第五章 自然地理系统内部的物质循环.

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1、第五章第五章 自然地理系统内部的物质联系自然地理系统内部的物质联系 第一节第一节 自然地理系统内的物质循环自然地理系统内的物质循环 一、大气循环一、大气循环 二、水分循环二、水分循环 三、地质循环三、地质循环 四、生物循环四、生物循环第二节第二节 自然地理环境中化学元素迁移自然地理环境中化学元素迁移 一、元素的地球化学迁移一、元素的地球化学迁移 二、影响元素迁移的因素二、影响元素迁移的因素 三、元素迁移的方式三、元素迁移的方式第一节 自然地理系统内的物质循环 自然地理系统内的自然地理系统内的物质循环运动必须以能量为物质循环运动必须以能量为动力，能量又以运动着的物质为载体动力，能量又以运动着的物

2、质为载体，二者密切不，二者密切不可分离。因此，在物质循环过程中，能量必然伴随可分离。因此，在物质循环过程中，能量必然伴随物质在系统内部发生传递和转换。物质在系统内部发生传递和转换。 自然地理系统中物质循环的方式从宏观方面可自然地理系统中物质循环的方式从宏观方面可分为四种类型，即分为四种类型，即大气循环、水分循环、地质循环大气循环、水分循环、地质循环和生物循环和生物循环。一、大气循环一、大气循环 大气循环主要发生在地球大气圈对流层内，是以大气循环主要发生在地球大气圈对流层内，是以大气环流形式进行的气体运动。它包括大气环流形式进行的气体运动。它包括行星风系、季行星风系、季风风系和地方性风系风风系和

3、地方性风系三种不同规模的大气运动。三种不同规模的大气运动。 行星风系行星风系主要包括分布于南、北半球大约主要包括分布于南、北半球大约3030纬纬圈之间包含信风带在内的哈德来对流循环、大约分布圈之间包含信风带在内的哈德来对流循环、大约分布于于30306060纬圈之间的西风环流和南、北极地的极地纬圈之间的西风环流和南、北极地的极地东风带。东风带。图图1 全球大气环流理想图式（斯特勒拉，全球大气环流理想图式（斯特勒拉，1983）哈德来（正）环流（信风环流）；哈德来（正）环流（信风环流）； 极地环流；极地环流； 中纬（反）环流（西风环流）中纬（反）环流（西风环流）一、大气循环一、大气循环 季风风系季风

4、风系主要分布于北太平洋西部、北印度洋、亚主要分布于北太平洋西部、北印度洋、亚洲东及南部，以及北大西洋西部与北美洲中东部；在南洲东及南部，以及北大西洋西部与北美洲中东部；在南半球出现于澳洲北部。半球出现于澳洲北部。 地方性风系地方性风系又称又称“局地风系局地风系”，属于规模及影响范，属于规模及影响范围在围在100100至数十公里之内的大气运动。其生成往往与局部至数十公里之内的大气运动。其生成往往与局部地形及海陆分布状况有关。如山谷风、焚风、布拉风及地形及海陆分布状况有关。如山谷风、焚风、布拉风及海陆风等。海陆风等。 n 大气环流的作用大气环流的作用大气环流最显著的作用是重新分配地表的热量和大气环

5、流最显著的作用是重新分配地表的热量和水分；水分；大气环流对大洋面的动力摩擦，形成大规模的洋大气环流对大洋面的动力摩擦，形成大规模的洋流运动，也促成大洋热量的全球调节。大气环流流运动，也促成大洋热量的全球调节。大气环流调配全球水分、热量的结果，导致地表不同地区调配全球水分、热量的结果，导致地表不同地区的气候千差万别。的气候千差万别。大气环流还是地表固体物质的运输载体。大气环流还是地表固体物质的运输载体。一、大气循环一、大气循环二、水分循环二、水分循环 在太阳能和重力的共同作用下，水在自然地理系统在太阳能和重力的共同作用下，水在自然地理系统中不停地从一个圈层向另一个圈层转移运动着，形成水分中不停地

6、从一个圈层向另一个圈层转移运动着，形成水分循环。循环。 其其循环方式循环方式主要有两种：主要有两种：l通过汽、液、固三态转化的方式在各圈层中运动；通过汽、液、固三态转化的方式在各圈层中运动；l液态水在热力和重力作用下，通过洋流或陆地地表及地液态水在热力和重力作用下，通过洋流或陆地地表及地下径流进行物质和能量的传输下径流进行物质和能量的传输( (又分为水分大循环和大洋又分为水分大循环和大洋水循环水循环) )。 二、水分循环二、水分循环n 水分大循环：又称为外循环或海陆水分循环，是指全水分大循环：又称为外循环或海陆水分循环，是指全球海洋与大陆之间，由海洋水分蒸发，经大气水分输球海洋与大陆之间，由海

7、洋水分蒸发，经大气水分输送，至大陆经降水及河川径流过程重新返回海洋的水送，至大陆经降水及河川径流过程重新返回海洋的水分循环过程。分循环过程。n 水分小循环：只发生在海洋与大气或陆地与大气之间水分小循环：只发生在海洋与大气或陆地与大气之间的水分交换过程称为小循环或微循环，而前者又称海的水分交换过程称为小循环或微循环，而前者又称海洋小循环，后者称陆地小循环。洋小循环，后者称陆地小循环。 1、水分大循环与小循环、水分大循环与小循环 二、水分循环二、水分循环n地球上的水在不停地循环交替运动着，地球上的水在不停地循环交替运动着， 因此有一定因此有一定的循环交替周期。的循环交替周期。 1、水分大循环与小循

8、环、水分大循环与小循环 二、水分循环二、水分循环 大洋环流：大洋环流： 在一定的海在一定的海洋空间范围内，大规模的洋空间范围内，大规模的海水沿一定方向并具有相海水沿一定方向并具有相对比较稳定的流速流向构对比较稳定的流速流向构成的环流体系。其表层环成的环流体系。其表层环流，指海面以下至水深流，指海面以下至水深400500m 混合水层内的混合水层内的洋流。洋流。 2 2、大洋水循环、大洋水循环大洋环流大洋环流图 大洋表面环流模式3 3、水分循环的作用、水分循环的作用 水分循环对于全球性水分和热量的再分配起着重水分循环对于全球性水分和热量的再分配起着重大作用，也是岩石圈表层物质机械搬运作用和自然地大

9、作用，也是岩石圈表层物质机械搬运作用和自然地理环境中化学元素迁移的强大动力机。理环境中化学元素迁移的强大动力机。 液态及固态水在重力作用下对地貌的塑造作用，液态及固态水在重力作用下对地貌的塑造作用，也是消耗太阳辐射能的一种有效方式。也是消耗太阳辐射能的一种有效方式。二、水分循环二、水分循环 水分循环也是生物有机体维持生命活动和整个生物水分循环也是生物有机体维持生命活动和整个生物圈构成复杂的胶体溶液系统的基本条件，起着有机界和圈构成复杂的胶体溶液系统的基本条件，起着有机界和无机界联系的纽带作用。无机界联系的纽带作用。 总之，水分循环如同自然地理环境的总之，水分循环如同自然地理环境的“血液循环血液

10、循环”，它，它沟通了各基本圈层的物质交换，促使各种联系的发生。水分沟通了各基本圈层的物质交换，促使各种联系的发生。水分循环同时起着形成水文、气候、地貌、土壤、生物过程和地循环同时起着形成水文、气候、地貌、土壤、生物过程和地球化学过程的作用。球化学过程的作用。3 3、水分循环的作用、水分循环的作用二、水分循环二、水分循环三、地质循环三、地质循环 由四个基本过程组成：由四个基本过程组成：n 风化过程；风化过程；n 搬运过程；搬运过程；n 沉积过程；沉积过程；n 构造过程。构造过程。 地质循环地质循环是指地壳物质在地球内外营力共同作用下，通过是指地壳物质在地球内外营力共同作用下，通过不同地质过程完成

11、的物质循环。不同地质过程完成的物质循环。图3 地质循环图式四、生物循环四、生物循环1、生物循环的组成、生物循环的组成 生物循环生物循环：指发生于生物体自身的生命过程中以：指发生于生物体自身的生命过程中以及生物之间的能量与物质的流通转化过程。它是自然及生物之间的能量与物质的流通转化过程。它是自然地理系统中特有的一种能量与物质流转循环形式。地理系统中特有的一种能量与物质流转循环形式。四、生物循环四、生物循环图 生物循环图示食物链：植物食物链：植物一级消费者一级消费者二级消费者二级消费者四、生物循环四、生物循环 生物循环由生物循环由生物的食物链生物的食物链和和生态系统的物质循环生态系统的物质循环两两