自然地理学第一章教学课件

　　[学习目的]

　　要求掌握自然地理学的研究对象，正确理解其内涵；了解自然地理学的研究领域、研究方法和研究意义；正确认识自然地理学与相邻学科的关系。

　　[主要内容]

　　什么是自然地理学

　　自然地理学的特点

　　研究对象、内容、方法

　　自然地理学的发展趋势

　　自然地理学在社会中的作用

　　一 、什么是自然地理学(Physical Geography)？

　　自然地理学是地理学分支之一。研究自然环境或其组成部分的科学。按研究的特点，自然地理学可分为综合性和部门性的两组分支科学。综合性的分支科学有综合自然地理学、区域自然地理学、古地理学等。部门性的分支科学有地貌学、气候学、水文地理学、生物地理学、冰川学等。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学，部门自然地理学已逐步发展成为一门独立的学科。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学。

　　二、自然地理学的特点

　　（一）全球性

　　由于地球系统过程具有明显的全球性特征，因此许多自然现象和过程都不受国界的限制。20世纪60年代板块构造学说的出现，首先在固体地球研究中建立了全球观概念。80年代以来大气科学和海洋科学的发展，也已经走向全球化，著名的厄尔尼诺-拉尼娜现象引起的气候灾害影响遍及全球3/4范围，就是一个实例。

　　自然地理学的全球性特点决定了人们必须采用全球范围调查研究和观察测试方法。随着科学技术的进步，人们对地球的研究范围，已经能从隧道扫描显微镜和离子探针的原子尺度到全球地震台网的和轨道卫星所提供的数据得出的全球图像。从地表的地学实地调查和标本采集，飞机和卫星对地面的遥感监测，大陆和海洋的超深钻探，天然和人工地震对地球内部圈层结构的探测等，为自然地理学的全球观研究提供了基础资料。与此相适应，80年代起一系列大型国际地球科学合作研究计划的推出，如国际岩石圈计划（ILP）、深海钻探计划（DSDP）/大洋钻探计划（ODP）、世界气候计划（WCP）、国际地圈生物圈计划（IGBP）等，

　　已形成了对地球的全球立体研究网络。

　　（二）多尺度性

　　另一个特点是地球系统内各种地学过程发生的时间尺度和空间尺度具有极大的差别。以往对不少地学问题争论不休，特别是环境预测问题上出现互相矛盾、脱离实际的情况，症结之一就是不在一个时空尺度下讨论问题所致。举气候变迁的例子。

　　地球系统过程的主要时间尺度大体可以划分以下5个层次：

　　几十亿年至几百万年尺度 地球和生命的起源、生物灭绝、板块构造、造山作用、等重大事件，是传统地学的研究领域。

　　几十万年至几千年尺度 冰期、间冰期的交替，土壤的发育，生物种类的分布，地球公转的周期变化。

　　几百年至几十年尺度 该尺度的全球变化有气候、大气化学成分的变化，地表干燥度或酸度的变化，陆地和海洋生态系统的变化，土壤侵蚀、水系变迁，以及人类对大气圈、水圈、生物圈的干扰，则是地球系统科学的主要研究对象。人口问题、资源问题、能源问题、可持续发展问题等全球性社会问题也都要在这个层次上解决。这一层次上的全球研究是对人类智慧的挑战，既是科学发展的热点，也是21世纪解决人类重大问题的认识基础。

　　几个季度至几天尺度 天气现象、洋流中的旋涡、极地海冰的季节消长，地面径流、风化、植物生长的年循环，地球自转的地理效应，生物地球化学过程，火山、地震活动等。

　　几小时至几秒尺度 湍流热交换、大气对流等。

　　几年至几小时时间尺度的变化，属于大气、海洋和生物科学的研究范畴。

　　地球科学的这种特殊时空尺度使得人们无法直接测量地球中心的温度，也无法在实验室再造地球系统的真实过程。因此，通过长期地学研究实践的类比方法具有重要意义。19世纪英国地质学家莱伊尔（C.Lell）提出的“现在是过去的钥匙”名言，后来被称为“将今论古”的现实主义原则和方法，启示人们可以根据现今地表发生的各种地学过程及其物质记录，研究地质历史时期的古环境变化。由此类推，人们也可以运用“将古论今”的方法，根据地质和人类历史中发生过的地球环境和岩石圈演变过程来预测地球的未来趋势。类比方法普遍应用到天气预报、灾害预测等研究领域。例如，根据自然灾害与天文现象周期的对应关系开展预报，日益引起人们重视。

　　（三）综合性

　　（四）区域性

　　三 自然地理学的研究对象、内容、和方法

　　1 研究对象

　　自然地理学的研究对象是自然地理环境，包括只受到人类间接或轻微影响，而原有自然面貌未发生明显变化的天然环境，和长期受到人类直接影响而使原有自然面貌发生重大变化的人为环境。

　　岩石圈-大气圈-水圈，及土壤圈、生物圈、地貌

　　2 研究内容

　　自然地理学的研究对象构成其研究内容，作为一门综合学科，要特别强调其研究内容应包括研究各个圈层的相互作用及其关系和作用效应。

　　3 研究方法：

　　现象记录（描述）→ 统计过去（分析）→ 预测未来（判断）

　　现象记录：自然地理研究提供基本素材；

　　统计过去：如对渤海赤潮事件的统计分析，预测渤海可能成为世界上第一个“死海”；

　　如日本地震学家对东京1885年以来发生的大地震进行统计分析，预言，东京

　　地区未来50年内发生大地震的概率为90%。

　　三 自然地理学的发展趋势

　　1 综合化趋势

　　地学、气候学、水文学、土壤学、生物学、地貌学相互综合渗透，人类生存发展的环境。

　　2 新技术手段的运用

　　计算机技术、遥感技术、激光技术、同位素技术、信息系统技术、数字化技术等 玻璃地球(the glass earth)

　　数字地球(the digital earth)

　　3 由定性向定量发展：

　　高精度定位监测、动态摸拟、3S技术；

　　4 广泛应用：

　　国土整治、环境工程、城市规划、防灾减灾、生态优化、优质农业、食品安全；

　　5 加强人类活动对自然环境影响的研究：

　　沙尘暴、沙漠化、石漠化、土地退化、水土流失等；

　　6 全球性合作研究

　　四 自然地理学在社会发展中的作用

　　三峡工程

　　青藏铁路

　　五思考题

　　1 谈谈你所理解的自然地理学。

　　2 论述自然地理学的研究意义及其与你所学专业的关系，请举例说明。

　　3 简述全球气候变暖的环境效应及其与人类活动的关系？