综合自然地理学教案

300年前萌芽整体性和自然综合体思想。

贝尔格、格里高里耶夫、卡列斯尼克和伊萨钦科等吸收前人的理论,发展了自然综合体的思想,并建立了严格的地理体系。 二、地理系统学说阶段

特点:从地理环境的结构和功能来认识其整体性。 素恰瓦1963年提出地理系统的概念。

地理系统是在空间分布上相互联系,并作为整体的部分发展、变化的各地理组成成分相互制约的动态系统。

地理系统学说的逻辑原理:自由度原则、因果关系程度原则、分异和整化相互补偿原则、因次理论或尺度理论、关键要素、稳定动态。

负熵的积累是自然地理过程发展的基本条件;太阳辐射对地理系统具有头等重要意义;行星尺度地理系统(地球内热和旋转时形成的能)

关于负熵进入地理系统并在系统内成为很复杂的要素,这是地理系统学说最重要的部分。

三、耗散结构理论阶段

特点:从地理环境是一个非平衡有序开发系统的角度认识其整体性。

耗散结构理论的核心内容:任何远离平衡的开放系统都能在一定条件下通过外界的物质、能量交换发生非平衡相变,实现从无序向有序的转化,形成新的有序结构,即耗散结构。

自然地理环境的基本特征决定了它是一个远离平衡的开放系统,即地理耗散结构。

第二节 自然地理环境的组成及能量基础 一、自然地理环境的组成

1,大气圈; 2,水圈;

3,岩石圈(地壳); 4,生物圈;

自然地理环境各组成要素在任何情况下都是相互联系和相互作用的。

二、地理环境的能量基础

1,开放系统可通过自然界输入负熵以抵消系统内部的熵产生,使系统维持稳定态。而在总熵变呈负数时,系统将进一步向有序化方向发展。

2,地理环境的能量来源

(1)地球内能:一种核转变能。

曾占重要地位,目前对地理环境的发展仅具有局部意义。

(2)太阳辐射能

其作用越来越重要,占据主导地位.在现代地理环境的能量收入中占99.98%,而地球内能仅占0.02%,可以忽略不计。 (3)其它能量来源

A,宇宙射线;

B,日、月潮汐能;

C,构造作用转化而成的势能和固体物质流动转变而成动能。 D,蒸发作用转化而成的势能和水与空气流动转变而成机械能。

3,负熵流使自然地理环境这一巨大的开放系统不断由低级到高级、由简单到复杂和由相对无序到相对有序发展 三、太阳辐射的地理分布特征 1,太阳总辐射的分布特征

1)太阳总辐射的分布因纬度而异。沿纬线延伸。

2)太阳总辐射自北半球回归高压带向两极逐渐减少,并且近似以赤道为轴线,在南北半球呈对称分布。

3)由于陆地诸多因素的影响,太阳总辐射等值线的分布往往显著偏离纬线方向。

2,辐射平衡是自然地理过程的更直接的动力基础。

辐射平衡(净辐射值)=地表辐射收入—支出

1)同纬度大洋辐射平衡值>陆地:反射率

2)大洋辐射平衡等值线基本与纬线平行,而陆地常偏离甚至呈闭合环:下垫面。

辐射平衡值(R)在一些国家已经普遍被用作划分地表热量带的指标。

3、辐射干燥指数(A/K)

A = R / L*r

A — 辐射干燥指数;R — 辐射平衡值;L — 蒸发潜热; r — 降水量。 (1)辐射平衡值与蒸发年降水量所消耗的热量之比; (2)蒸发力(R/L)与降水量r之比。

湿润地区,A值小;干旱地区,A则大。

苔原:<0.35;森林:0.35-1.1;草原:1.1-2.3;

半荒漠:2.3-3.4;荒漠:>3.4.

格里高里耶夫和布迪科把辐射平衡与辐射干燥指数结合起来,发现了全球水平地带的分布规律和地理地带的周期律。 四、自然地理环境中的能量循环和转化

太阳能作为地理环境中物理化学过程和生物过程最重要的来源,进入地理环境后被大气、水、地面和土壤吸收并转化为热能,在时空上进行重新分配,经过多次转化将最终返回宇宙空间。 1,太阳能在大气圈中的转化 收支平衡

2,太阳能在水圈中的转化

水圈与大气圈之间;通过大气圈与岩石圈进行热量交换。

3,岩石圈表层的辐射能转化

消耗:大气圈、土壤(热交换);蒸发和消融;进入有机体。

4,有机体中的热能转化

水分蒸腾、自身增温;分解过程速度<光合作用。

时间愈久,自然地理环境中积累的有机物质及储存其中的太阳辐射能就愈多。

第三节 自然地理环境的空间结构 一、分层结构(垂直方向上)

原因:地球重力和物质密度。

自然界的分层结构不具有严格的几何意义:层界面不平整、层厚不一致、不可能大面积连续分布。 二、渗透结构(垂直方向上)

生物圈、任何地圈中都包含大量的属于其他地圈的物质。

三、地域结构或水平结构(水平方向上)

自然地理环境整体或组成要素都在水平方向和垂直方向上按照一定的规律发生分异,并形成若干次级自然综合体。

地域结构取决于两类地域分异因素(能源):地带性因素(太阳辐射能)和非地带性因素(地球内能)。 第四节 地理环境各要素的物质交换 一、对流层的物质交换

对流层的现代组成和物理性质都是大气对流层与其他自然地理环境要素相互作用的结果。

大气环流。

二、水圈的物质交换

由于太阳能和重力的作用,水不断从一个地理要素转入另一个要素。

水的相态变化和在地理环境要素间不断转移,乃是自然地理过程统一性和自然环境整体性的有力证据。 三、岩石圈的物质交换

岩石圈被水和大气圈中的氧、二氧化碳等渗透。其参与地理环境要素间的物质交换和循环。

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