自然地理學(xué)第一章教學(xué)課件
自然地理學(xué)第一章教學(xué)課件
[學(xué)習(xí)目的]
要求掌握自然地理學(xué)的研究對(duì)象，正確理解其內(nèi)涵；了解自然地理學(xué)的研究領(lǐng)域、研究方法和研究意義；正確認(rèn)識(shí)自然地理學(xué)與相鄰學(xué)科的關(guān)系。
[主要內(nèi)容]
什么是自然地理學(xué)
自然地理學(xué)的特點(diǎn)
研究對(duì)象、內(nèi)容、方法
自然地理學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)
自然地理學(xué)在社會(huì)中的作用
一 、什么是自然地理學(xué)(Physical Geography)？
自然地理學(xué)是地理學(xué)分支之一。研究自然環(huán)境或其組成部分的科學(xué)。按研究的特點(diǎn)，自然地理學(xué)可分為綜合性和部門(mén)性的兩組分支科學(xué)。綜合性的分支科學(xué)有綜合自然地理學(xué)、區(qū)域自然地理學(xué)、古地理學(xué)等。部門(mén)性的分支科學(xué)有地貌學(xué)、氣候?qū)W、水文地理學(xué)、生物地理學(xué)、冰川學(xué)等。狹義的自然地理學(xué)僅指綜合自然地理學(xué)，部門(mén)自然地理學(xué)已逐步發(fā)展成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。狹義的自然地理學(xué)僅指綜合自然地理學(xué)。
二、自然地理學(xué)的特點(diǎn)
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由于地球系統(tǒng)過(guò)程具有明顯的全球性特征，因此許多自然現(xiàn)象和過(guò)程都不受?chē)?guó)界的限制。20世紀(jì)60年代板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的出現(xiàn)，首先在固體地球研究中建立了全球觀概念。80年代以來(lái)大氣科學(xué)和海洋科學(xué)的發(fā)展，也已經(jīng)走向全球化，著名的厄爾尼諾-拉尼娜現(xiàn)象引起的氣候?yàn)?zāi)害影響遍及全球3/4范圍，就是一個(gè)實(shí)例。
自然地理學(xué)的全球性特點(diǎn)決定了人們必須采用全球范圍調(diào)查研究和觀察測(cè)試方法。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)地球的研究范圍，已經(jīng)能從隧道掃描顯微鏡和離子探針的原子尺度到全球地震臺(tái)網(wǎng)的和軌道衛(wèi)星所提供的數(shù)據(jù)得出的全球圖像。從地表的地學(xué)實(shí)地調(diào)查和標(biāo)本采集，飛機(jī)和衛(wèi)星對(duì)地面的遙感監(jiān)測(cè)，大陸和海洋的超深鉆探，天然和人工地震對(duì)地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)的探測(cè)等，為自然地理學(xué)的全球觀研究提供了基礎(chǔ)資料。與此相適應(yīng)，80年代起一系列大型國(guó)際地球科學(xué)合作研究計(jì)劃的推出，如國(guó)際巖石圈計(jì)劃（ILP）、深海鉆探計(jì)劃（DSDP）/大洋鉆探計(jì)劃（ODP）、世界氣候計(jì)劃（WCP）、國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）等，
已形成了對(duì)地球的全球立體研究網(wǎng)絡(luò)。
（二）多尺度性
另一個(gè)特點(diǎn)是地球系統(tǒng)內(nèi)各種地學(xué)過(guò)程發(fā)生的時(shí)間尺度和空間尺度具有極大的差別。以往對(duì)不少地學(xué)問(wèn)題爭(zhēng)論不休，特別是環(huán)境預(yù)測(cè)問(wèn)題上出現(xiàn)互相矛盾、脫離實(shí)際的情況，癥結(jié)之一就是不在一個(gè)時(shí)空尺度下討論問(wèn)題所致。舉氣候變遷的例子。
地球系統(tǒng)過(guò)程的主要時(shí)間尺度大體可以劃分以下5個(gè)層次：
幾十億年至幾百萬(wàn)年尺度 地球和生命的起源、生物滅絕、板塊構(gòu)造、造山作用、等重大事件，是傳統(tǒng)地學(xué)的研究領(lǐng)域。
幾十萬(wàn)年至幾千年尺度 冰期、間冰期的交替，土壤的發(fā)育，生物種類(lèi)的分布，地球公轉(zhuǎn)的`周期變化。
幾百年至幾十年尺度 該尺度的全球變化有氣候、大氣化學(xué)成分的變化，地表干燥度或酸度的變化，陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)的變化，土壤侵蝕、水系變遷，以及人類(lèi)對(duì)大氣圈、水圈、生物圈的干擾，則是地球系統(tǒng)科學(xué)的主要研究對(duì)象。人口問(wèn)題、資源問(wèn)題、能源問(wèn)題、可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題等全球性社會(huì)問(wèn)題也都要在這個(gè)層次上解決。這一層次上的全球研究是對(duì)人類(lèi)智慧的挑戰(zhàn)，既是科學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)，也是21世紀(jì)解決人類(lèi)重大問(wèn)題的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。
幾個(gè)季度至幾天尺度 天氣現(xiàn)象、洋流中的旋渦、極地海冰的季節(jié)消長(zhǎng)，地面徑流、風(fēng)化、植物生長(zhǎng)的年循環(huán)，地球自轉(zhuǎn)的地理效應(yīng)，生物地球化學(xué)過(guò)程，火山、地震活動(dòng)等。
幾小時(shí)至幾秒尺度 湍流熱交換、大氣對(duì)流等。
幾年至幾小時(shí)時(shí)間尺度的變化，屬于大氣、海洋和生物科學(xué)的研究范疇。
地球科學(xué)的這種特殊時(shí)空尺度使得人們無(wú)法直接測(cè)量地球中心的溫度，也無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室再造地球系統(tǒng)的真實(shí)過(guò)程。因此，通過(guò)長(zhǎng)期地學(xué)研究實(shí)踐總結(jié)的類(lèi)比方法具有重要意義。19世紀(jì)英國(guó)地質(zhì)學(xué)家萊伊爾（C.Lell）提出的“現(xiàn)在是過(guò)去的鑰匙”名言，后來(lái)被稱(chēng)為“將今論古”的現(xiàn)實(shí)主義原則和方法，啟示人們可以根據(jù)現(xiàn)今地表發(fā)生的各種地學(xué)過(guò)程及其物質(zhì)記錄，研究地質(zhì)歷史時(shí)期的古環(huán)境變化。由此類(lèi)推，人們也可以運(yùn)用“將古論今”的方法，根據(jù)地質(zhì)和人類(lèi)歷史中發(fā)生過(guò)的地球環(huán)境和巖石圈演變過(guò)程來(lái)預(yù)測(cè)地球的未來(lái)趨勢(shì)。類(lèi)比方法普遍應(yīng)用到天氣預(yù)報(bào)、災(zāi)害預(yù)測(cè)等研究領(lǐng)域。例如，根據(jù)自然災(zāi)害與天文現(xiàn)象周期的對(duì)應(yīng)關(guān)系開(kāi)展預(yù)報(bào)，日益引起人們重視。
（三）綜合性
�。ㄋ模﹨^(qū)域性
三 自然地理學(xué)的研究對(duì)象、內(nèi)容、和方法
1 研究對(duì)象
自然地理學(xué)的研究對(duì)象是自然地理環(huán)境，包括只受到人類(lèi)間接或輕微影響，而原有自然面貌未發(fā)生明顯變化的天然環(huán)境，和長(zhǎng)期受到人類(lèi)直接影響而使原有自然面貌發(fā)生重大變化的人為環(huán)境。
巖石圈-大氣圈-水圈，及土壤圈、生物圈、地貌
2 研究?jī)?nèi)容
自然地理學(xué)的研究對(duì)象構(gòu)成其研究?jī)?nèi)容，作為一門(mén)綜合學(xué)科，要特別強(qiáng)調(diào)其研究?jī)?nèi)容應(yīng)包括研究各個(gè)圈層的相互作用及其關(guān)系和作用效應(yīng)。
3 研究方法：
現(xiàn)象記錄（描述）→ 統(tǒng)計(jì)過(guò)去（分析）→ 預(yù)測(cè)未來(lái)（判斷）
現(xiàn)象記錄：自然地理研究提供基本素材；
統(tǒng)計(jì)過(guò)去：如對(duì)渤海赤潮事件的統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)測(cè)渤�？赡艹蔀槭澜缟系谝粋�(gè)“死海”；
如日本地震學(xué)家對(duì)東京1885年以來(lái)發(fā)生的大地震進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)言，東京
地區(qū)未來(lái)50年內(nèi)發(fā)生大地震的概率為90%。
三 自然地理學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)
1 綜合化趨勢(shì)
地學(xué)、氣候?qū)W、水文學(xué)、土壤學(xué)、生物學(xué)、地貌學(xué)相互綜合滲透，人類(lèi)生存發(fā)展的環(huán)境。
2 新技術(shù)手段的運(yùn)用
計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、激光技術(shù)、同位素技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等 玻璃地球(the glass earth)
數(shù)字地球(the digital earth)
3 由定性向定量發(fā)展：
高精度定位監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)摸擬、3S技術(shù)；
4 廣泛應(yīng)用：
國(guó)土整治、環(huán)境工程、城市規(guī)劃、防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)優(yōu)化、優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)、食品安全；
5 加強(qiáng)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境影響的研究：
沙塵暴、沙漠化、石漠化、土地退化、水土流失等；
6 全球性合作研究
四 自然地理學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的作用
三峽工程
青藏鐵路
五思考題
1 談?wù)勀闼斫獾淖匀坏乩韺W(xué)。
2 論述自然地理學(xué)的研究意義及其與你所學(xué)專(zhuān)業(yè)的關(guān)系，請(qǐng)舉例說(shuō)明。
3 簡(jiǎn)述全球氣候變暖的環(huán)境效應(yīng)及其與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系？
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