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2014年中国各省年降水量排行
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自然人文大纲
地理科学学院2013年专业学位研究生《自然地理学》考试大纲
一、考试大纲1 地球1.1 地球的圈层构造根据地震波传播速度的突变，先后发现地球内部存在着7个显著的不连续介面，其中最主要的不连续介面有两个，并据此判定地球内部存在地壳、地幔和地核三个圈层??? 地壳由低密度的富铝硅酸盐岩石组成； 地幔主要由中密度、固态富镁硅酸盐岩石组成； 地核主要由高密度的铁镍合金组成，外核呈液态，内核呈固态。大气圈，水圈，生物圈大气圈具有成层结构。可进一步分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。水圈与其它圈层的相互作用是地球表层物质和能量转换的过程，也是改造地表形态的主要营力。例如，水体的蒸发与降水直接影响大气的温度环流，影响生物圈；水的径流对岩石圈表层进行“削高填低”的活动；海水温度升高而带来的厄尔尼诺现象，导致全球性的气候变化。生物圈的形成是大气、水、生物与岩石各圈层相互作用的结果，同时它也对其他圈层发生巨大作用
1.2 地球表面的基本形态和特征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。高空大气只能吸收小部分太阳辐射，大部分的太阳辐射到达地球表面后，只能穿透地表以下很小的厚度。因此太阳辐射主要在地表发生转化，并对地表的几乎所有自然过程起作用。如前所述，地球表层是一个远离平衡状态的有序开放系统。正是太阳辐射的输入和输出平衡对于维持这个耗散结构的有序性起着主要的作用。2.固态、液态、气态物质同时并存于地表，三相物质相互转化，形成多种多样的物质系统。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。各界面上的物质相互渗透，三相物质相互转化，形成多种多样的胶体物质和溶液系统。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、粘土矿物、沉积岩、各种地貌形态，等等。这些表层物质乃是地球表层这一有序系统的负熵增长表现。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、化学物质循环等，井且在交换和循环中伴随着信息的传输。地表物质、能量转化过程的发展强度及速度都远比地球其他各处大，表现形式也更复杂多样。5.地球表面存在着复杂的内部分异。诚然，分异过程在高空和地球内部也都存在，但分异程度远不及地表强烈。地球表面的内部内异在水平方向和垂直方向上都有表现。分异的结果形成了不同等级的地表自然综 1合体。6.地球表面是人类社会发生、发展的环境，在人类的参与下，使其变得更加复杂。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。 地球圈层的特点：在高空和地球内部，基本上是上下平行分布；在地球表面附近，各圈层互相渗透互相重叠。地球表面这个特殊的圈层也叫地理圈、地理壳、地球表层，是自然地理学的研究对象。２ 地壳2.1地壳的组成物质矿物：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?????? 矿物的物理性质分光学性质、力学性质以及比重、电磁特性和集合体形态特征等。
矿物的光学性质包括透明度、光泽、颜色及条痕。 透明度分透明（如所有非金属矿物）和不透明（如所有金属矿物）； 光泽分金属光泽、半金属光泽与非金属光泽。 颜色：由矿物化学成分与内部结构决定。如黄铜矿为铜黄色，孔雀石为翠绿色等； 条痕：锐器割划矿物后其粉末的颜色。矿物的力学性质A 硬度：根据抵抗外力刻划的能力，矿物按莫氏(F.Mohs，1822)硬度分10级，依次是1滑石、2石膏、3方解石、4萤石、5磷灰石、6正长石、7石英、8黄玉、9刚玉、10金刚石；B 解理：矿物受外力作用沿一定方向分裂的能力。分极完全解理（如云母）、完全解理、中等解理、不完全解理（如橄榄石）及极不完全解理（如石英）；C 断口：分贝壳状断口(如石英)、参差状断口、锯齿状断口(如自然铜)、平坦状断口(如高岭石)等。 按成岩物质来源与成岩环境，将地壳岩石分为 岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。深部岩浆起因于地热蓄热增温的熔融与在地幔对流过程中的初级分异，分为超基性岩浆、基性岩浆、中性岩浆和酸性岩浆等。有部分岩浆是岩石圈局部熔融而产生的。沉积岩：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物固结而成的岩石。沉积岩：在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分经搬运、沉积及沉积后作用形成的岩石。具有层理构造，富含次生矿物、有机质，并有生物化石沉积岩的分类：沉积岩按风化产物的类型、成因 ，分为碎屑岩类、粘土岩类和生物化学岩类。 碎屑沉积岩主要根据颗粒物质的粒度，分出砾岩与角砾岩、砂岩、粉砂岩。变质作用是高温、高压与具化学活动性的流体使原来的岩浆岩或沉积岩在矿物成分、化学成分或岩石结构方面发生变化，使它们变为变质岩的作用。变质作用大多发生在地下深部，与地球内部的因素有关，仅少数发生在近地表或地表，如上侵或喷发熔岩使围岩发生变质，强烈构造运动、断裂两侧强摩擦变质作用和陨石坠落撞击产生冲击变质等。变质作用发生环境分为三类。第一类为接触变质。发生在岩浆岩与围岩的接触带上，岩浆岩带来高温使围岩变质称接触热变质，同时岩浆岩带来挥发性物质，或者围岩的成分进入岩浆岩边部，称接触交代变质。第二类为区域变质。主要是构造运动使原岩遭受强大的定向压力使之变形（叫动力变质作用）；或使浅层岩石深埋，同时受到地热和围压的作用；或者构造运动导致岩浆入侵，又带来热和挥发性物质；或从地下深处引来具化学活动性的流体等，它们最终使大范围内的原岩发生变质。区域变质可分为低压高温环境、温度与压力同步递增的环境和高压低温环境。第三类是混合岩化，主要是高温与深部热液的贯注，使原岩变为混合岩。2.2构造运动与地质构造构造运动是指组成地壳的岩石物质的相对的机械运动。2构造运动的一般特点：构造运动速度有十分悬殊的快慢之别；各地构造运动发生时间早晚与延续时间长短不一；地壳运动的性质类型有别；全球范围或区域范围内的不均一性按构造运动的向量来说，可以分为水平运动和垂直运动两种基本方式水平运动： 即地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方向的运动垂直运动：垂直运动即地壳岩层或部分地壳岩层在垂直方向上发生位移，有上升或沉降岩相：沉积环境以及在该环境中形成的沉积物（岩）特征的综合。相的概念中包括了缺一不可有相互联系的两个内容即①沉积环境，②沉积物（岩）的特征。它们分别包括以下具体内容：沉积环境：①自然地理条件②构造条件（大地构造背景）③古气候条件④沉积介质的物理条件⑤沉积介质的地球化学条件。沉积物（岩）特征：①岩性特征②地化特征③古生物特征 。构造运动与岩相地壳上升：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；地壳下沉：形成海侵层序；升降频繁：沉积物类型复杂多变；构造运动稳定：沉积物类型也相应简单；浅海相地层厚度极大：地壳大幅度下沉；深海相地层很薄甚至缺失：该地区曾经历大幅度上升直到成为陆地概念：彼此有共生关系的岩石或岩相的自然组合，或者岩性大致相同的沉积物组合。每个建造可反映构造运动中时空变化的特点，即可相当于大地构造旋回的一定阶段和一定的大地构造带。 基本的建造类型有：2.2.1 地槽型建造：在构造运动幅度差异变化很大的条件下产生于凹槽中的建造。主要由海相地层组成，岩层厚度很大，无间断沉积或间断时间很短，同时还广泛分布岩浆岩和火山碎屑岩。地台型建造：在构造运动的幅度和差异都不大的条件下产生于地台中的建造，以陆相碎屑沉积为主，厚度不大，岩层在大面积内变化稳定，未受强烈的构造变动，岩浆岩少见。2.2.3 过渡型建造：兼有前两者的建造标志，碎屑沉积占优势，其中篮粱舐匠粱植脊惴海Ｏ嗟夭阃ǔＶ患谄拭娴南虏俊概念：即上岩石地层与下岩石地层之间界面的性质特征和时代。接触关系分为五种 ：整合接触。不仅上、下岩石地层的产状一致，而且岩石性质与生物化石的演化也是延续渐变，沉积作用没有间断，仅是沉积环境如水深、沉积物的来源来量或水温等有所变化而已假整合：又称平行不整合接触。上、下岩石地层的产状一致，但岩石性质与生物化石演化却发生了突变，有过沉积间断，甚至发生过剥蚀作用形成起伏不平的古地面，然后再出现新的沉积作用。上、下岩石地层的沉积环境不相同，有的其沉积环境虽大体相近那也已是时间上相隔很久了，通常会在上覆地层的下部，局部出现砾岩或其它粗颗粒沉积或特殊的化学沉积、生物沉积等假整合接触表明该地域发生过平稳升降地壳运动，或水域经历过长期的干涸，或地理环境发生过急剧变化。 不整合接触：又称角度不整合接触。上、下岩石地层不仅岩石性质与生物化石演化发生了突变，而且地层产状也互不一致。它表明下伏岩石地层形成之后，该地曾发生过岩石层的构造变形和地貌发育，然后又出现上覆地层。侵入接触：指侵入熔岩体与被侵入的围岩之间的接触关系。侵入接触是围岩生成之后发生的岩浆入侵。 侵入体的沉积接触：上覆岩石地层的形成晚于侵入体的形成，侵入体形成之后曾被剥露并形成顶面比较平坦的剥蚀面，侵入体被剥蚀的碎屑物成为上覆岩层的组成物质。地质构造：岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位。地质构造是构造运动的形迹。引起地质构造的力主要有压应力、张应力和扭应力，分别形成压性、张性和扭性构造。3层状岩石受地应力作用后，构造变动表现最明显，主要有水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂构造四种类型。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的，称水平构造。水平岩层构造地貌的基本特征：以厚层坚硬的岩石层作为顶盖或次级平台的台面（桌状台地、平顶山或方山），四周则被流水切割呈锯齿或花边状例子：丹霞地貌：第三系红色砂砾岩产状平缓，遭受侵蚀后常形成顶平、坡陡、形状奇特而多样化。 它是指红色砂岩经长期风化剥离和流水侵蚀，形成孤立的山峰和陡峭的奇岩怪石，是巨厚红色砂、砾岩层中沿垂直节理发育的各种丹霞奇峰的总称。主要发育于侏罗纪至第三纪的水平或缓倾的红色地层中，以中国广东省北部丹霞山最为典型，故名。（自国家地理）中国广东丹霞山、金鸡岭、南雄的苍石寨、平远的南台石和五指石，江西鹰溪、弋阳、上饶、瑞金、宁都，福建武夷山、连城、泰宁、永安，浙江永康、新昌，广西桂平的白石山、容县的都峤山，四川江油的窦固山、灌县的青城山，陕西凤县的赤龙山，以及承德等地，都有典型的丹霞地貌。丹霞地貌区常是奇峰林立、景色瑰丽，旅游资源丰富，如丹霞山、金鸡岭、武夷山等早已成为著名风景区，而且，沿垂直节理崩塌的陡崖使巨厚的红色砂、砾岩层暴露无遗，对研究、恢复红色盆地的古地理环境具有重要意义倾斜构造：岩层产状包括走向、倾向、倾角与岩层的厚度要素。
倾斜构造：较大范围内出露的沉积岩向一个方向倾斜，甚至岩层的倾角也比较相近。长江三峡地区黄陵穹状短轴背斜四周的古生代灰岩及其所夹的砂页岩页岩均呈单一地向外倾斜，甚至宜昌以东的白垩纪―第三纪砂砾岩砂岩也呈单一地向南东方向倾斜，构成单斜构造褶皱构造：岩层在侧向压应力作用下发生弯曲的现象为褶皱。其中单个的弯曲叫褶曲。褶曲系岩层的弯曲变形，岩层的连续性并未受到严重破坏弧尖(A)：弯曲岩层的顶端，它两侧的岩层面呈反向倾斜。翼(E)：弯曲岩层的两坡，两翼的倾斜方向相反。核(F)：弯曲岩层的内心，通常是轴面通过的地方。轴面(ABDC)：假想的两翼岩层的近似对称面，可以是倾斜面，或弯曲面。轴线(轴迹OC)：轴面与水平面的交线。枢纽(AC)：轴面与弯曲岩层的交线。枢纽的延长方向称枢纽向，向前进方向倾伏称枢纽倾伏，有时简称为背斜倾伏，或向斜翘起。4
褶皱地貌构造倒置由于背斜核部发育张性破裂，较容易遭受风化剥蚀与流水深切，顺背斜轴发育的沟谷称背斜谷，两侧为次成山（单面山），再发育为背斜谷与向斜山。断裂：岩石因所受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。节理：破裂但破裂面两侧岩块未发生明显滑动者。节理面特征：有光滑平直、有粗糙弯曲、有张开的、也有闭合的。风景区的“试剑石”和“一线天”多为张开的节理面2.3大地构造学说板块构造学说是在大陆漂移说和海底扩张说基础上发展起来的。大陆漂移说海底扩张说板块构造说2.4 火山与地震岩浆喷出地表的地方叫火山。火山喷发是地球内部物质和能量骤然强烈释放的一种形式。火山喷出物很复杂，既有气体、液体，也有固体。气体中除大量的水蒸汽外，还有氢、氯化氢、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氟化氢等。液体就是熔岩。不同的火山熔岩的性质和喷出量也不同。固体是指喷发时抛射出来的熔岩和围岩的碎屑物质，如火山灰、火山渣、火山豆、火山弹、火山块等，大小非常悬殊。 火山喷发的型式有两大类1）裂隙式喷发：多见于大洋中脊的裂谷中，常可造成海底扩张。陆上仅见于个别地方。如冰岛拉基火山，在1783年6月喷发时熔岩从长条裂隙中的22个地点涌出，绵延几十公里。这次活动持续两年，流出的熔岩达120×108m3以上，覆盖了500km2以上的地面。2）中心式喷发：呈管状喷发。火山的分布有一定的规律性。绝大多数的火山活动位于各板块的边界上。在大洋中脊的裂谷中，任何地方都可能喷出熔岩。据估计，从所有扩张中心溢出的火山物质每年约有4km3，为陆上火山物质的四倍。这种喷发一般都较平静，且在大洋底部，所以很少被察觉。但露出海面的也不少，如北大西洋的冰岛、扬马延岛；印度洋的阿姆斯特丹岛、圣波尔岛，东太平洋海隆上的许多死火山岛屿，位于转换断层附近的大西洋亚速尔群岛等。在汇聚型边界上火山活动尤为强烈。但值得注意的是，火山不是分布于海沟附近，而是在离海沟有一定距离的岛弧一侧。环太平洋的弧-沟火山带地中海―印度尼西亚火山带裂隙式喷发形成的地貌海底有大洋中脊和洋盆，在陆上则形成大面积的玄武岩高原。5
如巴西南部高原，印度德干高原，埃塞俄比亚高原，我国内蒙古东南部的玄武岩高原等。中心式喷发形成的火山地貌灰渣火山锥 主要由火山喷出的碎屑物在喷口周围堆积成锥形体。如菲律宾的马荣火山。2）富硅质熔岩穹丘 流动性小、富含硅质的熔岩前挤后拥地堆积在一起，形成穹圆体。如腾冲火山中的覆锅山和台北大屯火山中的个别火山体。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3700m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。如1815年印尼坦博腊火山爆发，火山上部大约失去700×108吨物质，整个坦博腊镇葬身海底。又如1883年喀拉喀托火山爆发，它冲开一个深约300多米的大坑，一股海水突然灌进火山口，发出惊人的巨响。破火山口也包括新火山在原来火山口上再爆发使锥顶破坏扩大而成的大凹地，以及其他方式造成塌陷而扩大的火山口。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’s Tower）。8）火山口湖：火山口积水形成湖泊。如白头山的天池。火山活动是一种自然现象，有些地方给附近居民带来灾难。而且可能引起地震、山崩和海啸等现象。但是，火山活动也常带来丰富的地热和温泉，以及多种的矿产和肥沃的火山灰土壤等资源，可供开发利用。有些火山地区还成为人们喜爱的旅游或疗养胜地。地震是大地的快速震动，属地壳运动的一种特殊形式。地震时，地下岩石最先开始破裂的部位叫做震源。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）。震源在地面上的垂直投影位置叫震中。从震源发出的地震波分为两大类：在地球内部传播的称为体波；沿地面传播的称为面波。其中，体波又可分为横波和纵波。地震时，纵波较快地传播到地面，因此在震中区常先觉察到上下的跳动，接着而来的横波则造成左右摇晃。面波（实际上是一种特殊横波），它对地表建筑物的破坏性最大。地震除直接给人类带来灾害外，往往也可能伴生火灾、水灾和海啸等为了减少地震造成的损失，许多国家正大力进行这方面的研究，寻求对付它的方法。如注意加强各种抗震措施以减少震后的破坏；注意实地观测，提高地震预报水平；而且还考虑从积极方面进行控制、预防某些大震的发生。总之，随着世界人口的增长和城市化的发展，地震的可能危害性也增加了，更应引起足够的重视。 环太平洋地震活动带、地中海-喜马拉雅带、大洋中脊带、东非裂谷带2.5 地壳的演变3 大气和气候3.1大气的组成和热能大气由多种气体（干洁空气）和水汽及固、液体粒子三部分物质组成固态微粒主要来源―海浪、风沙、植物及生活生产垃圾。最大特点：①充当水汽的凝结核。②能吸收一部分太阳辐射和阻挡地表放热，减小气温变化幅度。2）液态粒子来源―地表各种水体等。主要特点：①常聚集成云、雾，降低大气能见度。②减弱太阳辐射、地面辐射，影响低层大气温度。
6气压随高度升高降低。1）在气压相同时，气柱温度愈高，单位气压高度差愈大，气压垂直梯度〔单位高度气压差〕愈小；2）在气温相同时，气压愈高，单位气压高度差愈小，气压垂直梯度愈大。所以地面暖区低压，冷区高压；高空相反。对流层① 气温随海拔高度增加而降低（例：夏季山地顶上有积雪）。用气温垂直递减率（r）表示(即：单位距离内的气温差）。② 空气对流运动显著，天气现象复杂多变。③ 温、湿度水平分布不均匀。平流层①平流层下层气温受地面影响很小，在25km处形成高空暖区。②水汽含量少，气流十分平稳。平流层由此得名，是飞机飞行的理想层次。中间层：空气上下垂直对流旺盛，故被称作高空对流层。暖层: ①气温随高度升高明显，温度梯度较大。②空气（大气）处于高度电离状态。散逸层:几乎不受地球引力场作用影响，大气质点常能自由散逸到星际空间对太阳辐射的直接吸收,主要吸收物质为臭氧、水汽和液态水。2）对地面辐射的吸收。地表吸收热能，温度升高，再以大于3μm 的长波向外辐射。这种辐射能量的75～95％被大气吸收。因此，地面是大气的第二热源。能量几乎全被40～50m厚的大气层吸收，对地面起到保温作用。3）潜热输送。陆面和水面的蒸发以及水汽的凝结释放潜热。4）感热输送。因温度差而进行的热量输送 大气辐射：大气获得热能后依据本身温度向外的辐射。大气逆辐射：与地面辐射方向相反的大气辐射。特点――对地表失去的热量（能）起补偿作用。大气逆辐射的保温作用与花房相类似，被称为“大气花房效应”，也叫“温室效应”3.2大气水分和降水最高值不出现在正午太阳高度角最大时，而是在午后二时前后，这是因为？？。空气主要吸收地面辐射而增温，热量由地面传给大气还要经历一个过程温最低值不在午夜，而在日出前后，这是因为？？。地面储存的热量因太阳辐射减弱而减少，气温随之逐步下降，到第二天日出之前，地温达最低值，随后气温也达到最低值一天之内，气温的最高值与最低值之差，称为气温日较差。日较差的大小与地理纬度、季节、地表性质、天气状况有关气温年较差大小与地理纬度、地表性质、地形等因素有关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、昼夜的不同而变化逆温：在一定条件下，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）辐射逆温：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）平流逆温：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）下沉逆温：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。
7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。 大气湿度：空气潮湿程度或水汽含量多少的物理量。1.1湿度概念及其表示方法（1）水汽压（e）和饱和水汽压（E）（2）绝对湿度（a）和相对湿度（f）（3 )露点温度（Td）1.2 湿度的变化与分布（1）水汽压（e）和饱和水汽压（E）概念：水汽压（e）（water-vapour pressure）大气中水汽所产生的那部分压力叫水汽压。 单位：mm、hpa饱和空气：温度一定时，单位体积空气中容纳的水汽量有一定的限度，达到这个限度的空气即为饱和空气。 饱和水汽压（E）（saturation water vapour pressure）饱和空气中的水汽压叫饱和水汽压(也叫最大水汽压）。单位：hpa饱和水汽压（E）与温度（t）按指数规律变化。①温度高E值大，温度低E值小。②降低相同温度，温度高的饱和空气被凝结的水汽多，相反则少。③温度低的未饱和空气，只要降低较少温度，空气很快出现饱和。例：庐山山上湿润，山下干燥。绝对湿度（a）（absolute humidity）概念―单位体积空气中所含的水汽质量（即水汽密度）。 单位：g/cm3，g/m3。大气中水汽密度现无法用仪器观测到，往往借助每天观测的温度（T－采用绝对气温）和水汽压（e）值，计算绝对湿度(a)值。注意：绝对湿度(a)因水汽压(e)的单位不同，而有不同关系式。相对湿度（f）（relation humidity）概念――空气中的实际水汽压(e)与同温度下的饱和水汽压(E)之 比。
单位：％相互关系式：f=e/E×100%例 T＝0℃
e＝6.1hpa E＝6.1hpa
f＝e／E×100％＝100％ 空气饱和T↑T＝10℃ e＝6.1hpa E＝12.26pha f＝6.1／12.26×100％＝50％T＝20℃ e＝6.1hpa E＝23.38pha f＝6.1／23.38×100％＝26％ e＜E 空气处于未饱和状态T↓ e＞＞E
空气为过饱和状态→凝结→降水① e不变，温度逐渐上升，f值逐渐减小。空气由饱和转向未饱和状态，出现云雾逐渐消散现象（温度愈高，f值愈小，愈远离饱和；相反愈接近饱和）。② e不变，温度逐渐下降，f值逐渐增大。空气由未饱和→饱和→过饱和状态，出现水汽发生凝结的云雾，甚至降水现象露点（Td）（dew－point）概念―当空气中水汽含量不变且气压一定时，气温降低到使空气刚好达到饱和时的温度。单位： ℃
oK例：某地某日14点时，t＝30 ℃、E＝42.5hpa、e＝31.7hpa、f＝31.7／42.5×100％＝74.58％
（未饱和）。当t由30 ℃降至25 ℃时，E＝31.7hpa，e＝31.7hpa，f＝100％，此时的t＝25 ℃即为露点温度值。因此，要使空气达到饱和出现露点有两个途径：①
降低气温。②
增加水汽含量，使空气出现饱和达到露点。实际大气处于未饱和状态是经常的，饱和状态时较少，因此露点温度总比实际大气温度低，只有当空气在饱和状态时，气温（t）＝露点温度（td）。可据t－td之差，判断空气的饱和程度。例：饱
空气湿润、 出现凝结现象未饱和
空气干燥8过饱和
水汽过多、 产生降水气温降低出现露点，是导致水汽产生凝结的重要途径（水汽→雨水必经之途）。相对湿度能够直接反应空气距饱和的程度和大气中水汽的相对含量，因此使用较多。日变化：与气温日变化相反。最高值出现在日出之前，最低值出现在午后。但沿海地区相反，最高值出现在午后，最低值出现在日出前。年变化：夏季最小，冬季最大。但盛行风来自海洋的地区却相反，夏季最大，冬季最小。分布：随距海远近和纬度高低而不同。如我国沿海相对湿度年平均值为80％，内蒙古西部仅40％。纬度分布：赤道带水汽充足，湿度较高；高纬地区因温度低也有较高湿度。湿度最低的地区为副热带地区 蒸发――一定温度下由液态水（水）转为气态水（水汽）的过程。由蒸发消耗的水量称为蒸发量，用蒸发失去的水层厚度（m）表示。e与E二者的对比是出现蒸发的关键e&E出现蒸发（未饱和）；e=E水汽分子的进入与逸出数相等，处于动态平衡（饱和）；e&E出现凝结（过饱和）影响因素：三个）①蒸发的温度―蒸发的温度愈高，蒸发愈快，相反愈慢。②蒸发面的性质―同温度时，水面蒸发快于冰面、淡水快于海水。③空气湿度和风―空气湿度大时蒸发速度小于空气干燥时，有风时大于无风。上述影响因素中，①起决定作用，其次为风。蒸发量空间分布――因气温高低、海陆分布、 水汽量多少而不同蒸发：一定温度时由气态水（水汽）转为液态水（水）的过程，由水汽直接转为冰的过程称为凝华。
凝结（凝华）条件? 具有一定凝结核（凝华核）? 增加空气中的水汽 使其饱和? 通过空气冷却、降低 E凝结（凝华）途径①
暖水面蒸发使空气中水汽量增加。例：秋冬季节水面上腾起的雾。②
四种空气冷却方式? 绝热冷却――热空气作绝热上升运动，是大 气 中云形成的主要方式。如：山地降温等? 辐射冷却――晴朗无风夜晚，地面辐射冷却至 td以下。 如：辐射雾? 平流冷却――暖空气平流到冷却地表上? 混合冷却――接近饱和的两个温差较大气块（团）发生水平混合雾一主要是辐射冷却、平流冷却，云――主要是绝热冷却。大气凝结现象发生在地面和空中。凝结核－水汽开始凝结的核心。作用：1）对水汽的吸附作用；2）使形成的滴粒比单纯由水分子聚集而成的滴粒大得多，有利于水汽继续凝结地面凝结物类型――露、霜、雾凇、雨凇
地面凝结物一般直接依附在地面物体上（草、树、通讯设施等）。露 （dew）概念―― t &0℃由水汽凝结而成的水滴① 形成条件――晴朗微风的夜晚（辐射冷却形成）② 凝结量――温带0.1―3 mm（平均1 mm），是干旱地带（埃及、阿拉伯、撒哈拉等沙漠 )植物维持生命的主要源泉。霜（ frost ）概念―― t &0℃，水汽直接凝华成的细小白色固体（冰晶）凝结物。形成条件――晴朗微风的夜晚（地表辐射冷却、地表之上聚集冷气流两种方式形成）。9霜冻――农作物生长季节中（白天T&0℃，夜晚T&0℃）地表温度下降足以使农作物遭受伤害或死亡的低温（有白霜和黑霜之分）。可采取熏烟、浇水、覆盖薄膜等办法预防。霜期 初霜日――入冬后第一次出现的霜日，终霜日――冬季最末一次出现的霜日，无霜期（生长期）――终霜日的持续期霜期长短因纬度、高度、局部地形而不同，且无霜期随纬度增加而递减。露、霜比较：共同点――天气条件均为晴朗微风的夜晚不同点――温度要求一个在0℃以上，一个在0℃以下露、霜常被人们作为“晴天”的预兆（露水起晴天、霜重见晴天）。雾凇：积聚在地面物体（树、电线杆等）迎风面上针状或粒状的白色松散微小固体凝结物。据形成条件、结构分为两类。①晶状雾凇：由物体表面晶体吸附过冷却雾滴蒸发出来的水汽而形成的雾凇。? 形成条件――有雾、微风或静风及t低于-15℃。? 结构――松散、稍有震动就会脱落。②粒状雾凇： 由风将过冷却雾滴吹至冷物体表面迅速冻结而成，雾滴仍保持原形状（呈粒状）。 ? 形成条件―― 风速稍大，Ｔ= - 2 ℃ ― -7 ℃? 结构―― 紧密，能折断树枝、电线。雨凇：在接触物体表面形成的光滑而透明的冰层。?
形成条件 ―― T &0℃，过冷却雨滴或毛毛雨雨滴。?
构 ―― 紧密，能折断树枝、电线。?
分布区域 ―― 山地区域或湖区多见。?
害雾凇和雨凇属灾害性天气。对通讯、交通、农业生产等有较大影响（损失）（如，压断电线、折损树木）。 雾直接悬浮在近地表大气层内，云则形成于空中一定高度上。两者仅是形成高度的差别（如：山上见浓雾，山下见到的是云）。雾（ fog）悬浮于近地表空气中的大量水滴或冰晶，使水平能见度小于1km的物理现象称为雾。霾：悬浮于近地表空气的大量细小干燥尘粒（烟粒、灰尘），使水平能见度小于1km的空气混浊现象。城市或污染严重的大工业区可见此现象。作用――可增加土壤水分，减少植物蒸腾、补偿植物干季时的缺水现象。?
能见距离――一般200―500m，薄雾500―1000m，浓雾仅数十米。 影响和危害城市、海上、高速交通。 ?
形成条件――主要取决于空气冷却过程。一般为5种（辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾、锋面雾），其中前2种为最常见①
辐射雾：地面辐射冷却形成的雾? 形成条件――空气湿度大，晴朗少云，夜晚或早晨，微风（1m/s―3m/s）、气层稳定。? 形成季节――秋、冬季? 著名区域――四川盆地（例：重庆冬季80%为辐射雾）② 平流： 暖湿空气平流到冷地表（或海面）形成的雾。? 形成条件――暖空气湿度大，与接触地表间温差大，适宜风向和风速（2m/s―7m/s）及气层稳定。 ? 形成季节、时间――春、夏季，一天中的任何时候。但海上四季可见。? 形成区域――沿海大陆云是空中凝结物。不同高度、不同形态的云是水圈水分循环的必经之路。云状分类3族云系。主要由积状云、层状云、波状云三类组成。（1） 积状云 形成方式――由热力对流、冷锋面对流、地形抬升等形成。10? 特征――云块孤立分散，呈白色菜花状。一般，淡积云出现在晴好天气，积雨云出现在雷阵雨或冰雹天气。层状云：形成方式――因暖空气（空气密度小）势力大于冷空气而向冷空气（空气密度大）一侧移动，并稳定滑行在冷空气上方绝热冷却形成。一般层状云出现预示着3―5天的系统性降水天气即将来临。特征――云系移动速度很慢（1m/s―0.1m/s），持续时间长，云层覆盖面广。波状云：形成方式――上升气流区形成云，下沉气流区无云，而形成波状云。天气――它的出现预示天气现象稳定少变（或晴天不变，或阴雨天大风不变）。特征――云块类似瓦块状、鱼鳞状，云的厚度不大（一般几十米―几百米，有时也达米） 云量带分布：赤道多云带：赤道地区气温高、水汽来源充沛，全年以上升气流为主，是全球的高云量带，平均云量约为6。纬度20-30°少云带：全年以下沉气流为主，空气下沉绝热增温、十分干燥，是全球天空相对明净的少云带，平均云量4左右，荒漠地带不足2。中纬度多云带：该带内气团活动频繁，冷暖空气常在此形成锋面，是全球的高云量带，平均云量为6.5-7。（1）形成条件①
e & & E ， f&100%② 云滴要大，要能经历从云到地面的下落过程而不被蒸发掉。③ 足够数量凝结核（2）不同纬度降水形成?
低纬度――T &0，暖云降水（雨水）。?
中、高纬度――常出现冰、水共存现象。常出现两种降水方式（雨，雨雪共存或雨、冰雹共存或冰雹或雪）人工降水：采用人工在云中播撒催化剂（干冰或碘化银）促使云产生的降水。作用――弥补干旱季节庄稼、植物、地表水等缺水现象。实行地区――我国上海、南京、安徽、河北、湖北等地为常采 用人工降水地区。降水类型：主要为地形雨、对流雨、锋面雨和台风雨四种。（1）地形雨：暖湿气流运行中，遇山地阻挡在迎风坡（雨坡）凝结高度以上形成的降水。分布地区――世界上多雨地区基本均与地形有关（例：印度乞拉齐朋、台湾山地、黄山、庐山?） 对流雨（热雷雨）：近地空气强烈受热上升，绝热冷却时形成的降水。特征――时间短并伴有雷电、冰雹的暴雨。夏季午后最易发生。赤道带全年均为对流雨。锋面雨：冷、暖空气块（团）相遇时产生的降水。锋面雨是中、高纬度的重要降水形式台风雨：由台风中的大量暖湿空气上升产生的强度极大的降水。特征：与对流雨的性质接近，但对流雨普遍且强度一般较弱，范围较小；而台风雨扰动剧烈且范围很大。 产生时间：仅限于夏、秋季。降水地理分布与地理纬度、海陆位置、大气环流、地形等因素有关（1）赤道多雨带――受赤道热带气团控制，全年多雨，年降水量mm，个别&mm。（2）15―30o少雨带――受副高控制， 年降水量&500mm，但受季风、台风和地形因素影响，少数地区降水丰富（乞拉齐朋、福建、广东?）（3）中纬度多雨带――受锋面影响，年降水量500―1000mm。尤其大陆沿岸受季风影响降水十分丰富。（4）高纬度少雨带――受极地高压影响，气温低、蒸发弱，年降水量&300mm。3.3大气运动和天气系统① 气压梯度：气压梯度为既有方向又有大小的空间向（矢）量。其方向由高压指向低压，大小等于单位距离内的气压差。
单位：hpa／m（km）可据某地点气压梯度方向，了解气压朝哪个方向降低，还可据气压梯度值大小，了解周围大气空间内气压 11差异的程度。表示方式：-△p/△N。 △p为两相邻等压线间气压差，△N为两相邻等压线间距离。负号表示气压降低，因气压取正值而加负号。垂直气压梯度-△p/△Z
单位：hpa／m。 △p是两相邻等压线间的气压差， △Z是两相邻等压线间的垂直距离。 水平气压梯度-△p/△N
单位： hpa／赤道度（111km）。 △p为两相邻等压线间的气压差， △N为两相邻等压线间的水平距离。实际大气中，水平气压梯度＜＜垂直气压梯度，但垂直气压梯度力有重力与之相平衡。因此，水平气压梯度推动空气产生运动的作用力＞＞垂直气压梯度。 例：在低层大气中，气压发生变化时的垂直气压梯度为1hpa／10m，水平气压梯度为1－3hpa／赤道度。 水平气压梯度力（G）水平气压梯度存在时，单位质量空气在水平方向上受到的作用力。表达式：
G=－（1/ρ）?（△p/△n）式
中：ρ＝1.293kg/m3。△p/△n=1hpa/111km时，G=7×10-4N/kg。表示1Kg质量的空气，可获7×10-4牛顿的力，此力相当于1Kg质量空气在水平方向上可获7×10-4 m/s2的加速度。此力虽小，但持续的加速度作用，足以使空气从静止状态转为运动状态，是空气产生运动的原动力。 例：3小时，风速从0增至7.6m/s（4级风）1天，风速从0增至60m/s（17级风力地转偏向力：由于地平面转动而产生的使空气偏离气压梯度力方向的力。起到限制风无限增大的作用。 差别――北半球A使运动空气向右偏，南半球相反使运动空气向左偏，改变了大气物质能量输送的方向（见下图）。作用――只改变空气运动方向，不改变速率（只改变风向，不改变风速大小）。大小――地转偏向力在赤道为零，随纬度而增加，极地达最大。惯性离心力：空气作圆周运动时，为保持沿惯性方向运动产生的力。惯性离心力同运动方向相垂直，自曲率中心沿半径指向外缘，其大小同空气运动的线速度（V）的平方成正比，与曲率半径（r）成反比。表达式： C=V2/r作用――只改变风向，不改变风速大小。气压梯度力是空气产生运动的直接动力，为最基本的力；地转偏向力对高纬度或大范围的空气运动影响大；惯性离心力在空气作曲线运动时起作用；摩擦力在摩擦层中起作用。全球大气环流－行星风系区域大气环流－季风环流局地大气环流－地方性风全球大气环流的特点小结：1）赤道和两极间的温度差（热力因素），是形成和维持全球大气环流的根本原因。2）地转偏向力（动力因素）使赤道和两极间由T差形成的经向环流（3环流圈）转成纬向环流（6个风带）。3）地表性质均一条件下，大气环流的基本形式以纬向环流（6个风带）为主。4）南北半球近地表气层表现为7个气压带、6个风带、3个环流圈。??? 7个气压带：极地高压带（2个） 、副热带高压带（2个） 、副极地低压带（2个） 、赤道低压带（1个） 6个风带：极地东风（2个）、盛行西风带（2个）、信风带（东北、东南） 3个环流圈：哈德莱环流（信风环流）、费利尔环流（中纬度环流）、极地环流季风环流：由海陆热力差异作用造成气压场的季节变化或行星风带的季节位移作用或高大地形作用三种情 12况，形成的区域性、季节性大气运动，被称作季风环流(或季风)。影响大陆沿海带或某区域。 季风――较大范围盛行风向随季节而改变的现象。（名称来源于阿拉伯）盛行风向――某时段出现最多的那个风向。北半球1月、7月盛行风向改变的方位在120-180°之间。 主要表现形式：（1）海陆热力差异作用――东亚季风（2）行星风系季节位移作用――西南季风（3）地形作用――高原季风东亚季风：形成条件――海陆温差（热力）形成季节――冬、夏不同季节形成区域――海陆相接的滨海区域分布范围――亚洲东部、澳洲、北美等地气候特征（三个）：1）冬季风盛行时――低温、干燥、少雨（西伯利亚高压影响，强盛时可影响东南亚、菲律宾群岛甚至更南，带来干冷空气）；夏季风盛行时――高温、湿润、多雨（亚洲低压影响，带来降水）。2）夏季风有迟早，降水变化大，不稳定。3）冬季风比夏季风强（冬季气压梯度&夏季气压梯度）。西南季风：西南季风（又称印度季风或南亚季风）南半球4月－10月间由东南信风越过赤道形成（盛行）的西南气流称为西南季风。形成条件――太阳直射点季节位移到0°－10 °（ N、S）形成季节――4月－10月形成区域南北纬10 °左右纬度带分布范围――低纬度（印度、缅甸、印度半岛、我国南部地区）我国云南西部等南部地区例：不同地点西南季风期降水量分布（mm气候特征（三个）1）干湿季明显，降水具有爆发性（夏半年西南风来自印度洋，冬半年东北风来自中纬度）。2）最高温在雨季之前（降雨使气温降低）。3）夏季风比冬季风强（夏季气压梯度 &冬季气压梯度）。季风――雨热同季优点
――夏季风来临能补偿高温缺水现象，对自然生态环境起良好调节作用。不足――雨量分配不均，易形成旱和涝现象。高原季风：???? 形成条件――大地形（山地与平原）间热力差异 形成季节――冬夏不同季节 形成区域――平原与高山相接的区域 分布范围――各国类似地形区基本均青藏高原与东部平原之间，为我国高原季风的典型区域。气候特征（三个）1）夏季风从平原上空（自由大气层）吹向高原，气温日变化大，高原早晚凉中午暖，降水不稳定（冰雹、雨），具有暴发现象。2）冬季风从高原上空吹向平原，气候严寒、降水少。3）冬季风&夏季风? 特殊地形产生的季风，对改变一个地方的气候产生重要作用。例：假如不存在青藏高原，南北气流交换顺畅，现在东亚季风、西南季风、高原季风影响的广大区域，气候特征将发生根本改变。局地环流13地方性大气环流――局地环流 （ local circulation）因地表受热不均和地形动力（局部环境差异）作用产生的地方性气流运动，也叫地方性风。范围――影响某些近海岸地带或山地区域等局部环境。出现时间――大范围气压场较弱时发生。海陆风：由于滨海区域海陆热力差异形成的地方性风。形成原理――热力因素（类似东亚季风）与东亚季风相同点：海陆相接区域与东亚季风不同点：东亚季风环流周期――一年；海陆风环流周期――一天。海陆风特点：白天风从海洋吹向大陆，晚上风从大陆吹向海洋。上午陆风转为海风（13－15时最强），阴天海风则推迟在中午出现。日落后海风转为陆风。山谷风：山地（山坡、山谷不同地形之间）热力因素形成的地方性风特点白天风从山谷吹向山坡，晚上风从山坡吹向山谷。日出后2―3小时转为谷风（午后最大），日落前1～1.5小时转为山风。夏季谷风比山风强，冬季山风比谷风强。谷风时能加大山上湿度，甚至形成云雾或降水，山谷则相反。 焚风：未饱和湿空气，受山地阻挡被迫作动力抬升后，沿背风坡下滑形成的干热风。特点：迎风坡的凝结高度以下气 块（团）按rd降温（未饱和），以上气块按rm 降温（饱和―过饱和），并出现大量降水。背风坡气块（团）按rd升温，蒸发旺盛，并出现雨影区。背风坡山麓出现干热风。焚风效应――因焚风作用而出现非本地的气候生态环境（山地迎风坡麓 与背风坡麓出现截然不同的自然植被）。著名分布区域――我国太行山、武夷山、西南峡谷等坡麓地区，世界的阿尔卑斯山、北美的洛基山麓等。 作用――初春积雪提前融化，夏末粮食、水果早熟等。灾害――引起森林火灾等灾害。布拉风; 从高原或山地向邻近平原倾泻而下的寒冷暴风称为布拉风。特点――风速大，温度低（有人称其为冷的“空气瀑布”）。著名分布区域――我国的大高原和一些山地区域，俄罗斯的黑海和新地岛等地。峡谷风：当气流从开阔地进入峡谷口时出现的一种地方性风。特点――风速大，强气流
著名分布区域――我国的台湾海峡，松辽平原等喇叭地形处。气旋和天气：气旋指占有三维空间的中心气压值比四周低的水平空气涡旋。特征：气旋和低气压属同一个系统。气旋――显示三维空间大气环流的流场特征。低气压――显示同一水平面上气压场特征。热带气旋和天气：热带洋面上具有暖湿空气强烈向中心区域辐合抬升的深厚气旋性涡旋。3.4 气候和气候系统气候是长期的大气状态变化，主要受太阳辐射、大气环流和地面状况影响。造成气候差异最基本的因素还是太阳辐射。气候要素：表征某一特定地点和特定时段内的气候特征或状态的参量。狭义的气候要素即气象要素，如空气温度、湿度、气压、风、云、雾、日照、降水等。这些参量是目前气象台站所观测的基本项目。广义的气候要素还包括具有能量意义的参量，如太阳辐射、地表蒸发、大气稳定度、大气透明度等。气温、降水与光照对动植物的生长、分布及人类活动都有着重大影响。根据广义的气候要素可推论气候的热力条件与动力条件，加深对某一区域气候状况的理解。14气候系统的组成由大气、海洋、陆地表面、冰雪覆盖层和生物圈等五个部分组成。1） 大气圈：最容易变化的部分。例如，当外界热量输入(主要是太阳辐射)发生变化后，通过各种热量输送和交换过程能在一个月的时间内，调整对流层温度的分布。2）海洋占地球表面面积的71％左右，它能吸收到达地表的大部分太阳辐射能，海水又具有很大的热容量，所以它是气候系统中一个巨大的能量贮存库。洋流在热量输送和全球热量平衡中起着巨大的作用，海洋表层在数月到数年内与大气或海冰相互发生作用，调节其温度。海洋的深层热量调节时间则需要几百年。3）陆地表面具有不同的海拔高度、地形、岩石、沉积物和土壤，以及河、湖、地下水等。河、湖、地下水是水分循环中的重要组成部分，它们也是气候系统中容易变化的部分。陆块位置、高度和地形发生变化的时间尺度，在气候系统的所有组成部分中是最长的。4）冰雪覆盖层包括大陆冰原、高山冰川、海冰和地面雪被等。雪被和海冰有很明显的季节变化，冰川和冰原的变化要缓慢得多。冰川和冰原的体积变化与海平面的变化有密切的联系。冰雪具有很大的反射率，在气候系统中，它是一个致冷因素。5）生物圈指的是陆地上和海洋中的植物以及生存在大气、海洋和陆地的动物。生物对于大气和海洋的CO2平衡、气溶胶的产生，以及其他气体成分和盐类有关的化学平衡都有很重要的作用。植物可以随着温度、辐射和降水的变化而发生自然变化，其变化的时间尺度为一个季节到数千年不等；而且植物反过来又会改变地面反射率和粗糙度,影响水分的蒸发、蒸腾，以及地下水循环。由于动物需要得到适当的食物和栖息地，所以动物群体的变化，也反应了气候的改变。气候系统的特性①热力特性：如气温、地温、水温和冰温；②运动特性：包括风和洋流的三维流动及洋面冰块的运动；③含水特性：包括空气中的汽态水，江河湖海中的液态水及陆地和海洋中冰雪的固态水等各个部分的水分含量；④静力特性：指大气和海洋中的压力和密度分布，空气的组成成份及海洋的盐度等特性。气候是各气候要素和天气现象多年（长期）平均的综合表现。各地气候的形成由太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动等因素决定。其中辐射因素最为重要，其次大气环流，下垫面等因素则使气候形成和变化变得复杂化。2.1 太阳辐射太阳高度角大小决定着地表获得太阳辐射热多少。例：低纬夏至日，虽日照时间短于极地，气温却很高。h⊙随纬度增大呈递减形式，决定着大气层气温高低同样受到纬度因素制约而发生相应变化。h⊙随纬度分布的规律，决定着全球气候纬向分布的地带性变化也遵循纬度变化规律。2.2 大气环流大气环流运动，将35°N以南中、低纬盈余热量送至中高纬，不但减小了中高纬的热量亏损，同时与全球气温、气压、风带的纬向地带性变化结合，形成从赤道向极地以纬度热量变化为主的基本气候带分布规律。 大气环流运动，将海上较多水分送至大陆上空，经系列大气的物理变化成云致雨降至地面，不但缓解了海陆间水分差异，同时形成了大体与海岸线平行，以经向变化为主，干湿程度不同的若干气候类型（湿润、半湿润、半干旱、干旱）。15以上全球规律性的热量与水分变化，形成了全球规律性变化的气候带和气候类型。2.3 下垫面性质下垫面是大气热能、水分、尘埃等物质的来源，同时对近地面空气运动产生动力摩擦作用，并是气候系统中因下垫面的海陆热力性质差异而形成不同气候和气候分布的基本原因之一。海陆因素①
热量海洋热容量大。白天（或暖季）将大量太阳辐射热能通过海水自身上下运动，及内部热交换过程储存于大海内部；晚上（或冷季）又将其储存的能量释放出来。海洋－存－放缓慢过程，使海洋和沿海大陆上空，气温日较差、年较差减小。海洋既是巨大热能储存器，又是温度调节器。② 水分海上空气湿度大、大陆空气湿度小。据统计：1cm3海水降温1℃，可使3000cm3空气增温1℃。因此形成海上云量和降水较多而大陆云量少降水少的现象。与同纬度大陆相比――具有冬暖夏凉，十分湿润的海洋性气候特征，大陆则相反（冬冷夏热，干旱、半干旱、半湿润大陆性气候）。③
洋流洋流对气候影响十分明显，有时则改变一个地方的大气环流和气候。正常情况受暖洋流影响的大陆沿岸，降水增大，冬季相当温暖，改善了那里的气候生态环境。相反冷洋流则使受影响区较同纬度寒冷。例：A、摩尔曼斯克港（70°N ），受北大西洋暖流影响，成为全球最著名的高纬度不冻港。据计算：暖流给这里1m长海岸带来相当于6万吨煤燃烧后释放的热量。B、挪威（70°N 以南）成为同纬度冬季最温暖国家，分布大片常绿针叶林。非正常情况－厄尔尼诺(EL Nino)厄尔尼诺”是沿南美厄瓜多尔、秘鲁等赤道中、东太平洋自北向南出现海水异常增暖的暖洋流现象（原南美厄瓜多尔、秘鲁沿岸海域为自南向北的冷洋流控制区）。厄尔尼诺表示一系列的海--气反常现象，主要有以下几方面：1)东太平洋赤道以南海域冷水区的消失；(2)太平洋赤道地区东南信风的消失；(3)西太平洋赤道地区的热水向东部扩散；(4)由上述三种现象引起的一系列气候反常。1）不该下雨的地方下雨地球上常年不下雨的沙漠或干旱地区，遇到了百年暴雨和洪水袭击，影响人们日常工作、生活、甚至许多人无家可归。例：南美的智利、秘鲁、厄瓜多尔等太平洋东岸国家，厄尔尼诺的6个月时间，向那里的沙漠倾泻了2500mm以上的雨量，使寸草不生的荒漠成了湖泊密布的草原，长满了鲜花。2）该下雨的地方不下雨赤道西太平洋的印度尼西亚等国家和澳大利亚北部及赞比亚、马拉维、莫桑比克、博茨瓦纳、津巴布韦等南非国家，均出现不同程度的严重干旱气候，并带来灾难。例：印度尼西亚－年雨量mm。1997年厄尔尼诺暴发时，往年9月开始的雨季推迟3个月才姗姗来迟，造成该国7月－10月间发生了举世关注的森林大火，烧毁森林约144万亩，损失高达1250万美元。3）该冷的地方不冷反而变热地中海区域的国家和东欧地区及亚洲一些国家，一向比较凉爽的气候变得热浪滚滚。例：意大利西西里岛上的锡拉库萨，1998年7月上旬T＝46.6℃。匈牙利首都布达佩斯电车输电线因高温 16变形无法运行。例：乌克兰等东欧国家，空调、电扇被抢购一空。亚洲土耳其、塞浦路斯日Tmax分别达40℃、43℃。日本最热地T＝40.3℃，较常年高10℃以上。4）创气象极值墨西哥出现自日－日116年中的最大暴风雪（积雪40cm）。莫斯科日气温降至－33℃，打破了115年来同期－27.3℃的最低值；同日俄罗斯的阿尔奴格斯克极端Tmin＝－42℃，其北部客米斯共和国低达－45℃。5）厄尔尼诺带来海洋生物和食物链破坏厄尔尼诺－南美沿岸海域因温度异常升高而使原生存在冷洋流中的海水性生物（海草、鱼类）大量死亡，腐烂鱼类（或海草）尸体使海水变色，形成大量硫化氢，成为海面和空气污染严重的海洋之灾。海洋鸟类因海洋生物的重新分布出现大量死亡而影响整个食物链。如：秘鲁数量明显减少使鸟类缺少鱼食而大批死亡。以鸟粪作为工业的企业遭受致命打击；以秘鲁鱼粉作为动物饲料的企业，改用涨价的黄豆（鱼粉代用品）而遭受莫大经济损失；饲料涨价又使鸡售价增加?6）厄尔尼诺带来饥荒1998年1月，联合国粮农组织（UNFAO）在罗马发表“粮食展望”报告指出：1997年强厄尔尼诺，造成太平洋地区、东南亚、加勒比海、南美等部分粮食产地大幅度减产，粮食总产量比1996年下滑15％，世界粮食储备下滑2个百分点，并引起粮价上涨。南半球的干旱和酷热，导致粮食大饥荒现象，首先出现在贫穷落后国家。如：1997年世界29个受饥荒国家中，18个在非洲，亚洲、东欧各5个，拉美1个。致使众多南非人在干旱蝗虫增多之时，壮胆以蝗虫充饥救命。厄尔尼诺还带来瘟疫等传染病和印度尼西亚森林大火带来的空气污染、森林减少灾难，及巴西、非洲东部和太平洋地区因干旱气候带来出口农产品（食糖、可可、咖啡、茶叶等）大幅度减产，造成了经济损失惨重。厄尔尼诺与中国气候带来自1986年以来（除1997年外）的17次暖冬气候带来夏季北热南凉气候现象带来南涝北旱天气带来台风减少和异常台风天气海陆热力差异使部分沿海大陆出现冬暖夏凉的海洋性气候（较湿润），内陆为冬冷夏热的大陆性气候（干旱或较干旱）。地形因素下垫面性质的反射（照）率、地形、植被、大型水库与湖泊、高山、冰雪、城市建筑、大气污染等众因素，均能对形成气候的主要因子―气温产生重要影响。（1）其中特殊大地形（坡向、海拔高度）对一个地方的热量和水分起着重新分配作用。（2）高大山系（脉）往往是气候分界线（3）高大山系降水随高度的变化基本规律――迎风坡降水&背风坡，并随垂直高度增加呈加大趋势。但并非山越高降水量越大。 高大山系降水变化形式――先随高度增大而增加，达最大降水高度后再减少。最大降水高度确定――取决于运动抬升空气团内的水汽含量多少和大气稳定情况。水汽含量多、大气不稳定，最大降水高度低；反之则高。（4）青藏高原对气候的影响对中国东部季风的加强，云贵高原出现天无三日晴，西北却变得更加干旱，南部更加湿润，及高原季风的形成，均产生着十分重要作用。（5）山系地形对气候形成的影响17大致与纬度平行的山脉，以山南山北气温相差悬殊为主。大致与海岸平行的山脉，以迎风坡多雨、背风坡干旱为主。高耸绵长的山脉（系）是不同气候的分界线。2.4 人类活动对气候的形成和影响较前三个因素小得多，但却不可忽视它的作用。例 A：大气中CO2含量增加导致气候变暖，O3层变薄甚至出现空洞过多导致紫外线进入地表，均因现代工业快速发展造成。例 B：印度与巴基斯坦交界的塔尔沙漠出现，是人类在3500年前对大面积森林不合理采伐的杰作。小结：任何一地气候的形成，由以上多种因素综合作用。其中，太阳辐射的纬度因素（热量分布）是最基本因素，其它则使基本气候带变得更加复杂化热带雨林气候（Af）位置――5-10 °N S 赤道无风带附近。据水分差异本带细分为两个气候类型气候特点全年高温多雨，T1月＞18℃，年较差＜ 6℃，月平均T＞25℃，年总降水量＞2000mm。最干月降水量≥60mm，降水分布出现二次峰值，或一长雨季一短雨季，雨量分配均匀，每天午后有雨形成原因：h⊙最大，地表接收太阳辐射热能最多。自然景观：植被种类繁多，层次复杂（乔木、灌木、草本、藤本、寄生等植物及经济作物――橡胶、油棕、剑麻、木棉、可可、咖啡、甘蔗、椰子? ），动物资源丰富（大象、猴子、孔雀、蛇、鹦鹉?）。 分布范围：南美亚马逊河流域、非洲刚果河流域（扎伊尔河）、西印度群岛等地区热带稀树草原气候气候特点最冷月T1月＞18℃，年较差＜12℃，夏季湿热多雨，冬季暖热少雨，有明显干湿季之分，最干月R＜60mm，年总降水量R年＞1000mm，Tmax在雨季之前的4-5月份。形成原因：季赤道低压控制，干季受信风带控制。自然景观稀树草原:以密生蒿草为主（蒿草高1-3m），蒿草上稀疏点缀着耐旱灌木或高大乔木。分布范围部分非洲刚果河（扎伊尔河）流域，巴西、委内瑞拉、墨西哥南部、印度和中南半岛、澳大利亚北部等大陆W岸和大陆中部区域。大陆E岸则被热带季风气候代替干燥草原气候气候特点――雨量稀少、气温年较差大。自然景观――草原分布范围――沙漠四周边缘（水分较沙漠稍多）。包括撒哈拉沙漠南北边缘、南非大部、东非一部分、阿拉伯半岛西部、俄罗斯南部、小亚细亚半岛、蒙古南部、北美中部、澳洲等沙漠四周。干燥沙漠气候???? 气候特点：夏季高温、气温日较差大，蒸发强度大、空气很干燥，多风沙、偶尔有阵雨、雨量极少。 形成原因：受回归线附近的副高和信风控制。 自然景观：沙漠，旱生小灌木或旱生灌木状小乔木，大型动物（鸵鸟、羚羊、骆驼?）。 分布范围：撒哈拉、阿拉伯半岛北部、印度西北部、北美中部、南美中部、中亚西亚、中国西北部、澳洲中部等沙漠区温暖多雨气候带?? 划分标准――最冷月T1月＝18~-3℃，R&干燥气候带，无长期积雪现象（夏季热、冬季不太冷）。 据降水季节分配，分为三种气候类型18?????? 1）温暖夏干气候 Cs 2）温暖冬干气候（Cw） 3）温暖常湿气候
(Cf 温暖夏干气候 Cs――地中海气候（W岸气候型） 气候特点：气候温暖，夏季炎热干燥少雨，冬季湿润多雨 （属冬雨区）。 形成原因：副热带高压随季节移动（冬处于副高南移的W风带控制，风从海洋吹向大陆；夏处于副高北移中心内或附近及冷洋流影响和NE信风背风侧）。 温暖夏干气候自然景观：常绿灌木状的硬叶林分布范围：地中海沿岸、非洲南部、智利中部与美国西南部、澳洲西南部等地区。温暖冬干气候典型副热带季风气候（E岸型）气候特点：气候温暖，夏季炎热多雨，冬季低温少雨（属夏雨区）。形成原因：海陆热力差异自然景观：常绿阔叶林（樟、杉、楠、马尾松林等）分布范围：25~45 °NS大陆E岸。我国大部、印度北部、澳大利亚东部、非洲南部、智利中部、美国西南沿海等地温暖常湿气候??? 气候特点：气候温暖湿润，全年各季雨量分配均匀，并界于Cs与Cw之间，属年雨区。 自然景观：夏绿阔叶林（榆、椴、桦树等等） 分布范围：30~40oN、S 附近的大陆E岸和西岸。欧亚大部、日本、朝鲜南部、中国华北及东北部、美国东北部、智利南部、新西兰、澳洲东南等地湿润寒冷（北方雪林）气候带???? 自然景观：针叶林（常见品种云杉、冷杉、落叶松等）。 分布地带：只存在于N半球，S半球无（原因：属大陆性气候，S半球地表多为海洋），常称作北方雪林气候带。 自然景观：针叶林（常见品种云杉、冷杉、落叶松等）。 分布地带：只存在于N半球，S半球无（原因：属大陆性气候，S半球地表多为海洋），常称作北方雪林气候带。湿润寒冷（北方雪林）气候带?? 据降水季节分配，分为两个气候类型。 1） 寒冷冬干气候（Dw）冬季漫长寒冷干燥，夏季温暖湿润，年降水少，属夏雨区。? 分布范围45―60oN 大陆E岸。俄罗斯的西伯利亚、中国东北等地区。寒冷常湿气候?? 气候特点――冬季漫长低温，各季降水分配均匀，但沿海冬季多雨，内陆夏季多雨。 分布范围―― 60~70o N大陆W、E岸。E岸分布面积窄，W岸宽广。（原因―W岸为西风迎风区、海风强，降水较丰富）。俄罗斯中部、加拿大、日本北部等地（中国无）。极地（冰雪）气候带（E）?? 全球纬度最高的气候带，下垫面主要为冰雪，常称作冰雪气候带。 划分标准――T 7月&10℃，年降水200―300mm。 ? 气候特点19????????? 自然景观――苔原、苔藓（无乔木生长） 据最暖月气温，分为两种气候类型。 1） 极地苔原气候（ET） 气候特点――T 1月=-3℃， T 7月0~10℃，年降水250―300mm，土壤F层全年结冰。 自然景观――沼泽、苔原、苔藓、地衣等。 分布范围――北冰洋沿岸、加拿大北部、青藏高原部分地区。 气候特点――T 7月&0℃，全球最寒冷之地（绝对最低-70℃为常事――南极大陆曾观测到绝对最低气温为- 94.5℃），年降水200~250mm。 自然景观―― 不化的冰雪、冰原、冰川， 高脂肪耐寒动物丰富（企鹅、雪豹等）。 分布范围―― 南极大陆、格陵兰中部。 冰原气候柯本气候分类小结优点：①与自然客观实际相结合，能反映气候主要特征。② 具体指标定量，易操作执行。③ 少量拉丁字组合代表各种气候类型，易区别。④ 与气候发生原理基本一致。不足：部地区不适用（注重气候要素分析、气候特征描述，忽视气候发生发展及形成中各气候要素量到质变的界线）。垂直气候带?? 即山地气候带、属非规律变化时出现的一种气候现象。 山地高度增加，大气物质成分（空气分子、CO2、水汽、尘埃等）、气候要素（辐射、气温、气压、风?）均发生相应变化，导致在不同纬度带分布的规律气候带基础上，呈现出非规律变化带来的山地气候。垂直气候带变化特点???? ①
气温随高度而逐渐降低。 ②
迎风坡降水&背风坡。 ③
迎风坡随高度增加，降水量呈逐渐增加趋势， 达最大降水高度后又呈逐渐递减态势。 ④ 纬度愈低，海拔愈高，垂直气候带谱愈复杂（齐全）；相反，纬度愈高，海拔再高，垂直气候带愈简单。水平与垂直气候带差别与相互关系?? ①
差别 水平纬度带气候与垂直气候的降温原因不同。前者―太阳辐射的高度角变化引起后者―绝热上升运动形成? 空气湿度大小不同――前者湿度大，后者湿度小。? ②
相互关系? 当水平与垂直同属一类气候带：? 垂直山地气候带的热量变化相当于水平纬度的升高。（例：庐山上部热量相当北京气候）? 垂直山地气候带降水等水分变化相当于水平纬度的降低。（例：庐山空气湿度相当于偏低纬度气候） 4 海洋和陆地水4.1、地球水循环与水量平衡水循环是贮水水体之间水分的往返交换，周而复始的互补。其实施途径是水的三种物态的更替与流动。其基本动力是太阳辐射能与地球引力，以及在水循环过程中的能量转移。意义：全球水分循环是地球各圈层之间的水分交换，是最基本的物质流、能量流及生物地球化学循环，并对天气和气候及地貌发育起着重要的作用请写出至少3个水量平衡方程式并说明其意义20????????? 107× 103km3/a＝71 × 103km3/a ＋36 × 103km3/a 陆地年降水量等于陆地年蒸发蒸腾量与陆地输送到海洋的年径流量之和。 398 × 103km3/a ＋36 × 103km3/a ＝434 × 103km3/a 海洋年降水量与接受陆地的年径流量之和等于海洋年蒸发量。 36 × 103km3/a ＝36 × 103km3/a 陆地流入海洋的年径流量等于每年海洋向陆地上空输送的水汽量。 107－36＝71 434－36＝398 107＋398＝71＋4344.2海洋起源与海水理化性质海洋水的成分盐度：指水中全部溶解固体与水重量之比，平均为34.6?，变化范围33?～≥40?，主要与水域水分循环有关。对以蒸发为主要水分输出的海洋水域，海洋水的盐度就偏高，如红海。温度：海洋表层水温的时空变化比较大。赤道附近海洋表层水温比较稳定，最高水温28-30℃出现在赤道线以北的海域，也称热赤道。密度：单位体积的海水质量颜色与透明度海洋水体的颜色，因蓝光的透射而显蓝色。海洋水体的透明度则受多种因素的影响。大西洋中部的马尾藻海域，是表层海水下沉区，由此因表层水中缺乏上涌海水带来的营养盐分，浮游生物极少，所以该地海水颜色最蓝，透明度达66.5m。黄海的透明度只有3-15m。4.3河流河流－地表水在重力作用下，经常地或周期地沿着陆地表面上的线形凹地流动，称为河流。根据河流的地理－地质特征分五段：????? 1）河源－河流的发源地，即河流最初具有地表水形态的地方，通常与山地冰川、高原湖泊、沼泽和泉联系。海拔高度最高。 2）上游－紧接河源，比降大，多瀑布急滩，流速大，流量小，侵蚀占优势，河槽多为基岩和砾石。 3）中游－比降和流速减小，流量加大，侵蚀堆积均不严重，河槽多为粗砂 4）下游－比降和流速更小，流量更大，淤积占优势，多浅滩和沙洲，河槽多细砂或淤泥。 5）河口－河流入海、入湖或汇入更高级河流的地方，经常有泥沙淤积，有时分汊现象显著，在入湖、入海处形成三角洲。在干旱的沙漠区，有些河流的水消耗于蒸发和渗透，最后消失在沙漠中，称为内陆河或瞎（无）尾河。河流的纵断面：指河底或水面的高程沿河长的变化。有河槽纵断面和水面纵断面之分，二者常呈平行曲线关系。其纵向坡度变化用比降表示。???????? 河槽纵比降：河段上下游河槽上两点的落差（高差）与河段长的比值。 水面纵比降：河段上下游两点同时间的水位差与河段长度的比值。 计算公式：i=(H上－H下）/L
一般用小数或千分数表示。 1）直线型 2）平滑下凹型 3）下落型 4）折线型 四种类型（图4-17）：21河槽横断面：指垂直于主流方向河床线与水面线所包围的平面。?? 不同水面有不同水面线。最大洪水时的横断面称大断面；某一研究时刻的横断面称过水断面。河槽横断面形态在山区呈V形，平原区呈U形。 河流水面不是严格的平面？在一定集水区内，大大小小的河流构成脉络相通的系统称为水系。如长江水系、黄河水系。直接注入干流的叫一级支流，其余依次为二、三级支流A树枝状水系B.格状水系C.平行状水系D.放射状水系E.环状水系F.向心水系G.网状水系H.钩状水系
某水系的汇水范围称为该水系的流域，或简称某河(或某支流河)流域，如长江流域，汉水流域等。 流域之间均有分水岭―分水脊―分水线相隔。??????水位水位－河流某处的水面高程。??? 它以一定的零点作为起算的标准，此标准面称为基面。表示水位的基面有两种： 1）绝对基面（标准基面），以某一河口的平均海平面为零点。如我国黄河及华北各河采用大沽基面；长江采用吴淞基面等。对比时采用同一基面，我国一般采用青岛基面。 2）测站基面，以观测点最枯水位以下的0.5－1m处作用零点，为水文站专用。主要因素：补给情况其他因素：河道冲淤、风、潮汐、结冰、植物生长、干支流汇合以及人类活动。河道冲刷，水位下降，河道淤积，水位上升；涨潮时水位上升，落潮时水位下降；河道结冰以及芦苇、水草的生长能阻碍水的流动，使水位上升；干支流汇合以及修建人工建筑物常造成洄水，抬升水位。 当然，水位变化是多因素共同作用的结果。? 日变化：与补给有关。以冰雪融水补给为主的河流，日变化非常明显。夜间水位低，白天水位升高。午后两点水位最高。以雨水补给为主的河流，山区和平原有所不同。山区河流水位变化比较大，而平原河流水位变化比较小。? 年变化：与补给水源和季节有关。以雨水补给为主的河流，水位变化与降水量变化一致。以冰雪融水补给为主的河流夏季气温出现最高值不久河流水位达全年最大值。最高水位：研究时段内水位的最大值。有月最高水位、年最高水位、多年最高水位。在防洪上意义巨大。 最低水位：对航运、灌溉有意义。平均水位：研究时段内水位的平均值。多年平均水位又叫正常水位。平均最高（低）水位：各年最高（低）水位的算术平均值。中水位：一年中观测水位值的中值。此外，还有防汛水位、警戒水位等。流速?? 河流中水质点在单位时间内移动的距离。其大小取决于纵比降方向上水体重力的分力与河岸和河底对水流的摩擦力之比。 流速除了直接测量获得之外，还可用水文学方法计算天然河道平均流速(V) 。此时要考虑流速系流域的长度指河口到河源的直线距离，或者是以河口为中心画同心圆，各同心圆被流域切割圆弧中点的连线长度。 流域面积除以流域长度即为流域宽度。 流域面积与流域长度的平方之比值，也就是流域宽度与流域长度的比值称流域形状系数； 干流两岸流域面积之差除以两岸流域面积之和(即流域面积)称流域的不对称系数； 流域平均坡度为该流域各相邻等高线之间地面平均坡度的算术平均值； 流域平均高度为该流域各相邻等高线之间的面积乘以平均高程之总和再除以流域总面积。 以分水线为界测算流域面积 表达水流情势变化的主要尺度。包括水位、流速、流量等，是研究河流水文的重要基础。
22数(C)、水力半径(R)、纵比降(i)与糙度系数n等因素。谢才公式与曼宁公式为：V=CC=1/n?R1/6??????流量指单位时间内流经某一过水断面的水量。用Q表示，单位m3/s水温和冰情河流的水温1）影响因素太阳辐射、补给水源和气温。从补给水源看，高山冰雪融水补给的河流水温低，雨水补给的河流水温较高；地下水补给的河流水温变幅小。气温对水温影响不大。2）河流水温的空间变化同一断面上：温暖时期，以两岸处水温最高，河面温度高于河底；寒冷时期相反。垂线上：清晨，表面水温低，愈向河底水温愈高，成逆温现象；下午两点左右，表面水温高，愈向河底水温愈低，成正温现象。3）河流水温的时间变化日变化：影响因素有水量、季节、天气和地理位置等。水量越大，日变幅越小；晴天的日变幅大于阴天；中高纬度暖季水温的日变幅大于冷季。年变化：主要受季节影响。春夏水温升高，秋冬水温降低，随气温的变化而变化，时间上稍微滞后。水温的年变幅比气温的年变幅小，年变幅最大者出现在中纬地区。4）河流水温随河长的变化与沿程的气候条件、补给条件、流向等有关。高山融水补给的河流，水温沿河逐渐增加。东西流向的河流，上、下游水温大致相同；南北流向的河流，水温差别较大。由低纬－高纬，下游水温低；由高纬－低纬，下游水温高于上游冰情的发展分为三个阶段? 1）结冰：先在水流缓慢的河湾附近，出现岸冰或水内冰，伴随流水向下游流动，称为流冰或行凌。在流动过程中冰块互相碰撞而聚集，遇有狭窄河段、河湾或受沙洲、人工建筑物的阻挡，流动的冰块停积在一起，使冰面逐渐扩大，从而结冰。?? 2）封冻：开始结冰后，如气温继续下降，冰面不断扩大，直至全河被冰层覆盖，即为封冻。之后，冰层的厚度增加。 3）解冻：到了春季，气温升高，冰开始融化。一般是靠岸的冰先融化，在河上形成多处自由水面，冰层快速破裂，向下流动，再次出现流冰。即为解冻。河川径流指从地表和地下汇入河川后向流域出口断面汇集的水流。河川径流直接和间接的水源是大气降水。一般有降雨径流和冰雪融水径流。我国的河流以降雨径流为主径流的形成过程? 过程：降雨经植物截留、填洼和土壤入渗等损失后，剩余的雨水（净雨）在流域上形成地表和地下径流，再经过河槽汇集，形成出口断面流量的过程。分以下几个阶段 式中水力半径R为过水断面面积除以湿周。湿周即过水断面上水与固体边界接触的线长。 1）在河底与河岸附近流速最小； 2）水面的流速，在岸边最小，向着最大水深方向增加； 3）绝对最大流速出现在水深的1/10~3/10处； 4）弯曲河道的最大流速接近凹岸处； 5）断面平均流速与水深6/10处的点流速相等。 河道中流速的分布规律：23??????????? 1）流域降雨阶段：首要环节。降雨量的大小、强度及其时间和空间变化对降雨径流形成有直接影响。 2）全流域蓄渗阶段（停蓄）：降雨首先要满足植物截留、土壤下渗、填洼后，剩余的雨水才产生地表径流。 3）坡地产流及漫流阶段： 坡地产流有两种方式：蓄满产流和超渗产流。也称为饱和产流和非饱和产流。湿润地区以前者为主，干旱地区以超渗产流为主。前者决定于降雨量大小，后者主要取决于降雨强度。 坡面漫流有三种形式：片流、沟流和壤中流。以沟流为主要形式。 4）河槽集流阶段：最终环节 在一定时段内，通过河流某横断面的总水量。（m3或km3） T为时间（秒）；Q为时段平均流量。
把径流总量均匀铺在流域面积上所得的水深。单位用mm。 单位时间单位流域面积上产生的水量。单位：m3/s?km2或l/s?km2 任意时段内的径流深度y与同时段内的降雨深度x的比值。径流系数说明在降水量中有多少水变成了径流。 a值大，则损耗少；a值小，则损耗大。 1）径流总量W 2）径流深度y 3）径流模数M 4）径流系数a我国河流的Cv值变化规律为：????温度地下水的温度取决于地温的变化，自地表向下大体可分为变温带、常温带与增温带。日变温带深1-2m、年变温带深15-20m，是太阳辐射影响所能达到的深度。但地下水的日变温幅度与年变温幅度比地温和当地气温小。年常温带埋深20-30m，太阳辐射热影响十分微弱，地温变幅已趋于零。年常温带地下水的温度与当地年平均气温相近，而比地温要低约1-2℃。增温带受地热增温的控制，至数十公里深度大体每增深33m提高1℃。? 洁净的地下水是无色透明的。它含某些化合物或胶体物质之后所呈的水色称为真色；若在现场观察，因含悬浮杂质所具有的水色称表色。? 含亚铁离子或硫化氢气体的水呈浅蓝绿色，? 含高价铁的水呈黄褐色，? 含钙镁的水呈蓝色，? 含锰化合物的水呈暗红色，? 含腐殖质或有机物的水为浅黑色，? 含黑色矿物质或碳质悬浮物的为灰色，? 含粘土矿物或浅色矿物质悬浮物的为土色地下水的透明度主要取决于水中所含盐类、悬浮物、有机质和胶体的数量。测定方法：它以能清晰辨认量筒中水底的白瓷盘(或标准铅字或黑色3mm线)时候的水柱高度(cm)进行分类。 1）降水量少的地区Cv值大于降水量多的地区，南方河流为0.2～0.4，北方河流0.4～0.8。 2）以降水补给为主的河流Cv值大于以冰雪融水或地下水补给为主的河流。天山、昆仑山地区河流Cv值0.1～0.2。 3）平原和盆地的Cv值大于相邻的高山和高原地区，山地形成地形雨，降雨多且稳定。 4）流域面积小的河流Cv值大于流域面积大的河流。如长江干流&0.2，而支流Cv值&0.2。 4.4地下水
24透明者量筒水柱高度&60cm， 微浑浊者为60-30cm， 混浊者为&30cm,含大量悬浮物及胶体呈乳状者为极浑浊。比重：纯净的地下水比重为1.0，含溶解盐类越多比重也越大地下水的导电性取决于所含电解质的性质和数量，一般是离子含量越多、离子价越高，地下水的导电性越强因含放射性气体和放射性物质，具有放射性。三个放射性系统：铀－镭系、锕系和钍系。嗅感和味感地下水的气味与所含的气体成分和有机质有关，气味的强弱又与水温有关。如含H2S的水具臭鸡蛋味，含腐殖质的水有沼泽气味，含亚铁离子的水则具铁腥味。? 岩石空隙包括孔隙、裂隙和孔洞。? 1）容水性：岩石容纳水量的性能。用容水度表示。为所容纳水的体积与岩石体积之比。? 2）持水性：岩土颗粒间的分子力和毛(细)管作用力使之持有一定水量的性能。? 持水水量与该岩土体积之比称持水度。? 3）给水性：饱和含水的岩土有允许所含水量在自重力作用下自由排出的性能。? 所排出水的体积与该岩土体积之比为给水度。? 4）透水性：岩土允许水通透的性能。? 与透水性相对的是隔水性。? 岩土的透水性以地下水通透该岩土的速度(cm/s)来表示，称为渗透系数。岩土的颗粒大小、形状及其排列组合方式―岩土的孔隙率、裂隙率―岩土的持水性持水度、给水性给水度―岩土的透水性、渗透系数之间有非常密切的关系，如粘土的颗粒细小，孔隙率高，持水度高，给水度低，透水性差地下水的动态和运动指地下水水位、水量、水温和水质等要素随时间和空间所发生的变化现象和过程。其补给和排泄决定了动态变化1）自然因素（1）气象气候因素：降水、蒸发、气温、周期变化等。（2）水文因素：地表水与地下水的关系（3）地质地貌因素：地壳的升降运动、地质构造、岩性等。（4）生物与土壤因素2）人为因素局部地下水的过量开采带来了一系列新的环境问题。①局部地下水资源面临枯竭的危险。②过量开采地下水带来地面沉降。③地下水水质的恶化。地下水状态：“地下各种状态的水”包括固态水、液态水和气态水。固态水仅在土石温度低于冰点时存在。高纬地带的永久性冻土与季节性冻土，其中就有冻结的地下水。气态水充滞于土壤与岩石的空隙中，已成为土壤空气的组成成分。地下水中最大量的仍是液态水。地下水的赋存有多种不同的类型，基本上分为饱气带水、潜水和承压水。潜水处于地表以下第一个稳定隔水层之上，具有自由水面。? 分类? 1）按物理性质分：气态水、液态水、固态水? 2）按埋藏条件分：上层滞水、潜水和承亚水? 3）按贮水空间分：孔隙水、裂隙水和岩溶水（溶隙水承压水指两个稳定隔水层之间，具有压力水头的地下水。可以有多层承压水。? 另外据含水层的空隙特征分出三种亚类，即孔隙水、裂隙水、岩溶水。25? 孔隙水为赋存于土壤或松散堆积等多孔介质中的地下水。? 裂隙水为赋存于基岩裂隙、断层裂隙中的地下水。把上述地下水基本类型和亚类按赋存特征就可产生许多组合类型。5 地貌5.1分化作用与块体运动地貌或称地形，指地球表面由地貌内外动力相互作用塑造而成的多种多样的外貌形态地貌的成因（一）构造运动：? 形成地球上宏观地貌特征的决定性因素。? 中尺度地貌中部分为地壳水平、垂直运动和火山活动形成二）气候? 不同的气候条件有不同的地貌类型及组合。1．冰雪气候地貌带降雪大于消融，分为：冰川气候地貌区，为高纬极地和高山雪线以上的地区，年平均温度在0℃以下，终年为冰雪覆盖，冰川作用占绝对优势，其次还有冰冻风化，发育冰川地貌和冰水地貌。? 冰缘气候地貌区，为年平均温度在0℃上下的无冰盖极地和亚极地以及雪线以下、森林线以上的高山带。冻土表层发生日周期性和年周期性的解冻，冻融作用占优势，其次是雪蚀作用；风力作用也很重要。发育各种冻土地貌。2．温湿气候地貌带?主要分布在中纬度，年平均温度在10℃左右，降水量约800 毫米。流水作用占优势，流水地貌发育 ?大陆东部地区，受季风影响降水集中夏季且多暴雨；流水作用的季节变化突出，流水的侵蚀地貌与堆积地貌都十分发育且典型，如我国的华北地区。?大陆西部地区，受海洋气候调节，降水季节分配均匀，侵蚀堆积都不甚强烈，更新世期间形成的古地貌（残遗地形）得以较完整地保存下来。如欧洲，95％为残遗地形，除海岸带外，全新世形成的地形仅占5％。3.干旱气候地貌带?年降水量一般在250 毫米以下，且降水非常集中，而蒸发量则远大于降水量。温带干旱区，冬寒夏热（如我国新疆北部），年温差和日温差都很大，年温差可达60℃～70℃以上，日温差可达35℃～50℃；热带亚热带干旱区（如非洲北部），年温差较小，仅日温差较大。?物理风化作用强烈,经常性水流缺乏，有暴雨形成的暂时性水流（洪流）。风力作用和干燥剥蚀作用为主导外力。风成地貌大规模发育。?在干旱区与湿润区之间的过渡带，为半干旱区，年降水量约400 毫米，降水比较集中，片流、冲沟发育，广泛分布黄土并发育特有的黄土地貌。4.湿热气候地貌带?生物化学风化作用极其突出 ，使基岩受到强烈分解，广泛发育深厚的砖红土型风化壳，如巴西结晶岩上的红色风化壳厚度普遍超过100
米。河流中碎屑物质含量少，侵蚀作用比温湿气候区弱。? 湿热带的可溶盐（主要是石灰岩）分布区，十分有利于岩溶作用 ，岩溶地貌得到充分的发育，形成了大规模的峰林地貌。海滨生长着热带生物― 红树林和珊瑚，形成特有的热带生物海岸――红树林海岸和珊瑚礁海岸 。（三）岩性各种岩石形成的地貌类型和地貌轮廓往往表现出很大的不同。4.人类活动一是通过改变地貌的发育条件，加速或延缓某种地貌过程。二是直接干预地貌过程，甚至改变地貌的发育方向。基本地貌类型可分为山岭、谷地、山间盆地。平原可分为高原和平原26地貌在地理环境中的作用1.导致地表热量的重新分配和温度分布状况复杂化。2.改变降水量的分布格局3.地貌对生物界的影响。4.地貌对自然界地域分异的影响5.地貌对土地类型分化的影响。?? 地壳表层岩石风化后，残留在原地基岩之上的风化物称为残积物或残积层。残积物在地壳表层构成一层外壳称为风化壳或风化层。 基本特征(1)风化壳空间上分布呈不连续性,厚度差 异也很大,厚者可达100~200m,薄者不足1m;(2)组成物质以粘土和碎屑为主。也可包含少量残留液体。（3）结构疏松，表层分散性强，分解程度高，粒径细，中下层相反。（4）发育和保存均较好的风化壳可以分为强度风化、中度风化和微风化三个层带。????? 块体运动是指岩体或土体在重力作用及地表水和地下水影响下，沿斜坡向下的运动。 可分为崩落、滑动和蠕动等几种，并相应地形成各种地貌 陡坡上土体和岩体由于重力作用而发生突然快速下移，称崩落。 崩落多发生在岩石破碎的陡坡上。在寒冷和干旱气候地区，崩落作用比较普遍。在松散堆积物组成的坡地上，其坡度只要大于碎屑物的休止角，崩落即可发生。 山坡上大规模的崩塌称为山崩。崩落使坡面后退，在坡麓发育着由坠积物组成的岩堆。岩堆上尖下圆，大致呈半锥状，由大小不一，棱角明显，排列不规则的块石、碎屑等组成，其中较粗的碎石，因具较大的动能，往往滚落较远。当岩堆堆积之初，坡面光秃，块石散乱。以后崩落停止，岩堆表面长有植被，甚至发育土壤二）滑坡（滑落???? 岩石、土体或碎屑堆积物构成的山体在重力作用下沿软弱面发生整体下滑的现象叫作滑坡。 斜坡上土石体的滑动，是在其重力引起的下滑力大于其内部软弱结构面上的抗滑力时发生的。 土石体的滑动和滑坡的产生常常与下列因素有关。 （1）地下水和地表水：浸湿坡面物质，使其软化，增加可塑性，降低粘聚力和摩擦力，同时使岩层含水，增加重量，这样就增大了滑坡体的滑动力。所以连续降雨后，有大量雨水下渗时，滑坡极易发生。????? （2）岩性与地质构造：岩石有无软弱面存在，地质构造是否有利于聚水，对滑坡的产生有很大关系。 （3）斜坡形态 产生滑坡的斜坡坡度一般为20°―40°。 此外，风化作用、地震等也是引起滑坡的原因之一。 位于滑动面之上的滑坡体，常表现为旋转运动，水平岩层内倾，树木歪斜，成为“醉林”。滑坡地貌形态有 ①滑坡壁与滑坡阶地 ：滑坡壁是滑坡体下滑后，在滑动面上端与滑坡体间所形成的陡壁，高可达数十米不等。由于滑坡的分级下滑，滑坡体因而被分割成阶梯状，叫滑坡阶地。阶地面常微向滑坡内倾斜。?? ②滑坡垄丘与洼地：由于滑坡体的推挤，在滑坡体的前缘常形成小型隆起形态，称滑坡垄丘。垄丘的背后，局部相对低凹的地方，常有积水或沼泽化，即为滑坡洼地。 ③滑坡裂缝：滑坡壁后缘、滑坡体两侧及前缘隆起处常有各种形式的裂缝。 （一）崩落 典型的滑坡有下列形态特征27（三）蠕动?? 蠕动主要是指土屑蠕动。是坡面上的岩屑、土体在重力作用下，顺坡发生极缓慢移动的现象。蠕动主要出现在15°―30°的坡地上。 可以造成碎屑层或土层发生弯曲，斜坡上的物体发生变形 。青藏高原可以形成鳞片状山坡。5.2流水地貌? 地面流水包括坡面流水、沟谷流水和河流三类。? 流水的地质作用有侵蚀、搬运、沉积三种? 沟谷水流和河流的侵蚀作用主要有下切、侧蚀和溯源侵蚀。? 流水对泥沙的搬运方式为推移和 悬移。? 颗粒重量和起动速度的六次方成正比。? 流速、流量和河床比降减小，可导致沉积。二、坡面流水与沟谷流水地貌? 片流作用? 大气降雨或冰雪融化后，在倾斜地面上，所形成的薄层的面状流水称片流。片流在大多数情况下是由无数细小的股流组成，它们无固定流路，时分时合，沿坡面呈网状流动，故又称散流。? 影响片蚀作用的因素主要有：1.降雨量与降雨强度：在片蚀过程中，雨滴对地面的打击也是相当重要的。雨滴在垂直降落地面时，最高速度可达7～9 米/秒，因此具有巨大的冲击力。土粒受雨滴撑冲可以溅到60 厘米高和1.5 米远的地方。2.地形：一般来说，坡度增大使水流速度加快，冲刷加强。据实际研究，坡度为40°～50°时，冲刷作用最强 。3.岩性：坡面组成物质的性质和结构不同，抗蚀能力也不一样。4.植被：植被对坡面侵蚀的影响关系很大，具体表现为：①树木的树冠、草类和凋落物可拦截雨滴对坡面的直接打击。②凋落物层既能储存水分，增加地表水的下透率，又能阻滞地表径流，减少泥沙流失。③植物的根茎能团结土层，拦阻径流，使土层得到保护。? 5.人为影响。沟谷水流，是暂时性的线状流水，有固定的流路，但它与河流又有很大不同。它的水文特点是：①流量变化大，暴涨暴落，有时完全干涸；②水流湍急；③含沙量多，颗粒大小混杂，分选性和磨圆度均差。也叫洪流。典型的地貌是由三大部分组成：即沟谷、集水盆和扇形地。沟谷：沟谷是沟谷侵蚀所成的槽形洼地，小的仅长十余米，大的可达数十公里。集水盆是位于沟头的小型盆地。扇形地（洪积扇）沟谷出口处堆积了由暴流侵蚀的物质，平面形状如扇形，故名。（三）泥石流泥石流为山区常见的一种突发性自然灾害现象，是由大量土 、砂、石块等固体物质与水组成的一种特殊洪流。其中固体物质的体积含量大多超过15％，最高可达80％左右，容重一般大干1.3×l04N/m3，大者能到2.3×l04N/m3。泥石流形成的基本条件? (1)大量松散的固体物质在构造破碎、地震活动、风化剥蚀或冰川活动强烈的沟谷流域内，往往提供大量砂砾等碎屑物质，又经过崩塌、滑坡等块体运动进入沟槽，为泥石流的发育提供物质基础。 ?
(2)暴雨和洪水。松散固体物质受暴雨浸润、冲蚀，使它成为流塑状态。洪水具有强大侵蚀和搬运能力，进一步将其转化为泥石流。因此，当沟谷中上游地区发生暴雨、冰雪大量融化或湖泊、水库馈决时，员易产生泥石流。? (3)陡峻的沟谷。泥石流沟的源头多呈环形洼地，有利于松散固体物质与水流的聚集，是碎屑物质 28和水的主要供给区。陡峻的沟坡和比降较大的沟床使其快速形成泥石流，并迅猛下泻。三、河流地貌（一）河谷地貌1.峡谷：又称“V”形河谷，流水沿着地形的原始倾斜地面开始侵蚀时以垂直下切侵蚀为主，这在由基岩组成的山区河谷中表现最为明显。2.河漫滩河谷：“V”形河谷进一步发展，下切作用减弱，侧向侵蚀加强，谷底拓宽，并有河漫滩发育，就转变为箱形的河漫滩河谷。3.成形河谷：当河漫滩河谷因侵蚀基准面下降而河流重新下切时，原河漫滩就转化为阶地，尔后河流又在新的基准面上开辟新的谷地。这种具有阶地的河谷称为成形河谷。（二）河床地貌1。河床纵剖面是指由河源至河口的河床底部最深点的连线。2。侵蚀基准面河流下切到一基面后即失去侵蚀能力，这一基面是个水平面，称为~。3。河床平衡剖面：在河流长期作用下，河床纵剖面发展到一定阶段时，就趋向于平衡，这时的纵剖面称为平衡剖面。4。山地河床地貌：山地河流发育比较年青，以下蚀作用为主，河床纵剖面坡降很大，多壶穴（深潭）、石质深槽、岩槛、跌水（瀑布）、浅滩，河床底部起伏不平，水流湍急，涡流十分发育。急流和涡流是山地河流侵蚀地貌的主要动力。平原河床地貌：根据平原河道的形态及其演变规律，可以将它分为三种类型：顺直河道（顺直微弯型）、弯曲河道和分汊河道。? 顺直河道：河道弯曲率为1.0～1.2? 弯曲河道：又称为曲流，它的弯曲率一般都在1.5米以上? 分汊河道：河床中出现一个或几个以上的江心洲时，都会使河床分成两股或多股汊道，造成河道宽窄相间的藕节状，这种河道称为分汊河道。三、河漫滩与江心洲河漫滩是指河流洪水期被淹没的河床以外的谷底平坦部分。1.最原始的河漫滩是出现在年青时期的V 形谷内，因侧向侵蚀使谷坡逐}