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流域自然地理学论文:论地表四大圈层相互作用(2)

2013-05-08 18:11
导读:3. 圈层相互作用的例证 3.1 圈层相互作用与自然灾难(两两关系) (1)大气圈与水圈的相互作用——风暴潮。风暴潮是指由于强烈的大气扰动引起的海平面异

  3.圈层相互作用的例证

  
3.1圈层相互作用与自然灾难(两两关系)

  
(1)大气圈与水圈的相互作用——风暴潮。风暴潮是指由于强烈的大气扰动引起的海平面异常升高,使海水漫溢上陆的现象。风暴潮是风暴与潮水结合的产物,是大气圈与水圈相互作用的结果。当风暴经过沿海地区时,正值大潮***,风暴与潮水叠加导致异常***位时,就可能形成特大的风暴潮,造成严重的风暴潮灾难。风暴潮的影响大小或者风暴潮灾难的严重程度,除了与风暴强度、潮位状况有关外,还与沿海地区的地形条件有关。不管如何,风暴潮产生于大气圈与水圈的界面上,是大气圈与水圈相互作用的产物。

  (2)大气圈与岩石圈的相互作用——沙尘暴。所谓沙尘暴,就是大风扬起的地面尘埃使空气浑浊,水平能见度小于1000m 的恶劣天气现象。假如水平能见度小于10m,则称为黑风暴。首先,沙尘暴的形成需要地面干燥,并且地面上要有比较丰富的碎屑物质,即岩石圈表面要比较破碎或分布有较多的疏松沉积物。沙尘暴多形成于干旱、半干旱地区,中亚、北美、中非和澳大利亚是世界上四大沙尘暴区。在我国主要发生在西北干旱、半干旱地区。其次,沙尘暴的形成还必须具备特定的大气环流条件。只有当大气系统处于不稳定状态,尤其是当狂风或风暴来临的时候,才有可能形成沙尘暴。我国西北地区的沙尘暴多发生在春季,就是由于在春季大气系统处在调整时期,大气系统不稳定,并且经过一个较长的干燥时期,地面比较干燥的缘故。由此可见,沙尘暴是在特定的大气状态下,风暴作用于特定的岩石圈表面而形成的,是大气圈与岩石圈相互作用的产物。

  (3)岩石圈与水圈的相互作用——滑坡,崩岸,泥石流,海啸。 (科教作文网http://zw.ΝsΕac.cOM编辑)

  滑坡是指斜坡上的土体或岩体沿一定的滑动面整体下滑的现象。滑坡形成的必要条件是: 岩体存在一定产状的软弱面或破裂面,岩体具有一定的临空面。滑坡的诱发因素是: 地震、火山爆发、水的浸泡和润滑作用、水动力或人为对坡脚稳定性的破坏。抛开人类活动的影响,自然状态下发生的滑坡,主要是岩石圈与水圈相互作用的结果。岩石(包括碎屑堆积物)的组成、性质、结构、构造,决定了岩体是否存在一定产状的软弱面或破裂面,岩石圈的变动(地震、火山爆发和地壳运动)不仅是滑坡发生的诱发因素,而且与水动力对沟谷的腐蚀作用一起,决定了岩体是否有临空面、岩体是否稳定。地面水或地下水对岩体的浸泡和对软弱面的润滑,是滑坡发生的诱发因素。可以说,岩石圈与水圈相互作用产生了滑坡。

  崩岸是指河岸、湖岸、海岸的崩塌。崩岸的发生,一是与组成河岸、湖岸、海岸的岩石或碎屑物的性质、结构、构造有关,破碎的、结构疏松的岩石或碎屑物轻易发生崩岸; 二是与水动力对河岸、湖岸、海岸的腐蚀有关,水动力对河岸、湖岸、海岸的腐蚀越强,越轻易发生崩岸。因此崩岸多发生在河流凹岸,湖流靠近的湖岸或迎波岸(波浪正面冲击的湖岸),潮流或潮沟逼近的海岸或波浪正面冲击的海岸。可见,崩岸也是岩石圈与水圈共同作用的产物。

  泥石流是含有大量泥沙、石块等固体物质的洪流。它暴发忽然,历时短暂,来势凶猛,具有强大的破坏力。泥石流的发育必须具备三个条件: 流域内具备丰富的、破碎的、易于搬运的固体物质; 具备丰富的并且能够在一定时间内集中在一起的水; 比降比较大的沟谷。要满足第一个条件,要求岩体破碎、易于风化,这是由岩石圈的结构与性质决定的。假如某一地区构造复杂、断层交错,岩石往往比较破碎。要满足第二个条件,要么在一定时间内有足够的降水,要么在一定时间内要足够的冰川融水、上游河水、地下水或其它来源的水的积累,这是由水圈的性质及其变化决定的。第三个条件是由岩石圈与水圈共同决定的。构造断裂、岩石性质与岩石圈的变动(构造活动)在一定程度上控制了沟谷的发育与沟谷的比降,水流对谷地的腐蚀也在一定程度上影响了谷地的性质。尽管重力作用过程也对谷地的发育与特征产生了一定的影响,但重力作用的强弱同样受岩性、构造及其构造活动的控制,也受水的影响。假如岩石破碎、构造活动强烈、并有水的参与,重力作用就会明显加强。泥石流的发生还与其它圈层的变化有一定的关系,如植被发育好坏(生物圈)、降水的性质(大气圈与水圈的相互作用)等。但是从以上分析可以看出,泥石流的发生,是一定的条件下岩石圈与水圈相互作用的结果。

  某些突发事件引起的短时内海平面的大幅度升降,称为海啸。大部分海啸是由于海底地震引起的,地震波传到海底,由于海底的剧烈波动或震动,引起海水的剧烈波动,从而发生海啸。岩石圈的破裂造成地震,地震导致了海平面大幅度的升降波动——海啸。可以说,海啸是岩石圈的突变导致水圈的突变而形成的。海啸发生于并作用于岩石圈与水圈的界面四周——海底与海岸。海啸影响的大小,更是取决于两个圈层之间的相互作用。岩石圈的变动越剧猎冬产生的地震越强,引发的海啸尤溪人规模越大。海啸规模越大,对岩石圈的改造(对海底与沿海地区的腐蚀、堆积)也越强烈。

  3.2圈层相互作用与地貌塑造(三三关系,四圈关系)

  
从圈层相互作用的角度来说,河流地貌、海岸地貌是水作用于岩石而产生的地貌,是水圈与岩石圈相互作用的结果;风沙地貌是干燥天气条件下风作用于岩石圈表面而产生的地貌,是大气圈与岩石圈相互作用的产物;冰川地貌、冰缘地貌是特定天气条件下,固态和液态水对岩石表面进行作用而形成的地貌,是大气圈、水圈、岩石圈相互作用的结果。

  黄土地貌是水、重力等作用于特殊的岩石——黄土而形成的地貌,而黄土一般都是干燥天气条件下风作用于岩石表面而形成的,因此黄土地貌也可以以为是大气圈、水圈、岩石圈相互作用的产物。

  喀斯特地貌是在一定的大气、天气和生物条件下,水对岩石溶蚀、淀积、腐蚀、沉积的结果,在一定程度上反映了水、大气、生物、岩石的相互作用,是水圈、大气圈、岩石圈、生物圈相互作用的产物。喀斯特作用的发生必须具备四个基本条件:岩石的可溶性;岩石的透水性;水的溶蚀力;水的活动性。岩石的可溶性、透水性是由岩石圈的结构与变动(构造运动)决定的;水的活动性取决于天气条件、地形坡度以及岩石的空隙类型与连通性;水的溶蚀力不仅取决于水的性质,而且还受大气CO2 含量、生物产生的有机酸多少的影响与控制。喀斯特作用、喀斯特地貌的空间分布,同样受岩石圈结构、水的分布以及天气与生物的空间分异的影响。因此,喀斯特作用是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的一个很好的例证。 (科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布)

  3.3圈层相互作用与中国三大自然区的形成(四圈关系)

  
中国的自然区划,有相对比较一致的意见是将中国划分出三个大区: 东部季风区、西北干旱区和青躲高原区(高冷区)。这三个大区在成因上是有联系的。由于青躲高原的隆升,导致和加强了东亚季风,形成了水热同季的中国东部季风区,青躲地区变成海拔高度大、天气严冷的环境,中国西北地区盛行下沉气流,天气干燥,并且由于高原的阻挡作用,来自印度洋的水汽难以到达西北内陆地区,从而形成了西北干旱区。总之,由于青躲高原的隆升,改变了区域大气环流的格式,影响到水汽的走向,从而影响植被的分布,形成我国的三大自然区,是岩石圈→大气圈→水圈→生物圈的过程。

  3.4圈层相互作用与土壤形成 (四圈关系)

  
土壤发生在岩石圈、大气圈、水圈、生物圈的界面上,是岩石圈、大气圈、水圈、生物圈相互作用的产物。土壤的发育,离不开生物与岩石的相互作用,也离不开大气与水的参与。实际上,土壤是在一定的水气条件下生物与岩石相互作用,经过一系列物理、化学和生物化学过程形成的。美国土壤学家Jenny,考虑到其它因素的影响以及不同土壤形成过程中的主导因素不同,提出了一个函数关系式:S= f(Cl,O,R,P,T,......)

  式中,S为土壤,Cl为天气,O 为生物,R 为地形,P为母质,T为时间,省略号为尚未确定的其它因素。从上述函数式可以看出,土壤是多要素共同作用的结果。尽管在不同的地区可能起主导作用的因素不同,但回结起来土壤是岩石圈、大气圈、水圈、生物圈相互作用的产物。

  同时,土壤也不断的与其他圈层进行着相互作用。土壤为动植物提供营养物质和水分,我们吃的食品,使用的纸张,建筑,衣物都依靠于土壤(土壤→生物圈)。土壤能过滤和净化水体,能改变水体的化学性质并影响雨后地下水的补充量和空气的水汽量(土壤→水圈)。土壤能存储和传输热能,影响大气的温度,并控制土壤中动植物的活动(土壤→大气圈→生物圈)。

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   小结

  
通过以上分析,地球表层的四大圈层并没有明显界限,它们是相互渗透,相互影响的,地球表面上任何事件的发生都可能是两个或多个圈层相互作用的结果。例如,天气干燥,轻易引起森林火灾(即大气圈→生物圈),森林火灾能破坏植被,植被减少使得土壤腐蚀加剧(生物圈→岩石圈),而水土流失的加剧,使得河水流沙量增多(岩石圈→水圈),河流中泥沙含量的增多,则会影响到河流中的动植物(水圈→生物圈)。可见,一个事件或现象,只要是跟地理圈层有关,就有可能是多个圈层间相互作用相互影响的结果。因此,分析事件发生背后的多方面原因和可能造成的一系列的链式反应,把圈层的相互作用考虑进来,把地球表层四大圈层当一个完整的系统来研究,该是面对地表题目时一个应有的熟悉。

   参考文献

  
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