第一章 第一节 地球的宇宙环境 1.天体 (1)概念:宇宙中有多种多样的物质,例如星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等,这些物质统称为天体。恒星和星云是最基本的天体。 2.天体系统 (1)概念:天体之间相互吸引、相互绕转,构成不同级别的天体系统。 (2)级别: (3)判断天体系统:一看天体的数量;二看是否相互绕转。 天体系统至少由两个天体组成,单个天体不能构成天体系统。在天体系统内部,质量较小的天体围绕质量较大的天体公转。如果某些天体只相互吸引达不到绕转的程度,就不能构成天体系统。 3.太阳系 (1)八大行星分类 ①类地行星: A水星、B金星、C地球、D火星。 ②巨行星: E木星、F土星。 ③远日行星: G天王星、H海王星。 (2)运动特征 ①同向性:绕日公转方向都是自西向东。 ②近圆性:绕日公转的轨道形状近似圆形。 ③共面性:轨道面几乎在同一平面上。 (3)结构特征:地球与其他类地行星(水星、金星和火星)有许多相似之处。 (4)小行星带位于火星轨道与木星轨道之间;哈雷彗星的公转方向与八大行星的公转方向相反(自东向西)。 4.太阳辐射 (1)太阳辐射的概念:指太阳以电磁波形式向外传播能量。太阳辐射分为紫外线、可见光、红外线三部分,太阳辐射的能量主要集中在短波可见光部分。 (2)太阳辐射能量来源:太阳内部核心物质在高温、高压条件下,经核聚变反应,产生巨大能量。 (3)太阳辐射对地球的影响: ①提供光能和热能,维持地表温度;为生物繁衍生长、大气和水体运动等提供能量。 ②为人们日常生产、生活提供能源;如煤、石油、天然气、太阳能、水能、风能、生物能(沼气)等。注意:煤、石油、天然气、页岩气、可燃冰(天然气水合物)等矿物燃料的能量来源不是来自于地球内部,而是来源于地质历史时期生物固定下来的太阳能。 (5)世界年太阳辐射总量的分布 不同纬度:由低纬度向高纬度递减;相同纬度:由沿海向内陆递增;夏季强于冬季。 5.太阳活动 (1)太阳大气层从里向外可分为光球层、色球层、日冕层。
(3)太阳活动对地球的影响
注意:太阳对地球的影响最主要表现为太阳辐射对地球的影响。太阳活动剧烈时,在地球上和定位、导航、方向辨别等相关的仪器会受到影响,甚至失灵。 (4)极光现象出现在高纬度地区冬半年的夜晚,极夜期是观测极光的最佳时机。 (5)太阳活动对无线电短波通信和地球磁场的影响白天较强。 6.地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星,地球存在生命的条件 (1)普通性 ①从运动特征看,地球与其他七大行星具有同向性(绕日公转的方向同)、共面性(绕日公转的轨道面几乎在同一平面)和近圆性(绕日公转的轨道形状为接近正圆的椭圆)等相似特征。 ②从结构特征看,在质量、体积、密度等方面,地球与水星、金星和火星多有相似处,属类地行星。 (2)特殊性 ①表现:地球是目前人类已知的太阳系中唯一有生命的星球。 ②条件:
注意:地球上存在生命的条件有外部条件,也有自身条件,外部条件除地球具备外,其他七大行星也具备,因此自身条件更关键。 第二节 地球形成与演化 1.地层与化石 (1)地层概念:地质历史上一定地质时期形成的各种成层岩石和堆积物。 地层特点:在未受剧烈构造运动扰动的情况下,先形成的地层居下,后形成的地层居上。 地层对研究地球历史的作用:地层的性质,在一定程度上反映了地层形成时的地表环境。 例如石灰岩—浅海环境,页岩—静水环境,玄武岩—火山活动。 (2)化石:存留在地层中的古生物遗体、遗物和遗迹。 化石对研究地球历史的作用:化石是确定所在地层的年代和古地理环境的重要依据—因为生物的生存与环境关系密切。例如:含三叶虫化石的地层为古生代地层,且该地层形成时为海洋环境。 (3)地层与化石的关系:①化石是确定所在地层的年代和古地理环境的重要依据;②同一时代的地层往往含有相同或相似的化石,越古老的地层含有越低级、越简单的生物化石。 2.地质年代和地质年代表 (1)地质年代:用来描述地球历史事件发生早晚或先后顺序的时间单位,由大到小依次是宙、代、纪等,分别对应地层单位宇、界、系等。 (2)地质年代表:科学家依据地质年代先后顺序,把地球历史上的重大地质事件编成的时间顺序表。 地质年代:用来描述地球历史事件发生早晚或先后顺序的时间单位,由大到小依次是宙、代、纪等,分别对应地层单位宇、界、系等。 3.地球的形成与演化简史 生物演化
植物进化顺序:藻类→蕨类植物→裸子植物→被子植物 动物的进化顺序: 细胞动物→无脊椎动物(如三叶虫)→脊椎动物(如鱼类)→两栖动物→爬行动物→哺乳动物。 (2)分布空间上经历了由海洋向陆地扩展的过程。 (3)在生物演化过程中,伴随着一些生物的衰退和灭亡,是另一些生物的出现和兴盛。 海陆变迁 地质历史上曾经发生多次海陆变迁: 古生代:古生代末期各种大陆汇聚形成整体,即联合古陆; 中生代:三叠纪晚期联合古陆开始解体,大陆漂移; 新生代:各大陆板块漂移到现在的位置,联合古陆最终解体,形成现代海陆分布的格局;晚新生代构造运动导致了青藏高原和喜马拉雅山的形成。 矿产形成 第三节地球的圈层结构 一、地球的内部圈层 1.划分依据——地震波
2.划分界面:莫霍面、古登堡面。如图: 3.内部各圈层的特点: 地壳:①由岩石组成的坚硬外壳;②是一个连续圈层,平均厚度约为17千米;③地壳厚薄不一,大洋部分较薄,一般为5~10千米;大陆部分较厚,平均厚度约33千米;大陆地壳为双层(上层硅铝层、下层硅镁层),大洋地壳只有硅镁层;在陆地上,高原、山地地壳厚,平原、盆地地壳薄。 地幔:①介于莫霍面和古登堡面之间,厚度约2 800千米;②在地幔上部存在一个由塑性物质组成的软流层,该软流层一般被认为是岩浆的主要发源地。 地核:①位于古登堡面以下,厚度约3 400千米;②温度很高,压力和密度很大;③内核为固态,外核为液态。 4.岩石圈:包括软流层以上的地幔顶部与地壳,主要由岩石组成。 二、地球的外部圈层 1.概念:地球固体表面以上的各个圈层。 2.范围 (1)大气圈:环绕地球外部的气体圈层,是地球生命的保护伞。 (2)水圈:由地球表层各种水体组成的连续但不规则的圈层。 (3)生物圈 广义的生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。狭义的生物圈是地球表层生物的总和。包括岩石圈的上部、大气圈下部和水圈的全部。 3.圈层关系 地球的大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间,相互联系、相互制约、相互渗透,不断进行着物质和能量的交换,形成了人类赖以生存的地球表层环境。 第二单元 第一节 大气圈与大气运动 1、大气圈的组成
☆低层大气的成分并不是一成不变的,水汽、固体杂质含量因时、因地而异。 水汽含量:低纬地区>高纬地区;夏季>冬季。 固体杂质含量:陆>海;城>乡;冬>夏。 2、大气圈的结构
☆ 对流层的高度随季节的变化规律:夏季>冬季 3、大气的受热过程 (1)大气受热过程:太阳辐射绝大部分透过大气射向地面, 地面吸收太阳辐射(短波辐射)而增温,同时产生地面长波 辐射,其中绝大部分地面辐射被对流层(低层)中的水汽和 二氧化碳吸收,使大气增温。由此可见地面辐射是低层大气 主要的直接的热源。 注:这里的“大气”是指低层大气,其高度不超过对流层顶。 总结:大气受热过程,实际上是太阳辐射、地面辐射和大气辐射之间相互转化的过程,可简要概括为“太阳暖大地,大地暖大气”。因此近地面大气热量的直接来源是地面辐射,大气热量的根本来源是太阳辐射。 太阳辐射在穿过大气层时,高层大气中的氧原子、平流层中的臭氧主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。对流层大气中的水汽和二氧化碳等,主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。因此大气对太阳辐射的吸收作用是有选择性的。又由于太阳辐射中能量最强部分集中在波长较短的可见光部分,因此大气直接吸收的太阳辐射是很少的。 (2)大气削弱(吸收、反射、散射)太阳辐射:减少到达地面的太阳辐射,降低白天的最高气温。云层越厚,大气对太阳辐射的削弱作用越强。 (3)大气对地面的保温作用:主要提高夜间的最低气温。 ①大气保温作用原理:地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上,使地面增温;地面在增温的同时也向外辐射能量,地面辐射属于长波辐射。大气对地面长波辐射却是隔热层,把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中使大气增温,并通过大气逆辐射又将热量还给地面(即“大气还大地”),在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量。人们把大气的这种作用,称为大气保温作用。 注意:对地面起保温作用的最关键环节是大气逆辐射。 ②影响大气逆辐射强弱的因素 大气逆辐射的强弱与气温有直接关系,气温越高,大气逆辐射越强。气温的高低取决于大气吸收地面辐射的多少。云量多,空气湿度大,大气吸收地面辐射的热量多,大气逆辐射就强。大气中的CO2等温室气体增加,会增强大气吸收地面辐射,进而增强大气逆辐射,使大气对地面保温作用加强,致使气候变暖。 4、热力环流
上升 (1)大气运动 下沉 水平运动:即风 (2)热力环流概念:由于地面冷热不均而形成的空气环流,它是大气运动最简单的形式。 (3)热力环流形成条件:地面冷热不均。 (4)热力环流形成过程:冷热不均(大气运动的根本原因)→空气的垂直运动(上升或下沉)→同一水平面气压差异(形成风的直接原因)→大气水平运动→热力环流。 注意: ①气压是指单位面积上所承受的大气柱的重量,因此在同一地点,气压随高度的增加而减小。 ②通常所说的高气压、低气压是指同一水平高度上气压高低状况。垂直方向上低处的气压高于高处的气压。 ③热力环流中:空气先垂直运动,后水平运动。 ④“大气运动总是由高压区流向低压区”是不正确的,应为“无论是在近地面还是在高空,大气水平运动总是由高压区流向低压区”。像热力环流中大气垂直运动不是由气压高低引起的,而是受热上升或冷却下沉引起的。 (4)实例:在自然界中,常见的热力环流形式有海陆风、山谷风、城市风等。 海陆风:受海陆热力差异影响形成的大气运动形式。白天在太阳照射下,陆地 升温快,气温高,空气膨胀上升,近地面气压降低(高空气压升高),风由海洋 吹向陆地,形成“海风”;夜晚情况正好相反,风由陆地吹向海洋形成“陆风”。 山谷风:白天,因山坡上的空气强烈增温,导致暖空气沿山坡上升,风从谷底 吹向山顶形成谷风。夜间因山坡空气迅速冷却,密度增大,因而沿山坡下沉, 流入谷地,风从山顶吹向谷底形成山风。 城市风:由于城市人口集中并不断增多,工业发达,居民生活、工业生产和交 通工具消耗大量的燃料,释放大量的废热,导致城市气温高于郊区,形成“城 市热岛”。当大气环流微弱时,由于城市热岛的存在,引起空气在城市上升,在 郊区下沉,在城市和郊区之间形成了小型的热力环流,称为城市风。污染严重 的企业应布局在城市风影响半径距离以外,绿化带应布局在城市风影响半径距 离以内。城市风有利于城市大气污染物的扩散。城市风无白天和夜晚的变化。 5、大气水平运动——风 (1)受力情况——水平运动的空气,一般受到三个力的作用(高空受2个力作用,不考虑摩擦力)。 ①水平气压梯度力:垂直于等压线,并指向低压。水平气压梯度力是大气水平运动的原动力,是形成风的直接原因。 ②地转偏向力:始终垂直于风向,北半球向右偏,南半球向左偏。 ③摩擦力:与风向相反。 ☆ 知识拓展:——地转偏向力 ①概念:促使地表水平运动的物体方向发生偏转的力。 ②偏转的规律:北半球, 向右偏转;南半球, 向左偏转;赤道上, 不偏转。 左右手定则:北半球用右手,南半球用左手。掌心向上,四指代表物体运动方向,大拇指即为水平运动物体的偏向。 ③产生原因:地球自转。 ④影响:大气的运动、水体的运动等。 (2)风向:指风的来向。 ①高空风:不考虑摩擦力,大气水平运动只受水平气压梯度力和地转偏向力作用,当风作匀速运动时的方向与等压线平行(右上图以北半球为例)。 ②近地面风:大气水平运动在三个力共同作用下,当风作匀速运动时的方向与等压线斜交(右下图以北半球为例)。 即:高空风向——平行于等压线;近地面风向——与等压线斜交。 试画南半球高空和近地面风向。 (3)风力(风速)大小: 影响风力大小的根本因素是水平气压梯度力。水平气压梯度力大,则风力大。 同一等压线图上,等压线密集,则水平气压梯度力大,风力大; 不同等压线图上,要根据单位距离间的气压差,判断水平气压梯度力的大小,单位距离间气压差大,则水平气压梯度力大,风力大。 风力大小还需考虑摩擦力的大小,地面摩擦力大,风力小。 即风力大小与2个力有关:水平气压梯度力——正相关;摩擦力——负相关。 注意:地转偏向力只影响风向,不影响风速。 (4)在等压线图上判定风向(任意点)或在等压线图上,任一地点风向的画法: ①在等压线图中,按要求画出过该点的切线并做垂直于切线的虚线,箭头由高压指向低压,但并非一定指向低压中心,用来表示气压梯度力的方向; ②确定南、北半球后,面向水平气压梯度力方向向右或向左偏转30°~45°角,画出实线箭头,即为过该点的风向。(以北半球为例示意如右图) 注意:依据风向与等压线的关系——平行或斜交,可判断高空还是近地面;依据风向偏转——左偏或右偏,可判断南、北半球。 ☆ 知识拓展:——等压面与等压线 等压面:空间气压值相等的各点所组成的面。一般情况,由于同一高度各地气压不相等,等压面在空间不是平面,而是象地形一样起伏不平。等压面凸起的地方为高压区,下凹的地方为低压区。热力环流中高低空等压面弯曲方向相反。 等压线 :同一水平面上气压相等的各点连线。(即某一高度的水平面切割等压面而得到的交线即为等压线 )。 |
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