绪论
1、地理学：地理学是研究地理环境（⾃然环境、经济环境和社会⽂化环境）的科学。即只研究地球表层这⼀部分的⼈类环境。
所谓地球表层是指海陆表⾯上下具有⼀定厚度范围，⽽不包括地球⾼空和内部的地球表层。2、地理环境和⼈类环境概念、区别
地理环境是指与⼈类社会经济活动密切相关的地球表层环境。它包括⼈类社会及其周围的各种地理事物，具有独特的地理结构和形式。
地理环境包括⾃然（地理）环境、经济（地理）环境、社会⽂化环境。
⾃然环境：由地球表层中⽆机和有机的，静态和动态的⾃然界中各种物质和能量组成具有地理结构特征并受⾃然规律控制，⼜可分为天然环境（原⽣⾃然环境）和⼈为环境（次⽣⾃然环境）。
经济环境：指⾃然条件和⾃然资源经⼈类利⽤改造后形成的⽣产⼒地域综合体，包括⼯业，农业，交通，城镇居民点等各种⽣产⼒实体的地域配置条件和结构状态。
社会⽂化环境：⼈⼝、社会、国家、民族、民俗、语⾔、⽂化等地域分布特征和组成结构，还涉及各种⼈群对周围事物的⼼理感应和相应的社会⾏为。
⼈类环境是以⼈类为中⼼为主体的外部世界即⼈类赖以⽣存和发展的天然和⼈⼯改造过的各种⾃然因素的综合体。（在1972年联合国⼈类环境会议上提出）。
⼈类赖以⽣存的环境由⾃然环境和社会环境(⼈⼯环境)组成。3、地理学的“三分法”、“三层次”和“三重性”划分的涵义“三分法”：⾃然地理学、经济地理学、⼈⽂地理学“三层次”：统⼀地理学、综合地理学、部门地理学
“三重性”：理论地理学研究，对基本的原理和⽅法论进⾏重点阐述；应⽤地理学研究；区域地理学研究，即对特定区域进⾏具体描述。
4、⾃然地理学的分科及依据：
按照“层次性”观点，⾃然地理学分科涉及两个层次：
综合⾃然地理学（integrated physical geography）。以各部门⾃然地理学为基础，主要研究研究⾃然地理整体特征及各部分的相互联系和相互作⽤，阐明这个环境整体的结构特征、形成机制、地域差异和发展规律。
部门⾃然地理学（sectorial physical geography）。分别研究组成地球表层物质系统的各种⾃然要素与过程本⾝，强调以某个要素为核⼼的分析与综合，包括的学科主要有地貌学、⽓候学、⽔⽂地理学、⼟壤地理学和⽣物地理学。
根据“三重性”的观点，⽆论部门⾃然地理学或是综合⾃然地理学都需要对其基本原理与⽅法、实际应⽤及具体区域等⽅⾯进⾏研究。
5、⾃然地理学研究的对象、任务
对象：⾃然地理学研究地球表层的⾃然地理环境，⾃然地理环境（包括天然环境和⼈为环境，具有⼀定的组分和结构，分布于地球表层并构成⼀个地理圈）的组成、结构、功能、动态及其地域分异规律。任务：
②研究各⾃然地理要素（⽓候、⽔⽂、地貌、⼟壤、⽣物）的特征、形成机制和发展规律。
②研究各⾃然地理要素之间的相互关系、彼此之间的物质循环和能量转化的动态过程，从整体上阐明其变化发展规律。③研究⾃然地理环境的空间分异规律，进⾏⾃然地理分区和⼟地类型划分，阐明各级⾃然区和各种⼟地类型的特征和开发利⽤⽅向。
④参与⾃然条件和⾃然资源的评价。
⑤研究⼈为环境（受⼈类⼲扰、控制的⾃然地理环境）的变化特点、发展动向和存在和存在问题，寻合理利⽤和改造的途径及整治⽅法。
6、⾃然地理学与其他学科的关系
作为地理学分科的⾃然地理学，与地理学的其它分科有密切联系；⾃然地理学与其它地学和⽣物科学也有密切的关系；和环境科学的联系。地球
1、地球的宇宙环境、地球的形状、⼤⼩及其地理意义。宇宙环境:宇宙和天体
宇宙中的天体可分为：恒星⾏星卫星流星彗星星云等光年：光在⼀年中传播的距离94605*108km
太阳和太阳系:太阳系包括9⼤⾏星，50个卫星和⾄少50万个⼩⾏星，还有少数彗星。（⼀）彗星彗星是在万有引⼒作⽤下绕太阳运动的⼀类质量很⼩的天体。彗星⼤多由彗核，彗发，彗云和彗尾组成。（⼆）⼩⾏星（三）⽉球
⽉球是地球的唯⼀卫星，半径1738.2Km，相当于地球半径的27.28%；质量为7.35*1022t, 相当于地球质量的1.23%；平均密度为3.24g/cm3, 只有地球密度的0.6。⽉球沿着⼀个椭圆形的轨道围绕地球⾃西向东运动。“⽉海”实际是由⽞武岩构成的平原。
⽉球对地理环境最重要的影响在于使地球形成潮汐，尤其使海洋潮汐。
地球在天体中的位置:地球并不是孤⽴地存在于宇宙之中的，它与其它天体或者宇宙空间之间通过能量和物质交换保持着密切的联系并相互影响。地球的形状其地理意义。
1.⼤地⽔准⾯：⼤地测量中所谓的地球形状，是指⼀种以平均海平⾯表⽰的平滑封闭曲⾯，即⼤地⽔准⾯。
2. ⾚道的地球直径⽐通过两极的直径长42.5Km。
地球的扁率：地球两极扁平的程度。a=b-c/b (b:地球⾚道半径 c：地球两极半径 )3. 地球的形状的地理意义
（1）⽇地平均距离为14960×104km，这样，就可以将投射到地⾯的太阳光线视为平⾏光线。当平⾏光线射到地球表⾯时，不同纬度地区的正午太阳⾼度⾓将各不相同。
（2）造成地球上热量的带状分布和与地表热状况相关的⾃然现象（如⽓候、植被和⼟壤等）的地带性分布。⼤⼩及其地理意义（⼀）地球的⼤⼩
地球⾚道半径约为6 378 140m，极半径约为6 356 755m，总⾯积5.1×108km2，总体积约为 10 820×108km3，总质量为5.98×1027g。
（⼆）地球⼤⼩的重要意义
1. 地球的巨⼤质量，使它能够吸着周围的⽓体，保持⼀个具有⼀定质量和厚度的⼤⽓圈。
2. 没有现在这样的⼤⽓圈，就没有海洋和河湖，没有风，也没有⽣物。地表平均温度将⽐现在低得多，温度较差将⼤得多，紫外线辐射将强得多，……总⽽⾔之，我们的地球将呈现完全异样的景象。运动规律及其地理意义。⼀、地球的⾃转（⼀）基本概念
1.恒星⽇：以春分点为标准，春分点连续两次通过同⼀⼦午⾯的时间。
2.太阳⽇：以太阳为标准，地球上同⼀点连续两次通过地⼼与⽇⼼连线所需时间。(⼀个太阳⽇⽐⼀个恒星⽇长3分55.909秒。)（⼆）地球⾃转的重要意义
1.地球⾃转决定昼夜更替，并使地表各种过程具有昼夜节奏。
2.地球⾃转使所有在北半球作⽔平运动的物体都发⽣向右偏转，在南半球则向左偏。科⾥奥利⼒：地球⾃转情况下运动物体的偏转⼒。D＝2v w sinA ( v 为运动物体的速度； w为地球⾃转⾓速度；A为运动物体所在纬度。)3.地球⾃转造成同⼀时刻，不同经线上具有不同的地⽅时间。
4.⽉球和太阳的引⼒使地球体发⽣弹性变形，在洋⾯上则表现为潮汐。
5.地球的整体⾃转运动同它的局部运动，例如地壳运动，海⽔运动，⼤⽓运动等都有密切关系。⼆地球的公转
1.恒星年和回归年：地球连续两次通过太阳和另⼀恒星连线与地球轨道的交点所需时间365天6时9分9.5秒，称为⼀个恒星年。⽽连续两次通过春分点的平均时间为365天5时48分46秒，则称为⼀个回归年。
2.近⽇点和远⽇点：⼤致1⽉3⽇，地球最接近太阳，此位置称近⽇点；⼤致7⽉4⽇，地球最远离太阳，此位置称远⽇点。3.地球，⽉球的⾃转和公转⽅向,如下图所⽰：
⽉球会⾃转，同时绕地球公转。⽉球⾃转周期和公转周期是⼀样的，都是约29。5天，这样⽉亮总是⼀⾯朝向地球。我们把⽉亮朝向地球的⼀⾯叫正⾯，背着地球上的⼀⾯叫背⾯。
4.黄⾚交⾓：太阳视运动的路线叫做黄道，黄道所在的黄道⾯和地球轨道⾯是重合的。黄道⾯与⾚道⾯的交⾓即为黄⾚交⾓，为23o27`。
⾚道和黄道⾯的两个交点称为春分点和秋分点。地轴的倾斜⽅向固定不变，因此，太阳光只能直射地球上南纬23o27`和北纬23o27`之间的地⽅。地球绕太阳公转的结果，使太阳光线直射范围在23o27’N和23o27’S之间作周期性变动，从⽽形成了四季的更替。
5.太阳⾼度⾓：太阳光线与地平⾯间的夹⾓。（⼆）公转意义
1．太阳的回归运动2.太阳⾼度⾓的周年变化3.昼夜长短的周年变化4.四季更替 5.五带分布;总之，地球运动对地表温度调节、⽣命孕育有重要意义。
四季：由于黄⾚交⾓的存在和太阳的回归运动，造成地球上各地昼夜长短和正午太阳⾼度的变化，⼀年分成春夏秋冬四季。季节变化是半球性现象——影响季节变化的两个主要因素——昼夜长短和正午太阳⾼度是半球性的。
五带：地球上的五带，是根据天⽂现象的纬度差异划分的。热带，南、北温带和南、北寒带。热带是跨⾚道的唯⼀有太阳直射的纬度带；南、北寒带是南、北半球各⾃唯⼀的有极昼和极夜的纬度带；南、北温带则是南、北半球从热带到南寒带和北寒带的过渡地带，即既没有太阳直射，⼜没有极昼和极夜的地带。地理坐标的定义：⽤经纬度表⽰地⾯点位置的球⾯坐标。⼀、纬线与纬度
纬线：所有与地轴垂直的⾯和地表相交⽽成的圆，就是纬线。所有纬线都相互平⾏，⾚道是最⼤的纬圈。纬度：⼀地的纬度就是该地铅垂线对⾚道⾯的夹⾓。⼆经线与经度
经线圈：所有经过地轴的平⾯，和地球表⾯相交⽽成的圆，就是经线圈。每个经线圈都包含两条相差180o的经线，⼀条经线则只是⼀个半圆弧。
经度：是两⾯⾓，即本地⼦午⾯与本初⼦午⾯的夹⾓。地球圈层结构特征⼀、地球的圈层分化
⼆、地球的内部构造：根据对地震波在地下不同深度传播速度的差异变化，地球固体表⾯以内的构造可以分为三层：地壳，地幔和地核。
（⼀）地壳：地壳是知地表⾄莫霍洛维奇⾯之间厚度极不⼀致的岩⽯圈的⼀部分。⼤陆地壳的平均厚度为35km，但各地的差异较⼤。
⼤陆地壳由外向内依次为：风化壳，沉积岩层，硅铝层和硅镁层。地壳体积是地球总体积的1％，质量的0.4％
（⼆）莫霍⾯以下，深度为35～2 900km的圈层，就是地幔。
地幔分上下两层。上地幔深35～1 000km，主要由橄榄岩质的超基性岩⽯构成，岩浆侵⼊，⽕⼭喷发，地震，板块构造等⼀系列影响地球表层地理环境的过程都由此发⽣。下地幔深1 000～2 900km，其下界为古登堡⾯。（三）地核：2 900km以下⾄地⼼为地核三、地球的外部构造
地球的外部构造包括⼤⽓圈，⽔圈和⽣物圈三个圈层。
（⼀）⼤⽓圈;（⼆）⽔圈;（三）⽣物圈：是指地球⽣物及其分布范围所构成的⼀个及其特殊⼜及其重要的圈层。在地理环境中，⽣物圈并不独占任何空间，⽽是分别渗透于⽔圈，⼤⽓圈下层和地壳即岩⽯圈表层。
上述地球构造中的同⼼圈层，在分布上有⼀个显著的特点：在⾼空和地球内部，它们基本上是上下平⾏分布的，但在地球表⾯附近，各圈层却是相互渗透相互重叠的。5、地球表⾯的基本形态和特征
⼀、海陆分布:在5.1×108km2的地表⾯积中，海洋⾯积3.6×108km2，约占71％；陆地⾯积1.49×108km2，约占29％。⼆、海陆起伏曲线
三、岛屿:被海洋所环绕，但⾯积⽐⼤陆⼩的⼩块陆地，称为岛屿。海洋中的岛屿可分为：
1. ⼤陆岛：位于⼤陆附近并在地质构造上与相邻⼤陆有密切联系。例如马达加斯加岛，我国的台湾岛，海南岛等。
2.海洋岛：⾯积⽐⼤陆岛⼩，与⼤陆在地质构造上没有直接联系，也不是⼤陆的⼀部分。按其成因可分为⽕⼭岛（海底⽕⼭喷发形成）和珊瑚岛（珊瑚礁构成的岩岛）两类。
地球表⾯的基本特征：
1.太阳辐射集中分布于地表，太阳能的转化亦主要在地表进⾏。
2.固态，液态，⽓态物质同时并存于地表，使海洋表⾯成为液－⽓界⾯，海底成为液－固界⾯，陆地表⾯成为⽓－固界⾯，⽽沿岸地带成为三相界⾯。
3.地球表⾯具有其特有的，由其本⾝发展形成的物质和现象，如⽣物，风化壳，⼟壤层等。
4.相互渗透的地表各圈层之间，进⾏着复杂的物质，能量交换和循环，如⽔循环，地质循环等，并且在交换和循环中伴随着信息的传输。
5.地球表⾯存在着复杂的内部分异。（地球表层是⼀个整体）
6.地球表⾯是⼈类社会发⽣，发展的环境，尽管随着科学技术的发展，⼈类已有可能潜⼊深海或上升⾄宇宙空间，但地表仍然是⼈类活动的基本场所。地壳
1、地壳的物质组成、化学成分与矿物、造岩矿物及常见矿物
地壳：是地球硬表⾯⼀下到莫霍界⾯之间由各类岩⽯构成的壳层，在⼤陆上平均厚度为35km，⼤洋下平均厚5km。由沉积壳、花岗质壳层与⽞武质壳层组成，只有很⼩⼀部分地壳作为物质基础参与⾃然地理环境的组成。（⼀）化学成分
元素丰度：在108种已知化学元素中，⾃然界存在92种，并有300余种同位素。1924年克拉克据来⾃世界各地的5195个岩⽯样⾸次测定了16km厚度内地壳中63种化学元素的平均重量百分⽐（）所获数值后来被命名为克拉克值。
（⼆）矿物:是单个元素或若⼲元素在⼀定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，是构成岩⽯的基本单元。矿物的形态：⽓态:天燃⽓；液态：⽯油，汞；⼤部分矿物呈固态（三）主要造岩矿物与常见矿物
主要造岩矿物：包括⽯英、钾长⽯、斜长⽯、云母、⾓闪⽯、辉⽯和橄榄⽯
常见矿物有:⽯墨C、黄铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、萤⽯CaF2、⽅解⽯CaCO3、⽯膏CaSO4·2H2O2、岩⽯的定义，了解岩浆岩的矿物组成、产状、结构、构造及岩浆岩的主要类型。
岩⽯：⼀种或多种造岩矿物按⼀定的结构集合⽽成的地质体称为岩⽯，依据其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩⽯是构成地壳及地幔的主要物质。
莫⽒硬度：表⽰矿物硬度的⼀种标准，⽤棱锥形⾦刚⽯针刻画所试矿物的表⾯⽽发⽣划痕深度表⽰。
解理：矿物受外⼒作⽤沿⼀定的结晶⽅向分裂为解理⾯的能⼒，分为极完全解理，完全解理，中等解理，不完全解理，极不完全解理。
节理：虽有破裂⽽破裂两侧岩块均未发⽣明显滑动者叫节理。
断层：破裂⽽⼜发⽣明显位移者称为断层，由断层⾯、断层线、断层盘、断层距等构成断⼝：矿物受打击后形成的断裂⾯。
岩浆是来⾃上地幔熔融状物质，主要成分为硅酸盐⾦属硫化物氧化物和部分挥发物。（⼀）岩浆岩的矿物组成
依据矿物组成的差别，岩浆岩可分为四类
1超基性岩：⼆氧化硅含量⼩于45％，多铁镁⽽少钾钠，主要矿物为橄榄⽯和辉⽯，代表岩⽯为橄榄⽯。
2基性岩：⼆氧化硅含量为45％～52％，主要矿物为辉⽯钙斜长⽯，亦有少量橄榄⽯和⾓闪⽯，代表性岩⽯为辉长⽯⽞武岩。3中性岩：⼆氧化硅含量52％～65％主要矿物为⾓闪⽯和长⽯，兼有少量⽯英辉⽯⿊云母，代表性岩⽯为闪长⽯安⼭岩正长⽯与粗⾯岩。
4酸性岩：⼆氧化硅含量65％以上，多钾钠⽽少铁镁，主要矿物为长⽯⽯英和云母，代表性岩⽯为花岗岩与流纹岩。
岩浆岩
（⼆）岩浆岩的产状结构与构造
岩浆冷凝固结⽽成的岩体的⼤⼩、形状及其与周围岩⽯的接触关系等，称为岩浆岩的产状。根据岩体在地壳中形成的深度和⽅式，可分为喷出岩和侵⼊岩，后者⼜可再分为深成岩和浅成岩。
岩浆岩的结构:所谓结构是指岩⽯中矿物颗粒本⾝的特点（结晶程度、晶粒⼤⼩、晶粒形状等）及颗粒之间的相互关系所反映出来的岩⽯构成的特征。
岩浆岩常见的结构有：玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构、斑状结构(不等粒结构)等。构造是指组成岩⽯的矿物集合体的形状、⼤⼩、排列和空间分布等所反映出来的岩⽯构成的特征。岩浆岩常见的构造：块状构造、斑杂构造、流纹构造、⽓孔构造、杏仁状构造。（三）岩浆岩的主要类型
依据矿物组成的差别，岩浆岩可分为四类：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩；依据其结构、构造与产状⼜可分为深成岩、浅成岩和喷出岩三类。
3、沉积岩的基本特征及主要类型基本特征：
沉积岩是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑胶体和有机物质等疏松沉积固结⽽成的岩⽯。
沉积岩具有碎屑结构与⾮碎屑结构之分。通常情况下沉积岩由岩⽯碎屑矿物碎屑⽕⼭碎屑及⽣物碎屑等构成，其中包括（粒径>2mm）砂（粒径2～0.05mm）粉砂（粒径0.05～0.005mm）和泥（粒径<0.005mm. )等不同粒径的物质。
沉积岩层⾯呈波状起伏，或残留波痕⾬痕⼲裂槽模沟模等印模，或层内出现锯齿状缝合线或结核，均属沉积岩的原⽣构造特征。主要类型：
1.碎屑岩类:主要指母岩风化碎屑经搬运再堆积后经胶结⽽成的岩⽯，包括
A:砾岩与⾓砾岩具粒状结构。砾岩经长途搬运砾⽯圆度为圆形或次圆形；⾓砾岩未经搬运或搬运很短，砾⽯圆度为次棱或棱形。
B:砂岩。具砂状结构。颜⾊多，按砂砾砾径可分为粗砂岩（2～0.5mm）中粒砂岩（0.5～0.25mm）细砂岩（0.25～0.05mm）。
2．粘⼟岩类具泥状结构，由粘⼟矿物及其它细粒物质组成，硬度低。固结好⽽⽆层理的为泥岩，固结较好并有良好层理的为页岩，固结差的为粘⼟。
3．⽣物化学岩类多由化学和⽣物化学形成物组成并主要见于海相或湖相沉积物，具显晶或隐晶结构、鲕状或⾖状结构、⽣物结构，成分单⼀⽽种类繁多，且常见为单矿岩，如铝质岩、铁质岩、锰质岩、硅制岩、岩盐。4、变质岩的成因及其变质作⽤类型（⼀）变质作⽤与变质岩
固态原岩因温度、压⼒及化学活动性流体的作⽤⽽导致矿物成分、化学结构与构造结构的变化，统称变质作⽤，其形成的岩⽯即为变质岩。变质作⽤基本上是在固态岩⽯中进⾏的，因⽽本质上有别与岩浆作⽤。变质岩既继承了原岩的些特点，也具有⾃⼰的特点，如含有变质矿物。具有变成构造与变余构造。（⼆）变质作⽤类型与常见变质岩
1?动⼒变质作⽤：构造运动引起的定向压⼒使原岩碎裂、变形及⼀定程度的重结晶，称为动⼒变质，主要发⽣于断裂带2?接触热变质作⽤：发⽣于侵⼊体与围岩接触带，围岩受热后矿物发⽣重结晶、脱⽔、脱碳形成变晶结构与新矿物。3?接触交代变质作⽤：也发⽣在侵⼊体于围岩接触带，其实质是⾼温下岩浆分泌的挥发性物质与热液通过与围岩的交代作⽤使后者化学成分发⽣变化，形成新矿物。
4?区域变质作⽤：区域性构造导致的深⼴范围的变质作⽤，代表岩⽯有板岩、千枚岩、⽚岩、⽚⿇岩
5?混合岩化作⽤或超变质作⽤：是区域变质与岩浆作⽤间的⼀种过渡性地质作⽤。5、构造运动的特点与基本⽅式，了解构造运动与岩相、建造和地层接触关系。构造运动的特点与基本⽅式
（⼀）构造运动的⼀般特点：构造运动主要是地球内动⼒引起的地壳机械运动，但经常涉及更深构造圈。构造运动使地壳发⽣变位与变形，形成各种地质构造，促进岩浆活动与变质作⽤。构造运动具有普遍性、永恒性、⽅向性、⾮均速性、幅度与规模差异性等⼀般特点。(⼆）构造运动的基本⽅式: 1 ⽔平构造 ;2 垂直构造构造运动与岩相、建造和地层接触关系（⼀）岩相
沉积岩的岩相通常分为海相、陆相、和过渡相三⼤类。地壳上升时岩相从海相向陆相转变，沉积物粒级增⼤，厚度变⼩，形成海退层序。反之，地壳下沉则形成海侵层序。升降频繁，沉积物类型复杂多变；构造运动相对稳定，沉积物类型也相应简单化。浅海相地层厚度极⼤，说明地壳⼤幅度下沉，深海相地层很薄甚⾄缺失，则表明该地区曾⼤幅度上升直到成为陆地。（⼆）沉积建造
彼此有共⽣关系的地层或岩相的组合，或岩相⼤致相同的沉积物组合，就是沉积构造。⼀个建造相当于⼤地构造旋回的⼀定阶段。基本建造类型有: 1?地槽型建造主要由海相地层组成、厚度很⼤，⽆沉积间断或仅有极短间断、产⽣于强烈构造下降区的建造
2?地台型建造以陆相碎屑沉积为主，厚度不⼤，未受强烈构造变动，地壳升降幅度均较⼩的地台上的建造。岩浆岩分布也较少。
3?过渡性建造兼有地槽型与地台型建造的特征但以碎屑岩占优势，陆相沉积物与泻湖相沉积分布⼴泛，海相沉积只见于剖⾯下部。
(三)地层的接触关系
1?整合指相邻新⽼地层产状⼀致且相互平⾏，时代连续，没有沉积间断，表明两种地层是在构造运动持续下降或上升⽽未中断沉积的情况下形成的。
2?假整合⼜称平⾏不整合，指两相邻地层产状平⾏但时代不连续。表明曾发⽣上升运动致使沉积作⽤⼀度中断，⽽后下沉堆积了上覆新地层。
3?不整合⼜称⾓度不整合指上下两地层产状既不⼀致，时代也不连续，其间有地层缺失。表明⽼地层沉积后曾发⽣褶皱与隆升，沉积⼀度中断⽽后再下沉接受新沉积。
6、地质构造的定义，掌握最常见的四种类型地质构造。岩层或岩体经构造运动⽽发⽣的变形与变位称为地质构造。
（⼀）⽔平构造：⽔平岩层虽经垂直运动⽽未发⽣褶皱，仍保持⽔平或近似⽔平产状者，称为⽔平构造。
在未受切割情况下，同⼀岩层形成⾼原⾯或平原⾯，受切割⾯顶部岩层较坚硬时，则形成桌状台地、平顶⼭或⽅⼭。软硬岩层相间时形成层状⼭丘或构造阶地。
我国第三系红⾊砂岩产状平缓，遭受侵蚀后常形成顶平、陡坡形状奇特⽽多样化的丹霞地貌。
（⼆）倾斜构造：岩层经构造变动后层⾯与⽔平⾯形成夹⾓时，即为倾斜构造。褶曲、断层或不均匀升降运动都可成岩层的倾斜。其产状以⾛向、倾向和倾⾓三要素确定。倾斜构造可形成单⾯⼭、猪背岭等典型地貌。
（三）褶皱构造：岩层在侧向压应⼒作⽤下发⽣弯曲的现象称为褶皱，其中单个弯曲叫褶曲。褶皱能只管反映构造运动的性质和特征。褶曲有两种基本类型，即上凸的背斜和下凹的向斜两者共⽤⼀翼。
（四）断裂构造:岩⽯因所应⼒强度超过⾃⾝强度⽽发⽣破裂，使岩层连续性遭到破坏的现象称为断裂，虽破裂⽽破裂⾯两侧岩块未发⽣明显滑动者叫节理破裂⽽发⽣明显位移的则叫断层。
数条产状相同的平⾏正断层组合为阶状断层，正断层与逆断层相同分布时上升盘形成地垒，下降盘形成地堑。7、板块构造学说、槽台说与地洼说、地质⼒学学说的概念和理论。
板块构造学说(⼀)⼤陆漂移说
板块构造学说是在⼤陆漂移说和海底扩张学说基础上发展起来的，因此先探讨⼤陆漂移说。
奥地利学者魏格纳根据⼤西洋两岸陆地轮廓具有相似性，某些动物种属相同，⾮洲与南美洲发现同⼀种古⽣物化⽯，⾮洲南部与南美布宜诺斯艾利斯出现同样⼆叠系地层，挪威——苏格兰间的⼀条加⾥东褶皱带没⼊⼤西洋后重现于加拿⼤与美国，印度、澳⼤利
亚、⾮洲、南美洲与南极洲等⽓候差异极⼤的地区均发现⽯炭⼆叠纪冰川遗迹等理由于1915年提出，中⽣代地球表⾯存在⼀个统⼀的⼤陆即联合古陆。侏罗纪后联合古陆开始分裂并各⾃漂移，逐渐形成今天的海陆格局。
由于当时对洋底地壳认识的局限性，魏格纳虽然指出了地球⾃转离⼼⼒与⽇⽉引潮⼒对古陆分离的可能影响及花岗岩在⽞武岩壳上漂移的假说，但没有对⼤陆漂移的原因和驱动⼒等作出令⼈满意的解释。因此提出后即遭到反对。到20世纪50年代海洋物理学发展，尤其是古地磁⽅⾯的发展使⼤陆漂移学说重现⽣机。各⼤陆岩⽯现代磁纬度、地磁极同古磁纬、古地磁的巨⼤差异表明⼤陆发⽣了显著的位移。古地磁移动轨道是复原古陆的证据，迪茨与霍登据此绘制了新的⼤陆漂移图（⼆）海底扩张学说
20世纪30年代末尤其是⼆战结束以来的海底考察发现海洋虽然历史悠久，海底却很年轻，⼏乎不存在时代早于侏罗纪的地层，海底沉积物很薄，⽕⼭也较少。这表明海底年龄只有数亿年。迪茨和赫斯据此各⾃提出了海底扩张假说。据傅承义（1974年）概括，其要点为：
1?年速度为1㎝⾄数厘⽶的地幔物质对流是地壳运动的主要动⼒。2?对流运动发⽣在岩⽯圈下厚达数千⽶，强度很⼩的软流圈内。
3?海底为对流循环顶端。对流由发散区向外扩张，并在数千千⽶外汇聚流⼊地下。海岭热流较⾼，为对流上升区，海沟为下降区。
4?海底及其沉积物在对流汇聚区下沉，⼀部分受挤压，变质⽽与⼤陆熔接，另⼀部分沉⼊软流层。5?海底年龄仅有2～3亿年，整个海底3～4亿年即可更新⼀次。
愈来愈多的证据证明海底确实在扩张。例如，古地磁测定结果表明洋底地磁正反向磁极异常带在⼤洋中脊两侧呈对称分布。（三）板块构造说1. 板块学说的主要观点
地球的岩⽯圈不是整体⼀块，它被诸如⼤洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线、⼤陆裂⾕等巨⼤构造活动带分割成许多构造块体，这些块体称为板块。板块内部是⽐较稳定的区域，各板块之间的接合处则是相对活动的地带。地幔对流是推动板块运动的主要动⼒。
对全球构造基本格局起控制作⽤的有六⼤板块：太平洋板块、亚欧板块、美洲板块、⾮洲板块、印度洋板块和南极洲板块。此外还有许多较⼩的板块。2. 板块边界的基本类型①扩张（增⽣）型板块边界：
在⼤洋中为洋中脊，在⼤陆上为裂⾕带；边界两侧板块受拉张作⽤⽽相背分离运动，地幔物质裂⾕上涌，造成⼤规模的岩浆侵⼊和喷出或形成新洋底。
这种板块边界是岩⽯圈重要的张裂带、岩浆带和地震带。②俯冲（汇聚）型板块边界
边界两侧板块相向运动，在此对冲、挤压、聚合、削减，其构造运动异常复杂，剧烈。⼜可分为两种：（1）岛弧海沟型边界（2）地缝合线型边界③转换（平错）型板块边界
这种边界⼀般分布在⼤洋中，边界两侧板块发⽣相互剪切、⽔平错动，不增⽣也不削减。（四）槽台说与地洼说
槽台说1.基本观点
地壳运动主要受垂直运动所控制，地壳此升彼降造成所谓振荡运动，⽽⽔平运动则是派⽣的或次要的。驱动⼒主要是地球物质的重⼒分异作⽤。物质上升造成隆起，⽽下降则造成凹陷。主要的构造单元有地槽、地台及槽台过渡带，并认为地台是由地槽演化⽽来的。2.构造单元
◆地槽是地壳上强烈活动的构造单元，多呈狭长带状，构造变动和岩浆活动频繁⽽强烈，沉积巨厚。地槽的发育，⼀般经过强烈下降——强烈上升两个阶段，地球上⼏乎所有的⾼⼤⼭脉皆由地槽褶皱上升⽽成。
◆地台是地壳上相对稳定的构造单元，多呈较平坦的巨⼤地块，以⼤⾯积的缓慢升降运动为主。地台由地槽上升后转化⽽成，具有两层结构，下为褶皱基底，上为沉积盖层。地洼说
是中国地质学家陈国达根据地台活化现象于1956年提出的⼀种⼤地构造学说。
地洼说认为，在地壳发展过程中，活动区和稳定区可以相互转化，不仅地槽区可以转化为地台区，地台区也可以转化为地洼区，这种转化绝不是简单的重复，⽽是由简单到复杂、低级到⾼级的螺旋式的向前发展。地洼本⾝也不是地壳发展的最后形式和阶段，更可能转化为别的更新的构造单元。当然，地壳发展是不均衡的，各地区、各阶段的情况是有差别的。地洼说的出现使传统的⼤地构造理论增加了新的内容。（五）地质⼒学学说
地质学家李四光从地质⼒学的观点研究了地壳运动和⼤地构造的问题，建⽴了⼀个新学说。他认为，全球地质构造的展布不是乱杂⽆章的，⽽具有⼀定的⽅向和⽅位。这是在地壳运动的⼀定动⼒⽅式作⽤下，形成了相应形式的构造应⼒场的结果，从⽽产⽣出⼀定⽅向和⽅位的构造体系。
构造体系是地质⼒学的基本概念。它是指“许多不同形态、不同性质、不同等级和不同次序，但具有成⽣联系的各项结构要素所组成的构造带以及它们之间所夹的岩块或地块组合⽽成的总体”（李四光）。构造体系可划分为三种基本类型（型式）：纬向构造体系，经向构造体系，扭动构造体系
１．纬向构造体系它们的主体⾛向是沿纬线⽅向延伸的，构造上是剧烈的挤压带，在⼤陆上往往表现为东西向的隆起⼭脉。它们规模较⼤，常各⾃出现在⼀定的纬度上。如我国的天⼭－阴⼭构造带，昆仑－秦岭构造带，南岭构造带。这是因为地球⾃转所产⽣的离⼼⼒，使地壳物质发⽣由极地向⾚道⽅向的运动，从⽽形成南北向的挤压⼒与压性构造带。
２．经向构造体系它们是南北向的强烈构造带，这种构造体系可能是由于⼤陆相对于⼤洋作⾃东向西运动的结果。按其性质可分⼆类：⼀为巨⼤的张裂带，如东⾮裂⾕；⼀为⼤的压性构造带，如我国的川滇南北向构造带，在地貌上为横断⼭脉。３．扭动构造体系这是地壳表⾯⼤量存在的构造型式，可分多种类型，如⼭字型、多字型、⽍字型、帚状、Ｓ型、棋盘式等等构造型。总之，它们是受某种扭动⼒的作⽤⽽造成的，规模⼤⼩不等，复杂程度不同，主要反映了区域性构造运动的⽅式。如我国西北的祁－吕－贺⼭字型构造是由西翼的祁连⼭、东翼的吕梁⼭和中间脊柱的贺兰⼭组构⽽成的⼀个体系。我国东部⾄太平洋西岸是个⼤型的多字型构造体系，其主体是由⼀系列北北东⾛向的⼤致相互平⾏的隆起带和沉降带组成，其间⼜受若⼲条东西向复杂构造带的分隔。它对我国东部地貌的形成与分布影响甚⼤。
这⼀学说认为，地球⾃转及其⾓速度的变化所引起的地壳⽔平运动，是推动地壳构造变化的主导因素。8、⽕⼭、地震的概念，理解⽕⼭的类型、分布及⽕⼭地貌、地震的分类及地震带。⼀、⽕⼭
（⼀）⽕⼭的类型与分布
⽕⼭：是岩浆喷出地表是地球内部物质与能量的⼀种快速猛烈的释放形式，称为⽕⼭喷发。⽕⼭喷出物既有⽓体、液体，也有固体。⽓体以⽔蒸汽为主，并有氢、氯化氢、硫化氢、⼀氧化碳、⼆氧化碳、氟化氢等。液体即岩熔。固体则指熔岩与围岩的碎屑，如⽕⼭灰、⽕⼭渣、⽕⼭⾖等。⽕⼭喷发形式有两类：
1?裂隙式喷发，多见于⼤洋中脊的裂⾕中，是海底扩张的原因之⼀，陆上只见于冰岛拉基⽕⼭等地⽅。
2?中⼼式或管状喷发。⽕⼭⼏乎⽆例外的分布于⼤⼩板块边界上。汇聚型板块边界上⽕⼭活动强烈⽽频繁，但⽕⼭并不分布
于海沟附近，⽽是在与海沟有⼀定距离的岛弧的⼀侧（⼆）⽕⼭地貌
1?灰渣⽕⼭锥。主要由⽕⼭碎屑物在喷⼝周围堆积成的锥形体，如菲律宾的马荣⽕⼭。 2?富硅质熔岩穹丘。流动性⼩、富含硅质的熔岩形成穹丘。如腾冲⽕⼭中的覆锅⼭3?基性熔岩盾流动性⼤的基性熔岩流反复喷出堆积⽽成，形如盾状。如夏威夷⽕⼭。
4?次⽣⽕⼭锥古⽕⼭锥因后来的再喷发使锥顶破坏和扩⼤成环形凹地，并在其中再产⽣新的⽕⼭锥。如维苏威⽕⼭、我国东北沙秃⽕⼭群中的个别⽕⼭。
5?复合⽕⼭锥多次喷发的⽕⼭碎屑和熔岩呈层状混合堆成的⽕⼭锥，或称层状⽕⼭。有的复合⽕⼭锥上还⽣长着许多⼩⽕⼭锥，称寄⽣⽕⼭。如意⼤利的埃特纳⽕⼭，在⾼达3700⽶的⼤⽕⼭锥上还分布有300多个⼩型的岩渣⽕⼭锥。6?破⽕⼭⼝有些爆炸式喷发的⽕⼭，喷发时堆积物很少却形成⼀个⼤的爆破⼝
7?⽕⼭塞填塞在⽕⼭喷管中的⼤块凝固熔岩，在⽕⼭锥被剥蚀后露出地表，形如瓶塞。如美国怀俄明州的“⿁塔”（Devil’sTower）。
8?⽕⼭⼝湖⽕⼭⼝积⽔可形成湖泊。如长⽩⼭的天池，玛尔湖。⼆、地震（⼀）分类
地震是构造运动的⼀种特殊形式，即⼤地的快速震动。当地球集聚的应⼒超过岩层或岩体所能承受的限度时，地壳发⽣断裂、错动，急剧地释放积聚的能量，并以弹性波的形式向四周传播，引起地表的震动。
地震只发⽣于地球表⾯⾄70km深度以内的脆性圈层中。地震时，地下岩⽯最先开始破裂的部位叫震源。按其深度可分为浅源地震（深约70km以内）、中源地震（70～
300km）和深源地震（300～700km）。震源在地⾯的投影位置叫震中，从震源发出的地震波在地球内部传播称为体波，体波由可分为横波和纵波。地震时，纵波较快传播到地⾯。沿地⾯传播的称为⾯波，实际上是⼀种特殊的横波，对地⾯破坏较⼤。地震释放能量的⼤⼩⽤震级表⽰。通常采⽤美国克特（c f richter）提出的标准来划分。地震对地⾯的影响和破坏程度称为烈度，通常分为12级。烈度的⼤⼩于震源、震中、震级、构造和地⾯建筑物等综合特性有关（⼆）世界上主要的地震带包括：
1?环太平洋地震活动带。它与环太平洋⽕⼭带密切相关，但“⽕环”与“震环”并不重合。地震多分布于靠⼤洋⼀侧的海沟中，⽕⼭则多分布于靠陆⼀侧的岛弧上。
2?地中海—喜马拉雅带，⼤致沿地中海经⾼加索、喜马拉雅⼭脉，⾄印尼和环太平洋带相接。这个带以浅源地震为主多位于⼤陆部分。
3?⼤洋中脊地震活动性较弱，释放能量很⼩，均为浅源地震。4?东⾮裂⾕带地震活动性较强，均为浅源地震
全球地震呈带状分布并与板块边界⾮常⼀致，但扩张型边界上地震带较窄即最集中，汇聚型边界上地震带较宽，⼤陆碰撞型边界上地震带尤其分散，板块间的相互作⽤是引起地震的主要因素。9、地质年代、绝对地质年代的概念，了解地壳演化简史。⼀、地质年代
在内外动⼒作⽤下，地壳的组成、结构、构造及外部特征不免发⽣变化。⼀系列变化构成的连续事件可以清晰的反映地壳演化的历史。通常以地质年代表⽰这种演化的时间与顺序，地质年代有相对年龄和绝对年龄之分。（⼀）相对地质年代法或古⽣物地层法
依据地层下⽼上新的沉积顺序，地层剖⾯中的整合不整合关系，标准古⽣物化⽯与⽣物群体进⾏⽐较，确定某个地层或事件的相对年代的⽅法，称为相对年代法或古⽣物地层法。（⼆）绝对地质年代法
通过矿物或岩⽯的放射性同位素的测定，依据放射性元素衰变规律计算其年龄，即距今天的年数。（三）与地球演变有关的⼏种地质年龄
与地壳早期演化有关的⼏种年龄如下：地球物质，尤其是重化学元素的年龄早于地球的年龄；地球形成的年龄约为50×108年；地壳形成年龄约为46×108年；现有最古⽼的岩⽯年龄为30×108～40×108年；已知最古⽼的⽣物化⽯的年龄超过30×108⼆、地壳演化简史地质年代
新⽣代：矿产形成形成⽯油的时期
地壳运动发⽣规模巨⼤的造⼭运动—喜马拉雅运动形成许多⾼⼭中⽣代：矿产形成形成丰富⾦属矿产；重要的造煤和成油时期
地壳运动环太平洋地带地壳运动剧烈，形成⾼⼤⼭系，我国⼤陆轮廓已基本形成古⽣代：矿产形成重要的造煤时期地壳运动地壳剧烈变动的时期，亚欧⼤陆和北美⼤陆雏形形成；我国东北、华北抬升成陆元古代：地壳运动地壳运动剧烈，海洋占优势、现在的陆地在那时仍⼤部分被海洋所占据太古代：矿产形成形成铁矿的重要时期
地壳运动深浅多变的⼴阔海洋，岩浆活动剧烈，⽕⼭喷发频繁
1、⼤⽓组成的成分、⽔⽓、固、液体杂质等，掌握⼤⽓各成分间的⽐率随⾼度和时间⽽变化的特征。
地球⼤⽓是多种物质的混合物，由⼲洁空⽓、⽔汽、悬浮尘粒或杂质组成。在距地表85km以下的各种⽓体成分中，⼀般可分为两类。⼀类称为定常成分；另⼀类称可变成分。（⼀）⼲洁空⽓
通常把除⽔汽、液体和固体杂质外的整个混合⽓体称为⼲洁空⽓。简称⼲空⽓。它是地球⼤⽓得主体，主要成分是氮、氧、氩、⼆氧化碳等，此外还有少量氢、氖、氪、氙、臭氧等稀有⽓体。⼲洁空⽓成分及其性质1?氮和氧
N2约占⼤⽓容积的78％。常温下，N2的化学性质不活泼，不能被植物直接利⽤只能通过植物的根瘤菌，部分固定于⼟壤中。N2对太阳辐射远紫外区0.03～0.13 具有选择性吸收。02占地球⼤⽓质量的23％，按体积⽐占21％。除了游离态外，氧还以硅酸盐、氧化物、⽔等化合物形式存在。2?⼆氧化碳（co2）
只占⼤⽓容积的0.03％，多集中在20km⾼度以下，主要由有机物燃烧、腐烂和⽣物呼吸过程产⽣。⼆氧化碳对太阳短波吸收很少，但能强烈吸收地表长波辐射，致使从地表辐射的热量不易散失到太空。对地球有保温作⽤，但近年来随着⼯业的发展和⼈⼝的增长，全球⼆氧化碳含量逐年增加，改变了⼤⽓热平衡，导致地⾯和低层⼤⽓平均温度升⾼，引起严重的⽓候问题。3?臭氧
主要分布在10～40km的⾼度处，极⼤值在20～25km附近，称为臭氧层。臭氧虽在⼤⽓中的含量很少，但具有强烈吸收紫外线的能⼒。研究表明，⼈们⼤量使⽤氮肥以及作冷冻剂和除臭剂使⽤的碳氟化合物（氟利昂）所造成的污染是平流层的臭氧遭到破坏。臭氧层的破坏能引起⼀系列不利于⼈类的⽓候⽣物效应，因⽽受到⼴泛关注。（⼆）⽔汽
⽔汽的来源和去向：陆⾯或洋⾯⽔汽的蒸发⼤⽓中的⽔蒸⽓降⽔⼤⽓⽔每11d更替⼀次（三）固、液体杂质
⼤⽓悬浮固体杂质和液体微粒，也可称为⽓溶胶粒⼦。除由⽔汽变成的⽔滴和冰晶外，主要是⼤⽓尘埃和其他杂质
⼤的⽔溶性⽓溶胶粒⼦最易使⽔⽓凝结，是成云致⾬的重要条件。⽓溶胶粒⼦能吸收部分太阳辐射并散射辐射，从⽽改变⼤⽓透明度。它对太阳辐射的影响和增⼤散射辐射、⼤⽓长波逆辐射，都有可能破坏地球的辐射平衡
2、⼤⽓的结构，掌握⼤⽓分层及各层次的特征。（⼀）⼤⽓质量1?⼤⽓上界
⼤⽓按其物理性质来说是不均匀的，特别是在铅直⽅向变化急剧。在很⾼的⾼度上空⽓⼗分稀薄，⽓体分⼦之间的距离很⼤。在理论上，当压⼒为零或接近于零的⾼度为⼤⽓顶层，但这种⾼度不可能出现。因为在很⾼的⾼度渐渐到达星际空间，不存在完全没有空⽓分⼦的地⽅。
⽓象学家认为，只要发⽣在最⼤⾼度上的某种现象与地⾯⽓候有关，便可定义这个⾼度为⼤⽓上界。因此，过去曾把极光出现的最⼤⾼度（1200km）定为⼤⽓上界。物理学家、化学家则从⼤⽓物理、化学特征出发，认为⼤⽓上界⾄少⾼于1200km，但不超过3200km，因为在这个⾼度上离⼼⼒以超过重⼒，⼤⽓密度接近星际⽓体密度。所以在⾼层⼤⽓物理学中，常把⼤⽓上界定在3000km。2?⼤⽓质量
⼤⽓⾼度虽然不易确定，⼤⽓质量却可以从理论上求得。假定⼤⽓是均质的，则⼤⽓⾼度约为8000m，整个⼤⽓柱的质量为m0＝p0 H＝1.125×10－3×8×105＝1013.3g/cm2;
p0为标准情况下（T＝00C，⽓压为1013.25hPa）⼤⽓密度。（⼆）⼤⽓压⼒1?⽓压
定义从观测⾼度到⼤⽓上界上单位⾯积上（横截⾯积1cm2）铅直空⽓柱的重量为⼤⽓压强，简称⽓压。
地⾯的⽓压值在980～1040hPa之间变动，平均为1013hPa。⽓压有⽇变化和年变化，还有⾮周期变化。⽓压⾮周期变化常与⼤⽓环流和和天⽓系统有关，且变化幅度⼤。
⽓压⽇变化，⼀昼夜有两个最⾼值（9~10时，21~22时）和两个最低值（3~4时，
15~16时）。热带的⽇变化⽐温带明显。⾚道地区⽓压年变化不⼤，⾼纬地区较⼤；⼤陆和海洋也有显著差别，⼤陆冬季⽓压⾼，夏季最低，⽽海洋相反。2?⽓压的垂直分布
⽓压⼤⼩取决于所在⽔平⾯的⼤⽓质量，随⾼度的上升，⼤⽓柱质量减少，所以⽓压随⾼度升⾼⽽降低。其⼀般情况如图所⽰：
⽓压随⾼度的实际变化与⽓温和⽓压条件有关。如表所⽰
在⽓压相同条件下，⽓柱温度愈⾼，单位⽓压⾼度差愈⼤，⽓压垂直梯度愈⼩；在⽓温相同条件下，⽓压愈⾼，单位⽓压⾼度差愈⼩，⽓压垂直梯度愈⼤。（三）⼤⽓分层
按照分⼦组成，⼤⽓可分为两个⼤⼤层次，即均质层和⾮均质层。均质层为从地表⾄85km⾼度的⼤⽓层，除⽔汽有较⼤变动外，其组成较均⼀。85km⾼度以上为⾮均质层，其中⼜可分为氮层（85~200km）、原⼦氧层（200～1100km）、氦层（1100～3200km）和氢层（3200～9600km）
按⼤⽓化学核物理性质，⾮均质层可分为光化层和离⼦层。光化层具有分⼦、原⼦和⾃由基组成的化学物质，其中包括约在20km⾼度处03浓度最⼤处的臭氧层。离⼦层包含⼤量离⼦。⼜反射⽆线电波能⼒。从下⽽上，⼜分为D、E、F1、F2和G层。
在⽓象学中按照温度和运动情况，将⼤⽓圈分为五层：对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层（四）、标准⼤⽓
⼈们根据⾼空探测数据和理论，规定了⼀种特性随⾼度平均分布的⼤⽓模式，称为“标准⼤⽓”或“参考⼤⽓”。标准⼤⽓模式假定空⽓是⼲燥的，在86km以下是均匀混合物，平均摩尔质量为28.964kg/mol，且处于静⼒学平衡和⽔平成层分布。在给定温度，⾼度廓线及边界条件后，通过对静⼒学⽅程和状态⽅程求积分，就得到压⼒和密度值。3、⼤⽓的热能概念，掌握太阳辐射、⼤⽓能量及保温效应及地－⽓系统的辐射平衡。
地球⽓候系统的能源主要是太阳辐射，它从根本决定地球、⼤⽓的热状况，从⽽⽀配其他的能量传输过程。地球⽓候系统内部也进⾏着辐射能量交换。因此，需要研究太阳、地球及⼤⽓的辐射能量交换和其他地－⽓系统的辐射平衡（⼀）太阳辐射
太阳是离地球最近的⼀个恒星，其表⾯温度约为6000K，内部温度更⾼，所以太阳不停地向外辐射巨⼤的能量。太阳辐射能主要是波长在0.4～0.76 m的可见光，约为总能量的50％；其次是波长⼤于0.76 m的红外辐射，约占总辐射能的43％；波长⼩于0.4 m的紫外辐射约占7％。相对于地球来说，太阳辐射的波长较短，故称太阳辐射为短波辐射。表⽰太阳辐射能强弱的物理量，即单位时间内垂直投射在单位⾯积上的太阳辐射能，称为太阳辐射强度。
在⽇地平均距离（1.496×108）上，⼤⽓顶界垂直于太阳光线的单位⾯积上每分钟接受的太阳辐射，称为太阳常数。⼤⽓上界太阳辐射能量曲线及到达地表的典型能量曲线经⼤⽓削弱后到达地⾯的太阳辐射有两部分：⼀是直接辐射；
⼆是经⼤⽓散射后到达地⾯的部分，称为散射辐射。
⼆者之和就是太阳辐射总量，称为总辐射，总辐射的纬度分布，⼀般是纬度愈⾼，总辐射愈⼩；纬度愈低，总辐射愈⼤。因为⾚道附近多云，总辐射最⼤值并不出现在⾚道，⽽是出现在200N附近。
到达地⾯的总辐射⼀部分被地⾯吸收转变成热能，⼀部分被反射。反射部分占辐射量的百分⽐，称为反射率。反射率随地⾯性质和状态不同⼆有很⼤差别。（⼆）⼤⽓能量及其保温效应
⼤⽓本⾝对太阳辐射直接吸收很少，⽽⽔、陆植被等下垫⾯却能吸收太阳辐射，并经潜热和感热转化供给⼤⽓。⼤⽓获得能量的具体结构为：
1?对太阳辐射的直接吸收⼤⽓中吸收太阳辐射的物质主要是臭氧、⽔汽和液态⽔。地球⼤⽓对太阳辐射的吸收
2?对地⾯辐射的吸收地表吸收了到达⼤⽓上界太阳辐射能的50％，变成热能，温度升⾼，⽽后以⼤于3 m的长波（红外）向外辐射。这种辐射能量的75％～95％被⼤⽓吸收，只有少部分波长为8.5～12 m的辐射能通过“⼤⽓窗”逸回宇宙空间。
3?潜热输送海⾯和陆⾯的⽔分蒸发使地⾯热量得以输送到⼤⽓层中。⼀⽅⾯⽔汽凝结成⾬滴或雪时，放出潜热给空⽓；另⼀⽅⾯⾬滴或雪降到地⾯不久⼜被蒸发，这个过程交替进⾏。全球表⾯年平均潜热输送约为2760MJ/m2,占辐射平衡的84％，可见，地－⽓间能量交换主要是通过潜热输送完成的。
4?感热输送陆⾯⽔⾯温度与低层⼤⽓温度并不相等，因此地⾯和⼤⽓间便由感热交换⽽产⽣能量输送
⼤⽓获得热能后依据本⾝温度向外辐射，称为⼤⽓辐射。其中⼀部分外逸到宇宙空间，⼀部分向下投向地⾯，即为⼤⽓逆辐射。⼤⽓逆辐射的存在使地⾯实际损失略少于长波辐射放出的能量，地⾯得以保持⼀定的温暖程度。这种保温作⽤，通常称为“温室效应”据计算，如果没有⼤⽓，地⾯平均温度将是－18o C，⽽不是现在的150C。（三）地－⽓系统的辐射平衡
辐射平衡有年变化和⽇变化。在⼀⽇内⽩天收⼊的太阳辐射超过⽀出的长波辐射，辐射平衡为正值，夜间为负值。正转负和负转正的时刻分别在⽇没前与⽇出后1⼩时。在⼀年内，北半球夏季辐射平衡因太阳辐射增多⽽加⼤；冬季则相反，甚⾄出现负值。
纬度愈⾼，辐射平衡保持正值的⽉份愈少。
4、⽓温的周期性变化规律，掌握⽓温的⽔平分布和垂直分布的特点。⽓温的周期性变化规律[p96]⽓温的垂直分布
对流层⼤⽓距离地⾯愈⾼，所吸收的长波辐射能便愈少。因此，在对流层范围内，⽓温随海拔升⾼⽽降低。⽓温随⾼度变化的情况，⽤单位⾼度（通常取100⽶）⽓温变化值来表⽰，即℃/100⽶，称为⽓温垂直递减率，简称⽓温直减率γ。从整个对流层平均状况来看，海拔每升⾼100⽶，⽓温降低0.6℃。
由于⽓温受纬度、地⾯性质、⽓流运动等因素影响，所以对流层内的⽓温直减率不可能到处都是 0.65℃/100 ⽶，⽽是随地点、季节、昼夜的不同⽽变化。⼀般说来，在夏季和⽩天，地⾯吸收⼤量太阳辐射，地温⾼，地⾯辐射强度⼤，近地⾯空⽓层
受热多，⽓温直减率⼤；反之，在冬季和夜晚⽓温直减率⼩。在⼀定条件下，还可能呈现下层⽓温反⽐上层为低的现象。⽓温随⾼度增⼤⽽上升的现象，称为逆温。产⽣逆温的原因主要有三：（1）辐射：经常发⽣在晴朗⽆云的夜间，由于地⾯有效辐射很强，近地⾯层⽓温迅速下降，⽽⾼处⽓层降温较少，从⽽形成⾃地⾯开始的逆温层。
（2）平流：暖空⽓⽔平移动到冷地⾯或⽓层之上，其下层受冷地⾯或⽓层的影响⽽迅速降温，上层受影响较少，降温较慢，从⽽形成逆温。
（3）空⽓下沉：常发⽣在⼭地。⼭坡上的冷空⽓循⼭坡下沉到⾕底，⾕底原来的较暖空⽓被冷空⽓抬挤上升，从⽽出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在⼀定的地形条件下形成的，所以⼜称为地形逆温。逆温的存在阻碍空⽓垂直运动，妨碍烟尘、污染物、⽔汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变坏，使⼤⽓污染更为严重。废⽓污染严重的⼯⼚不宜建在闭塞的⼭⾕，以免地形逆温引起⼤⽓污染事故。⽓温的⽔平分布。
⽓温的⽔平分布通常⽤等温线来表⽰。等温线就是将⽓温相同的地点连结起来的曲线。等温线愈密，表⽰⽓温⽔平变化愈⼤；否则，反之。封闭的等温线表⽰存在温暖或寒
冷的中⼼。有时为了便于⽐较，可将地⾯⽓温实际观测值（或统计值）订正为海平⾯温度，然后再绘制等温线。⽓温的⽔平分布状况与地理纬度、海陆分布、⼤⽓环流、地形起伏、洋流等因素有密切关系。图 3-14和图3-15分别是1⽉份和7⽉份世界多年平均⽓温分布图，从中可见全球范围内的⽓温⽔平分布有如下⼏个特点：
（1）由于太阳辐射量随纬度的变化⽽不同，所以等温线分布的总趋势⼤致与纬度平⾏。北半球的夏季，随着太阳直射点北移，整个等温线系统也北移；冬季则相反，整个等温线系统南移。这个特点在南半球辽阔的海⾯上表现得相当典型。北半球海陆分布复杂，等温线不像南半球海⾯上那样简单、平直，⽽是⾛向曲折，甚⾄变为封闭曲线，形成温暖或寒冷中⼼。（2）冬季太阳辐射量的纬度差异⽐夏季⼤。北半球⼀⽉份等温线密集，南北温差⼤；七⽉份等温线稀疏，南北温差⼩。在南半球，因海洋的巨⼤调节作⽤，⼀⽉与七⽉的等温线分布对⽐不像北半球那样鲜明。
（3）⽔体增温慢，降温也慢。夏季海⾯⽓温低于陆⾯，冬季海⾯⽓温⾼于陆地。所以，冬季⼤陆上等温线向南弯曲，海洋上等温线向北弯曲；夏季情况则相反，⼤陆上等温线向北弯曲，海洋上等温线向南弯曲。等温线这种弯曲在亚欧⼤陆和北太平洋上表现得最清楚。
（4）洋流对海⾯⽓温的分布有很⼤影响。强⼤的墨西哥湾流使⼤西洋上的等温线呈NE—SW向，⼀⽉份0℃等温线在⼤西洋伸展到70°N附近。其他洋流系统对等温线⾛向也有类似的影响，但影响范围较⼩。
（5）7⽉份最热的地⽅不在⾚道，⽽在20°—30°N的撒哈拉、阿拉伯、加利福尼亚形成炎热中⼼。世界绝对最⾼温出现在利⽐亚的阿济济亚，那⾥受来⾃南部撒哈拉⼤沙漠的⼲热风影响，⽓温曾达到58℃。1⽉份，西伯利亚则形成寒冷中⼼，在奥伊⽶亚康曾观测到-71℃的极端最低温。南极洲也出现过-88.3℃的地⾯最低温度纪录。5、⼤⽓湿度的概念，湿度的变化与分布。（⼀）湿度的概念和表⽰⽅法
⼤⽓从海洋、湖泊、河流以及潮湿⼟壤的蒸发或植物的蒸腾作⽤中获得⽔分。⽔分进⼊⼤⽓后，通过分⼦扩散和⽓流的的传递⽽散布于⼤⽓中，使之具有不同的潮湿度。常⽤多个湿度参量表⽰⽔⽓含量。
1?⽔汽压和饱和⽔汽压⼤⽓压⼒是⼤⽓中各中⽓体压⼒的总和。⼤⽓中⽔汽所产⽣的那部分压⼒叫⽔汽压（e）地⾯的⽔汽压随纬度的升⾼⽽减⼩。⾚道平均26hPa，350N约为13hPa，650N约为4hPa。极地附近约为2hPa。⽔汽压随⾼度的变化⽽变化⽔汽压随⾼度变化经验公式:ez=e0×10 –bz
式中，ez为⾼度z（m）的⽔汽压；e0为地⾯的⽔汽压；b为⽔汽压随⾼度变化的常数。空⽓中⽔汽含量与温度关系密切。
温度⼀定时，单位体积空⽓容纳的⽔汽量有⼀定的限度，达到这个限度，空⽓呈饱和状态，称为饱和空⽓。饱和空⽓的⽔汽压，称为饱和⽔汽压（E），饱和⽔汽压随温度升⾼⽽增⼤。不同温度条件下⽔⾯上的饱和⽔汽压/hPa
2?绝对湿度和相对湿度：单位容积空⽓所含的⽔⽓质量通常以g/cm3表⽰，称为绝对湿度（a）或⽔汽密度。绝对湿度不能直接测定，但可间接算出。它与⽔汽压有关系： a＝289e/T (g /m3)
式中，e为⽔汽压（mm）；T为绝对温度。
⼤⽓的实际⽔汽压e与同温度饱和⽔汽压E之⽐，称为相对湿度（f），⽤百分数表⽰。f＝e /T×100％
由于E随温度⽽变，所以相对湿度取决于e和T，其中T往往起主导作⽤。当e ⼀定时，温度降低则相对湿度增⼤；温度升⾼相对湿度减⼩。夜间多云、雾、霜、露，天⽓转冷时容易产⽣云等都是相对湿度增⼤的结果。3?露点温度
⼀定质量的湿空⽓，若⽓压保持不变，⽽令其冷却，则饱和⽔汽压E随温度降低⽽减
⼩。当E＝e时，空⽓达到饱和。湿空⽓等压降温达到饱和时的温度就是露点温度Td，简称露点。（⼆）湿度的变化与分布
相对湿度能够直接反映空⽓距饱和的程度，在⽓候资料分析中应⽤⼴泛。相对湿度⽇变化通常与⽓温⽇变化相反。
相对湿度分布随距海远近与纬度⾼低⽽有不同。例如，我国东南沿海相对湿度年平均为80％，内蒙古西部只有40％。6、掌握⼤⽓⽔分蒸发及其影响因素、凝结和凝结条件
蒸发⾯上出现蒸发还是凝结取决于实际⽔汽压于饱和⽔汽压的关系。当e>E ，出现蒸发；e（⼀）蒸发及其影响因素
1?影响蒸发的因素其影响因素主要包括蒸发⾯的温度、性质、性状、空⽓湿度、风等。
2?蒸发量实际⼯作中，⼀般以⽔层厚度（mm）表⽰蒸发速度，称为蒸发量。蒸发量的变化与⽓温变化⼀致，⼀⽇内，午后蒸发量最⼤；⽇出前蒸发量最⼩。⼀年内，夏季蒸发量⼤，冬季⼩。蒸发量的空间变化受⽓温、海陆分布、降⽔量等因素的影响。
北半球⼤陆各纬度平均蒸发量（⼆）凝结和凝结条件
凝结是发⽣在f≥100％（e≥E）过饱和情况下的与蒸发相反的过程。凝结现象在地⾯和⼤⽓中都能发⽣⼤⽓中的⽔汽发⽣凝结，需具备⼀定的条件，既要使⽔汽达到饱和或过饱和，还需有凝结核。7、掌握⽔汽地表⾯和⼤⽓中的凝结现象（⼀）地表⾯的凝结现象
1?霜与露⽇没后，地⾯及近地⾯层空⽓冷却，温度降低。当⽓温降到露点⼀下时，⽔汽即凝附于地⾯或地⾯物体上。如温度在00C以上，⽔汽凝结为液态，称为露；温度在00C以下，⽔汽凝结为固态，称为霜。霜常见于冬季，露见于其他季节，以夏季为最多。2?雾淞和⾬淞
雾淞是⼀种⽩⾊固体凝结物，由过冷雾滴附着于地⾯物体或树枝迅速冻结⽽成，俗称“树挂”。多出现于寒冷⽽湿度⾼的天⽓条件下
⾬淞是形成在地⾯或地物的迎风⾯上的，透明的或⽑玻璃状的紧密冰层，俗称“冰棱”。多半在温度为 0～－60C时，由过冷却⾬、⽑⽑⾬接触物体表⾯形成；或是经过长期严寒后，⾬滴降落在物体表⾯冻结⽽成。（⼆）⼤⽓中的凝结现象
1?雾雾是漂浮在近地⾯层的乳⽩⾊微⼩⽔滴或冰晶。根据不同成因，雾可分为辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾和锋⾯雾。2?云云是⾼空⽔⽓凝结现象。空⽓对流、锋⾯抬升、地形抬升等作⽤使空⽓上升到凝结⾼度，就会形成云。云有各式各样的外貌特征。
根据云的形状、云底⾼度及形成云的上升运动的特点可将云分为以下⼏类。
1?积状云包括淡积云、浓积云和积⾬云出现时常呈孤⽴分散状态，是由于空⽓对流上升，体积膨胀绝热冷却，使⽔汽发⽣凝
结⽽形成的。
2?层状云层状云是均匀幕状云层，通常具有较⼤⽔平范围。覆盖数千甚⾄上万平⽅千⽶的地区。层状云是由空⽓斜上升运动形成的。
3?波状云波状云是表⾯呈现波状起伏或鱼鳞状的云层，包括卷积云、⾼积云、层积云和层云。通常因空⽓密度不同、运动速度不同等的两个⽓层界⾯上产⽣波动⽽形成的。
8、了解降⽔的形成、类型，掌握降⽔的时间变化规律和降⽔量的地理分布。（⼀）降⽔的形成
从云层中降落到地⾯的液态⽔或固态⽔，称为降⽔。降⽔是云中⽔滴或冰晶增
⼤的结果。从⾬滴到形成降⽔需具备两个基本条件：⼀是⾬滴下降速度超过⽓流上升速度；⼆是⾬滴从云中降落到地⾯前不被完全蒸发。降⽔的形成，必须经历云滴增⼤为⾬滴、雪花及其他降⽔物的过程。云滴增长主要有两个过程：1?云滴的凝结（凝华）增长
在云的发展阶段，云体上升绝热冷却，或不断有⽔汽输⼊，使云滴周围的实际⽔汽压⼤于其饱和⽔汽压云滴就会因⽔汽凝结或凝华⽽逐渐增⼤。当⽔滴和冰晶共存时在温度相同条件下，冰⾯⽔汽压⼩于⽔⾯⽔汽压，⽔滴将不断蒸发变⼩，⽽冰晶则不断凝华增⼤这种过程称为冰晶效应。2?云滴的冲并增长
云滴⼤⼩不同，相应具有不同的运动速度。云滴下降时个体⼤的云滴落得快，个体⼩的慢，于是⼤云滴“追上”⼩云滴，碰撞合并成为更⼤的云滴。（⼆）降⽔的类型
根据降⽔形成原因（主要是⽓流上升特点），可分为四个基本类型：
1?对流⾬暖季空⽓湿度较⼤，近地⾯⽓层强烈受热，引起对流⽽形成的降⽔称为对流⾬。⾚道全年以对流⾬为主。我国西南夏季多对流⾬。
2?地形⾬暖湿空⽓前进途中遇到较⾼⼭地阻挡被迫抬升，绝热冷却，在达到凝结⾼度时便产⽣降⽔。因此，⼭的迎风坡常成为多⾬中⼼；背风坡因⽔汽早已凝结降落，且下沉增温，将发⽣焚风效应，降⽔很少，形成⾬影区。
3?锋⾯⾬（⽓旋⾬）两种物理性质不同的⽓团相遇，暖湿空⽓沿交界⾯上升，绝热冷却，达到凝结⾼度便产⽣云⾬。温带地区锋⾯⾬占主要地位。
4?台风⾬台风是产⽣在热带海洋上的⼀种空⽓漩涡。台风中有⼤量暖空⽓上升，可产⽣强度极⼤的降⽔。（三）降⽔的时间变化
1 降⽔强度单位时间内的降⽔量，称为降⽔强度。⽓象部门为确定⼀定时间内降⽔的数量特征，并⽤以预报未来降⽔数量变化趋势，将降⽔强度划分为若⼲等级：
2. 降⽔的⽇变化⼀天内的降⽔变化，在很⼤程度受地⽅条件限制，可⼤致分为两个类型：（1）⼤陆型特点是⼀天有两个最⼤值，分别出现在午后和清晨；两个最⼩值，分别出现在夜间和午前。
（2）海洋型特点是⼀天只有⼀个最⼤值，出现在清晨，最⼩值出现在午后。
3. 降⽔的季节变化降⽔季节变化因纬度，海陆位置、⼤⽓环流等因素影响⽽不同。全球降⽔的年类型⼤致可分为以下⼏类：（1）⾚道型：全年多⾬，其中有两个⾼值和两个低值时期。春、秋分之后降⽔量最多；冬、夏⾄之后，降⽔量出现低值。这种类型分布在南北纬100以内的地区。
（2）热带型：位于⾚道型南北两侧。由于太阳在天顶的时间不像在⾚道上间隔相等，随纬度的增加，两段最多降⽔量时间逐渐接近，⾄回归线附近合并为⼀个。
（3）副热带型：副热带全年降⽔只有⼀个最⾼值，⼀个最低值。⼤陆东岸降⽔量集中于夏季（季风型），⼤陆西岸则冬季多⾬（地中海型）。
（4）温带及⾼纬型：内陆及东海岸以夏季对流⾬为主，西海岸则以秋冬⽓旋⾬为主。
（四）降⽔量的地理分布
降⽔量空间分布受纬度、海陆位置、⼤⽓环流、天⽓系统、地形等多种因素制约，降⽔的分布存在纬度带状分布的特点。全球可划分为四个降⽔带：
1?⾚道多⾬带⾚道及其两侧是全球降⽔量最多的地带。年降⽔量⾄少1500mm，⼀般为2000~3000mm
2?南北纬150~300少⾬带这⼀纬度带受副热带⾼压控制，以下沉⽓流为主。是全球降⽔稀少带。⼤陆西岸和内部⼀般不⾜500mm，不少地⽅只有100~300mm。3?中纬多⾬带年降⽔量⼀般为500~100mm。
4?⾼纬少⾬带本带因纬度⾼，全年⽓温低，蒸发微弱，⼤⽓中所含⽔汽量较少，故年降⽔量⼀般不超过300mm。
9、理解⼤⽓运动的概念，掌握作⽤于空⽓的⼒、⾃由⼤⽓中的空⽓运动，以及风随⾼度的变化特征。
空⽓运动是地球⼤⽓最重要的物理过程。由于空⽓运动，不同地区、不同⾼度之间的热量、动量、⽔分等得以交换，不同性质的空⽓得以交流，从⽽产⽣各种天⽓现象和天⽓变化。（⼀）作⽤于空⽓的⼒
空⽓的⽔平运动是由所受的⼒决定的。作⽤于空⽓的⼒有：
1?⽔平⽓压梯度⼒⽓压分布不均匀产⽣⽓压梯度，使空⽓具有由⾼压区流向低压区的趋势在讨论空⽓运动时，通常把存在⽔平⽓压梯度时单位
质量空⽓所受的⼒，称为⽔平⽓压梯度⼒G，其表达式为 G＝－1/ρ×?P/?n≈-1/ρ×ΔP/Δn
式中，负号表⽰⽓压梯度⼒的⽅向从⾼压指向低压；ρ为空⽓密度；ΔP/Δn为⽔平⽓压梯度。
2?地转偏向⼒由于地球转动使地球上运动⽅向发⽣偏转的⼒，称为地转偏向⼒。包括⽔平和垂直两个分量对于垂直分量，因为⼤⽓存在静⼒平衡对⼤⽓运动⽆关紧要。因此，只讨论⽔平分量。单位质量空⽓的⽔平地转偏向⼒为A＝2νωsinφ式中，ω为地球旋转⾓速度；φ为地理纬度；ν为风速。由⽅程可知⾚道上地转偏向⼒为零；两极地转偏向⼒最⼤，为2 νω
3?惯性离⼼⼒当空⽓作曲线运动时，受惯性离⼼⼒c作⽤。惯性离⼼⼒⽅向与空⽓运动⽅向垂直，并由曲线路径的曲率中⼼指向外缘。其表达式为：c＝v2/r v为空⽓运动的线速度，r为曲线的曲率半径。
4?摩擦⼒运动状态不同的⽓层之间、空⽓和地⾯之间都会产⽣相互作⽤阻碍⽓流的运动，这种相互作⽤称为摩擦⼒。摩擦⼒总是阻碍⽓流的运动。摩擦⼒的⼤⼩随⾼度不同⽽变化。近地⾯层（地⾯⾄30～50m）最⼤，⾼度愈⾼，作⽤愈若，到1～2km以上其影响可以忽略。此⾼度以上称为⾃由⼤⽓，以下的⽓层称为摩擦层或⾏星边界层。（⼆）⾃由⼤⽓的运动
⾃由⼤⽓中，空⽓运动规律⽐摩擦层简单。空⽓作直线运动时，只需考虑⽓压梯度⼒和地转偏向⼒；空⽓作曲线运动时，还需考虑惯性离⼼⼒。
1?地转风地转风指⾃由⼤⽓中空⽓作匀速直线运动。地转风⽅向与⽓压场之间存在⼀定的关系，即⽩贝罗风压定律：当不考虑摩擦时，地转偏向⼒与⽓压梯度⼒平衡，⽔平⾯上地转风表达式为： vg＝－1/2ρsinφ×ΔP/Δn 地转风是严格的平衡运动，等压线必须是直线。
2?梯度风⾃由⼤⽓中，空⽓作曲线运动时，地转偏向⼒、⽓压梯度⼒、惯性离⼼⼒达到平衡时的风称为梯度风。当空⽓作直线运动时，惯性离⼼⼒为零，梯度风转为地转风，因此地转风是梯度风的特例。
梯度风有⽓旋性弯曲和反⽓旋性弯曲两类。所以存在⽓旋区内梯度风和反⽓旋区内的梯度风。
反⽓旋内存在⽓压梯度极限值，此值与曲率半径r有关。如果r很⼩或⽓压梯度⼒很⼤，地转偏向⼒不可能与⽅向相反的⽓压梯度⼒和离⼼⼒平衡，就不能维持梯度风。所以反⽓旋中⼼区不可能存在很⼤的⽓压梯度。⽓旋区内则不存在极限值。（三）风随⾼度的变化
1?地转风随⾼度的变化－－热成风
⽔平温度分布不均导致⽓压梯度随⾼度发⽣变化，风相应的随⾼度发⽣变化。有⽔平温度梯度引起的上下层风的向量差，称为
热成风，⽤VT表⽰。2?摩擦层中风随⾼度变化
摩擦层中，风随⾼度的变化受摩擦⼒和⽓压梯度随⾼度变化的影响。在⽓压梯度不随⾼度变化的情况下，离地⾯愈远，风速愈⼤，风向与等压线的交⾓愈⼩。把北半球摩擦层中不同⾼度上风的向量投影到同⼀⽔平⾯上，可得到⼀条风向风速随⾼度变化的螺旋曲线，称为埃克曼螺线。
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