(tǒng)界面和發(fā)生在界面上的流通過(guò)程，而人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)生活和生產(chǎn)實(shí)踐正是從水分循環(huán)系統(tǒng)的不同界面上源源不斷地獲得水資源。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程9.什么是水分循環(huán)的界面調(diào)控和土壤水分調(diào)控？第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程9.什么是水分循環(huán)的界面調(diào)控和土壤水分調(diào)控？ 土壤層的水分狀況不僅是作物生產(chǎn)潛力的重要因素，而且還是陸地水分循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，土壤水分的調(diào)控?zé)o論在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐方面還是水分循環(huán)控制的理論方面都具有重要的意義。土壤水分調(diào)控實(shí)際上就是調(diào)控土壤水分平衡要素，通過(guò)某些措施來(lái)改變水量平衡分量值，而達(dá)到調(diào)節(jié)土壤水分狀況的目的。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程10.試述生物圈中能量流

14、動(dòng)（原書循環(huán)？循環(huán)？）的過(guò)程和規(guī)律（1）能量在生物圈中的固定和轉(zhuǎn)化 （2）能量被生產(chǎn)者和消費(fèi)者利用的情況第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程10.試述生物圈中能量流動(dòng)的過(guò)程和規(guī)律（2）能量被生產(chǎn)者和消費(fèi)者利用的情況第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程11.簡(jiǎn)述生物地球化學(xué)循環(huán)的類型 （1）根據(jù)生物圈的分類 氣體型循環(huán)和沉積型循環(huán) （2）根據(jù)循環(huán)的范圍、線路和周期的分類 生物小循環(huán)和地質(zhì)大循環(huán)第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程 12.簡(jiǎn)述水分循環(huán)、碳循環(huán)、氮循環(huán)、磷循環(huán)和硫循環(huán)的過(guò)程 （1）水分循環(huán)第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程 12.水分循環(huán)、碳循環(huán)、氮循環(huán)、磷循環(huán)和硫循環(huán)的過(guò)程 （2）碳循環(huán)第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程 12.水分循環(huán)

15、、碳循環(huán)、氮循環(huán)、磷循環(huán)和硫循環(huán)的過(guò)程 （3）氮循環(huán)第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程 12.水分循環(huán)、碳循環(huán)、氮循環(huán)、磷循環(huán)和硫循環(huán)的過(guò)程 （4）磷循環(huán)第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程 12.水分循環(huán)、碳循環(huán)、氮循環(huán)、磷循環(huán)和硫循環(huán)的過(guò)程 （5）硫循環(huán)第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程 13.何謂土壤-植物系統(tǒng)？ 土壤和植物是自然環(huán)境極其重要的組成部分，是自然環(huán)境中最活躍、最復(fù)雜的兩個(gè)因素。它們相互聯(lián)系、相互制約、相互滲透構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，并對(duì)地表共同發(fā)生作用，進(jìn)行著一系列的自然地理過(guò)程，例如，風(fēng)化、物質(zhì)交換等，在自然地理系統(tǒng)中被看成是物質(zhì)和能量傳輸?shù)闹饕{(diào)節(jié)者。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程 13.何謂土壤-植物系統(tǒng)？ 在自然地理環(huán)境中，土壤和植物之間物質(zhì)的交換、循環(huán)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，一般稱之為植物和土壤系統(tǒng)或土壤-植物系統(tǒng)。第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程 14.試述人類活動(dòng)對(duì)地球能量運(yùn)動(dòng)的影響 （1）造成熱污染第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程14.試述人類活動(dòng)對(duì)地球能量運(yùn)動(dòng)的影響 （2）增加co2濃度第四章 地球表層系統(tǒng)過(guò)程14.試述人類活動(dòng)對(duì)地球能量運(yùn)動(dòng)的影響 （3）增加大氣中固體粒子數(shù)量第四章 地球表層系統(tǒng)