第1章 地球系统.ppt

太阳能在有机界的转换 绿色植物光合作用固定太阳能 人类在太阳能转换中作用巨大 地球内部热能在地球表层的转换 地壳运动 海水运动 大气运动 潜在势能 海洋表层环流的形成：风应力 赤道Walker环流 “沃克环流”由1960年雅各布.皮叶克尼斯(Jacob Bjerknes)发 现，是热带太平洋上空大气循环的主要动力之一。它是指在正常情况下较干燥的空气在东太平洋较冷的洋面上下沉，然后沿赤道向西运动，成为赤道信风的一部分，当信风到达西太平洋时，受到较暖洋面的影响而上升再向东运行，如此形成了一个封闭的环流。 地球表层的物质循环 地质大循环 大气循环 水循环 生物—非生物循环 地质大循环 地质大循环是地壳运动引起的海陆间物质循环变化过程和大洋底部物质与地幔物质间的循环变化过程。 大气环流 三个行星风系和三个大经向环流 季风环流、山谷风、城市热岛效应 大气环流对全球和区域的气候变化影响重大——厄尔尼诺现象、拉尼娜 El Nino及其 对全球气候的影响 厄尔尼诺又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象，就是沃克环流圈东移造成的。太平洋东部和中部的热带海洋的海水温度异常地持续变暖，使整个世界气候模式发生变化，造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。 正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2—7年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨。 期间的降水异常 和干旱 El Nino 水循环 水的蒸发、输送、凝结、降落、径流的往复过程叫做水循环。 分为大循环、陆地小循环、海洋小循环 生物——非生物循环 合成作用 分解作用 遗传（生物内部） 人类对地理环境的影响 人类对岩石圈的影响 人类对大气圈的影响 人类对水圈的影响 人类对生物圈的影响 人类对岩石圈的影响 人工地貌 人类沉积岩 土壤 地壳运动 人类对大气圈的影响 改变大气成分 温室效应、臭氧层破坏、酸雨 大气污染 改变下垫面，形成局部环流和营造人工气候环境 工业时代以来，大气CO2同人口增长的比较 Source: International Energy Agency, World Energy Outlook 1996, (OECD, Paris, 1996), pp. 237-285; International Energy Agency, Energy Statistics and Balances, on diskette (OECD, Paris, 1997). 能源使用及其未来趋势 经济合作发展组织国家 假定使用格局和方式不变 人类对水圈的影响 改变地表水系，调节水量的空间分布 改变水循环，调节水量的时间分布（蒸发、水汽输送、降水、径流） 水体污染 人类对生物圈的影响 森林面积缩小 草原退化 生物多样性降低 改变生物基因 改造生态环境，提高生物数量 刀耕火种导致的热带雨林退化 温带森林－草原 地带植被 的退化 热带雨林 (1) 干 (4) 暖 (3) 退化草地 (2) 南美毁林影响 200 300 400 500 600 700 1470s 1510s 1550s 1590s 1630s 1670s 1710s 1750s 1790s 1830s 1870s 1910s 1950s 1990s 年径流 (10 8 m 3 ) 天然年径流 实测年径流 线性 ( 天然年径流 ) 线性 ( 实测年径流 ) 天然径流 实测径流 天然径流趋势线 实测径流趋势线 黄河中游 三门峡站10年平均年径流量变化 44% 实测径流量与天然径流量的比较指示了人类活动(水的利用)对干旱化的影响 500年间,天然径流量没有明显的递减,而实测径流量的下降趋势很明显,特别是50年代以后实测径流量明显低于天然径流量;到90年代,人为引起的径流量的减少占年径流量的44%. 末次盛冰期和全新世适宜期的古沙漠图及它们与现代的比较 90 80 70 130 100 110 30 40 120 110 120 90 80 130 70 110 100 30 40 末次盛冰期 全新世 适宜期 120 110 100 90 80 70 130 40 30 现 今 山脉 沙漠 戈壁 固定沙丘剖面 112 80 km 106 40 108 毛乌素沙地 库布其沙地 Yellow River 38 110 沙地 长城 西汉 唐代 清代和民国时期 人类活动参与荒漠化过程的考古证据 汉人向鄂尔多斯 高原大量移民， 古城遗址西北- 东南向迁移 黄土粒度分析的证据 近代黄土层的粒度较全新世土壤要粗的多，接近末次冰期的黄土粒度。显然, 这层