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第1章 地理要素001 當今地表系統美國四角州地標的精確位置 到底在哪？002 1.1地理學005 1.1.1地理學分析005 1.1.2地理連續體005 1.2地球系統概念007 1.2.1系統理論007 1.2.2本書的結構體系014 1.2.3球體行星：地球017 1.2.4西元前247年的地球測量018 1.3地球上的位置與時間019 1.3.1緯度019 1.3.2經度021 1.3.3大圓與小圓024 1.3.4全球定位系統024 1.3.5本初子午線和標準時間026 1.4地圖、比例尺、投影029 1.4.1地圖比例尺029 1.4.2地圖投影030 1.5遙感與地理資訊系統033 1.5.1遙感033 1.5.2地理資訊系統037 判斷與思考1.1緯向地帶與氣溫021 判斷與思考1.2你的地理位置？024 判斷與思考1.3比例尺的查看與計算030 專題探討1.1科學方法011 專題探討1.2利用時間確定經度023 地學報告：6則 地表系統連結039 1.6總結與複習039 第Ⅰ篇 大氣能量系統044 第2章 到達地球的太陽輻射及其季節變化046 當今地表系統追逐太陽直射點047 2.1太陽系、太陽和地球048 2.2太陽能：從太陽到地球049 2.2.1太陽活動和太陽風051 2.2.2輻射能與電磁波譜053 2.2.3大氣頂界的能量輸入054 2.3季節變化057 2.3.1季節性057 2.3.2季節的成因058 2.3.3季節變化的進程061 判斷與思考2.1日出和日落的計算方法057 判斷與思考2.2大時間尺度上天文因數的變化060 判斷與思考2.3季節變化的觀測與跟蹤064 判斷與思考2.4測量太陽高度角的變化064 地學報告：4則 地表系統連結064 2.4總結與複習064 第3章 地球現代大氣069 當今地表系統人類仿製地球大氣070 3.1大氣的成分、溫度和功能071 3.1.1大氣廓線072 3.1.2按大氣組成劃分大氣層073 3.1.3按大氣溫度劃分大氣層076 3.1.4按大氣功能劃分大氣層078 3.2大氣中的不穩定成分079 3.2.1天然污染源080 3.2.2影響大氣污染的自然因素084 3.2.3人為污染085 3.2.4《清潔空氣法案》的效益091 判斷與思考3.1對流層頂的邊界在哪兒？078 判斷與思考3.2瞭解你那裡的臭氧柱079 判斷與思考3.3成本效益評估092 專題探討3.1平流層中臭氧的損失： 持續的健康危險080 專題探討3.2酸沉降對生態系統的破壞089 地學報告：4則 地表系統連結093 3.3總結與複習093 第4章 大氣和地表能量平衡098 當今地表系統是否應該限制北極航運的發展？099 4.1能量要素100 4.1.1能量傳輸路徑和原理100 4.1.2日射能量輸入101 4.2對流層的能量平衡107 4.2.1溫室效應與大氣變暖107 4.2.2雲層與地球“溫室”108 4.2.3地球-大氣能量平衡109 4.3地表能量平衡111 4.3.1輻射的日變化模式111 4.3.2簡化的地表能量平衡112 4.3.3城市環境116 判斷與思考4.1海草指示地表能量動態107 判斷與思考4.2瞭解更多太陽能應用技術115 判斷與思考4.3你那裡的地表能量收支情況如何？119 專題探討4.1太陽能的集中利用120 地學報告：2則 地表系統連結122 4.4總結與複習122 第5章 全球溫度126 當今地表系統溫度變化對聖基爾達島索厄羊的影響127 5.1溫度的概念和度量128 5.1.1溫度尺規129 5.1.2溫度測量130 5.2氣溫的主要影響因數131 5.2.1緯度131 5.2.2海拔131 5.2.3雲覆蓋133 5.2.4水陸熱力差異133 5.3地球表面溫度分佈模式138 5.3.11月份氣溫138 5.3.27月份氣溫140 5.3.3氣溫年變幅143 5.3.4氣溫記錄和溫室效應143 判斷與思考5.1開始做筆記：編寫自然地理概況138 判斷與思考5.2你個人的舒適溫度是多少？147 專題探討5.1氣溫與人體感受145 地學報告：3則 地表系統連結147 5.4總結與複習148 第6章 大氣與海洋的環流151 當今地表系統洋流帶來的入侵物種152 6.1風的要素155 6.1.1氣壓及其測量155 6.1.2風的描述與觀測157 6.2大氣的驅動力158 6.2.1氣壓梯度力159 6.2.2寇里奧利力（科氏力）160 6.2.3摩擦力163 6.3大氣運動模式164 6.3.1地球上主要的高壓帶和低壓帶164 6.3.2高層大氣環流169 6.3.3全球環流的多年振盪172 6.3.4局地風173 6.3.5季風175 6.4洋流179 6.4.1表層洋流179 6.4.2熱鹽環流：深海洋流181 判斷與思考6.1風的測量158 判斷與思考6.2編寫你自己的風力評估報告176 專題探討6.1風能發電：現在和未來的一種能源177 地學報告：4則 地表系統連結182 6.5總結與複習183 第Ⅱ篇 水、天氣和氣候系統188 第7章 水和大氣濕度190 當今地表系統湖泊提供了氣候變暖的重要信號191 7.1地球上的水192 7.1.1全球水量平衡193 7.1.2當今地球上的水量分佈193 7.2水的特性196 7.2.1熱力性質196 7.2.2自然界中水的熱力性質200 7.3濕度200 7.3.1相對濕度200 7.3.2濕度的表示方法203 7.4大氣的穩定性205 7.4.1大氣的絕熱過程206 7.4.2穩定和不穩定的大氣條件207 7.5雲與霧209 7.5.1雲的形成過程209 7.5.2雲的類型與識別210 7.5.3霧212 判斷與思考7.1冰山的分析197 判斷與思考7.2相對濕度和露點圖的使用205 判斷與思考7.3雲和天氣的觀測213 地學報告：4則 地表系統連結216 7.6總結與複習216 第8章 天氣221 當今地表系統鋒面上的極端天氣222 8.1天氣要素223 8.2氣團225 8.2.1影響北美地區的氣團225 8.2.2氣團變性226 8.3大氣上升機制227 8.3.1輻合上升227 8.3.2對流上升228 8.3.3地形抬升228 8.3.4鋒面抬升（冷鋒和暖鋒）231 8.4中緯度氣旋系統234 8.4.1中緯度氣旋的活動週期235 8.4.2每日天氣圖分析：預測236 8.5劇烈天氣237 8.5.1雷暴天氣238 8.5.2下擊暴流族241 8.5.3龍捲風242 8.5.4熱帶氣旋245 判斷與思考8.1天氣圖分析238 判斷與思考8.2在風險認知與建設規劃過程中，似乎缺少了什麼？250 專題探討8.1未來的大西洋颶風251 地學報告：5則 地表系統連結253 8.6總結與複習253 第9章 水資源257 當今地表系統美國西南部的水量平衡與氣候變化258 9.1水文迴圈260 9.1.1水文迴圈模型260 9.1.2地表水260 9.2土壤水量收支的概念261 9.2.1土壤水量平衡方程262 9.2.2乾旱268 9.2.3水量收支的實例269 9.2.4水量平衡與水資源272 9.3地下水資源273 9.3.1地下水剖面及地下水運動274 9.3.2含水層、水井、泉275 9.3.3地下水超采278 9.3.4地下水污染280 9.4水的供給280 9.4.1美國的水量供給281 9.4.2河道內的消耗與非消耗性用水282 9.4.3海水淡化283 9.4.4未來思考284 判斷與思考9.1你那裡的水量收支270 判斷與思考9.2校園裡的水282 判斷與思考9.3杯中之水285 專題探討9.11969年的卡米爾颶風：水平衡分析與旱情結束271 專題探討9.2美國高原含水層的超采277 地學報告：4則 地表系統連結285 9.5總結與複習285 第10章 氣候系統與氣候變化290 當今地表系統大比例尺地圖上的波多黎各氣候類型291 10.1氣候系統及其分類293 10.1.1氣候要素：日照、溫度、氣壓、氣團和降水294 10.1.2氣候區的分類299 10.1.3熱帶雨林氣候302 10.1.4熱帶季風氣候303 10.1.5熱帶稀樹草原氣候304 10.1.6亞熱帶濕潤氣候305 10.1.7西海岸海洋性氣候308 10.1.8地中海夏季乾燥氣候310 10.1.9夏季炎熱型大陸濕潤氣候312 10.1.10夏季溫和型大陸濕潤氣候314 10.1.11亞北極氣候315 10.1.12苔原氣候317 10.1.13冰帽和冰蓋氣候318 10.1.14極地海洋氣候318 10.1.15乾燥氣候特徵319 10.1.16熱帶、亞熱帶熱荒漠氣候320 10.1.17中緯度冷荒漠氣候321 10.1.18熱帶、亞熱帶熱草原氣候321 10.1.19中緯度冷草原氣候321 10.2全球氣候變化324 10.2.1“關切理由”325 10.2.2氣候變化觀測327 10.2.3氣候模型與未來溫度331 10.2.4政策與“無悔”行動334 判斷與思考10.1你那裡的氣候狀況302 判斷與思考10.2燃油經濟的驅動因素334 判斷與思考10.3如何減輕人為因數導致的氣候變化？335 專題探討10.1厄爾尼諾現象—全球聯繫295 地學報告：5則 地表系統連結336 10.3總結與複習337 第Ⅲ篇 地表-大氣的介面342 第11章 動態星球—地球344 當今地表系統地球磁極的移動345 11.1地質時間的跨度346 11.2地球結構和內部能量349 11.2.1地核與地磁349 11.2.2地幔351 11.2.3岩石圈和地殼352 11.3地質迴圈353 11.3.1岩石迴圈354 11.3.2火成岩過程356 11.3.3沉積岩過程359 11.3.4變質岩過程361 11.4板塊構造363 11.4.1簡史363 11.4.2海底擴張與新地殼形成364 11.4.3岩石圈俯衝365 11.4.4泛大陸的形成和分裂366 11.4.5板塊邊界369 11.4.6地震和火山活動370 11.4.7大地熱點371 判斷與思考11.1對“人類世”時代的思考347 判斷與思考11.2跟蹤泛大陸，瞭解你的位置變化368 判斷與思考11.3太平洋板塊的移動速度有多快？373 專題探討11.1地球內部的熱量—地熱與能源373 地學報告：3則 地表系統連結375 11.5總結與複習375 第12章 大地構造、地震和火山活動379 當今地表系統聖哈辛托斷層與地震的關聯性380 12.1地球表面的地勢特徵383 12.1.1地殼起伏等級與高程測量383 12.1.2地球上的地形區384 12.2地殼形成過程385 12.2.1大陸地盾386 12.2.2陸殼和地體的建造387 12.3地殼變形過程389 12.3.1褶皺和翹曲構造389 12.3.2斷裂構造391 12.4造山運動（山脈建造）394 12.4.1造山運動的類型396 12.4.2大提頓及內華達山脈397 12.4.3阿帕拉契脈398 12.4.4全球構造帶399 12.5地震400 12.5.1震源、震中、前震和餘震400 12.5.2地震烈度和震級400 12.5.3斷裂構造的性質402 12.5.4地震預測與建設規劃404 12.6火山活動407 12.6.1火山特徵408 12.6.2火山活動的位置和類型409 12.6.3溢流式噴發410 12.6.4爆裂式噴發411 12.6.5火山預測與建設規劃415 判斷與思考12.1洋底構造之旅382 判斷與思考12.2把地形區的比例尺放大至你的所在地385 專題探討12.11980年的聖海倫斯火山噴發416 地學報告：4則 地表系統連結418 12.7總結與複習418 第13章 風化作用、喀斯特景觀、 塊體運動423 當今地表系統田納西州發電廠的人為塊體運動424 13.1陸地剝蝕425 13.1.1地貌動態均衡426 13.1.2坡地427 13.2風化過程428 13.2.1風化過程的影響因數428 13.2.2物理風化過程430 13.2.3化學風化過程433 13.3喀斯特地貌及其景觀436 13.3.1喀斯特地貌的形成436 13.3.2地面上的落水洞436 13.3.3洞穴和溶洞439 13.4塊體運動過程440 13.4.1塊體運動的機制442 13.4.2塊體運動的類型444 13.4.3人為塊體運動（地表破碎化）446 判斷與思考13.1坡地調查與評價428 判斷與思考13.2潛在的滑坡風險445 專題探討13.1瓦伊昂水庫造成的滑坡災難448 地學報告：5則地表系統連結451 13.5總結與複習451 第14章 河流系統與河流地貌456 當今地表系統美國華盛頓州艾爾華河大壩的拆除與鮭魚保護457 14.1河流的基本概念459 14.1.1河流侵蝕基準面460 14.1.2流域460 14.2流水過程與河流地貌466 14.2.1河流流量466 14.2.2大壩過水流量與沉積物再分配467 14.2.3外源河467 14.2.4河流侵蝕與搬運468 14.2.5河流與河道特徵469 14.2.6河流比降471 14.2.7河流沉積及其地貌474 14.3洪水與河流的管理481 14.3.12005年美國新奧爾良防洪工程的崩潰482 14.3.2河漫灘平原上的風險評估483 14.3.3河水流量的測量484 判斷與思考14.1你所在地區是哪個流域？463 判斷與思考14.2識別河網形態465 判斷與思考14.3卡特裡娜颶風災後 墨西哥灣沿岸地區發展的評價483 專題探討14.1河漫灘平原的觀測與管理策略486 地學報告：4則 地表系統連結485 14.4總結與複習488 第15章 風成過程與乾旱景觀493 當今地表系統全球環境問題：荒漠化與政治行動494 15.1風的作用496 15.1.1風蝕497 15.1.2風力搬運499 15.1.3風積地貌500 15.1.4黃土沉積502 15.2全球荒漠總覽505 15.2.1荒漠氣候507 15.2.2荒漠中的流水過程507 15.2.3荒漠景觀514 15.2.4美國的盆嶺省516 判斷與思考15.1距離你最近的風成地貌505 判斷與思考15.2荒漠之水506 判斷與思考15.3科羅拉多河危機的關聯518 專題探討15.1科羅拉多河：失衡的系統509 地學報告：3則 地表系統連結518 15.3總結與複習518 第16章 海洋、海岸過程及其地貌522 當今地表系統拉福什緩流區的往昔523 16.1大洋與海525 16.1.1海水的化學成分525 16.1.2海洋的物理結構527 16.2海岸系統的構成527 16.2.1海岸環境與海平面528 16.2.2海平面變化529 16.3海岸系統的作用532 16.3.1潮汐532 16.3.2波浪534 16.4海岸系統的輸出539 16.4.1海岸侵蝕過程及其地貌539 16.4.2海岸沉積過程及其地貌539 16.4.3生物過程：珊瑚群系546 16.5濕地、鹽沼和紅樹林沼澤549 16.6人類對海岸環境的影響553 判斷與思考16.1關於海平面上升的思考530 判斷與思考16.2珊瑚探索548 判斷與思考16.3似乎是一個合理結論，可是……554 專題探討16.1海岸線規劃中的環境方法551 地學報告：4則 地表系統連結554 16.7總結與複習554 第17章 冰川、冰緣過程及其地貌558 當今地表系統全球變暖對冰架和入水冰川的影響559 17.1冰川561 17.1.1山嶽冰川562 17.1.2大陸冰川563 17.2冰川過程564 17.2.1冰川冰的形成564 17.2.2冰川物質平衡566 17.2.3冰川運動566 17.3冰川地貌568 17.3.1山嶽冰川的侵蝕地貌569 17.3.2山嶽冰川的沉積地貌571 17.3.3大陸冰原的沉積和侵蝕特徵574 17.4冰緣地貌574 17.4.1多年凍土575 17.4.2地下冰和凍土現象577 17.4.3人類與冰緣地貌580 17.5更新世冰期581 17.5.1地貌景觀的變化583 17.5.2古湖泊584 17.6破譯過去的氣候—古氣候學585 17.6.1中世紀暖期和小冰期585 17.6.2氣候波動機理586 17.7南極和北極地區590 判斷與思考17.1仔細尋找冰川特徵571 判斷與思考17.2南極極點科考站的生活591 判斷與思考17.3國際極地年（IPY）成就展595 專題探討17.1冰芯揭示的地球氣候史587 地學報告：5則 地表系統連結595 17.8總結與複習595 第Ⅳ篇 土壤、生態系統、陸地生物群系、地球資源與人口增加600 第18章 土壤地理學602 當今地表系統高緯度地區土壤的溫室氣體排放603 18.1土壤剖面特徵605 18.1.1土壤剖面605 18.1.2土層605 18.2土壤性質607 18.2.1土壤顏色607 18.2.2土壤質地608 18.2.3土壤結構608 18.2.4土壤結持性609 18.2.5土壤孔隙度609 18.2.6土壤水分610 18.2.7土壤化學610 18.2.8土壤酸鹼性611 18.3土壤形成因數及其管理611 18.3.1自然因數611 18.3.2人為因數612 18.4土壤分類614 18.4.1土壤系統分類614 18.4.2土壤診斷層615 18.4.3土壤系統分類中的12個土綱615 判斷與思考18.1土壤流失—我們應該怎麼辦？613 判斷與思考18.2土壤觀測615 專題探討18.1土壤硒污染給凱斯特森造成的災難621 地學報告：2則 地表系統連結630 18.5總結與複習630 第19章 生態系統概述634 當今地表系統氣候變化引起的物種遷移635 19.1生態系統的組成和迴圈637 19.1.1群落638 19.1.2植物：基本的生物成分641 19.2光合作用與呼吸作用641 19.2.1生態系統中的非生物因數645 19.2.2元素迴圈647 19.2.3限制因數650 19.3生態系統中的生物過程651 19.3.1生產者、消費者和分解者652 19.3.2食物網實例652 19.3.3食物網的效率655 19.4生態系統及其進化和演替656 19.4.1生物進化提供了生物多樣性656 19.4.2生物多樣性與生態系統的穩定性657 19.4.3生態演替659 19.4.4陸生演替661 19.4.5水生演替669 判斷與思考19.1互生或寄生？我們是哪一種？641 判斷與思考19.2觀察生態系統擾動660 專題討論19.1北美五大湖生態系統664 地學報告：4則 地表系統連結669 19.5總結與複習670 第20章 陸地生物群系674 當今地表系統特裡斯坦-達庫尼亞群島的物種入侵675 20.1生物地理大區677 20.1.1過渡地帶678 20.1.2陸地生態系統678 20.2陸地主要生物群系681 20.2.1熱帶雨林681 20.2.2熱帶森林砍伐685 20.2.3熱帶季雨林和灌叢687 20.2.4熱帶稀樹草原688 20.2.5中緯度闊葉林和混交林691 20.2.6針葉林和山地林692 20.2.7溫帶雨林694 20.2.8地中海灌木林695 20.2.9中緯度草原696 20.2.10荒漠697 20.2.11北極苔原和高山苔原698 判斷與思考20.1現狀核查681 判斷與思考20.2熱帶雨林是全球資源還是本地資源？686 判斷與思考20.3氣候轉變假設分析701 專題探討20.1生物多樣性、風險、生物圈保護688 地學報告：3則 地表系統連結701 20.3總結與複習701 第21章 地球資源與人口增長705 當今地表系統從太空看地球和人類706 21.1人口數量709 21.2沾滿油污的鳥710 21.321世紀的挑戰712 21.4誰來為地球代言？713 判斷與思考21.1總結回顧714 地表系統連結714 附錄A 本書的地圖和地形圖715 附錄B 柯本氣候分類系統721 附錄C 常用單位制轉換724 英漢專業術語對照表727
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