高中地球科學/地球表面介紹

課程目標

區分位置和方向。
描述地形。
識別各種地貌並簡要描述它們的形成過程。

位置

無論你在地球表面的哪個地方，為了描述你的位置，你需要一些參考點。你現在可能正在你的電腦前閱讀本章。但是你的電腦在哪裡？它可能設定在一個特定的地方，或者你可能在使用筆記型電腦，這意味著你可以改變你的位置。為了描述你的位置，你可以說出你周圍的其他物品來提供你電腦在房間裡的更精確位置。或者你可以測量你與參考點的距離和方向。例如，你可能坐在距離門一米的椅子上。這個陳述為某人確定你在房間裡的位置提供了更精確的資訊。

同樣，在研究地球表面時，地球科學家必須能夠確定他們觀察到的任何特徵，並能夠告訴其他科學家這個特徵在地球表面的位置。地球科學家有一個系統來描述任何特徵的位置。當你嘗試與朋友見面時，為了向朋友描述你的位置，你可以做我們用來描述電腦在房間裡的位置一樣的事情。你會給她一個參考點、一個與參考點的距離和一個方向，例如，“我在楓樹街和主街的拐角處，大約在你公寓的兩個街區以北”。另一種方法是在座標系上找到該特徵，使用經緯度。經緯線形成一個網格，測量距離參考點。你將在本章後面討論地圖時瞭解這種型別的網格。

方向

如果你在使用筆記型電腦，你可以改變你的位置。當一個物體在移動時，僅僅描述它的位置是不夠的；我們還需要知道方向。方向對於描述移動的物體很重要。例如，風吹著風暴吹過你的學校。這場風暴從哪裡來？它要去哪裡？在地球表面上描述方向最常見的方法是使用指南針。指南針是一種帶有浮動針的裝置，浮動針是一塊小磁鐵（圖 2.1）。

指標與地球磁場對齊，使指南針指標指向磁北。一旦你找到北，你就可以在羅盤（圖 2.2）上描述任何其他方向，例如東、南、西等。

指南針指標對準地球的磁北極，而不是地球的地理北極或真北。地理北極是地球旋轉的假想軸的頂端，就像旋轉陀螺的軸一樣。磁北極會隨著時間的推移而變化位置。根據你居住的地方，你可以使用地圖和指南針進行校正（圖 2.3）。

當你稍後學習地圖時，你會發現某些型別的地圖有一個雙羅盤來校正磁北和真北之間的差異。這方面的一個例子是水手和船員用來繪製他們在海上或近海位置的海圖（圖 2.4）。

地形

如你所知，地球表面不是平坦的。有些地方高，有些地方低。例如，加州的內華達山脈或南美洲的安第斯山脈比周圍地區高得多。我們可以透過測量該特徵相對於海平面的高度或深度來描述一個區域的地形（圖 2.5）。你可能會測量你的身高相對於你最好的朋友或同學。當你的班級排成一隊時，有些孩子構成高高的“山”，而另一些則更像是小山丘！

科學家稱之為地勢或地形，包括一個區域的所有主要特徵或地貌。一個區域的地形圖顯示了山脈、隕石坑、山谷和河流的高度或海拔差異。例如，圖 2.6 顯示了亞利桑那州北部的聖弗朗西斯科峰區以及附近的一些熔岩流和隕石坑。我們將在下一節討論一些不同的地貌。

**圖 2.6**：這張影像是根據陸地衛星資料製作的，顯示了亞利桑那州北部的聖弗朗西斯科峰和周圍地區的形態。你可以看到山脈和周圍熔岩流的海拔差異。

地貌

如果你看看地球表面，去掉海洋中的水（圖 2.7），你會發現表面有兩個獨特的特徵，即大陸和海洋盆地。大陸是廣闊的陸地，從高海拔延伸到海平面。海洋盆地從大陸邊緣延伸到陡峭的斜坡，到洋底，然後進入深海溝。

大陸和洋底都有許多海拔不同的特徵。大陸上的一些地區很高。這些是我們已經談過的山脈。即使在洋底，也有山脈！讓我們討論一下每個。

大陸

與海洋盆地（數百萬年）相比，大陸比較古老（數十億年）。由於大陸已經存在了數十億年，因此它們經歷了很多事情！當大陸在地球表面移動時，大陸碰撞就會形成山脈。一旦一座山脈形成，它就會透過風化和侵蝕逐漸磨損。每個大陸都有高海拔的山脈（圖 2.8）。有些山脈形成於很久以前，而另一些則仍在今天形成。

年輕的山脈（<10000萬年）– 美國西部的山脈（落基山脈、內華達山脈、喀斯喀特山脈）、太平洋邊緣周圍的山脈、安第斯山脈（南美洲）、阿爾卑斯山脈（歐洲）、喜馬拉雅山脈（亞洲）
古老的山脈（>1 億年）—— 阿巴拉契亞山脈（美國東部）、烏拉爾山脈（俄羅斯）。

當地球的地殼向上推擠時，山脈就會形成，就像兩個大陸碰撞一樣，比如美國東部的阿巴拉契亞山脈和亞洲的喜馬拉雅山脈。山脈也可以由沿大陸邊緣的一長串火山形成，比如南美洲的安第斯山脈。

數百萬年來，山脈被河流和小溪侵蝕，形成了稱為高原的高平坦地區或稱為平原的低窪地區。內陸平原位於大陸中央，而海岸平原位於大陸邊緣，與海洋交匯處。

當河流和小溪流經大陸時，它們會侵蝕岩石，形成河谷（圖 2.9）。河流攜帶的岩石碎片沉積在河流與海洋交匯處。這些可以形成三角洲，如密西西比河三角洲和屏障島，如德克薩斯州的帕德雷島。我們的河流將沙子帶到岸邊，形成了我們的海灘。

海洋盆地

海洋盆地從海洋與陸地交匯處開始。靠近海岸的海洋部分的名稱仍然帶有“大陸”一詞，因為大陸形成了海洋的邊緣。大陸邊緣是海洋盆地的一部分，從海岸線開始一直延伸到海底。它從大陸架開始，大陸架是今天位於水下的陸地的一部分。大陸架通常延伸約 100-200 公里，深度約 100-200 米，這是一個非常淺的海域（圖 2.10）。

從大陸架邊緣開始，大陸坡形成了大陸邊緣的山丘。當我們沿著大陸坡向下走時，在我們完全到達海底之前，經常會有一大堆來自河流的沉積物，形成了大陸隆起。大陸隆起在海底結束，海底被稱為深海平原。

海底本身並非完全平坦。小山丘從覆蓋海底的厚厚泥層中升起。在許多地區，被稱為海山（圖 2.11）的小型海底火山從海底升起超過 1000 米。除了海山之外，還有沿所有海洋中部形成的、長而很高的（約 2 公里）山脈。它們連線在巨大的山脊系統中，被稱為洋中脊（圖 2.12）。洋中脊是由火山噴發形成的，當來自地球內部的熔岩破裂地殼，以熔岩形式流出並形成山脈。

新英格蘭海山	熊海山
圖 2.11：新英格蘭海岸外有一串海山（左），海洋學家詳細繪製了其中一個名為熊海山的海山（右）。

海洋最深的地方是海溝。世界各地的海洋中都有許多海溝，尤其是在太平洋邊緣。位於太平洋關島以東的馬裡亞納海溝是海洋中最深的地方，深度約為 11 公里（圖 2.13）。如果將海洋中最深的地方與陸地上最高的地方珠穆朗瑪峰進行比較，珠穆朗瑪峰的高度不到 9 公里。在這些海溝中，海底深深地沉入地球內部。海底不斷迴圈利用。新的海底在洋中脊形成，而較老的部分在海溝被破壞。這種迴圈是海洋盆地比大陸年輕得多的原因。

地球表面在很長一段時間內不斷變化。例如，新的山脈由火山活動或地殼隆起形成。現有的山脈和大陸地貌被風化侵蝕。河流和小溪侵蝕大陸，形成山谷、平原和三角洲。在海洋之下，新的地殼在洋中脊形成，而老地殼在海溝被破壞。波浪活動侵蝕了一些海山的頂端，火山活動創造了新的海山。在閱讀本書的過程中，您將探索地球表面的變化方式。

課程總結

地球科學家必須能夠描述地球表面特徵的確切位置或地點。
位置通常包括距離和方向。要確定方向，可以使用指南針，指南針有一個指向地球磁北極的小磁針。找到北方後，就可以使用指南針作為參考來找到東方、西方和南方。
地形描述了地球表面的海拔變化。山脈形成了最高的地方。山谷和海溝形成了最低的地方。大陸和海洋盆地都有山脈和山脈。它們各自也有高原、平原和山谷或海溝。
山脈的形成是由於大陸的碰撞和火山的噴發。山脈被風和水侵蝕。由於這些創造性和破壞性過程，地球表面不斷變化。

複習題

描述地球表面特徵的位置需要哪些資訊？
如果一個物體正在移動，為什麼要知道它的方向？
解釋新的海底是如何形成的，以及海洋地殼是如何被破壞的。為什麼海洋盆地比大陸年輕？
為什麼航海圖上有兩個羅盤玫瑰？
大陸上最高的地形是什麼？
解釋大陸上的哪些地形是由風和水的侵蝕形成的。侵蝕是如何形成地形的？
什麼是地形？

詞彙

深海平原: 非常平坦的深海底部。
屏障島: 與海岸平行的長而狹窄的島嶼。
海灘: 沿岸沙子或礫石堆積的區域。
指南針: 使用磁針尋找磁北的手持裝置。
羅盤玫瑰: 地圖或航海圖上的圖形，用於顯示北方、南方、東方和西方的位置。
大陸: 海平面以上的大陸。
大陸邊緣: 大陸的淹沒的外緣。
大陸隆起: 大陸坡與海底交匯處形成的，坡度平緩的沉積物堆積。
大陸架: 大陸的非常平緩傾斜的部分，被海洋覆蓋。
大陸坡: 大陸傾斜的水下邊緣。
三角洲: 河流入海口處的沉積物堆積，通常呈三角形。
海拔: 相對於海平面的特徵高度。
洋中脊: 位於海洋盆地中央的大型、連續的山脈；標誌著分離板塊邊界。
海洋盆地: 被海水覆蓋的區域。
平原: 大陸上的低窪地區；可以是內陸或沿海。
高原: 平坦的、高聳的平坦區域。
地形: 一個地區地形的相對高度差。
河谷: 水侵蝕地貌形成的區域；通常呈“V”形。
海山: 水下的火山山脈，高度超過 1000 米。
地形: 給定區域的海拔變化。

思考要點

一座火山在墨西哥創造了一個新的地貌。作為負責研究該特徵的地球科學家，您將如何在報告或科學交流中描述其位置？
假設您想繪製一張地圖來顯示您居住區域周圍的所有海拔變化。您如何顯示低窪地區和高窪地區？如果您想讓這張地圖顯示這些變化，就好像您正在您的家上空飛行，您將怎麼做？
您認為為什麼大陸比我們的海洋盆地更高？

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