思考题：
1、 名词解释：克拉克值 层理 节理 构造运动 地震 板块 2、 简述岩浆岩、沉积岩和变质岩的矿务组成差别 3、 野外肉眼坚定矿物的方法有哪些？
4、 论述地壳的物质组成特点有哪些?(从岩石的角度) 5、 简述褶皱和断层的几何要素 6、 简述火山的类型及其地理意义 7、 全球地震分布概况怎样？
8、 根据你所学的地质知识，分析城市规划和国土管理的实践中应该注意些什么问题。 第13讲：（第四章第一节）大气与气候：大气的物质组成与大气层结构 目的要求：
1 要求学生了解大气的物质组成特征； 2 要求学生掌握大气层的结构特征。 重点、难点：大气层的结构及其特征 大气的一般特征：
围绕着地球的厚层气体称为大气，它是多种气体的混合物，无色、无味，此外还有固体杂质、液体杂质。它形成一个连续的圈层，称大气圈。大气中存在着复杂的物理过程和物理现象，这些都与大气本身的物理特征有着密切的联系。 一 大气的组成和大气圈结构
地球外层的大气圈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。可见，大气物质有三相：气相、液相和固相。
在距地表85km以下的大气中，大气可分两类：
定量成分：各成分之间大致保持固定的比例，这些气体主要是N2、O2、Ar和微量隋性气体Ne、Kr、He
可变成分：气体成分比例随时间、地点而变，包括H2O、CO2、O3，碳、硫、氮的化合物，如CO、CH4、H2S、SO2等。 A 组成
1 干洁空气：
为不包括水气、固态和液态粒子的大气。是地球大气的主体，主要成分：N2、O2、Ar、CO2，及少量H2、Ne、Kr、Xe、Br、O3等稀有气体。其中，N + O + Ar占干洁空气容积的99.97%。
N2：占容积78%，常温下化学性质不活泼，不能直接被植物吸收。 O2：占容积21%。
CO2：占容积的0.03%，多集中在20km的高度以下。是无色、无臭，有？味的气体。与H2O形成碳酸。
CO2+H2O—H2CO3—H++ HCO3-
大气中CO2具有吸收长波辐射的能力，而导致大气气温升高，是一种温室气体。全球每年排放到大气中的CO2达220×108(t)。研究表明，近十年的暖冬和平均气温上升0.6℃，是由于大气中CO2含量增加引起温室效应所造成。
O3：主要分布在10~40km的高度，O3在大气中的比例很小，仅为1.0×10-6（临界压力），但却能在高空50km平流层大气中强烈吸收波长在0.2~0.3um的太阳紫外辐射，成为加热大气温度的热源，引起平流层温度随高度而增加。
太阳紫外线在高空被子臭氧层吸收，使地球上的生物和人类免遭过多紫外线辐射的伤害，而从臭氧层中透过的少量紫外线对生物和人类起到了杀菌防病的作用。
冷冻剂、清毒剂、灭火剂等氟氯烃（氟利昂）排话到大气开成的氯原子，易与O3分子结合，形成O2、O、CIO等，而破坏臭氧分子，使臭氧遭到破坏。导致南极、北极上空出现了臭氧含量极少的臭氧层空洞。臭氧层空洞的出现，强烈的太阳紫外线可透过减薄的臭氧层和臭氧空洞而到达地表，危害地球环境，加剧温室效应，导致白内障和皮肤癌患者增加。
氟利昂虽然含量比CO2少得多，其热容量却是CO2的一万倍，故是一种重要的温室气体。控制氟利昂、保护臭氧层。
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2 水汽
大气中的水汽是一种重要的活性剂。一些重要的大气环境问题如光化学烟雾、酸雨等，都与因为H2O的作用有关如（提供化学反应的物质等因素而致）。 3 固液体杂质——气溶胶粒子
固体微粒有：烟粒、食盐、粒子、 尘埃、花粉、细菌等；
液体微粒有：水滴、过冷水滴、冰晶等。常形成云雾，降低大气的能见度，减弱太阳辐射能和地面辐射。
4 大气成分的地理意义（个人观点）
钢筋+水泥构成的城市绝对不是最美的城市。
① 城市人口集中，CO2含量增加最明显，而水泥组成的地石又增加了城市低气的长波辐射，从而导致城市的温室效应更加突出。
② 城市的反射增强（光亮），促进上空O3的分解，影响臭氧层。
③ 钢筋+水泥导致城市上空的尘埃被吸附的能力减弱，影响城市大气的透明度，增加大气中固液态杂质。 B 结构
国际气象组织（WMO）按气温随高度的分布特征将大气圈分为五层； 对流层、平流层、中间层、暖层、逃逸层。它们的特点如表4-1。
表4-1 大气圈层结构中各层的特征及对比表 层圈 对流层 平流层 中间层 暖层 逃逸层
~800km >800km ~80km ~52km 高度范围 0~10km
温度变化 气温随高度增加而降低
气温受地面影响较小（气温随高度增加基本不变） 温度随高度升高而迅速降低 气温随高度增加而迅速升高 温度随高度增加而升高
空气稀薄
湿度低
空气稀薄
湿度低
水气含量极少
湿度低
产生强烈的垂直对流，顶层出现一个电离层
空气处于高度的电离状态，反向无线电波 大气质点能逸散到星际空间
物质成分（变化） N2、O2、CO2及惰性气体和一些有害气体、水气、气溶胶粒。 臭氧明显增多，水气含量极少
湿度低 湿度 分布不均匀
对流特征
对流运动显著，水平、垂直运动，形成各种天气现象。 气流稳定，以水平运动为主
思考题
1、 为什么晴朗无风的早晨常有露水？ 2、 为什么冬季英国境内雾日多？ 3、 为什么迎风坡多雨？
第14讲：（第四章第一节）大气与气候：大气的热量与能量平衡 目的要求：
1 要求学生掌握大气的热辐射特征；
2 要求学生掌握气温的形成、分布及变化特征。 重点、难点：大气的热量平衡特征 教学内容： 辐射基本知识
（1） 辐射与辐射能
辐射——自然界中的一切物体都以电磁波的方式向四周放射能量，这种传播能量的方式称为辐射。
通过辐射形式传播的能量称为辐射能。
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辐射能通过电磁波的方式传播的，电磁波的波长范围很广，从波长10-10um的宇宙射击线，到波长达几千米的无线电波。
辐射强度I与辐射通量密度E的关系是：
I=E/cosθ，其中θ为辐射体表面的法线方向与选定方向间的夹角。
（2） 物体对辐射的吸收、反射和透射
假设投射到物体上的总辐射为Qo，被吸收的为Qa，被反射的为Qr，透过的为Qd，则根据能量守恒原理：Qa+Qr+Qd=Qo两边同除以Qo得： Qa/ Qo +Qr/ Qo +Qd/ Qo =1即；a+r+d=1。
物体的吸收率、反射率和透射率大小随着辐射的波长和物体的性质而改变。 黑体——能将所有波长的辐射全部吸收掉的物体即a=1。
二 大气热能和气温
太阳、地面、大气三者之间以辐射的方式传递辐射能的波长范围在0.15~120um。其中太阳的辐射波长为0.15~4um，地-气系统的辐射波长为3~120um。前者称为短波辐射，后者称为长波辐射。太阳辐射从根本上决定了地球、大气的热状况，从而支配了地球的能量传输过程。
1 太阳辐射（短波辐射）
相对地球辐射来说，太阳辐射是短波辐射。太阳辐射能主要是： 可见光：0.4~0.76um 50%； 红外线：＞0.76um 43%； 紫外线：＜0.4um 7%。
太阳辐射强度：单位时间内垂直投射在单位面积上的太阳辐射能。
太阳常数：在日地平均距离处，大气顶界垂直于太阳光线物平面上，每分钟单位面积（cm2）接受到太阳的辐射能量。推荐值为1367W/m2。
太阳辐射穿透大气层时，受到各种气体分子、尘埃、水气等物质颗粒的吸收、散射和反射，而受到过滤。
过滤后投到地面的太阳辐射由两部分组成： 直接辐射：直接到过地表的辐射； 散射辐射：经大气散射到地表的辐射。
直接辐射+散射辐射=总辐射。总辐射有如下一些变化规律： （1）总辐射在每天的早晚有明显不同的变化； （2）总辐射在一年的四季变化也发生明显变化；
（3）总辐射随地球纬度分布变化而变化，纬度愈高者辐射愈低。
反射率：到达地面的总辐射，一部分被地面吸收转变为热能，一部分被反射，反射部分与总辐射量的百分比为反射率。
对于反射率而言，（1） 不同的入射角有不同的反射率；（2）反射率越大，地表吸收的热量越少。
表4-2 不同性质的地表物质有不同的反射率 地面 反射率 % 地面 反射率 %
砂土 29~35 干草地 29
粘土 20 小麦地 10~25 90℃ 2
浅色土 22~32 新雪 84~95 45℃ 5
深色土 10~15 陈雪 46~60 15℃ 20
黑钙土（干）（湿）
14 8 阔叶林 20 2℃ 78
耕地 14 针叶林 6~19
绿草地 26
水面太阳高度角 反射率 %
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2 长波辐射
地面和大气吸收太阳辐射能，又是依其本身的温度向外辐射热能，地—气间的辐射为长波辐射，波长在3~120um。大气直接吸收太阳短波辐射，增温甚微，大气增温主要是吸收地面长波所。大约有75~95%的地面长波被贴近地表的大气层吸收。低层大气吸收的热又以辐射的形式传递到更高层加热大气，导致对流的温度随高度增加而逐渐降低。
逆辐射：大气吸收地面辐射后再产生的大气辐射中，一部分返回地面，一部分达到宇宙空间，与地面辐射相反的那部分称为大气逆辐射。
花房效应：大气逆辐射使地面放出的长波辐射部分返回，对地表失去的热量起到补偿作用，这种作用称为大气的花房效应。
有人做过估算，如果没有逆辐射，地表平均温度为﹣23℃左右，而实际地表温度为15℃左右。
3 大气能量结构
大气本身对太阳辐射吸收很少，而水、陆、植被等下垫面却能大量吸收太阳辐射。大气获得能量的结构为：
（1）直接吸收太阳辐射 大气中臭氧、水汽、液态水等是吸收太阳辐射热的主要物质，而N2和O2对太阳吸收微弱。
（2）吸收地面辐射
地表吸收了到达大气上界太阳能的50%，变为热能，温度升高，然后以＞3um的长波向外辐射，这种辐射的能量75~95%被大气吸收，只有极少部分逸回宇宙空间。地面是大气的第二热源。
（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，一方面水分凝结成雨滴或雪，放出潜热；另一方面，雨、雪降落地面，又被蒸发，从而重复交替进行。
（4）感热输送
地面、陆地、水面和低层大气温度并不相等，因此，地面与大气间便由感热交换而产生能量输送。总之，地—气间感热交换的结果，是由地表向大气输送能量。
4 地—气热量平衡
大气、地面吸收太阳短波辐射，又依自身的温度向外发射长波辐射，由此形成整个地—气系统与宇宙间的能量交换。
在地—气系统内，地面与大气之间不断地以辐射和热量输送的形式交换能量。在某一段时间内，物体能量收支的差值，称为辐射平衡或辐射差额。
在没有其它方式交换热量时，辐射平衡决定物体的升温或降温。 当收入辐射＞支出辐射，辐射差额＞0，物体升温 当收入辐射＜支出辐射，辐射差额＜0，物体降温
当收入辐射=支出辐射，辐射差额=0，物体温度没有变化。 辐射差额或辐射平衡规律：
（1）日变化：白天为正值，夜间为负值，正值转负值或负值转正值的时间出现在日落前及日出后1小时左右；
（2）年变化：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；
（3）纬度变化：地—气系统辐射差额为零的纬度在南北半球35°附近，即从北纬35°到南纬35°附近的地区内，辐射差额＞0，能量盈余，温度上升；北纬35°到南纬35°附近以南，辐射差额＜0，能量亏损，温度下降；
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