第一章 地球
太阳系的行星必须符合三个条件：1、在绕太阳运动的前提下，能清除其轨道附近的其他天体而形成为其所在空间的最大天体；2、具有足够大的质量，能依靠自身的引力使形状成近似球形；3、内部不发生核聚变反应。（P12）
矮行星：指围绕太阳运动，自身引力足以克服其固体应力而使自己呈圆球状，但不能清除其轨道附近其他物体的天体。冥王星是典型代表。（P14）
地球自转的意义：1、地球自转决定昼夜更替，并使地表各种过程具有昼夜节奏；2、地球自转使所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转，在南半球则向左偏；3、地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间；4、月球和太阳的引力使地球体发生弹性变形，在洋面上则表现为潮汐；5、地球的整体自转运动同它的局部运动如地壳运动、海水运动、大气运动等，都有密切的关系。（P25）
★根据开普勒定律，在单位时间内，日地连线在地球轨道面上扫过的面积相等；所以，地球公转速度在近日点最大，在远日点最小。（P28）
地球轨道面：在地球轨道上并通过地球中心的一个平面，地轴并不垂直于这个轨道面，而是与之成66o33′交角。（P28） 黄道：太阳位于地球轨道面上，从地球上看来，太阳好像终年在这个平面上运动，这就是太阳的视运动。太阳视运动的路线叫做黄道，黄道所在的面就是黄道面。实际上，黄道面和地球轨道面是重合的。赤道面与黄道面约为23°27′交角，即为黄赤交角。（P28）
极移：由于地球质量分布不均匀，真正的极点位置常常发生变化，因此自转轴又将围绕新极点旋转。这种现象就是极移。实际上也就是地球的自由章动，或者按发现者的名字，称为钱德勒章动。（P31） 赤道：通过地心并和地轴垂直的平面与地表相交而成的圆，就是赤道。（P31）
纬线：所有与地轴相垂直的面，都和地表相交而成圆，就是纬线。所有纬线都相互平行，赤道是最大的纬圈。（P31） 纬度：该地铅垂线对赤道面的夹角。也可表示为：指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角，其数值在0至90度之间。位于赤道以北的点的纬度叫北纬，记为N；位于赤道以南的点的纬度称南纬，记为S。（P32）
经线：所有通过地轴的平面，都和地球表面相交而成为圆，这就是经线圈。每个经线圈都包含两条相差180°的经线，一条经线则只是一个半圆弧。所有经线都在两极交会，所以经线都是呈南北方向，长度也彼此相等。（P32）
经度：就是该地所在经线与本初经线之间的角距，亦即这两个经线平面在地轴上的夹角。也可定义为地球面上一点与两极的连线与0度经线所在平面的夹角。（P33）
岛屿：同样被海洋所环绕，但面积远比大陆小的小块陆地，称为岛屿。实际上，不仅海洋中有岛屿，河流、湖泊，甚至水库中都有岛屿。海洋中的岛屿可以分为大陆岛和海洋岛两类：（P39）
地球表面的基本特征：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。2、固态、液态、气态物质同时并存于地表，使海洋表面成为液-气界面，海底成为液-固界面，陆地表面成为气-固界面，而海岸带成为三相界面；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。这些表成物质乃是地球表层这一有序系统的负熵[shāng]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。5、地球表面存在着复杂的内部分异。6、地球表面是人类社会发生、发展的环境，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。（P40）
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第二章 地壳
地壳：是地球硬表面以下到莫霍面之间由各类岩石构成的壳层，在大陆上平均厚度35km，在大洋下平均厚5km。地壳由沉积壳、花岗质壳与玄武质壳层组成。（P44）
克拉克值：把化学元素在地壳中的平均含量百分比称为克拉克值，即元素的丰度。（P44）
矿物：是单个元素或若干个元素在一定地质条件下形成的具有特定物理化学性质的化合物，是构成岩石或地壳的基本单元。自然界中单质矿物为数极少，化合物构成的矿物则占绝大多数。（P45）
★ 气体升华、液体或熔融体直接结晶、胶体凝固及固体再结晶作用是自然界矿物形成的四种主要方式。（P45） 解理：是指矿物受外力作用沿一定结晶方向分裂为解理面的能力。（P45）
岩石：造岩矿物按一定结构集合而成的地质体，根据成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。（P47）
岩浆岩：是由岩浆凝结形成的岩石。岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程，称为岩浆作用。岩浆作用主要有两种方式：①岩浆在地壳深处冷凝→深成侵入岩；在浅层冷凝→浅成侵入岩②岩浆喷出地表→喷出岩（火山岩）。（P47） 沉积岩：是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。（P50） 层理：是指岩石的矿物成分、结构、粒度、颜色等表现出来的成层性。（P50）
★沉积岩层面呈波状起伏，或残留波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等印模，或层内出现锯齿状缝合线或结核，均属于沉积岩的原生构造特征。（P51）
成岩过程：先成岩石的破坏（风化作用与剥蚀作用）、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等四个阶段。暴露在地壳表部的岩石，在地球发展过程中，不可避免的要受到各种外力作用的剥蚀破坏，然后再把破坏产物在原地或经搬运沉积下来，再经过复杂的成岩作用等四个阶段而形成岩石，称沉积岩。可分为碎屑岩类、粘土岩类、生物化学岩类。（P51）
变质作用：固态原岩因温度、压力及化学活动性流体的作用而导致矿物成分、化学结构与构造的变化统称为变质作用，其形成的岩石就是变质岩，反映沉积环境的岩性、结构、构造、化石及其组合特征叫做岩相。通常分为：海相、陆相和过渡相，以下又可各自细分。（P52）
★温度、压力与化学活动性流体是控制变质作用的三个主要因素。（P51）
沉积建造：是彼此共生关系的地层或岩相的组合，或岩性大致相同的沉积物组合。类型有地槽、地台、过渡型建造。（P55） 地质构造：岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位称为地质构造。地质构造是地质运动的形迹。引起地质构造的力主要有压应力、张应力、扭应力三类构造。分别形成压性、张性与扭性构造。层次岩石受地应力的作用后，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。（P56）
褶皱：岩层在侧向压应力作用下发生弯曲的现象成为褶皱，其中的单个弯曲则叫褶曲。褶皱能直接反映构造运动的性质和特征。主要是由于构造运动形成的，可能是由升降运动使岩层向上拱起和向下坳曲，但大多数是在水平运动下受到挤压而形成的，而且缩短了岩层的水平距离。基本形态只有背斜（上凸）和向斜（下凹）两种。（P58）
断裂：岩石因所受应力超过自身强度而发生破裂，使岩层连续性遭到破坏的现象称为断裂。虽破裂但破裂面两侧岩块未发生明显滑动、位移的断裂构造叫做节理。岩块沿着断裂面有明显位移的则称断层。断层面两侧的岩块称为断层盘，其中位于倾斜断面之上者为上盘，位于倾斜面之下的为下盘，两盘沿水平方向相对位移为水平断层；上盘相对上升的是逆断层而上盘相对下降的断层称为正断层。正断层与逆断层相间分布时上升盘形成地垒，下降盘形成地堑。（P60）
板块构造学说：该学说认为，岩石圈并非是整体一块，而是被许多构造活动带如大洋中脊、海沟、深大断裂等分割成不连续的独立单元（块体），这些块体就是所说的板块。几大板块的相互作用是大地构造活动的基本原因，板块浮在软流层上，其
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内部稳定，边缘是比较活跃的活动带，有强烈的构造运动。（P67） ★板块的边界有三种类型：
①扩张（或增生）型边界：是新地壳增生的地方，也是海底扩张的中心地带，主要以大洋中脊为代表，如美洲板块与非洲板块之间的边界。喷出物多为玄武岩，以张应力产生的正断层和节理为主。震源浅烈度小。大洋中脊：由于海底扩张形成的，位于大洋中间、纵贯世界大洋的巨大海底山脉。是大洋板块新生的地方，是板块发散型边界。
②俯冲（或汇聚）型边界：见于两个板块挤压、汇聚、俯冲、消减的地方。又分为海沟岛弧型（太平洋板块和亚欧板块之间的边界）和地缝合线型（印度洋板块和亚欧板块之间的边界）。地缝合线：两陆地板块的碰撞结合地带就是地缝合线。两个大陆板块汇聚时，在原弧沟系中发生碰撞，于是产生大规模的水平挤压，褶皱成巨大的山系。现在阿尔卑斯—喜马拉雅地带，就是古特提斯海消失形成的一条地缝合线。
③转换断层（或次生）型边界：在这种边界上，没有板块的新生和消亡，是由于前两类边界的活动导致板块间的其他部分作剪切向水平错动而形成，仅见于大洋地壳中。（P67） ★火山地震都是快速构造运动。（P70）
火山喷发：即岩浆喷出地表，是地球内部物质和能量快速猛烈的释放形式。火山喷出物很复杂，有气体、液体和固体。火山喷发形式有两类：①裂隙式喷发；②中心式（或管状）喷发。（P70） ★火山喷发则形成火山，无一例外分布在大小板块边界上。（P70）
地震：是构造运动的一种特殊形式，即大地的快速震动。当地球聚集的应力超过岩层或岩体所能承受的限度时，地壳发生断裂、错动，急剧的释放积聚的能量，并以弹性波的形式向四周传播，引起地表的震动。地震只发生于地球表面至700km深度以内的脆性圈层中。地震时，地下岩石最先开始破裂的部位叫震源。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在地球内部传播的称为体波（纵波和横波），沿地面传播的称面波，实际上是一种特殊的横波，对地表建筑物破坏性最大。地震释放能量的大小用震级表示，通常采用美国里克特提出的标准来划分称为里氏级。地震对地面的影响和破坏程度称为地震烈度，烈度的大小与震源、震中、震级、构造和地面建筑物等综合特征有关。世界地震区呈带状分布并与板块边界非常一致，板块间的相互作用是引起地震的主要因素。（P70）
世界主要地震带分布：①环太平洋地震活动带或称环太平洋震环。全世界地震释放总能量的80％来自这个带，大约80％的浅源地震和90％的中源地震以及几乎全部深源地震都集中在这里。它与环太平洋火山带密切相关，但“火环”与“震环”并不重合，地震多分布于靠大洋一侧的海沟中，火山则多分布于靠陆一侧的岛弧上。②地中海-喜马拉雅带。大致沿地中海经高加索、喜马拉雅山系，至印度尼西亚和环太平洋带相接。这个带以浅源地震为主，多位于大陆部分，分布范围较宽。③大洋中脊带。地震活动性较弱，释放的能量很小，均为浅源地震。因板块厚度小、形成年代新、热流值高，故多为小震，较大的地震分布于转换断层处。④东非裂谷带。地震活动性较强，均为浅源地震。（P71）
我国地震带分布：台湾恰处于环太平洋带上，为我国地震最多的地方。东部其他地区的地震主要发生于河北平原，汾渭地堑，郯城-庐江大断裂（北起沈阳、营口，南经渤海至山东郯城、安徽庐江，直达湖北黄梅）等地。我国西部属地中海-喜马拉雅地震带，地震活动性较东部强烈，主要分布于青藏高原四周、横断山脉、天山南北、祁连山地以及银川昆明构造线一带。深源地震仅见于黑龙江、吉林一带；中源地震只有台湾东部、雅鲁藏布江以南和新疆西南部；其余地方均为浅源地震。（P71） 地质年代：在内外力作用下，地壳的组成、构造及外部形态不免经常发生变化，一系列变化构成的连续时间，可以清晰的反映地壳演化的历史，通常以地质年代表示这种演化的时间和顺序，地质年代又有相对年代和绝对年代之分。（P72） 相对年代法（古生物地层法）：依据地层下老上新的沉积顺序，地层剖面中的整合与不整合关系，标准古生物化石与生物群
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体进行对比，确定某个地层或事件的相对年代的方法。此法虽能分清地质时间的先后，却不能确定其具体时间。（P72） 绝对年代法：通过矿物或岩石的放射性同位素的测定，依据放射性元素蜕变规律计算其绝对年龄，即距今天的年数。（P73）
第三章：大气和气候
大气：连续包围地球的气态物质称为大气。地球大气是多种物质的混合物，由干洁空气（是指除去水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体简称干空气）、水汽、悬浮尘粒或杂质组成。大气中悬浮均匀分布的固体杂质和液体微粒，如海盐粉粒、灰尘（特别是硅酸盐）、烟尘和有机物等多种物质，所构成的稳定混合物，称为气溶胶粒子。半径10ˉ2——10ˉ8 cm主要来源有自然源和人工源两种。（P82）
★大气中水汽是唯一能发生相变的大气成分。（P84）
气压：定义从观测高度到大气上界单位面积上（横截面积1cm）铅直空气柱的重量为大气压强，简称气压。国际单位制用帕斯卡（Pa），气象学采用百帕（hPa）为单位。1hPa=0.01N∕cm2。（P86）
★气象学把温度为0oC、纬度为45o的海平面气压作为标准大气压，称为一个大气压，相当于1013.25hPa。（P86） ★近地面气压大约每上升10m减少1 hPa，随着高度升高，由于空气质点密度减小，递减率也随之减小。（P87）
对流层：是大气的最底层。平均高度11km。①以空气垂直运动旺盛为典型特点，空气对流运动显著。②云、雾、雨、雪等主要天气现象都出现在此层，天气现象复杂多变。③气温随温度升高而降低，平均每升高100m下降0.65℃。（P88） 平流层：从对流层到55km左右的大气层，气流稳定。温度随高度不变或微升，由等温分布变为逆温分布。水汽、尘埃等非常少，很少出现云和降水，大气透明度良好。（P88）
中间层：从平流层到85km高度的气层，也叫高空对流层。温度随高度升高迅速下降。80km高度上，有一个白天出现的电离层，也叫D层。（P89）
暖层：中间层顶至800km高度的气层称为暖层或电离层。该层空气密度很小，700余km厚的气层只占大气总质量的0.5％。120km高空空气密度已小到声波难以传播的程度。暖层强烈吸收太阳紫外线，因而温度随高度上升而很快增加，顶部气温可达1000℃，该层空气因受太阳紫外辐射和宇宙线作用而处于高度电离状态。电离程度相对较强的是高度100—120km的E层和200—400km的F层，从80km到暖层顶以上的1000~1200km范围内，常出现极光。（P89）
散逸层：暖层顶以上的大气层，其上界为3000km左右，是地球大气与星际空间的过渡区域，但无明显边界。该层空气极其稀薄，大气质点碰撞频率很小，温度也随高度升高。由于温度高，空气稀薄且远离地面，地球引力很小，高速运动的分子可挣脱地球引力束缚逃逸到宇宙空间。（P90）
★地球及大气的热状况是大气变化的基本因素。辐射交换是决定热状况的能量交换方式之一，也是地球气候系统与宇宙空间交换能量的唯一方式。（P91）
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★太阳辐射强度，单位时间内垂直投射到单位面积上的太阳辐射能，表示太阳辐射能强弱的物理量。其大小与离开太阳距离
的平方成反比减小。（P91）
太阳常数：在日地平均距离（D=1.496×108km）上，大气顶界垂直于太阳光线的单位面积上每分钟接受的太阳辐射，称为太阳常数（用S0表示）。事实上，由于太阳光谱辐照度随波长的变化曲线而有年际变化，太阳常数并非保持恒定。（P91） ★因为赤道附近多云，总辐射最大值出现在20N附近。（总辐射=直接辐射+散射辐射）。（P92）
温室效应（花房效应）：大气本身太阳辐射直接吸收很少，而水陆植被等下垫面却能大量吸收太阳辐射，并经潜热和感热转化给大气。大气获得热能后依据本身温度向外辐射，称为大气辐射。其中一部分外逸到宇宙空间，一部分向下投向地面。后
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者既是大气逆辐射，他的存在使地面实际损失的热量略少于长波辐射放出的热量，地面得以保持一定的温度。这种保温作用，即大气的温室效应（花房效应）。（P94）
★使地球表面温度及近地面大气温度维持在一定的范围内，以适合地球生物和人类的生存，这些气体被称为温室气体。既包括自然大气中固有的CO2、水汽、O3、CH4、N2O等成分，也包括人类活动释放的污染物质，主要有氟氯烃化合物（CFCs）及CO2、CH4等。（P94）
★在某一时段内物体能量收支的差值，称为辐射平衡或辐射差额。（P94）
★大气主要是因吸收地面长波辐射而增温，地面辐射又取决于地表面吸收并储存的太阳辐射能。（96） ★一天之内最高温度与最低温度之差叫气温日较差。（97）
水平温度梯度：在等温线图上垂直等温线方向的单位距离内温度的变化值，方向从高值指向低值。等温线愈密，温度梯度愈大；反之愈小。封闭等温线表示存在温暖或寒冷中心。（98）
全球气温水平分布有下述特点：①等温线分布的总趋势大致与纬圈平行；②同纬度夏季海面气温低于陆面，冬季海面气温高于陆地，等温线发生弯曲；③洋流对海面气温的分布有很大影响；④近赤道地区有一个高温带，月平均温度冬、夏均高于24C，称为热赤道，平均位于5o~10oN。⑤南半球无论冬、夏，最低气温都出现在南极；北半球最低温度夏季出现在极地，冬季出现在高纬大陆。（98）
辐射逆温：近地面层常因夜间地面辐射降温而形成逆温层，称为辐射逆温。（101）
湿度：大气从海洋、湖泊、河流以及潮湿土壤的蒸发或植物的蒸腾作用中获得水分，水分进入大气后，通过分子扩散和气流的传递而散布于大气中，使之具有不同的潮湿程度。大气的湿度状况是决定云、雾、降水等天气现象的重要因素。由于测量方法和实际应用不同，常采用多个湿度参量表示水汽含量：水汽压和饱和水汽压。（101）
★大气压力是大气中各种气体压力的总和。大气中水汽所产生的那部分压力叫水汽压（e），也用百帕表示。在气象观测中，由干湿球温度差经过换算而求得。（101）
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，空气呈饱和状态。饱和空气的水汽压称为饱和水汽压。（102）
绝对湿度（α）或水汽密度，单位容积所含的水汽质量以g/cm3表示，为~。（102）
★大气的实际水汽压e与同温度下的饱和水汽压E之比，称为相对湿度（f）用百分数表示。 湿空气等压降温达到饱和的温度就是露点温度Td，简称露点。（103）
雾：漂浮在近地面层的乳白色微小水滴或冰晶。依据成因不同可分为辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾和锋面雾。雾对植物的生长有益，可以增加土壤水分，减少植物蒸腾。（107）
霾：当空气中烟、尘等微粒较多时，也能导致能见度变坏的现象。（107）
云：是高空水汽凝结现象。积状云包括淡积云、浓积云和积雨云，出现时常呈孤立分散状态，是由于空气对流上升，体积膨胀绝热冷却，使水汽发生凝结而形成的。层状云是均匀幕状云层，通常具有较大范围，覆盖数千甚至上万千米的地区。是由空气斜升运动形成的（锋面上暖湿空气沿冷空气的斜坡滑升或暖湿空气沿地形界面缓慢滑升）。波状云是表面呈波状或鱼鳞壮的云层，包括卷积云、高积云、层积云和层云。通常是因空气密度不同运动速度不等的两个气层界面上产生波动而形成的。（108）
全球可大致划分以下几个云量带：（1）赤道多云带：全年以上升气流为主，气温高，对流旺盛，水汽来源充沛，平均云量约为6；（2）纬度20°—30°少云带：全年以下沉气流为主，空气干燥，是两个相对明净带。平均云量4 左右，荒漠地带不足2；
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