Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
地球的結構 (大氣的結構 (大氣的分層 (依溫度變化分層 (中氣層:熱來源由平流層釋出的熱量,第二高,越高氣溫越低,空氣稀薄沒有天氣現象,大氣最低溫…
地球的結構
大氣的結構
能量收支
推動大氣運動的能量
太陽輻射
功能與特色:推動大氣及天氣運動的主要能量,一部分被吸收一部分被反射,最後約有一半輻射到達地面且吸收
其他能量傳遞:地表能量以空氣對流,及水蒸氣凝結釋放潛熱把能量傳到大氣中
特徵:短波輻射,以可見光輻射為主
地表輻射
功能與特色:地表隨時以紅外線形式向外輻射能量,大部分被溫室氣體吸收小部分散逸道太空,大氣也會向太空和地表發出紅外線
特徵:長波輻射,以紅外線輻射為主
大氣的分層
依溫度變化分層
中氣層:熱來源由平流層釋出的熱量,第二高,越高氣溫越低,空氣稀薄沒有天氣現象,大氣最低溫在中氣層頂
平流層:熱來源由臭氧層吸收紫外線,第二低,越高溫度越熱,大氣平行流動,20~30KM臭氧層吸收能量產生熱能
增溫層:熱源由大氣分子吸收太陽輻射,高度最高,氣溫越高越低,空氣稀薄,空氣分子溫度極高,產生極光的地方
對流層:熱來源地表輻射,高度最低,越高溫度越低,厚度夏季>冬季,赤道>高緯地區,對流旺盛
依電離程度、氣體混合狀態分層的比較
依電離程度分層
中氣層(下半部)、平流層、對流層
無顯著的電離現象,自由電子少,大多數原子成電中性
增溫層、中氣層(上半部)
會吸收非常短波的太陽輻射,可生成許多離子成現電離現象,可幫無線電波的傳遞
依氣體混合狀態分層
增溫層
氣體稀薄,多受重力影響分布,重再下輕再上,所以分部不均,稱不均勻層
中氣層、平流層、對流層
氣體濃度高,分子以比例混合,稱均勻層
氣壓
空氣分子的分布與氣壓的變化
空氣分子在大氣層中的分布
高空處:空氣密度小、空氣柱低、氣壓小
低空處:空氣密度大、空氣柱高、氣壓高
氣壓在垂直方向上的變化
高空處:氣壓遞減率小
低空處:氣壓遞減率高
基本概念
單位:atm,hPa,PA
單位換算:1大氣壓=76cmHg=1013.25hPa
單位面積上的空氣重
海洋的結構
海水的溫度
影響溫度的變因
大洋環流:暖流地方溫度較高,涼流溫度較高
日照加熱:陽光直射赤道斜射高緯,所以赤道溫度比較高,通常表層海水等溫線與緯度線平行
湧升流:帶來深層低溫海水,使水溫較低
海洋的分層結構
垂直向上,依溫度變化分層
斜溫層:200~800M,陽光無法傳熱到此,溫度驟降阻隔上方混合層與下方深水層
深水層:>800M,水溫穩定低溫
混合層:<200M,被太陽加熱,溫度與鹽度相似,各地厚度不一,最多達200M,中緯度隨季節不同溫度有明顯差異
垂直向上,依鹽度變化分層
斜鹽層:200~800M,缺乏蒸發作用,鹽度驟降
深水層:>800M,深水層在兩、三千公尺鹽度局部增加是因為高緯度地區表面海水結冰導致海水結冰後水平向中低緯度流動
混合層:<200M,鹽度大致均勻,鹽度中緯度>低緯度,高緯地區夏季融冰鹽度較低,冬天結冰鹽度較高
溫鹽環流:極區深海高鹽度海水往中低緯度地區擴展形成緩慢的洋流,在大洋中完成一趟要1000年以上
海水的鹽度
鹽度測量方式
千分比:每1000公克所溶解物質的總克數,以硝酸銀滴定得到氯離子濃度。海水中各主要離子比例是固定的
實用鹽度單位(PSU):利用溫鹽探儀(CTD)測量海水導電度
全球表層海水鹽度分布
影響海水鹽度高低的變因
鹽度上升:海水蒸發、海水結冰等
鹽度下降:降水、融冰與河水注入等
全球表層海水鹽度比較
極區:大量融冰,鹽度最低
地中海:蒸發量>降水量,且為封閉海域,鹽度最高
副熱帶:蒸發量>降水量,濃度偏高
大洋邊緣:河流注入淡水,通常鹽度比大洋中偏低
赤道:降雨量>蒸發量,鹽度偏低
海水的組成
純水96.5%
鹽類
陽離子:來自岩石,鈉、鎂、鈣、鉀等
陰離子:來自火山噴發物,如氯、硫酸根等
地球固體結構
地球內部的層圈結構
地震波在不同界面有突然快或突然慢的現象,因此把這些界面稱為不連續面
地球的分層
地函(橄欖岩):可塑性高,地震波速降低,稱為低速帶,又稱軟流圈,軟流圈之上的上部地函與地殼較為剛硬,合稱岩石圈
地核
雷嫚不連續面(5150KM)
內核(固態鐵鎳):再次出現由P波轉變的S波,固推測為固態
外核(液態鐵鎳):因S波在此消失,P波速度銳減固推測外核為液態,液態金屬流動產生磁場
地殼:大陸地殼(花崗岩)厚度>海洋地殼(玄武岩),大陸地殼密度小於海洋地殼
莫氏不連續面
古氏不連續面(2900公里)
科學家根據地震波傳播速度不同,把地球分為地殼、地函、地核
固質地球的組成物質
沉積岩的沉積構造
粒級層:沉積物顆粒從下往上變細
交錯層:砂粒受風或流水搬運或堆積而形成
層理:未經外力是平整的
波痕:受風、流水或波浪形成
泥裂:因乾燥收縮而產生裂縫
生痕:生物在沉積物中鑽孔或爬行的痕跡
變質鹽:原岩受高溫高壓作用發生化學反應形成
沉積岩
碎屑性沉積岩:由鬆散的沉積物經過壓密、膠結形成,礫岩>砂岩>粉砂岩>頁岩/泥岩
非碎屑性沉積岩
化學性沉積岩:岩鹽、石膏、鐘乳石
生物性沉積岩:珊瑚礁石灰岩、煤層
三大岩類比較
特性
沉積岩:地表覆蓋最廣岩石,有層狀,有些具有沉積構造,有機會有化石
變質岩:造山帶常見,部分有葉理,常伴隨皺褶構造
火成岩:地殼含量最豐富的岩類,部分具有氣孔
組織
沉積岩:顆粒常為圓滑狀
變質岩:有片狀礦物,平行排列成葉理,可指示受力方向
火成岩:礦物質會照熔點高到低依序結晶析出,因此會易呈現鑲嵌狀
形成
沉積岩:沉積物經過成岩作用形成
變質岩:原岩經高溫高壓變質而成
火成岩:岩漿冷卻形成
火成岩
物理化學特性:越酸顏色越淺,鐵鎂礦物質含量越酸越少,岩石密度越酸越小,二氧化矽含量越酸越多,岩漿黏滯度越酸越高,火山噴發模式(僅火山岩)酸性-爆炸式,基性-寧靜式
火山岩:延將噴發至地表,冷卻速度快,結晶顆粒小
深成岩:岩漿再深處冷卻,冷卻速度慢,結晶顆粒大
岩石循環:岩石生生不息的循環過程
岩石與礦物:地殼含量最豐富的元素氧和矽,這兩種組成得礦物占地殼物質96%以上
地震觀測
分析地球內部岩礦、或是對岩礦進行高溫高壓實驗
地震波的種類
體波
P波:質點震動方向與波的前進方向平行,傳播速度最快,可在固、液、氣體中傳播
S波:質點震動方向與波的前進方向垂直,傳播速度次之,只能在固體中傳播
表面波
洛夫波(LQ):質點沿著水平面產生一個和波傳播方向垂直的運動,速度最慢,僅在地表傳播
雷利波(LR):質點在平行於震波傳播的垂直面上延著橢圓形軌跡震動,傳播速度最慢,僅在地表傳播
物理方法,利用地震波觀測地球內部利用地震波