【水文地理】爲什麼北半球的西風漂流是暖流,而南半球的西風漂流卻是寒流?高考地理中河流地貌知識點大彙總
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地理知識集合彙總
廣義的西風漂流是指在盛行西風的吹送下海水自西向東大規模流動所形成的洋流。在北半球,西風漂流是日本暖流和墨西哥灣暖流的延續,分別稱爲“北太平洋暖流”和“北大西洋暖流”。由於這兩股暖流的海水是從大洋西部的低緯度流來的,故屬暖流性質。
在南半球,各大洋的西風漂流連成一起,形成了橫亙太平洋、大西洋和印度洋的全球性環流,但其性質卻爲寒流,原因主要有三個方面:一是南半球的西風漂流是環繞南極大陸流動的,而南極大陸是一個冰雪覆蓋的大陸,氣溫極低,這必然會影響其周圍水域的海水溫度;二是從南極大陸上延伸出來的冰舌,進入海面後形成了漂浮的冰山,這些浮冰融化時吸收大量的熱能,從而使海水溫度降低;三是南極大陸的強勁而乾冷的極地東風也加劇了海水的降溫。
與河流相關的基本概念
流域:又稱爲供水區,指供給河流地表水源的地面集水區和地下集水區的總稱,一般指地面集水區。相鄰流域間的山嶺或高地成爲分水嶺。
水系:指河流乾流、支流、和流域內的湖泊、沼澤或地下暗河彼此連接組成的龐大系統,又稱河系,它彙集全流域的地表水和地下水、最終注入海洋,湖泊或消失在荒漠中。
影響流域面積大小的因素:地形地勢(限制河牀高度)、支流數目(影響匯水區域)、氣候(降水影響河流流量)
水循環環節:蒸發/蒸騰、水汽輸送、降水、地表徑流、下滲、地下徑流。
影響蒸發的因素分析:(影響蒸發的因素主要是近地面)
氣溫:氣溫越高,空氣分子越活躍,越容易逸入大氣中,蒸發能力越強,反之越弱。 緯度低,氣溫高,蒸發強;天氣晴朗,氣溫高,蒸發強。
風力:風力越大,氣流運動越快,水汽越容易被帶入大氣中,蒸發能力越強,反之越弱。
日照時數:日照時數越多,蒸發面接受的能量越多,水分動能越強,水汽擴散加快,蒸發能力越強。
溼度:大氣溼度越大,地面或水體當中的水不容易進入大氣,蒸發越微弱。
可被蒸發的水量:實際蒸發量與當地可被蒸發量的水量多少成正相關,溼潤地區可被蒸發量大,下墊面爲沼澤、農田、湖泊海洋的地區,實際蒸發量大。
下墊面:城市中,植被減少,路面硬化和建築增加,導致蒸發量減少,空氣邊幹;修建水庫,可使區域內蒸發量增加,繼而使降水增加;植樹造林可使區域內蒸發量增加。
蒸發結果:空氣中水分增加,地面或土壤中水分減少。蒸發使表層海水鹽度增加;乾溼地區
植物蒸騰:水分從植物的上部分以水蒸汽狀態向外散失的過程叫蒸騰作用。熱帶雨林蒸騰作用強,葉面大,蒸騰作用能夠降低葉面溫度,乾旱地區,葉面小,防止過度蒸騰。
水汽輸送:風的作用如:信風、西風、季風;還有海陸位置;地形的影響
降水:緯度、大氣環流、地形、海陸位置、洋流、下墊面。
①緯度:赤道地區氣溫高,盛行上升氣流,多對流雨,降水多。
②大氣環流:氣壓帶、風帶及移動、季風環流,低壓溼潤、高壓幹;西風溼潤(溫海洋氣候)
③地形:地形對降水的影響包括地形本身的影響和對暖溼氣流的阻擋作用。迎風坡降水多。④海陸位置:距海越近,海洋水汽越多,受海洋影響程度越大。
⑤洋流:暖流增溫增溼;寒流降溫減溼
⑥下墊面:下墊面水分的多少直接影響可蒸發水汽。從海洋吹向陸地的風(向岸風)相對溼潤,從陸地吹向海洋的風(離岸風)相對乾燥。氣流經過湖面、海面後,會增加溼度。
地表徑流:河流可分爲內流河和外流河,其功能主要有:供水(如農業灌溉、工業使用淡水作爲冷卻水)、航運、發電、養殖、旅遊、防洪等。
侵蝕的方式
河流侵蝕其流經的岩石與沉積物的過程,稱爲河流的侵蝕作用。
1. 溶蝕作用:河水將岩石中的易溶礦物組分溶解,促使岩石被侵蝕,河道被破壞。主要見於由碳酸鹽及其他鹽類岩石組成的地區。
2. 水力作用:河水的機械衝擊力導致岩石和沉積物遭受破壞。山區的石質疏鬆,河流急水衝入岩石裂隙併產生強大壓力,促使河牀岩石崩裂,河道破壞,改變河谷的形態。由鬆散沉積物構成的河岸,常因洪水的衝擊而崩潰。
3. 磨蝕作用:流水以其攜帶的泥沙和礫石爲工具,磨蝕破壞河牀。對石灰岩組成的河牀破壞最爲顯著。河水中的砂、礫還相互碰撞與磨擦,並變細、變圓。
侵蝕的方向
河流的侵蝕存在下蝕、旁蝕、溯源侵蝕三種趨向。
01
下蝕
下蝕又稱爲底蝕,指河水垂直向下侵蝕、加深河谷的作用。流水中急速旋轉的渦流促使其攜帶的礫石像鑽具一樣作用於河底,河底被鑽出一個個的鍋穴。
入海的河流,其下蝕深度達到海平面時,河牀坡度消失,流水運動停止。因此,海平面高度是入海河流下蝕深度的極限。海平面及由海平面向大陸方向引伸的平面,稱爲侵蝕基準面。
不直接入海的河流,以其所注入的水體表面,如湖水水面、主流的水面等爲其侵蝕基準面,稱爲局部侵蝕基準面。
侵蝕基準面的高度並非長期固定不變。地殼的擡升或下降,或由於氣候冷暖變化而導致的冰川範圍擴大或縮小,均可造成海平面升高或降低,改變侵蝕基準面的高度,強化或弱化河流下蝕的能力,並使侵蝕與沉積的關係發生轉化。
流水從懸谷下瀉,流經軟硬相間的岩層,或流經傾角平緩並向上遊傾斜的岩層時最易形成瀑布。瀑布一旦形成,其下蝕便極爲強烈。在瀑布跌落處常形成深潭。由於水力的衝擊和漩渦水流的掏蝕,掘掉瀑布陡壁下部的軟岩層,使上面突出的硬岩層失去支撐而崩落,導致瀑布向上遊方向後退。
美國紐約州西邊的尼亞加拉大瀑布,落差達57m,每年後退約0.3m,3萬年來共後退10.4km。
我國的黃河壺口瀑布,平均每年後退5cm。
我國最大的貴州黃果樹瀑布,流水從75m高處流下,景色十分壯麗。
02
旁蝕(側蝕)
河水沖刷河道兩側以及谷坡,使河牀左右遷徙,谷坡後退,河牀及谷底加寬的作用。
(1)旁蝕的原因
① 彎道離心力
流水通過彎道時,因慣性作用而產生的離心力。在河流的彎道部位,最大流速偏向凹岸。這時,水體涌向凹岸,不但導致最大流速向凹岸偏移,而且使凹岸水面擡高,凸岸水面降低,引起水流從凹岸向凸岸流動。
在彎道流水斷面的垂線上,水質點的流速隨深度而減小,故垂線上各點的離心力在表層最大,向下逐漸減小。
在水體上層,離心力大於橫向力,合力向右,水質點向右移動;在水體下層,離心力小於橫向力,水質點向左運動。橫向力和離心力只是在中偏下的水體部分達到平衡,這樣便出現彎道環流。
在平面上,河流的主流線偏向凹岸,水體呈螺旋式前進,使凹岸侵蝕,侵蝕下來的物質向凸岸搬運,隨着底流流向表層,能量逐漸減弱,所攜帶的物質便在凸岸堆積。
② 科里奧利力效應
在科里奧利力的作用下,水體運動的方向在北半球恆偏向前進方向的右側,在南半球恆偏向前進方向的左側。
在河流彎道處,離心力p與科里奧利力F同時作用,河道右彎,離心力p與科里奧利力F二力方向一致,對凹岸的侵蝕力增強;如河道左彎,則離心力與科里奧利力方向相反,二力相互作用,抵消部分作用力,對凹岸的侵蝕力減弱。
此外,凹岸的最大侵蝕點和凸岸的最大堆積點並不是在水體的頂部,而是偏於前方。這樣,隨着彎道環流作用,不僅彎道幅度會逐漸增大,而且彎道位置也將朝前進方向遷移。
(2)河牀的變化
由於旁蝕作用,河牀將發生下列變化:
第一,彎道凹岸的河底由於旁蝕作用,河牀將發生下列變化,彎道凹岸的河底加深擴展,尤其在彎道的下游前緣表現最爲強烈。
第二,凹岸因其下都被掏蝕,上部崩塌,可形成懸崖,凸岸則變成平緩的堆積灘,故彎道橫截面形態不對稱。
第三,由於凹岸不斷加深擴展,並向下遊方向移動,凸岸的堆積灘不斷增大,也向下游方向移動故河流彎道在三度空間上的變化是垂直下蝕、橫向旁蝕、彎道向下遊遷移。其結果是使河牀呈彎曲狀不斷向下遊方向遷移。
河牀的上述變化改造着河谷的形態。
早期河谷狹窄,橫剖面呈“V”字形,河谷兩側有連續的山嘴。
中晚期,隨着彎道的發展,谷坡不斷後退,山嘴被削去,形成平坦而寬闊的槽狀谷底,堆積體逐漸擴大並連成片,河谷的橫剖面變成“U”字形。
晚期,河谷會演變成碟形。此時,谷底會朝沖積平原轉變。
認識河牀彎道演化的歷程,對於規劃沿河碼頭、橋樑、道路以及工程建設具有重要意義。
(3)自由河曲
在平坦寬闊的沖積平原上流動的河流,其彎道的演化進程自由而充分,這種河流彎道,稱爲自由河曲。自由河曲中,河彎曲折的地帶,稱爲河曲帶(meander zone)。隨着河灣的演化,河曲帶加寬,河道長度增大,河牀坡度減小,流速減低。
洪泛期,水流能衝破河彎頸部,取直道前進,造成河道的截彎取直。河道截彎取直以後,原來的河彎被廢棄,堵塞成湖,稱爲牛軛湖(oxbow lake)。我國長江中下游自宜昌以下,發育有很好的自由河曲和牛軛湖。從湖北石首至湖南嶽陽之間直線距離僅87km。但河道長度竟達到240km,沿線有許多牛軛湖。在這一地帶,最近的截彎取直髮生在1970年7月19日,河水沖決了六合垸河彎頸,使原來20km的河道縮短爲不到1km。
03
溯源侵蝕
是一種從源頭、河口或瀑布開始,向上遊侵蝕的流水侵蝕作用。是下蝕作用的一種特殊形式。
(黃土地區的溯源侵蝕)
成因:河口地段由於侵蝕基準面的下降,可以引起河流下切,產生溯源現象。所以侵蝕基準面變化是引起溯源侵蝕的最主要原因。
溯源侵蝕加劇的原因:
自然因素主要有降雨增加、土壤鬆散、植被覆蓋率低等,除此之外還受地形影響。
人爲因素主要包括過度的工程建設和城市發展、不合理的工廠選址和沒有溝道防護措施的城市排洪排污。
演化過程
1. 源頭的溯源侵蝕過程
從時間順序上來講可劃分爲水力沖刷、水力重力共同作用、重力侵蝕三個階段。
溝頭上方彙集的徑流直接沖刷造成了溝頭的迅速延伸,徑流在溝邊附近的裂縫、陷穴處下滲,從而導致溝頭受水力重力共同作用而坍塌、滑落與溝頭前進。
2. 瀑布的溯源侵蝕過程
瀑布從峭壁上流下,對下側岩層造成侵蝕,就會形成較深的水潭。同時瀑布底部的水流漩渦或砂粒對周圍岩石發生侵蝕,峭壁下部出現較大的侵蝕空間。上部懸垂的岩石在重力作用下,最終發生坍塌,導致瀑布不斷向後推移倒退。
3. 河口的溯源侵蝕過程
由於斜坡上溝谷下段的水量大於上段,侵蝕作用也大於上段,出現了水蝕凹地(圖中a、b),凹地的形成使河谷縱剖面變陡,因而流速變大,使水流下蝕更爲劇烈,且集中在坡度最陡的凹地的上段,結果使b逐步移動到b1、b2……
不利影響與對策
【不利影響】
①溯源侵蝕使谷地向源頭方向伸長,成爲黃土區水土流失的原因之一。黃土高原某些溝谷源頭一次暴雨即可前進數十米,因爲黃土土質鬆散並多節理,降雨後沿沖溝向上侵蝕。
②對土地、村莊、道路、民居和工廠造成了嚴重的威脅。
③發生在源頭的溯源侵蝕會造成河流襲奪,導致被奪河水量減少,泥沙淤積堵塞。
(溯源侵蝕引起的河流襲奪)
【應對措施】
①在溝頭上方來水方向修築澇池或澇池羣攔蓄地表徑流。此外還有蓄水堰、溝邊防護埂、防護牆等措施來蓄存或分散徑流,譚老師地理工作室綜合整理達到鞏固溝岸的目的。
②其次是溝底修築溝底谷坊,擡高侵蝕基準面,防止溝牀下切。在條件允許、經濟可能的情況下,要選取合適的溝底地段安排淤地壩和引洪漫地,使泥沙就地攔蓄,削減洪峰,調節徑流。地理圖文綜合整理
知識聯繫拓展
1. 溯源侵蝕、下蝕、側蝕的區分
2. 在河谷發育初期,以下蝕和溯源侵蝕爲主,形成“V” 型谷;在河谷發育中後期,以側蝕爲主,河谷比較寬,形成“U”型谷
河流襲奪
自然界中,相鄰幾個水系在內外因素的影響下,總有一個水系發展成爲主水系。若其侵蝕活躍,下切較深,使其支流的溯源侵蝕和側向侵蝕也較爲強烈,甚至切穿分水嶺,奪取分水嶺另一側位置較高河流的河源段。
河流襲奪前後示意圖
由於分水嶺被破壞或遷移造成的河流襲奪,稱爲主動河流襲奪;由新構造運動等非河流因素引起的河流襲奪,稱爲被動河流襲奪。別稱:河流搶水(這樣一說就比較容易理解了)
普遍認爲大致可分爲以下四種情況:
①併吞襲奪:指兩條順向河溝或河谷之間的襲奪,多發生在侵蝕輪迴的早期。隨着溝谷的併吞,許多小溝道合併成少數河道,河網密度變稀,幹流壯大。
②溯源侵蝕:由此引起的河流襲奪,常見於兩條流向相背或相互垂直的河流之間,發生的原因有兩個:一條河流的河谷岩層較另一條容易侵蝕下切;一條河流的坡降較另一條爲大。
河流溯源侵蝕
河流溯源侵蝕示意圖
③側向侵蝕:該類型的河流襲奪,常見於蝕積平衡的河流,河道以側蝕作用爲主的地方。
河流側向侵蝕示意圖
④地下襲奪:常見於高出河流基準面的石灰岩或其他可溶岩分佈地區,表現爲位置較高的河流通過地下通道流入位置較低的河流。
河流襲奪的影響:
河流襲奪後,奪水的河流爲襲奪河,被奪水的河流爲被奪河。被奪河的上游因發生襲奪,會在原溝谷的基礎上發生侵蝕形成反坡,在反坡上會發育形成反流河,即改向河(它可以反映河流發生襲奪時間的長短);被奪河的下游因上游被截,稱斷頭河。由於水量減少,斷頭河水流與原來形成的谷地規模很不相稱。並且,由於源頭被截,水量減少,斷頭河流速變緩,搬運能力降低,泥沙大量堆積,堵塞水流,往往形成一些小的沼澤或湖泊。
改向河與襲奪河間,河流出現近於垂直的不自然轉彎,這裡的河灣稱襲奪灣。襲奪河的河牀位置較被奪河爲低,襲奪後在襲奪彎附近的流水常有明顯的落差,此段流水稱爲跌水。跌水隨時間推移會不斷向被奪河上游後退,並下切河牀形成河流階地或谷中谷地形。
斷頭河與改向河之間,由從前的河谷變成了分水高地,保留有原來被襲奪河的沖積物和谷地形態,地面開闊,稱爲風口。
專題設計:
1.掌握流水作用的影響因素
2.把握主要的河流地貌特徵
(1)河流峽谷 (2)河曲地貌 (3)河漫灘 (4)河流階地地貌 (5)三角洲地貌 (6)其他地貌
[例] (2019·益陽模擬)河流階地主要分爲基岩階地、堆積階地和基座階地。完全由基岩組成的階地叫做基岩階地,也叫侵蝕階地;完全由河流沉積物組成的階地叫做堆積階地;下部爲基岩,上部爲河流沉積物的階地叫做基座階地。下圖示意黃河中游某河段河谷橫剖面,該河段西岸依次分佈着海拔不同的四個階地T1、T2、T3、T4。讀圖完成(1)~(3)題。
(1)圖中屬於基岩階地的是( )
A.T1 B.T2 C.T3 D.T4
(2)據圖判斷,黃河該河段( )
A.流向是自北向南
B.流向是自西向東
C.東岸是曲流凹岸
D.西岸是曲流凹岸
(3)河流下切作用最弱的時期是( )
A.T1形成時期 B.T2形成時期
C.T3形成時期 D.T4形成時期[答案] (1) D (2) C (3) A
[解析] 第(1)題,據材料知,基岩階地也稱侵蝕階地,指階地表面由河流侵蝕而成,完全由基岩構成。據圖可知,T4階地僅覆蓋薄層黃土,黃土不是沖積物,而是風積物,未發現礫石層,爲侵蝕階地即基岩階地。T2和T3階地存在礫石層,爲基座階地。T1階地完全由礫石層覆蓋,爲堆積階地。第(2)題,黃河中游整體流向爲自北向南,但具體到某一河段則不一定符合。據圖無法判斷該段河流流向;只能依據兩岸階地分佈不對稱的特點,發現河流西岸存在階地分佈而東岸沒有,由此推斷河流西岸爲凸岸,東岸爲凹岸。凸岸流速慢,以堆積作用爲主;凹岸流速快,以侵蝕作用爲主,不利於階地的形成和發育。第(3)題,河流下切作用強,就可能切穿基岩,形成基座階地或基岩階地。而堆積階地的形成主要得益於流水的側蝕和堆積作用。由此可見河流下切作用最弱的時期也就是T1形成時期。
[增分指導]
全面分析河流地貌的形成發育
1.掌握流水作用的影響因素
(1)流水侵蝕作用的影響因素:
徑流量、地表起伏、河道落差、流速、地表性質、植被覆蓋狀況。
(2)流水堆積地貌的影響因素:
必要條件
風化或流水侵蝕→搬運→堆積物(存在顆粒大小差異);地形平緩、河道彎曲、海水(湖水、河水)頂託作用→水流速度減慢→搬運能力下降;地殼擡升(下降)、地形條件、水域環境(海浪、洋流)→沉積環境(沉積空間)
區域差異
不同位置的堆積物、流速減慢的原因、沉積環境的差異,故堆積地貌形成的位置、形態存在差異
2.把握主要的河流地貌特徵
(1)河流峽谷:多位於河流中上游,多因地殼上升、岩層斷裂、經流水長期下切侵蝕而成。
(2)河曲地貌:一般出現在地形平緩、側蝕作用強的區域。但山區的河曲地貌形成過程如下:平緩側蝕河曲,或凹岸侵蝕,凸岸堆積,後板塊擠壓地殼擡升,高差增大下蝕作用加強,深切形成“V”形河曲。
(3)河漫灘:河谷中枯水期出露、洪水期淹沒的部分稱爲河漫灘。
(4)河流階地地貌
形成
河流階地是常見的河流地貌之一,是由河流作用形成的沿河分佈的階梯狀地形。階地是在地殼擡升,河流下切過程中形成的。構造運動的穩定期,河流以側蝕作用爲主,形成寬闊的谷地或平原(河漫灘或河牀)。構造運動或氣候劇變的上升期,河流以下切爲主,原來的谷地或平原被擡升成爲階地面,如果這一過程多次反覆,在河谷的橫剖面上便可出現多級階地
特點
先形成的階地地勢高,年代早,新形成的階地地勢低,年代新;只發生侵蝕而沒有產生沉積物堆積的階地爲侵蝕階地,完全由沉積物堆積形成的階地則爲堆積階地
(5)三角洲地貌
①成因:位於河流入海口,因河牀展寬、地形平坦、流速減慢、海水頂託、泥沙堆積而成。
②面積大小變化原因:
泥沙來源;海平面變化→海岸線變遷(三角洲面積增大,海岸線前進,陸地面積增大,海平面下降;面積減小,海岸線後退,海水倒灌,陸地面積減小,海平面上升)。
(6)其他地貌:河流出山口處形成的沖積扇;中下游地區形成的沖積平原;河口處形成的沙洲(或沖積島)。
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