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結構 (大氣 (氣壓 (地表 (空氣柱長, 氣壓大, 空氣密度大, 氣壓遞減率較大), 高空 (空氣柱短, 氣壓小, 空氣密度小, 氣壓遞減律較小)…
結構
大氣
能量收支
太陽輻射
短波輻射
可見光為主
只有一半被地表吸收
地表輻射
長波輻射
紅外線為主
大部分被溫室氣體吸收
分層
依電離程度
電離層
氣體分子吸收波長極短的太陽輻射
呈現電離現象
60km以上
幫助無線電傳遞
中性層
60km以下
大多數原子、分子呈電中性
依氣體混合狀態
均勻層
高於85km
氣體分子受重力影響
不均勻層
低於85km
大氣組成成分一定
依溫度變化
中氣層
50~85km
熱源:平流層的熱量
高度越高,氣溫越低
有最低溫(-90度c)在中氣層頂
平流層
高度越高,氣溫越高
大氣水平流動
熱源:臭氧層吸收紫外線
臭氧層位於20~30km
16~50km
增溫層
85km以上
熱源:太陽輻射
氣溫越高,溫度越高
空氣分子溫度極高
有極光
對流層
高度越高,溫度越低
氣溫遞減率
乾空氣:10度c/km
濕空氣:6.5度c/km
熱源:地表輻射
對流旺盛
厚度約8~16km
夏季>冬季
赤道>高緯地區
有天氣現象
氣壓
單位面積上的空氣柱重量
1大氣壓(atm)
=76cm水銀柱
=1013.25百怕(hpa)
=1033.2276公克重/平方公分
地表
空氣柱長
氣壓大
空氣密度大
氣壓遞減率較大
高空
空氣柱短
氣壓小
空氣密度小
氣壓遞減律較小
海洋
影響表層水溫的變因
大洋環流
暖流經過,溫度較高
涼流經過,溫度較低
湧升流
溫度較低
日照
緯度越低,海溫越高
分層結構
依溫度變化
斜溫層
陽光無法到達
200~800m
深水層
水深1000m以下,溫度低於5度c
水深5000m以下,約只有1度c
水溫穩定
800m以下
混合層
波浪、海流攪和,使溫度相似
中緯度隨季節有明顯差異
吸收太陽輻射而增溫
<200m
低緯變化量>高緯變化量
依鹽度變化
斜鹽層
200~800m
缺乏蒸發作用
深水層
2000~3000m處,鹽度局部略增
800m以下
混合層
中低緯表面海水鹽度高
高緯表面海水鹽度低
夏季:融冰使鹽度降低
冬季:結冰使鹽度升高
鹽度均勻
<200m
中低緯變化量>高緯變化量
溫鹽環流
在中緯度地區極慢速上升
需時1000年以上
極區冬季低溫高鹽海水沉降到2000~3000m
鹽度
恆定
移入
河川、火山、大氣供給
移出
生物吸收形成骨骼外殼
化學沉澱
測量
千分比
以硝酸銀滴定得氯離子濃度
PSU
用溫鹽深儀測得導電度
海水中各主要離子比例固定
占重量3.5%
陽離子
來自岩石風化
陰離子
來自火山噴發物質
表層鹽度分布
影響鹽度的變因
上升:海水蒸發、結冰
下降:降水、融冰、河水注入
各地比較
赤道
鹽度偏低
多雨
降水量>蒸發量
副熱帶
副熱帶高壓
降水量<蒸發量
鹽度偏高
極區
大量融冰
鹽度最低
地中海
半封閉海域
鹽度偏高
降水量<蒸發量
大洋邊緣
河流注入淡水
鹽度偏低
固體地球
內部結構
整體分層
地函
成分:橄欖石
軟流圈(低速帶):80~220km岩石部分熔融,具可塑性
分成上、下部地函
岩石圈:軟流圈的上部地函與地殼
古氏不連續面(2900km)
莫氏不連續面
地核
雷嫚不連續面(5150km)
內核
成分:固態鐵鎳
出現由p波轉型成的s波
外核
s波消失
形成地球磁場
成分:液態鐵鎳
地殼
成分
大陸地殼(花崗岩,約35km)
海洋地殼(玄武岩,約5~10km)
密度:大陸地殼<海洋地殼
組成物質
元素
矽
氧
矽酸鹽類礦物占地殼96%以上
岩石
沉積岩
地表覆蓋最廣的岩石
成層狀,有機會找到化石
依成岩作用分類
化學性
溶於水中的礦物質沉澱
生物性
生物遺骸所構成的化石
碎屑性
鬆散的沉積物經過壓密、膠結所形成
礫岩(2mm以上)<砂岩(2~1/16mm)<粉砂岩(1/16~1/256mm)<泥岩(1/256以下)
沉積構造
層理
未經變動為水平狀
粒級層
可判斷岩層倒轉
小在上,大在下
交錯層
可判斷岩層倒轉
大夾角在上,小夾角在下
可指示水流方向
波痕
可判斷岩層倒轉
U型,尖端向上
泥裂
可判斷岩層倒轉
裂隙尖端朝下
生痕
生物在沉積物的印痕
變質岩
經高溫、高壓作用
造山帶常見,常伴有皺褶
分類
葉理狀
變質岩
頁岩→片岩
頁岩、花崗岩、片岩→片麻岩
頁岩→板岩
變質度低到高:板岩<片岩<片麻岩
非葉理狀
變質岩
玄武岩→角閃石
石灰岩→大理岩
石英砂岩→石英岩
橄欖岩→蛇紋岩
變質度低到高:角閃石<大理岩<石英岩<蛇紋岩
片狀礦物會平行排成葉理,可知受力方向
火成岩
火山岩
岩漿噴發至地表
冷卻速度快
種類
中性:安山岩
基性:玄武岩
酸:流紋岩
結晶顆粒小
深層岩
種類
中性:閃長岩
基性:輝長岩
酸:花崗岩
超基性:橄欖岩
岩漿在深處冷卻
冷卻速度慢
結晶顆粒大
地殼含量最豐富的岩類
部份具有氣孔
容易呈鑲嵌狀
物理化學特性
密度小到大
流紋岩<安山岩<玄武岩
花崗岩<閃長岩<輝長岩<橄欖岩
鐵鎂含量少到多
流紋岩<安山岩<玄武岩
花崗岩<閃長岩<輝長岩<橄欖岩
岩漿黏滯度高到低
流紋岩>安山岩>玄武岩
花崗岩>閃長岩>輝長岩>橄欖岩
顏色淺到深
花崗岩<閃長岩<輝長岩<橄欖岩
流紋岩<安山岩<玄武岩
火山噴發爆炸式到寧靜式
流紋岩>安山岩>玄武岩
花崗岩>閃長岩>輝長岩>橄欖岩
二氧化矽含量多到少
流紋岩>安山岩>玄武岩
花崗岩>閃長岩>輝長岩>橄欖岩
岩石循環
火成岩→沉積岩→變質岩→火成岩
礦物
無機作用形成
以地震波觀測
體波
p波(縱波)
速度最快
可在固、液、氣體中傳播
s波(橫波)
速度次之
僅在固體中傳播
表面波
速度最慢、震幅最大
僅在地表傳遞
種類
洛夫波(垂直的運動)
雷利波(沿橢圓形震動)