自然环境中的物质运动和能量交换

1. 地壳物质循环
岩石圈由岩浆岩(可分为侵入岩和喷出岩,如花岗岩为侵入岩)、沉积岩(成层分布和可能含有化石是其两大特征,常见的如石灰岩)和变质岩(如大理岩)组成。
在内力作用下,来自软流层的岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈上部或喷出地表,冷却凝固后形成岩浆岩。裸露地表的岩浆岩在外力作用下,经风化、侵蚀,再经搬运后沉积下来,然后经固结成岩作用形成沉积岩。这些已生成的岩石,在一定的温度和压力作用下发生变质作用,形成变质岩。各类岩石在岩石圈深处或岩石圈以下发生重熔再生作用,又会成为新的岩浆。
地壳物质循环图有多种变形,下图为其中之一,图中表示冷却凝固作用,表示外力作用,③④表示重熔再生作用。

【技巧点拨】在进行岩石圈物质循环图判断时,一般可从只有一个箭头指出的为岩浆,只有一个箭头指入的为岩浆岩入手,因为岩浆只会形成岩浆岩,岩浆岩一定是由岩浆冷却凝固而成的。
2. 地表形态变化的内、外力因素
(1) 内、外力作用

(2) 板块构造学说:全球的岩石圈并非一个整体,而是分为六大板块,如下图。


板块的内部较为稳定,而板块边缘的交界处地壳运动活跃。板块的消亡边界处常形成褶皱山脉、海沟、岛弧,而板块的生长边界处常形成裂谷或海洋。
(3) 常见的外力作用形成的地貌
流水侵蚀地貌:河谷、峡谷、瀑布、桂林山水、黄土高原表面的千沟万壑。
流水堆积地貌:冲积扇(河流出山口)、三角洲(河流入海口)。
风力侵蚀地貌:风蚀蘑菇、风蚀洼地。
风力堆积地貌:沙丘、黄土高原。
(4) 地质构造及其形成的地貌
褶皱


3. 大气受热过程
(1) 大气的削弱作用:包括吸收、反射和散射三种,它使得一部分太阳辐射不能到达地面。
(2) 大气的保温作用:大气吸收地面辐射后,大部分以大气逆辐射的形式又把能量返还给了地面,从而对地面有保温作用。
【易错提醒】一天中,气温最高的时刻不是出现在太阳辐射最强的12时,而是出现在午后2时(即14时)左右。一天中,气温最低的时刻不是出现在子夜0时,而是出现在日出前后。
【拓展延伸】在地图上,将气温相等的各点连接而成的线叫等温线,根据等温线可以:
判断南北半球:等温线数值由上向下增大的北半球,反之为南半球。
判断影响气温的因素:等温线与纬线平行,主要受纬度因素影响;等温线与海岸线平行,主要受海陆因素影响;等温线与山脉平行,主要受地形因素影响。等温线经过山脉处,气温偏低,等温线向低纬弯曲;夏季大陆升温快,气温偏高,等温线向高纬弯曲。在海洋中,暖流流经的地方,等温线向高纬弯曲;寒流流经的地区,等温线向低纬弯曲。
判断温差的大小:同一幅图中,等温线密集的地方温差较大,反之则较小。
判断海陆分布和季节:在同纬度地区,由于海陆热力性质的差异,使得冬季陆地气温低于海洋,等温线在大陆上向低纬凸出,在海洋上向高纬凸出;夏季相反。
(3) 大气运动
原因:由于地球是个球体,太阳发出的又是平行光线,因此太阳辐射带给全球各地的辐射能是有差异的,这种热量的差异是造成大气运动的根本原因。

形成过程:如右图所示,受太阳辐射差异的影响,A地受热,B地相对冷却,于是A处空气上升(箭头),B处空气下沉(箭头),这种大气垂直运动的结果导致近地面A处的气压偏低、B处的气压偏高,而高空情况刚好相反。于是,在同一个高度平面上,空气由气压高的地区流向气压低的地区(箭头③④),这就形成了热力环流。
【易错警示】我们平时所说的气压高低是指同一个平面相比较而言的。在垂直方向上,气压总是随着高度的增加而递减。如该图中A处的近地面是低压,但其气压值仍高于高空的高压。图中各地,B上空的气压值最低。
(4) 大气的水平运动——风:近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的作用,风向斜交于等压线。高空的摩擦力可忽略,风向平行于等压线。
【技巧点拨】根据等压线判断近地面一个地点的风向时,可以先过该地点作垂直于等压线且由高压指向低压的箭头,表示水平气压梯度力。然后再使该箭头向右(北半球)或向左(南半球)偏30°60°,偏转后的箭头即代表当地的风向。
4. 全球气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响
(1) 气压带和风带


(2) 由于太阳直射点在地球表面的移动,导致了气压带、风带的位置移动。一般而言,北半球夏季时,气压带、风带的位置偏北;北半球冬季时,气压带、风带的位置偏南。
(3) 与气压带、风带季节移动有关的气候类型
 




【技巧点拨】锋面常会和气旋伴生在一起,形成锋面气旋。在判断锋面气旋中冷暖锋性质时,可根据该半球气旋的旋转方向以及气旋中不同部位纬度的高低进行判读。事实上,不管在南半球还是北半球,锋面气旋中东部的都是暖锋,西部的都是冷锋。
6. 水循环的过程和主要环节,水循环的地理意义
(1) 水循环根据其发生的领域可分为海陆间循环、陆地内循环、海上内循环三种。
海陆间循环有蒸发、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流等环节,三大循环都有蒸发和降水这两个环节。人类主要是通过影响地表径流这一环节来影响水循环。
【拓展延伸】河流水的最主要补给来源是大气降水,如我国东部地区的河流,河流的流量与降水量的变化基本一致,汛期与雨季一致。内流区的河流一般以冰雪融水补给为主,如我国西北地区,河流的流量与气温的变化密切相关,汛期出现在夏季。河流水与地下水、湖泊水之间还有互补关系,即河流水位高于地下水、湖泊水位时,则河流水补给地下水、湖泊水;反之,则反向补给。
(2) 意义:使各种水体不断更新,从而维持全球水的动态平衡。促进了地理环境四大圈层(大气圈、水圈、生物圈、岩石圈)中的物质迁移和能量流动。影响全球的气候和生态,不断塑造着地表形态。
【答题模板】河流流量过程线图解题思路
横坐标时间变化分析水文特征:河流径流量季节变化、汛期、冰期、断流等情况。
纵坐标数值特征分析径流量特征:数值高低(峰值、谷值)、径流量变化幅度、极值出现时间。
思路分析:结合地理位置与海陆位置,分析气候特征,确定径流量是随降水量的变化而变化,还是随气温的变化而变化。
7. 世界洋流分布规律,洋流对地理环境的影响
(1) 世界洋流的分布规律:北半球大致呈“8”字形,南半球大致呈“0”字形。

在中低纬度海区,北半球洋流呈顺时针方向流动,南半球洋流呈逆时针方向流动,大陆西岸为寒流,大陆东岸为暖流。
结合世界地图,可记住各洋流的名称,如南太平流呈“0”字形的洋流分别是南赤道暖流、东澳大利亚暖流、西风漂流、秘鲁寒流。
【技巧点拨】世界洋流的命名是有规律可循的,几乎每支洋流的名称都由两部分组成,前半部分表明了该洋流所处的位置,后半部分表明了该洋流的性质,同时也大体表明了洋流的流向(寒流一般向低纬流,即北半球向南流、南半球向北流,暖流反之),如西澳大利亚寒流是位于澳大利亚西部沿海、自南向北流的一支寒流。
(2) 北印度洋海区:北印度洋海区属于热带季风气候,夏半年,当地受西南季风的影响,西南风推动着海水自西向东运动,最终形成顺时针方向的大洋环流。到了冬季,当地盛行东北风,东北风推动着海水自东向西运动,最终形成逆时针方向的大洋环流。该海区是世界上唯一的一处季风洋流的分布区,从成因上看,它属于风海流。
【规律总结】北印度洋的洋流流向有明显的季节变化,复习时要整合教材中有关季节变化的知识点,如地球在公转轨道上的位置、正午太阳高度的大小、昼夜的长短、气温和降水的变化、季风的风向、气候特征、河流的水文状况、农作物的播种和收获等。
(3) 洋流对地理环境的影响
对气候的影响:寒流对沿岸气候起降温减湿的作用,如副热带大陆西岸的沙漠气候的形成。暖流对沿岸气候起增温增湿的作用,如欧洲西部温带海洋性气候的形成。
【技巧点拨】在反映洋流与水温关系的等值线图中,可简单地认为:等温线弯曲的方向即洋流的流向。
对海洋生物分布的影响:寒暖流交汇或冷海水上泛的地方多渔场。如世界四大渔场及其相关洋流,如下表。