Cơ sở địa lý tự nhiên

Có thể kể ra một số trong hàng loạt các môn khoa học địa lí như môn Cơ sở Địa lí tự nhiên hay Địa lí tự nhiên đại cương nghiên cứu các quy luật chung của các hiện tượng, các quá trình đị

Đại học huế Trung tâm đào tạo từ xa

pgs.ts Nguyễn Thục Nhu − pgs.ts Đặng duy Lợi

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

Chương I: KHOA HỌC ĐỊA LÍ VÀ TRÁI ĐẤT 3

I – KHOA HỌC ĐỊA LÍ 3

1 Khái niệm về khoa học địa lí 3

2 Đ ối tượng và nhiệm vụ của khoa học địa lí 3

3 Các phương pháp nghiên cứu địa lí 5

II - TRÁI ĐẤT 6

1 Trái đất trong vũ trụ 6

2 Hình dạng và kích thước của trái đất 10

3 Sự vận động của trái đất 13

4 Nguồn gốc và cấu tạo của trái đất 21

Chương II: LỚP VỎ ĐỊA LÍ CỦA TRÁI ĐẤT 25

I - LỚP VỎ ĐỊA LÍ CỦA TRÁI ĐẤT 25

1 Lớp vỏ địa lí 25

2 Khí quyển 25

3 Thuỷ quyển 28

4 Thạch quyển 34

5 Thổ nhưỡng quyển ( quyển đất ) 38

6 Sinh quyển 43

II – CÁC QUY LUẬT ĐỊA LÍ CHUNG CỦA TRÁI ĐẤT 46

1 Tính thống nhất và hoàn chỉnh của lớp vỏ địa lí 46

2 Tuần hoàn vật chất và năng lượng trong lớp vỏ địa lí 47

3 Nhịp điệu 47

4 Quy luật địa đới và phi địa đới 48

5 Các đới địa lí tự nhiên ( đới cảnh quan ) trên bề mặt Trái Đất 49

III – MÔI TRƯỜNG ĐỊA LÍ VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 51

1 Môi trường địa lí 51

2 Tài nguyên tự nhiên 52

Chương III : ĐỊA LÍ ĐỊA PHƯƠNG 58

I - ĐỊA LÍ TỰ NHIÊN VIỆT NAM 58

1 Vị trí, giới hạn, phạm vi lãnh thổ 58

2 Các đặc điểm chung của tự nhiên Việt Nam 59

3 Tài nguyên thiên nhiên Việt Nam 63

4 Các vùng địa lí tự nhiên 67

II - ĐỊA LÍ ĐỊA PHƯƠNG 69

1 Vị trí, diện tích, giới hạn 69

2 Đặc điểm các điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên 70

3 Dân cư 70

4 Đặc điểm các điều kiện kinh tế - xã hội 70

5 Kết luận 70

Chương I KHOA HỌC ĐỊA LÍ VÀ TRÁI ĐẤT

I – KHOA HỌC ĐỊA LÍ

1 Khỏi niệm về khoa học địa lớ

Thuật ngữ Địa lí bắt nguồn từ tiếng Hi Lạp Geographo, có nghĩa là sự mô tả đất, lẽ dĩ nhiên đất ở đây được hiểu theo nghĩa rộng là cả vùng đất

Từ thời cổ đại, Địa lí học đã được hình thành và phát triển như một môn khoa học mô tả,

được quan niệm như một loại từ điển bách khoa về tự nhiên, dân cư, kinh tế, xã hội và các tài nguyên của một vùng, một nước hay cả một khu vực rộng lớn

Từ thế kỉ XVII, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học, Địa lí học được phát triển theo 2 hướng:

ư Phân tích, nghiên cứu từng thành phần riêng biệt của tự nhiên hay từng ngành kinh tế (như địa hình, khí hậu, thuỷ văn, thổ nhưỡng, sinh vật hay dân cư, nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, )

ư Tổng hợp, nghiên cứu các thể tổng hợp tự nhiên hay kinh tế ư xã hội, và như vậy Địa lí học đã trở thành một hệ thống các khoa học Đó là sự kết hợp của nhiều bộ môn khoa học khác nhau với các chức năng riêng biệt của chúng, nhưng đồng thời lại được thống nhất bởi một chức năng chung

Địa lí học ngày nay là Địa lí học hiện đại chú trọng đến việc nghiên cứu các quy luật, các mối quan hệ giữa các thành phần, các hiện tượng và các tổng thể địa lí, các mối quan hệ giữa con người và tự nhiên, khác hẳn với Địa lí học cổ xưa chỉ nặng về mô tả

Cho đến nay, định nghĩa về Địa lí học được nhiều người thừa nhận hơn cả định nghĩa của

Đại từ điển bách khoa toàn thư Xô Viết : Địa lí học là hệ thống các khoa học tự nhiên và xã hội nghiên cứu các tổng hợp lãnh thổ tựa nhiên, các thể tổng hợp sản xuất theo lãnh thổ và các thành phần của chúng

2 Đ ối tượng và nhiệm vụ của khoa học địa lớ

Mặc dù là một hệ thống các khoa học nhưng Địa lí học vẫn có sự thống nhất từ trong bản chất của nó, vì giữa các khoa học bộ phận tạo nên hệ thống các khoa học địa lí luôn luôn tồn tại những mối quan hệ rất chặt chẽ kết hợp chung lại với nhau, do chúng có cùng một đối tượng và nhiệm vụ chung là nghiên cứu các quy luật phát sinh và phát triển của môi trường địa

lí (được hiểu theo nghĩa rộng bao gồm các địa quyển và tác động của xã hội loài người) cùng các đặc tính của mối quan hệ giữa các hệ thống tự nhiên và hệ thống kinh tế ư xã hội (mối quan hệ này ngày càng trở nên vô cùng phức tạp, đặc biệt trong thời đại khoa học công nghệ, kinh tế ư xã hội phát triển mạnh mẽ)

Hệ thống các khoa học địa lí có thể phân chia thành 4 nhóm ngành: các ngành địa lí tự nhiên, các ngành địa lí kinh tế ư xã hội, các ngành chuyên khảo và nhóm ngành bản đồ Trong

đó, hai nhóm ngành địa lí tự nhiên và địa lí kinh tế ư xã hội là hai nhóm ngành chính Hai nhóm ngành này với chức năng của mình có các đối tượng và nhiệm vụ nghiên cứu riêng

a) Các ngành khoa học địa lí tự nhiên

Các ngành địa lí tự nhiên có đối tượng nghiên cứu chung là những quy luật tự nhiên khách quan của lớp vỏ địa lí Lớp vỏ địa lí của Trái Đất là một thể tổng hợp vô cùng phức tạp, bao gồm nhiều thành phần và nhiều bộ phận cấu tạo nên, là nơi diễn ra các hiện tượng và các quá trình địa lí Các môn khoa học địa lí tự nhiên lần lượt ra đời có nhiệm vụ nghiên cứu toàn bộ lớp vỏ địa lí, từng bộ phận cũng như các thành phần cấu tạo nên nó Có thể kể ra một số trong hàng loạt các môn khoa học địa lí như môn Cơ sở Địa lí tự nhiên (hay Địa lí tự nhiên đại cương) nghiên cứu các quy luật chung của các hiện tượng, các quá trình địa lí diễn ra trên toàn Trái Đất ; môn Địa lí tự nhiên khu vực (hay Cảnh quan học) nghiên cứu đặc điểm và các quy luật địa lí diễn ra tại các bộ phận khác nhau trên Trái Đất như các châu lục, các nước, các địa phương ; các môn khoa học địa lí tự nhiên bộ phận nghiên cứu từng thành phần riêng biệt của lớp vỏ địa lí như Địa mạo học, Khí hậu học, Thuỷ văn học, Thổ nhưỡng học, Địa lí sinh vật,

b) Các ngành khoa học địa lí kinh tếư xã hội

Các ngành địa lí kinh tế ư xã hội bao gồm các môn khoa học nghiên cứu các quy luật phân bố của sản xuất xã hội và quần cư của con người , hay nói một cách khác là nghiên cứu

tổ chức lãnh thổ kinh tế ư xã hội, với các đặc điểm của nó ở các vùng, các nước và các khu vực khác nhau trên thể giới

Các môn Cơ sở Địa lí kinh tế ư xã hội, Địa kí kinh tế ư xã hội các nước, Địa lí kinh tế các ngành (Địa lí dân cư, Địa lí nông nghiệp, Địa lí công nghiệp, Địa lí giao thông vận tải, ) nghiên cứu sự phân bố địa lí của các hoạt động kinh tế ư xã hội, các điều kiện và đặc điểm phát triển của chúng trên phạm vi toàn thế giới cũng như ở các nước, các vùng lãnh thổ khác nhau

Bên cạnh hai nhóm ngành chính kể trên, nhóm ngành địa lí chuyên khảo có các môn như

Đất nước học, Địa lí địa phương, Địa lí chuyên khảo (Địa lí chính trị, Địa lí quân sự, Địa lí y học, Địa lí du lịch, ) có nhệm vụ nghiên cứu tổng hợp các kiến thức trong và ngoài phạm vi của địa lí học và thống nhất chúng phục vụ cho một yêu cầu nhất định ; nhóm ngành bản đồ học với tư cách là các môn khoa học về bản đồ, đồng thời còn trang bị cho các nhà địa lí một phương pháp khoa học, một công cụ sắc bén trong nghiên cứu, thông tin, giảng dạy địa lí

Hệ thống các khoa học địa lí có thể minh hoạ bằng sơ đồ sau :

Hệ thống khoa học địa lí

địa lí tự nhiên địa lí kinh tế địa lí chuyênkhảo bản đồ

* Cơ sở địa lí * Cơ sở địa lí * Đất nước học * Bản đồ

tự nhiên kinh tế ư xã hội * Địa lí đại cương

* Địa lí tự nhiên * Địa lí kinh tế ư xã địa phương * Bản đồ

khu vực hội các nước * Địa lí chuyên

* Cổ địa lí * Địa lí kinh tế chuyên khảo ngành

* Địa lí bộ phận các ngành ư Địa lí chính trị

ư Địa lí mạo ư Địa lí dân cư ư Địa lí quân sự

ư Khí hậu ư Địa lí ư Địa lí y học

ư Thuỷ văn công nghiệp ư Địa lí du lịch

ư Thổ nhưỡng ư Địa lí nông nghiệp

ư Địa lí sinh vật ư Địa lí giao thông

Hình 1 Sơ đồ hệ thống các khoa học địa lí

3 Cỏc phương phỏp nghiờn cứu địa lớ

Địa lí học là một hệ thống khoa học, vì vậy nó cũng sử dụng một hệ thống các phương pháp nghiên cứu khác nhau Cũng cần lưu ý là các phương pháp nghiên cứu địa lí có mối quan

hệ chặt chẽ với nhau, có tác dụng bổ sung, hỗ trợ cho nhau Vì thế trong mỗi công trình nghiên cứu địa lí thường được sử dụng đồng thời nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau và

có sự kết hợp chặt chẽ giữa các phương pháp nghiên cứu truyền thống với các phương pháp nghiên cứu hiện đại Các phương pháp nghiên cứu thường hay sử dụng trong nghiên cứu địa lí

d) Phương pháp bản đồ giúp ích thiết thực cho nghiên cứu vì nó có tính khái quát và trực quan rất cao Bản đồ là ngôn ngữ, là công cụ đặc biệt được sử dụng phổ biến trong nghiên cứu

địa lí Có thể nói, mọi nghiên cứu địa lí đều được mở đầu và kết thúc bởi bản đồ

e) Phương pháp toán học góp phần định lượng, khái quát hoá các kết quả nghiên cứu, cùng với việc sử dụng rộng rãi máy vi tính trong việc thành lập và xử lí hệ thống thông tin địa lí, phương pháp toán học đã góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả trong nghiên cứu địa lí f) Phương pháp viễn thám sử dụng các ảnh máy bay, ảnh vệ tinh, tàu vũ trụ và các thông tin thám sát từ xa đã mang lại những hiệu quả to lớn trong việc cung cấp và xử lí các thông tin

địa lí trong một phạm vi rộng lớn, rất chính xác, kịp thời và đặc biệt là tiết kiệm rất nhiều công sức và thời gian

II - TRÁI ĐẤT

1 Trỏi đất trong vũ trụ

Vũ trụ là một khoảng không gian bao la và vô cùng tận mà cho đến nay con người vẫn chưa nhận thức hết được Trong khoảng không gian bao la có sự tồn tại của các thiên thể luôn luôn vận động Các thiên thể đó đã được phân chia thành các loại : sao, hành tinh, vệ tinh, tiểu hành tinh, sao chổi, thiên thạch và tinh vân Tuy vậy, các thiên thể ấy không phải là hoàn toàn cô lập với nhau mà có mối quan hệ, kết hợp với nhau tạo nên những hệ thống phức tạp với những quy luật riêng

Trong vũ trụ bao la, Trái Đất chỉ là một vật thể vô cùng nhỏ bé Trái Đất là một hành tinh của hệ Mặt Trời Hệ Mặt Trời lại chỉ là một bộ phận rất nhỏ của một hệ Thiên Hà được gọi là Ngân Hà

a) Nhìn tứ trên xuống b) Nhìn ngang

Hình 2 Mặt Trời trong hệ Ngân Hà

Cho đến nay, nhờ các kính thiên văn và các con tàu vũ trụ hiện đại, con người đã quan sát

được hàng chục triệu hệ Ngân Hà tương tự trong hệ Siêu Ngân Hà Và đấy cũng chưa phải là tận cùng của vũ trụ

Hình 3 Các tinh vân trong vũ trụ

a) Trái Đất trong hệ Mặt Trời

Hệ Mặt Trời gồm có Mặt Trời là một thiên thể lớn ở trung tâm và bao quanh là các thiên thể nhỏ hơn gồm các loại : hành tinh, vệ tinh, tiểu hành tinh, sao chổi, thiên thạch và tinh vân Cho đến nay, người ta đã xác định được có 9 hành tinh quay xung quang Mặt Trời Chín hành tinh đó là : sao Thuỷ, sao Kim, Trái Đất, sao Hoả, sao Mộc, sao Thổ, saoThiên Vương, sao Hải Vương và sao Diêm Vương

Ngay từ thời cổ đại, từ Trái Đất con người đã quan sát bằng mắt thường và đã phát hiện ra

5 hành tinh là sao Thuỷ, sao Kim, sao Hoả, sao Mộc và sao Thổ Đến thế kỉ XVIII, sau khi xuất hiện định luật Niutơn và chế tạo được các kính thiên văn cực mạnh, năm 1781 người ta đã phát hiện ra sao Thiên Vương Sau đó, năm 1846 đã phát hiện ra sao Hải Vương và đến năm

1930 mới phát hiện ra sao Diêm Vương

Khác với các sao là các thiên thể khí hình cầu có nhiệt độ khá cao và có khả năng tự phát sáng, hành tinh là các thiên thể rắn, hình cầu quay xung quanh Mặt Trời và sáng lên được do

bề mặt của chúng phản chiếu ánh sáng của các ngôi sao chiếu tới ở một số hành tinh còn có các vệ tinh, đó cũng là các hành tinh nhưng có kích thước nhỏ hơn, quay xung quanh một hành tinh nào đó

Hệ Mặt Trời được duy trì là do sự cân bằng giữa các lực li tâm của mỗi hành tinh với sức hút của Mặt Trời với các hành tinh đó

Hệ Mặt Trời có các đặc điểm chính, quan trọng sau đây:

ư Tất cả các hành tinh quay quanh Mặt Trời theo một quỹ đạo gần tròn (với tâm sai nhỏ)

và theo cùng một hướng ngược chiều kim đồng hồ (nhìn từ trên xuống)

ư Hầu hết các hành tinh và vệ tinh (trừ sao Kim và sao Thiên Vương) đều tự quay quanh trục của mình theo hướng ngược chiều kim đồng hồ

ư Các hành tinh trong hệ Mặt Trời có thể chia ra làm 2 nhóm: nhóm bên trong, bao gồm sao Thuỷ, sao Kim, Trái Đất và sao Hoả, có kích thước nhỏ, tỉ trọng trung bình lớn, tự vận

động xung quanh trục tương đối chậm, có ít hoặc không có vệ tinh Nhóm bên ngoài, gồm sao Mộc, sao Thổ, sao Diêm Vương và sao Hải Vương, có kích thước lớn, tỉ trọng trung bình nhỏ, vận động tự quay quanh trục tương đối nhanh và có nhiều vệ tinh Sao Diêm Vương ở ngoài

cùng có kích thước nhỏ và có tỉ trọng trung bình khá lớn, được xem như một trường hợp ngoại

ư Tâm sai là độ lệch của quỹ đạo thực sự so với đường tròn lí thuyết, được xác định bằng

tỉ lệ giữa hiệu số của khoảng cách lớn nhất và nhỏ nhất từ hành tinh đến Mặt Trời với tổng khoảng cách đó Đối với Trái Đất do có khoảng cách lớn nhất đến Mặt Trời là 152 triệu km và khoảng cách nhỏ nhất đến Mặt Trời là 147 triệu km nên tâm sai của quỹ đạo Trái Đất là :

MT (đơn

vị thiên văn)

Bán kính xích

đạo (km)

Tỉ trọng trung bình (g/cm 3

)

Thời gian tự quay quanh trục

Thời gian quay quanh

MT

Độ tâm sai

Độ nghiêng của quỹ

đạo trên mặt phẳng hoàng đạo (độ)

Tốc độ trung bình (km/s)

Số lượng vệ tinh

1 1,52 5,20 9,24 19,9

1,60

(4)

58 ngày 243ngày

24 giờ 24,5 giờ

1 1,88 11,86 29,46 84,01

164,8

248,4

0,026 0,007 0,017 0,093 0,048 0,056 0,047

0,009

0,249

7,0 3,4 0,0 1,9 1,3 2,5 0,8

1,8

17,1

47,8 35,05 29,8 24,1 13,1 9,7 6,8

Ngoài các hành tinh, vệ tinh, trong hệ Mặt Trời còn có các tiểu hành tinh, sao chổi và thiên thạch

Tiểu hành tinh là những vật thể rắn, không có hình dạng nhất định, quay xung quanh Mặt Trời theo cùng hướng với các hành tinh Các tiểu hành tinh trong hệ Mặt Trời có số lượng lớn,

ước tính từ 40 ư 60 nghìn tiểu hành tinh, nhưng chúng có kích thước nhỏ, thường chỉ vài km

đến hàng trăm km và tổng khối lượng của chúng chỉ bằng 1/1000 khối kượng của Trái Đất Phần lớn các tiểu hành tinh đều tập trung ở khoảng giữa quỹ đạo của sao Hoả và sao Mộc Tuy nhiên, cũng có một số tiểu hành tinh chuyển động lẫn cả vào quỹ đạo của sao Hoả và sao Thuỷ

Sao chổi là các thiên thể chuyển động xung quanh Mặt Trời với quỹ đạo hình elip rất dẹt

và kéo dài Thời gian quay hết một vòng trên quỹ đạo của sao chổi có thể chỉ vài năm, vài chục năm (sao chổi Ha lây được phát hiện từ năm 1682, có chu kì khép kín sau 75 năm, gần

đây đã phát hiên trở lại vào đầu năm 1986) cho đến hàng nghìn năm Sao chổi có cấu tạo khá

đặc biệt Bộ phận chính của sao chổi là nhân sao chổi ư là các vật thể rắn hoặc các chất khí

đóng băng có kích thước nhỏ, đường kính lớn nhất cũng chỉ khoảng vài chục km, nhưng đáng

kể phải là lớp vỏ mây bụi và khí có kích thước rất lớn, có khả năng phát sáng khi đến gần Mặt Trời Dưới áp lực của ánh sáng Mặt Trời, đuôi sao chổi bao giờ cũng quay về phía đối diện Mặt Trời, phát sáng và kéo dài tới hàng triệu km

Thiên thạch là những vật thể rắn có kích thước nhỏ, có thành phần cấu tạo giống như thành phần của Trái Đất và các hành tinh khác Thiên thạch có cùng nguồn gốc hình thành với các hành tinh hoặc do sự tan vỡ của các hành tinh Khi rơi vào khí quyển của Trái Đất, do bị ma sát, các thiên thạch bốc cháy để lại một vệt sáng trên bầu trời thường được gọi là sao băng hay sao đổi ngôi

Trên Mặt Trời thường xuyên xảy ra các phản ứng hạt nhân giải phóng một lượng vật chất

và năng lượng vô cùng to lớn, toả ra không gian vũ trụ dưới ánh sáng, nhiệt và điện từ Nhiệt

độ bên trong của Mặt Trời lên tới 20 triệu °C, còn ở lớp bề mặt ngoài thấp hơn, chỉ vào khoảng 5700 ư 5800°C

Mặt Trời luôn luôn vân động Mặt Trời vận động quay quanh trục của nó một vòng hết 27,35 ngày và vận động trong hệ Ngân Hà kéo theo toàn bộ hệ Mặt Trời về phía sao Chức Nữ, thuộc nhóm sao Thiên Cầm với vận tốc gần 20km/s

Mặt Trời cũng có các chu kì hoạt động mạnh yếu khác nhau, rõ rệt nhất là chu kì 11,3 năm Khi Mặt Trời hoạt động mạnh, thường xuất hiện nhiều tai lửa, bướu sáng và vết đen trên Mặt Trời, gây ra các hiện tượng cực quang, bão từ và bão điện li trên Trái Đất Nói chung, mọi biến động của Mặt Trời đều có ảnh hưởng trực tiếp đến mọi hoạt động diễn ra trên Trái Đất

2 Hỡnh dạng và kớch thước của trỏi đất

a) Hình dạng của Trái Đất

Đã từ lâu, con nguời quan niệm Trái Đất có hình cầu Ngay từ thế kỉ IX trước Công nguyên, những người theo phái Pitago đã đề ra thuyết Trái Đất có dạng cầu Thế kỉ IV trước Công nguyên, Aristốt khi quan sát hiện tượng nguyệt thực đã xác nhận căn cứ khoa học về hình cầu của Trái Đất Đến thế kỉ III trước Công nguyên, lần đầu tiên số liệu đo tính chu vi của đường kính Trái Đất được công bố (khoảng 40 000km) Đến thế kỉ XVII đã quan niệm Trái Đất không phải là một khối cầu hoàn hảo mà là một khối cầu dẹt ở hai cực được gọi là elipxôit

Bề mặt đó không trùng với bề mặt của hình khối cầu mà cũng không trùng với bề mặt của khối elipxôit 3 trục Điều đó có thể do trong nội bộ Trái Đất có sự phân bố vật chất không đều : có loại đá nặng, có loại đá tương đối nhẹ Trị số của trọng lực lại có liên quan đến các loại

đá ở những nơi tích tụ các loại đá nặng, bề mặt Trái Đất lõm xuống gần tâm, còn ở những nơi tích tụ những loại đá nhẹ, bề mặt Trái Đất lồi lên, xa tâm Trái Đất hơn Hiện tượng phân bố không đều các loại đá trong nội bộ Trái Đất có thể do hai nguyên nhân : thứ nhất, trong quá trình hình thành hành tinh, bản thân Trái Đất đã được tạo nên sự gắn kết của các khối vật chất hỗn độn và nguội dần đi ; thứ hai, sau khi hình thành, các quá trình địa chất như quá trình tạo núi, những chuyển động theo các hướng dọc, ngang trong nội bộ Trái Đất và trong lớp thạch quyển đã làm đảo lộn trật tự sắp xếp các loại đá ban đầu

Trong giai đoạn mới hình thành, Trái Đất chưa có hình dạng đều đặn, nói chung chỉ là một khối có dạng gần giống khối hình cầu Sự biến đổi nhiệt độ sau này và chế độ tự quay đã

hiện nay vẫn còn đang tiếp tục Hình dạng của Trái Đất sẽ còn thay đổi trong lịch sử phát triển của nó

Trên thực tế, bề mặt của khối gêôit tuy không trùng với bề mặt của khối elipxôit nhưng cũng không sai biệt với nhau là bao nhiêu

ở khoảng 35° vĩ độ Bắc, bề mặt của khối gêôit thấp hơn bề mặt của khối elipxôit, ngược lại ở khoảng 35° vĩ độ Nam, nó lại cao hơn khoảng 20m ở Xích đạo, hai bề mặt này trùng nhau Toàn bộ lục địa Nam cực nằm thấp hơn bề mặt elipxôit khoảng 30m Vì thể có người cho rằng hình dạng gêôit của Trái Đất hiện nay hơi giống hình quả lê hay hình trái tim

Hình 5 Khối gêôit

Tuy độ sai biệt giữa khối gêôit và khối elipxôit của Trái Đất so với kích thước của nó là không đáng kể nhưng dù sao nó cũng sinh ra bên trong Trái Đất một sức căng, có lẽ đã ảnh hưởng đến sự phân bố các lục địa và đại dương trên bề mặt Trái Đất

Thực tế cho thấy ở những nơi bề mặt khối gêôit nằm cao hơn bề mặt khối elipxôit, vỏ Trái

Đất có khuynh hướng hạ thấp và phát triển kiểu đại dương ở những nơi bề mặt khối gêôit nằm thấp hơn và các dòng đi lên của vật chất ở dưới sâu có vai trò chủ yếu thì vỏ Trái Đất lại

có khuynh hướng phát triển kiểu lục địa Thí dụ rõ ràng nhất là ở cực Bắc, bề mặt của khối gêôit cao hơn bề mặt của khối elipxôit nên đã xuất hiện đại dương (Bắc Băng Dương), còn ở cực Nam, bề mặt khối gêôit thấp hơn bề mặt của khối elipxôit nên đã hình thành nên lục địa (châu Nam Cực) ở nhiều nơi khác của vỏ của Trái Đất cũng xảy ra các hiện tượng tương tự

b) Kích thước của Trái Đất

Các số liệu đo chính xác nhất về kích thước của Trái Đất đã được nhà trắc địa học Xô viết F.N.Krôpxki công bố năm 1942 là:

ư Bán kính xích đạo (hay bán trụ lớn a): 6378,16km

ư Bán kính cực (hay bán trục nhỏ b): 6356,777km

ư Độ dẹt ở cực : 21,36km

ư Độ dẹt ở Xích đạo : 213m

Từ các số liệu trên có thể tính ra các số liệu khác như :

ư Bán kính trung bình của Trái Đất : 6372,11km

ư Chiều dài vòng kinh tuyến : 40 008,5km

ư Chiều dài Xích đạo : 40 074,7km

ư Diện tích bề mặt Trái Đất : 512 200 000km2

c) ý nghĩa địa lí của hình dạng và kích thước của Trái Đất

Về mặt địa lí, hình dạng và kích thước của Trái Đất đã gây nên những tác động và dẫn đến những hệ quả sau :

ư Do Trái Đất có dạng gêôit nên Mặt Trời không thể chiếu sáng cùng một lúc đến mọi nơi trên Trái Đất và sẽ chỉ có một nửa Trái Đất được chiếu sáng, đó là ban ngày và một nửa kia chìm trong bóng tối là ban đêm Cùng với sự tự quay quanh trục của Trái Đất, nhịp điệu ngày

và đêm liên tục xảy ra làm cho chế độ nhiệt ở lớp vỏ địa lí được điều hoà

ư Các tia sáng song song của Mặt Trời khi chiếu xuống bề mặt có dạng gêôit thì tại các vĩ

độ khác nhau sẽ tạo ra các góc nhập xạ khác nhau Các tia sáng chiếu thẳng góc vào Xích đạo tạo nên góc nhập xạ 900 Từ Xích đạo về hai cực góc nhập xạ nhỏ dần

Vì thế, năng lượng Mặt Trời mà mặt đất tiếp thu được cũng giảm dần từ Xích đạo về hai cực tạo nên sự phân bố tương tự của chế độ nhiệt Đó chính là nguyên nhân chính dẫn đến sự hình thành các vòng đai khí hậu và tính địa đới của các yếu tố địa lí

ư Dạng gêôit của Trái Đất đối xứng qua mặt phẳng xích đạo dẫn đến sự hình thành hai nửa cầu Bắc và Nam Các hiện tượng xảy ra trong lớp vỏ địa lí ở hai nửa cầu thường trái ngược nhau : càng đi về phía bắc ở nửa cầu Bắc càng lạnh, trong khi đó ở nửa cầu Nam, càng đi về phía Bắc càng nóng hơn

ư Do có hình dạng gêôit nên Trái Đất chứa được một lượng vật chất tối đa, cũng nhờ có khối lượng và kích thước khá lớn nên Trái Đất đã hình thành và duy trì quanh nó một lớp khí quyển Điều này vô cùng quan trọng vì nó đã quyết định khả năng xuất hiện và tồn tại sự sống trên Trái Đất cũng như tạo điều kiện để diễn ra các quá trình trong vòng tuần hoàn vật chất và năng lượng trên Trái Đất

3 Sự vận động của trỏi đất

a) Vận động tự quay xung quanh trục của Trái Đất

Vận động tự quay quanh trục là quy luật chung của các hành tinh Vận động tự quay xung quanh trục đã tham gia vào việc hình thành và sự tồn tại của Trái Đất

Trước hết, Trái Đất tự quay xung quanh trục theo hướng từ tây sang đông, tức là hướng ngược chiều kim đồng hồ (nhìn từ trên xuống)

Hiện tại, trục Trái Đất nghiêng với mặt phẳng hoàng đạo (quỹ đạo của Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời) một góc 66°33’ tức là độ nghiêng của mặt phẳng xích đạo Trái Đất với mặt phẳng hoàng đạo là 23°27’

Thực ra, trục Trái Đất không phải cố định mà luôn có sự dao động Do hình dạng Trái Đất cũng luôn luôn thay đổi, dưới tác động của tốc độ quay và ảnh hưởg của Mặt Trăng, Mặt Trời, do sự di chuyển vật chất luôn diễn ra trong lòng Trái Đất và trên bề mặt của nó, nên có

sự di chuyển liên tục vị trí của trục quay Trái Đất Các kết quả nghiên cứu cho thấy trong khoảng thời gian 40 000năm nay độ nghiêng của mặt phẳng xích đạo Trái Đất với mặt phẳng hoàng đạo thay đổi từ 24°36’ đến 21°58’

Trong quá trình lịch sử, việc nhận thức được hiện tượng tự quay xung quanh trục của Trái

Đất không phải là một điều dễ dàng Các nhà thiên văn học cổ đại đều cho rằng Trái Đất là trung tâm của vũ trụ, Mặt Trời và các vì sao đều quay xung quanh Trái Đất, sinh ra ngày và

đêm Quan niệm đó được nhà thiên vă học Ptôlêmê nêu lên trong thuyết Địa tâm

Người đầu tiên trong lịch sử nhận thức đúng hiện tượng tự quay của Trái Đất quanh trục là nhà thiên văn học Ba Lan Côpecnic (1473 ư 1543) Học thuyết của Côpecnic cho rằng Mặt Trời là trung tâm của vũ trụ, còn gọi là thuyết Nhật tâm

Phát hiện vĩ đại của Côpecnic đã chống lại thế giới quan thần bí của nhà thờ Cơ đốc giáo bấy giờ coi thuyết địa tâm là chân lí Vì vậy, nhà thờ đã lấy uy quyền tôn giáo cấm lưu hành thuyết của ông Sau Côpecnic, các nhà thiên văn học ý, Joócđanô Brunô và Galilêô Galliê cũng bị nhà thờ kết tội vì đã công nhận và truyền bá thuyết Nhật tâm Nhưng sự vận động quay xung quanh trục của Trái Đất là một hiện tượng tự nhiên khách quan, đã được xác định bằng thực nghiệm khoa học của nhà vật lí Pháp Phucô năm 1851

Trái Đất tự quay xung quanh trục của nó một vòng trong khoảng thời gian một ngày đêm Khoảng thời gian đó có thể xác định bằng vị trí của Mặt Trời hai lần chiếu thẳng góc trên kinh tuyến của địa điểm quan sát

Tuy nhiên, do những sự vận động phức tạp của Mặt Trời và Trái Đất nên độ dài khoảng thời gian một ngày đêm dựa theo Mặt Trời có xê dịch đôi chút trong năm Khi lấy khoảng thời gian một ngày đêm làm đơn vị tính toán, người ta lấy độ dài trung bình của nó trong cả năm và quy ước là 24 giờ

Do hướng chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời trùng với hướng tự quay của Trái Đất cho nên một ngày đêm theo Mặt Trời dài hơn một khoảng thời gian thực mà Trái Đất quay trọn một vòng Khoảng thời gian này đuợc xác định không dựa vào Mặt Trời mà dựa vào một ngôi sao nhất định 2 lần đi qua kinh tuyến của điểm quan sát Một ngày đêm theo sao dài 23 giờ 56 phút 4 giây

b) Các hệ quả định lí của sự vận động tự quay xung quanh trục của Trái Đất

ư Sự điều hoà nhiệt trong một ngày đêm

Sự quay quanh trục của Trái Đất đã sinh ra một đơn vị đo thời gian tự nhiên : một ngày

đêm, gồm có phần thời gian được chiếu sáng là ban ngày và phần thời gian trong bóng tối là ban đêm Mỗi một phần ngày và đêm lại được chia ra làm 12 đơn vị nhỏ hơn được gọi là giờ (theo hệ đếm của người Ai Cập thời cổ), 1 giờ lại chia thành 60 phút, 1 phút lại chia thành 60 giây

Nhờ vận động tự quay xung quanh trục mà ở mọi địa điểm trên bề mặt Trái Đất trong 24 giờ đều luân phiên có ngày và đêm Nhịp điệu ngày và đêm kế tiếp nhau đã làm cho sự phân phối bức xạ Mặt Trời trên bề mặt Trái Đất được điều hoà

Nếu Trái Đất không tự quay quanh trục mà chỉ quay quanh Mặt Trời thì trên Trái Đất cũng có ngày và đêm, nhưng ngày và đêm rất dài Mỗi năm chỉ vẻn vẹn có một ngày đêm Mặt

đất ban ngày sẽ rất nóng, ban đêm sẽ rất lạnh Điều kiện khí hậu đó khó có thể tồn tại được sự sống của sinh vật Do sự tự quay quanh trục của Trái Đất với tốc độ tương đối lớn, nên ngày

đêm trên Trái Đất đều ngắn, nhiệt độ trên mặt đất được điều hoà, sự sống phát triển tương đối thuận lợi

Sự chênh lệch về nhiệt độ giữa ngày và đêm trên Trái Đất tuy không lớn nhưng là một hiện tượng quan trọng của khí hậu

ư Hệ toạ độ địa lí

Vận động tự quay của Trái Đất đã tạo cơ sở cho việc xây dựng hệ toạ độ địa lí để xác định

vị trí của các địa điểm trên bề mặt Trái Đất Trong khi tự quay, tất cả các địa điểm trên bề mặt Trái Đất đều di chuyển vị trí, duy chỉ có hai điểm chỉ quay tại chỗ, đó là hai địa cực : cực Bắc

và cực Nam Cực Bắc là cực mà từ đó người ta nhìn thấy Trái Đất quay theo chiều ngược kim

đồng hồ, trùng với hướng quay chung của hệ Ngân Hà Đường thẳng nối hai cực đi qua tâm Trái Đất gọi là trục Trái Đất

Vòng tròn lớn nhất của Trái Đất nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay và phân chia Trái Đất ra hai nửa cầu là đường Xích đạo Khoảng cách từ Xích đạo đến hai cực bằng nhau Nửa cầu có cực Bắc gọi là nửa cầu Bắc, nửa cầu có cực Nam gọi là nửa cầu Nam

Hình 7 Xích đạo, cực, các kinh tuyến và vĩ tuyến

Sự đối xứng giữa hai nửa cầu của Trái Đất không chỉ có ý nghĩa đơn thuần về mặt hình học mà còn là sự đối lập của nhiều hiện tượng địa lí trên bề mặt Trái Đất như : phương hướng,

sự thay đổi các mùa, sự chuyển động biểu kiến của Mặt Trời, sự lệch của các dòng chảy, Trên Trái Đất, người ta còn quy định ra các mặt phẳng song song với mặt phẳng xích đạo, cắt bề mặt Trái Đất thành những vòng tròn song song với Xích đạo gọi là các vĩ tuyến Các vĩ

tuyến thuộc nửa cầu Bắc là các vĩ tuyến Bắc, các vĩ tuyến thuộc nửa cầu nam là các vĩ tuyến Nam

Khoảng cách biểu hiện bằng các cung đo từ các vĩ tuyến đến Xích đạo là các vĩ độ địa lí

Đó cũng là độ lớn của các góc có một cạnh là đường bán kính xích đạo còn cạnh kia là đường bán kính có đầu ra ở trên vĩ tuyến

Đường ngắn nhất nối hai cực trên bề mặt Trái Đất là kinh tuyến Hai kinh tuyến nối với nhau tạo thành một vòng tròn đi qua hai điểm cực gọi là vòng kinh tuyến Tất cả các kinh tuyến trên Trái Đất đều dài bằng nhau và không có đường nào có tính chất khác biệt về mặt tự nhiên để làm tiêu chuẩn xác định kinh tuyến gốc Vì vậy, từ hội nghị Thiên văn Quốc tế năm

1884, người ta lấy kinh tuyến đi qua đài thiên văn Grinuých ở ngoại ô thành phố Luân Đôn (nước Anh) là kinh tuyến gốc Kinh tuyến đó được đánh số 0 Từ kinh tuyến gốc đi về phía

đông đến kinh tuyến 180° là kinh tuyến Đông và đi về phía tây cũng đến kinh tuyến 180° là các kinh tuyến Tây

Khoảng cách biểu hiện bằng các cung đo từ các kinh tuyến đến kinh tuyến gốc gọi là kinh

độ địa lí Đó cũng là độ lớn của góc nhị diện do các mặt phẳng của 2 vòng kinh tuyến tạo nên, trong đó có một mặt phẳng của vòng kinh tuyến gốc

Tất cả hệ thống các kinh tuyến và vĩ tuyến địa lí trên bề mặt Trái Đất tạo thành một hệ toạ

độ, nhờ đó mà người ta có thể xác định được vị trí của tất cả các địa điểm và vẽ được bản đồ của bề mặt Trái Đất

ư Giờ trên Trái Đất và đường chuyển ngày quốc tế

Do Mặt Trời chỉ chiếu sáng được một nửa bề mặt Trái Đất, Trái Đất lại tự quay quanh trục, nên ở một địa điểm quan sát, trong một ngày đêm Mặt Trời chỉ có một lần lên cao nhất trên bầu trời, lúc đó là 12 giờ trưa Cùng lúc đó, phía đông của địa điểm quan sát đã thấy Mặt Trời ngả về phía tây, còn những địa điểm ở phía tây thì mới thấy Mặt Trời sắp tròn bóng Như vậy là cùng ở một thời điểm, mỗi địa phương có một giờ riêng Đó là giờ địa phương Giờ địa phương được thống nhất ở tất cả địa điểm nằm trên cùng một kinh tuyến Nó khác với giờ địa phương trên các kinh tuyến bên cạnh từng phút, từng giây Giờ đó được xác định căn

cứ vào vị trí của Mặt Trời trên bầu trời

Trong sinh hoạt hằng ngày của một quốc gia, nếu theo giờ địa phương thì sẽ có nhiều điều phức tạp, bởi vì hai địa phương chỉ cần cách nhau một khoảng cách rất nhỏ là đã có giờ địa phương khác nhau Để tránh tình trạng lộn xộn về giờ giấc, người ta phải quy định giờ thống nhất cho từng khu vực trên Trái Đất, đó là giờ khu vực Bề mặt Trái Đất được quy ước chia làm 24 khu vực bổ dọc theo kinh tuyến (giống như những múi cam) nên được gọi là múi giờ Mỗi múi giờ chiếm giữ một góc 15° (360°/24 = 15°)

Giờ chính thức của toàn khu vực là giờ địa phương của kinh tuyến đi qua chính giữa khu vực Ranh giới của các khu vực, về nguyên tắc cũng là các đường thẳng dọc theo các kinh tuyến Tuy nhiên, ở trên đất liền, nó thường là những đường gãy khúc, được quy định dọc theo biên giới các quốc gia Đối với các nước có diện tích nhỏ, chiều ngang hẹp, giờ chính thức thường được quy định thống nhất trong toàn quốc theo giờ kinh tuyến đi qua thủ đô của nước

đó Đối với những nước lớn, có thể có nhiều khu vực giờ khác nhau

Để tiện cho việc tính toán giờ trên thế giới người ta đã quy định khu vực giờ gốc được

đánh số 0 là khu vực có đường kinh tuyến gốc đi qua đài thiên văn Griných Ranh giới của nó

nằm ở kinh độ 7°5’ Tây và 7°5’ Đông Từ khu vực đó đi về phía đông là khu vực giờ 1, 2, 3,

được tính theo giờ của kinh tuyến Griných (viết tắt GMT) Nước ta lấy giờ chính thức là giờ của kinh tuyến đi qua thủ đô Hà Nội ư nằm ở khu vực số 7, Mátxcơva nằm ở khu vực số 2, còn Niu Yóoc nằm ở khu vực số 17, Giờ của hai khu vực cạnh nhau thì chênh lệch nhau một giờ

Do Trái Đất có hình khối cầu nên khu vực giờ gốc số 0 trùng với giờ khu vực số 24 Giả sử giờ khu vực là 12 giờ ngày 1 tháng một, thì giờ khu vực 24 là 12 giờ ngày 2 tháng một Khu vực 0 và khu vực 24 là một, giờ cũng thống nhất là 12 giờ, nhưng thuộc 2 ngày khác nhau : ngày 1 tháng một và ngày 2 tháng một Nếu bắt đầu tính giờ ở bất cứ một khu vực nào khác thì tình trạng đó vẫn cứ xảy ra Do vậy, trên Trái Đất bao giờ cũng có một khu vực mà ở đó có thể chỉ 2 ngày khác nhau Để tránh tình trạng phiền phức trong vấn đề giao thông quốc tế, người

ta quy ước lấy kinh tuyến 180° ở khu vực giờ số 12 trong Thái Bình Dương làm đường chuyển ngày quốc tế Nếu đi từ phía tây sang phía đông qua đường kinh tuyến này thì phải chuyển sớm lên một ngày, còn nếu đi từ phía đông sang phía tây thì phải chuyển lùi lại một ngày

ư Lực Cirôlit trên bề mặt Trái Đất

Do hiện tượng tự quay quanh trục của Trái Đất, nên tất cả các vật thể chuyển động trên bề mặt Trái Đất theo hướng kinh tuyến đến chịu một sự lệch hướng về phía bên phải ở nửa cầu Bắc và bên trái ở nửa cầu Nam Năm 1853 nhà toán học Pháp Côrôlit đã nêu ra định luật về sự chuyển động tương đối của các vật thể trên quả cầu đang quay Lực làm các vật thể chuyển

động lệch hướng về bên phải hay bên trái đó được gọi là lực Côrôlit

Trên bề mặt Trái Đất, các vật thể chuyển động như nước của các dòng biển, các dòng sông lớn, các khối khí trong quá trình tuần hoàn trong khí quyển đều chịu tác động của lực Côrôlit

c) Vận động quay quanh Mặt Trời của Trái Đất

Trong hệ Mặt Trời, Trái Đất ngoài chuyển động tự quay xung quanh trục, còn chuyển

động quay quanh Mặt trời theo một đường quỹ đạo hình elip gần tròn gọi là hoàng đạo

Trái Đất chuyển động trên hoàng đạo cùng hướng với tự quay quanh trục, tức là từ tây sang

đông với vận tốc rất lớn, trung bình 28km/s Để hoàn thành trọn một vòng quỹ đạo, Trái Đất phải đi mất 365 ngày 5 giờ 48 phút 46 giây

Vì quỹ đạo có hình elip nên trong khi chuyển động, lúc Trái Đất ở vị trí gần Mặt Trời nhất

là điểm cận nhật (thường vào ngày mồng 3 tháng 1) Trái Đất cách xa Mặt Trời 147 triệu km, vận tốc lên tới 30,3km/s ; lúc Trái Đất ở vị trí xa Mặt Trời nhất là điểm viễn nhật (thường vào ngày 5 tháng 7) cách xa Mặt Trời 152 triệu km và vận tốc giảm xuống còn 29,3km/s Điều

đáng chú ý là trong khi chuyển động trên quỹ đạo, trục của Trái Đất bao giờ cũng nghiêng về một phía mà không thay đổi hướng Chuyển động đó gọi là chuyển động tịnh tiến của Trái Đất quanh Mặt Trời

d) Hệ quả địa lí vận động quay quanh Mặt Trời của Trái Đất

ư Sự chuyển động biểu kiến của Mặt Trời giữa hai chí tuyến

Trong quá trình chuyển động trên quỹ đạo, hằng năm Trái Đất có hai lần ở vào vị trí gần

đầu mút của hoàng đạo là ngày hạ chí và ngày đông chí ở ngày hạ chí (ngày 22 tháng 6) đầu phía bắc của trục Trái Đất quay về phía Mặt Trời và tia sáng mặt trời chiếu thẳng góc với mặt

đất ở vĩ độ 23°27’ Bắc Vòng vĩ tuyến 23°27’ Bắc được gọi là chí tuyến Bắc ở ngày đông chí (ngày 22 tháng 12) đầu phía nam của trục Trái Đất lại hướng về phía Mặt Trời và ánh sáng mặt trời chiếu thẳng góc với mặt đất ở vĩ độ 23°27’ Nam Vòng vĩ tuyến 23°27’ Nam được gọi

là chí tuyến Nam

Vào hai ngày 21 tháng 3 và ngày 23 tháng 9, Trái Đất di chuyển đến những vị trí trung gian ở giữa hai đầu mút của hoàng đạo gọi là xuân phân và thu phân ở hai ngày này, trục nghiêng của Trái Đất không quay đầu về phía Mặt Trời ánh sáng mặt trời lúc đó chiếu thẳng góc với mặt đất ở Xích đạo

Như vậy là trong khi Trái Đất di chuyển trọn một vòng trên quỹ đạo, những tia sáng mặt trời lúc chiếu thẳng góc với mặt đất ở 23°27’ vĩ độ Bắc (ngày 22 tháng 6), lúc chiếu thẳng góc

ở Xích đạo (ngày 21 tháng 3 và 23 tháng 9), lúc chiếu thẳng góc với mặt đất ở 23°27’ vĩ độ Nam (ngày22 tháng 12) Khu vực giữa hai đường chí tuyến Bắc và chí tuyến Nam cũng là khu vực được các tia sáng mặt trời lần lượt chiếu vuông góc với mặt đất trong năm Khu vực từ các chí tuyến đến hai cực, quanh năm những tia sáng mặt trời chỉ chiếu chếch với mặt đất mà không bao giờ chiếu thẳng thành góc vuông Càng gần hai cực, độ chếch càng tăng

Nếu đứng trên mặt đất mà quan sát, thì khi những tia sáng mặt trời chiếu thẳng góc vào

đâu thì nơi đó, người ta sẽ thấy Mặt Trời lên đúng đỉnh đầu (lúc 12 giờ trưa)

Nếu trong một năm, những tia sáng mặt trời chỉ lần lượt chiếu thẳng góc trên mặt đất ở trong khu vực giữa hai chí tuyến, thì trên mặt đất, người ta sẽ quan sát thấy hình như Mặt Trời quanh năm chỉ di động ở giữa hai chí tuyến

Đó là sự chuyển động biểu kiến của Mặt Trời trong một năm

1-I 1-IV 1-IVI 1-X 1-I

Hình 10 Đường biểu diễn chuyển động biểu kiến

của Mặt Trời trong năm

Đường biểu diễn sự chuyển động biểu kiến của Mặt Trời cho biết trong năm ở những vĩ độ nào, vào những tháng nào thì Mặt Trời lúc giữa trưa lên cao nhất trên bầu trời

ư Sự thay đổi các kì nóng, lạnh trong năm

Do trục Trái Đất nghiêng trên mặt phẳng hoàng đạo, cho nên khi chuyển động tịnh tiến quanh Mặt Trời ở nửa cầu Bắc và nửa cầu Nam có chế độ luân phiên các thời kì nóng lạnh, tuỳ theo nhiệt độ hấp thụ nhiệt Mặt Trời của mặt đất

Từ 21 tháng 3 đến 29 tháng 9, nửa cầu Bắc ngả về phía Mặt Trời Mặt Trời chuyển

động biểu kiến từ Xích đạo lên chí tuyến Bắc rồi lại trở về Xích đạo

Trong thời gian này, góc tới của tia sáng mặt trời trên các vĩ độ Bắc bao giờ cũng lớn hơn góc tới của tia sáng mặt trời trên các vĩ độ Nam tương ứng (cùng một vĩ độ, cùng một thời

điểm)

Riêng các địa điểm ở Xích đạo, lúc nào cũng có ngày, đêm dài bằng nhau Càng xa Xích

đạo, sự chênh lệch càng rõ rệt Từ 66°33’ vĩ độ Bắc đến cực Bắc là khu vực nằm trước đường phân chia sáng, tối Các địa điểm trong khu vực đó suốt 24 giờ đều được Mặt Trời chiếu sáng, không có đêm Vĩ tuyến 66°33’ vĩ độ Nam đến cực Nam gọi là vòng cực Nam có 24 giờ hoàn toàn là đêm và vĩ tuyến 66°33’ Nam gọi là vòng cực Nam

Như vậy là từ 21 tháng 3 đến 23 tháng 9, bất cứ địa điểm nào trên nửa cầu Bắc cũng có góc tới và độ dài lớn hơn ở địa điểm tương ứng trên nửa cầu Nam Đó là thời kì nóng của nửa cầu Bắc và thời kì lạnh của nửa cầu Nam

Từ 23 tháng 9 đến 21 tháng 3, hiện tượng hoàn toàn ngược lại ở bất cứ địa điểm nào trên nửa cầu Nam cũng có góc tới và độ dài của ngày lớn hơn ở địa điểm tương ứng trên nửa cầu Bắc Đó là thời kì nóng của nửa cầu Nam và thời kì lạnh của nửa cầu Bắc

Trên quỹ đạo của Trái Đất quay quanh Mặt Trời, hai vị trí xuân phân (21/3) và thu phân (23/9) là những vị trí mốc đánh dấu sự phân chia hai thời kì nóng lạnh trong năm, còn hai vị trí hạ chí (22/6) và đông chí (22/12) là những vị trí mốc đánh dấu thời gian nóng nhất và lạnh nhất trong năm ở hai nửa cầu

Mùa thu : Từ 23 tháng 9 đến 22 tháng 12 Mặt Trời tiếp tục di chuyển về chí tuyến Nam Lượng nhiệt của Mặt Trời giảm, nhưng vẫn còn lượng nhiệt dự trữ mùa hạ, vì vậy nhiệt độ chưa thấp lắm

Mùa đông : Từ 23 tháng 9 đến 21 tháng 3 Mặt Trời từ chí tuyến Nam di chuyển về Xích

đạo, lượng nhiệt của Mặt Trời có tăng lên một chút, nhưng lượng nhiệt dự trữ đã tiêu hao hết, vì vậy nhiệt độ hạ thấp

ở nửa cầu Nam, vào các thời gian trên có các mùa hoàn toàn ngược với các mùa ở nửa cầu Bắc

ở những nước nằm giữa hai chí tuyến như nước ta, sự phân hoá ra 4 mùa không rõ nét như vùng ôn đới vì quanh năm có chế độ nhiệt cao

ư Hiện tượng ngày và đêm dài ngắn theo mùa

Từ 21 tháng 3 đến 23 tháng 9 do cực Bắc của trục Trái Đất nghiêng về phía Mặt Trời,

đường phân chia sáng tối ở phía sau cực Bắc và phía trước cực Nam Do đó ở nửa cầu Bắc diện tích được chiếu sáng lớn hơn diện tích khuất trong bóng tối, ban ngày ở nửa cầu Bắc dài hơn ban đêm Còn nửa cầu Nam thì ngược lại

Từ 23 tháng 9 đến 21 tháng 3 do cực Nam của trục Trái Đất nghiêng về phía Mặt Trời,

đường phân chia sáng tối ở phía trước cực Bắc và phía sau cực Nam Do đó diện tích được chiếu sáng ở nửa cầu Bắc nhỏ hơn diện tích khuất trong bóng tối, ban ngày ở nửa cầu Bắc ngắn hơn ban đêm ở nửa cầu Nam, thời gian này ngày dài hơn đêm

ở Xích đạo quanh năm có thời gian ban ngày và ban đêm bằng nhau Càng xa Xích đạo

độ dài ngắn của ngày đêm càng tăng ở các cực, độ chênh lệch tăng dến mức cao nhất, có tới

6 tháng ngày hoặc 6 tháng đêm

ư Các vòng đai chiếu sáng và nhiệt

Căn cứ vào các mùa, vào chế độ chiếu sáng và tiếp thu nhiệt người ta phân chia bề mặt Trái Đất thành các vòng đai (hay còn gọi là đới) sau đây :

Xích đạo : Từ 0o đến 10o vĩ độ Bắc và Nam, không có hiện tượng mùa, quanh năm nóng, ngày và đêm dài gần bằng nhau

Nhiệt đới : Từ 10o đến 23o27’ vĩ độ Bắc và Nam, có hai mùa trong năm nhưng nhiệt độ chênh lệch ít, mùa đông thể hiện không rõ

Ôn đới : Từ 23o27’ đến 66o33’ vĩ độ Bắc và Nam, có bốn mùa rõ rệt, mùa đông và mùa hạ dài gần bằng nhau, nóng lạnh điều hoà

Cực đới : Từ 66o33’ đến 90o vĩ độ Bắc và Nam, các mùa trong năm trùng với ngày và

đêm, lạnh quanh năm Có từ 1 đến 180 ngày hoặc đêm dài 24 giờ

ư Dương lịch

Trái Đất chuyển động hết một vòng trên quỹ đạo mất 365 ngày 5 giờ 48 phút 48 giây Để tiện làm lịch, người ta đặt ra dương lịch lấy 365 ngày làm một năm và đã được người Ai Cập

cổ đại sử dụng

Dương lịch không ngừng được cải tiến Vì năm lịch ngắn hơn năm thật nên phải quy ước

cứ 3 năm có 365 ngày phải có một năm nhuận có 366 ngày (lịch Juy Liêng) Thực tế cho thấy lịch Juy Liêng vẫn bị chậm 3 ngày trong 400 năm Sau này lịch Gơrêgo sửa lại và quy định cứ trong 400 năm lại bớt đi 3 ngày nhuận

Dương lịch hiện nay rất được thông dụng trên thế giới vì rất đơn giản và khá phù hợp với quy luật khí hậu trong năm

Nước ta cũng như một số nước ở châu á còn sử dụng cả âm dương lịch

Âm dương lịch dựa trên cơ sở kết hợp giữa âm lịch và dương lịch Nếu như dương lịch dựa trên cơ sở tính toán sự chuyển động của Trái Đất xung quanh Mặt Trời thì âm lịch dựa trên sự chuyển động của Mặt Trăng quay quanh Trái Đất

Theo âm lịch một năm có 12 tháng, mỗi tháng có 29 ngày hoặc 30 ngày, phù hợp với các tuần trăng Mỗi năm được phân chia ra làm 24 tiết, mỗi tiết cách nhau khoảng 15 ngày phù hợp với vị trí xuân phân, hạ chí, thu phân, đông chí, lập xuân, lập hạ, lập thu, lập đông,

Âm dương lịch còn sử dụng làm nông lịch, tính ngày lễ hội và các sinh hoạt khác trong

đời sống

4 Nguồn gốc và cấu tạo của trỏi đất

a) Nguồn gốc của Trái Đất

Nguồn gốc của Trái Đất có liên quan chặt chẽ với sự hình thành các hành tinh khác trong

hệ Mặt Trời Nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và đề xuất các giả thuyết để giải quyết vấn đề này Tuy nhiên, các giả thuyết vẫn còn những điểm chưa có sức thuyết phục Vì vậy, vấn đề nguồn gốc Trái Đất và hệ Mặt Trời vẫn còn là vấn đề cần giải quyết trong tương lai Nhìn chung các giả thuyết đều xuất phát từ hai quan niệm khác nhau về vật chất ban đầu cấu tạo nên Trái Đất :

Vào thế kỉ XVIII, với giả thuyết của Căng và Lappaxơ người cho rằng các hành tinh trong

hệ Mặt Trời được hình thành từ các đám mây bụi vũ trụ dày đặc, có thể là chất khí, cũng có thể là các vật rắn, nhiệt độ cao, xoay quanh một trục có định Trong quá trình nguội lạnh, kích thước của khối giảm đi, vận tốc quay tăng lên, do đó hình thành các vành vật chất kết tụ lại, tạo thành các khối cầu lớn là các hành tinh và nhỏ hơn là các vệ tinh Như vậy, theo giả thuyết này, Trái Đất ban đầu là một khối vật chất rất nóng, sau đó ngưng tụ và nguội dần, nhưng do

vật chất ở trong lòng Trái Đất vẫn có nhiệt độ cao, nên khi có khe nứt ở vỏ Trái Đất, các chất này phun ra tạo thành dung nham núi lửa Nhược điểm của giả thuyết này là vẫn chưa giải thích được một cách hợp lí tất cả những điều hiểu biết về quy luật vận động, cấu tạo của hệ Mặt Trời

Từ đầu thế kỉ XX trở lại đây đã xuất hiện nhiều giả thuyết mới trong đó đáng chú ý có giả thuyết của Ôttô Smit cho rằng Trái Đất được hình thành từ lớp bụi thiên thạch nguội lạnh Mặt Trời là một thiên thể có trước Khi Mặt Trời đi qua đám mây bụi, các đám mây bụi tụ tập vào trong mặt phẳng xích đạo của Mặt Trời, xoay quanh nó và dần dần kết tụ lại thành các hành tinh Như vậy, Trái Đất được hình thành từ những đám bụi nguội lạnh Trong quá trình hình thành các hành tinh do tác động của bức xạ nhiệt và áng sáng Mặt Trời, những vành vật chất ở gần trung tâm bị hun nóng nhiều nhất khiến cho các thành phần khí và một thành phần vật chất rắn bị bốc hơi và đẩy ra xa Những vành vật chất gần Mặt Trời chỉ còn lại một khối lượng vật chất nhỏ nhưng nặng và có độ bốc hơi kém (như sắt, niken) tạo nên các hành tinh bên trong thuộc nhóm Trái Đất có kích thướch nhỏ, tỉ trọng lớn Ngược lại, các vành vật chất ở xa Mặt Trời ít chịu tác động hơn, được cấu tạo từ các vật chất nguyên thuỷ, chủ yếu gồm các chất khí nhẹ như hiđrô nên có khối lượng lớn, nhưng tỉ trọng nhỏ

Các thuyết này, mặc dù ngày càng tỏ ra hợp lí và có tính khoa học cao hơn nhưng cho đến nay vẫn chưa có một giả thuyết nào giải thích được thoả đáng về nguồn gốc của Trái Đất

b) Cấu tạo của Trái Đất

ư Theo ước tính của nhiều nhà khoa học trên thế giới, Trái Đất được hình thành cách

đây khoảng 5 ư 6 tỉ năm Trái Đất có cấu tạo bên trong rất phức tạp

Việc quan sát trực tiếp các lớp bên trong của Trái Đất hiện nay không thể thực hiện được bởi vì những lỗ khoan sâu vào lòng đất mới chỉ đạt trên dưới 10km, nghĩa là vẫn chưa bằng 1/630 bán kính của Trái Đất Phương pháp tìm hiểu cấu tạo bên trong của Trái Đất chỉ dựa vào những cơ sở sau :

+ Sự gia tăng tỉ trọng của vật chất ở các lớp đất sâu

Dựa vào tính chất của sự truyền sóng trong các lớp đất sâu, qua nghiên cứu các sóng địa chấn, người ta có được những tài liệu về tốc độ truyền sóng qua các lớp đất khác nhau, về tính chất truyền của các loại sóng qua các môi trường vật chất khác nhau

+ Trạng thái vật chất phun ra khi núi lửa hoạt động

Các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay cho thấy trong thành phần vật chất của Trái Đất trong đó có 10 nguyên tố phổ biến nhất, chiếm ưu thế tuyệt đối là : ôxi, silic, nhôm, natri, magiê, canxi, sắt, kali, cacbon và titan Mười nguyên tố này đã chiếm tới 99,5% khối lượng các nguyên tố cấu tạo nên Trái Đất Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng vì nếu so sánh với Mặt Trời và các sao khác thì hầu như chúng được cấu tạo bởi hai nguyên tố là hiđrô và hêli

ư Cấu tạo bên trong của Trái Đát gòm ba lớp với những đặc điểm khác nhau :

+ Lớp vỏ Trái Đất : là lớp vỏ mỏng bao bọc bên ngoài của Trái Đất, có giới hạn từ bề mặt Môkhôrôvich (gọi tắt là bề mặt Môhô) ở độ sâu khoảng 40 ư 60km Thành phần vật chất của

lớp vỏ Trái Đất chủ yếu gồm hiđrô, silic, canxi, magiê, natri, kali (thường gọi là quyển sial) Lớp vỏ Trái Đất có cấu tạo không đồng nhất, có hai loại kiểu chính của vỏ Trái Đất :

Kiểu vỏ lục địa : có cấu tạo 3 tầng là tầng trầm tích, granít và bazan

Kiểu vỏ đại dương : có cấu tạo hai tầng là tầng trầm tích và bazan, trong đó tầng trầm tích rất mỏng Ngoài ra, còn có kiểu vỏ chuyển tiếp thường quan sát thấy ở các khu vực biển rìa lục

địa hoặc nội địa

Lớp bao manti : nằm ở dưới vỏ Trái Đất cho đến độ sâu khoảng 2900km Thành phần vật chất có silic, magiê, sắt (vì vậy còn có tên là quyển sima)

ở ranh giới phía dưới của bao manti, nhiệt độ lên tới 2000 ư 2500oC và áp suất là 1,4 triệu atmôtphe

Đặc biệt dưới lớp bao manti có tâm địa chấn ở các độ sâu 100 ư 250km trên lục địa và 50

ư 400km dưới các đại dương ở nhiệt độ này tỉ trọng vật chất giảm xuống, nhiệt độ khoảng

1200oC nên vật chất tựa như thuỷ tinh nóng chảy rất dẻo, trở thành hơi phát sinh các vận động theo chiều thẳng đứng của vỏ Trái Đất

+ Lớp nhân Trái Đất : có độ sâu từ đáy lớp bao manti đến tâm Trái Đất Thành phần vật chất chủ yếu có sắt và niken, vì vậy còn có tên là nhân nife

Lớp nhân Trái Đất có tỉ trọng cao từ 10 ư 12,6g/cm3 và áp suất lên tới 3.5 triệu atpmôtphe Vật chất tồn tại dưới trạng thái rắn, nhiệt độ tối đa trong lòng Trái Đất thường không quá 4000

1 Căn cứ vào các số liệu trong sách, hãy tính khoảng cách trung bình từ các hành tinh

trong hệ Mặt Trời tới Mặt Trời bằng đơn vị km

2 Biết tốc độ di chuyển của ánh sáng là 300 000km/s, hãy tính khoảng cách trung bình từ

các hành tinh trong hệ Mặt Trời tới Mặt Trời bằng đơn vị đo thời gian

3 Vẽ sơ đồ cấu tạo của hệ Mặt Trời

4 Vẽ sơ đồ cấu tạo bên trong của Trái Đất

5 Vẽ hệ thống toạ độ địa lí trên Trái Đất với đầy đủ các chú thích về trục Trái Đất, xích

đạo, kinh tuyến gốc, nửa cầu Bắc, nửa cầu Nam, chí tuyến Bắc, chí tuyến Nam, vòng cực Bắc, vòng cực Nam

6 Vẽ sơ đồ vị trí của Trái Đất ở thời điểm ngày hạ chí (22/6), ngày đông chí (22/12), ngày

xuân phân (21/3), ngày thu phân (23/9) và giải thích hiện tượng ngày đêm dài ngắn theo mùa ứng với câu tục ngữ nước ta

Đêm tháng năm chưa nằm đã sáng Ngày tháng mười chưa cười đã tối

7 Dựa vào Alat Địa lí tự nhiên đại cương hãy :

ư Xác định các múi giờ trên bề mặt Trái Đất

ư Giải thích vì sao các đường phân chia múi giờ trên Trái Đất ở trên đất liền thường là các

đường gãy khúc chứ không phải các đường thẳng song song như trên biển và đại dương

ư Xác định sự chênh lệch giờ ở các thủ đô và các thành phố lớn trên thế giới với giờ GMT

Câu hỏi hướng dẫn ôn tập

1 Tại sao nói địa lí là hệ thống các khoa học ?

2 Hãy trình bày về cấu tạo của hệ Mặt Trời và vị trí của Trái Đất trong hệ Mặt Trời

3 Hình dạng và kích thước của Trái Đất có gì đặc biệt ? Các hệ quả địa lí của sự vận

Chương II LỚP VỎ ĐỊA LÍ CỦA TRÁI ĐẤT

I - LỚP VỎ ĐỊA LÍ CỦA TRÁI ĐẤT

b) Giới hạn của lớp vỏ địa lí

Không phải toàn bộ bề dày của các quyển tạo nên lớp vỏ địa lí Lớp vỏ địa lí chỉ bao gồm các tầng bên dưới của khí quyển (cho đến hết tầng đối lưu hay lớp dưới của tầng ôzôn), toàn

bộ thuỷ quyển, thổ nhưỡng quyển, sinh quyển và bộ phận phía trên của thạch quyển (tới mặt

đáy của lớp vỏ Trái Đất, nơi xuất hiện các tâm động đất hay núi lửa và các lớp trầm tích) Như vậy, bề dày của lớp vỏ địa lí được giới hạn trong phạm vi khoảng 60km

Cũng cần chú ý là sự biểu hiện và tác động của lớp vỏ địa lí được diễn ra một cách rõ nét

và sâu sắc nhất là ở ngay bề mặt đất Càng xa về các phía, cấu trúc của lớp vỏ địa lí càng nghèo nàn

2 Khớ quyển

a) Khái niệm về khí quyển

Khí quyển là lớp vỏ không khí bao bọc xung quanh Trái Đất

Khí quyển có tác dụng bảo vệ cho Trái Đất, duy trì môi trường sống và tạo điều kiện cho

sự phát triển của sinh vật Thông qua các quá trình trao đổi vật chất và năng lượng, khí quyển thường xuyên có tác động đến mọi hoạt động trên Trái Đất

b) Thành phần và cấu tạo của khí quyển

ư Thành phần của khí quyển :

Khí quyển bao gồm hỗn hợp các chất khí có thành phần hầu như không đổi, trong đó chủ yếu là khí nitơ chiếm 78,1% và khí ôxi chiếm 20,9% thể tích Các chất khí còn lại chỉ chiếm 1% thể tích Ngoài ra trong khí quyển còn lẫn nhiều tạp chất như hơi nước, khí CO2, bụi,

ư Cấu tạo khí quyển :

ở sát mặt đất, khí quyển có mật độ không khí rất dày đặc, càng lên cao không khí càng loãng dần Từ bề mặt Trái Đất lên đến độ cao 5km tập trung khoảng 50% toàn bộ khối lượng

khí quyển Đến độ cao 10km là 75% và đến độ cao 16km chiếm tới 90% khối lượng khí quyển Tuy vậy, ở độ cao trên 10 000km vẫn còn quan sát thấy dấu vết không khí

Theo chiều thẳng đứng từ dưới lên, khí quyển được chia làm 5 tầng, đó là : tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng giữa, tầng nhiệt (tầng ion) và tầng ngoài (tầng khuếch tán)

c) Thời tiết và khí hậu

Thời tiết và khí hậu là hai khái niệm có liên quan mật thiết với nhau cùng đề cập đến các hiện tượng vật lí và trạng thái của khí quyển

ư Thời tiết :

Thời tiết là toàn bộ các hiện tượng vật lí và trạng thái của lớp khí quyển gần sát mặt đất diễn ra tại một nơi nào đó trong một thời điểm xác định

Các hiện tượng vật lí như mưa, nắng, gió, giông, bão và các trạng thái của lớp không khí

được đặc trưng bởi các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, khí áp, gió thể hiện rõ nét đặc điểm thời tiết Các hiện tượng và trạng thái khí quyển luôn luôn biến động vì vậy thời tiết cũng biến đổi không ngừng

ư Khí hậu :

Khí hậu là trạng thái của khí quyển diễn ra trong một phạm vi không gian rộng lớn và

được đặc trưng bởi quy luật biến đổi nhiều năm của chế độ thời tiết

Như vậy, nếu như thời tiết có đặc điểm luôn luôn biến động (hằng ngày, hằng giờ) thì khí hậu có tính ổn định hơn nhiều Những biến đổi lớn của khí hậu trên Trái Đất thường diễn ra theo chu kì hằng năm, hằng trăm năm, hằng nghìn năm

ở các vùng vĩ độ thấp, tiếp thu được lượng bức xạ mặt trời lớn nên có nền nhiệt độ cao và

được gọi là vùng nhiệt đới ở các cùng vĩ độ trung bình có nền nhiệt độ không cao được gọi là vùng ôn đới, còn các vùng vĩ độ cao hơn có nền nhiệt độ thấp gọi là vùng hàn đới

Chế độ bức xạ được coi là nguồn gốc, là đặc điểm cơ bản của khí hậu

ư Hoàn lưu khí quyển :

Hoàn lưu khí quyển là các dòng khí chuyển động trong các lớp không khí gần mặt đất và trên cao của khí quyển, do có sự chênh lệch của khí áp tại vùng khác nhau trên Trái Đất gây

ra

Các dòng khí chuyển động gây nên sự xáo trộn và biến đổi rất nhanh các khối không khí giữa các vùng, làm thay đổi trạng thái khí quyển và dẫn đến đặc điểm của thời tiết và khí hậu tại mỗi địa phương

ư Đặc điểm của bề mặt đệm :

Bề mặt đệm là lớp phủ trên bề mặt Trái Đất bao gồm bề mặt địa hình (núi, thung lũng,

đồng bằng), lớp phủ rừng, đồng cỏ, đồng ruộng, mặt nước (sông hồ, biển, đại dương), sa mạc, bề mặt đệm có đặc điểm không đồng nhất tại các vùng khác nhau sẽ chi phối các quá

trình tiếp nhận năng lượng bức xạ của Mặt Trời Trao đổi vật chất và năng lượng, điều chỉnh hoàn lưu khí quyển góp phần tạo nên sự chuyển hoá và sự khác biệt trong đặc điểm khí hậu tại mỗi địa phương

Ba nhân tố trên thường xuyên ảnh hưởng, chi phối, đồng thời tác động lẫn nhau đã hình thành nên đặc điểm khí hậu tại mỗi địa phương và các vùng khác nhau trên Trái Đất Vì vậy, khi phân tích và xác định đặc điểm khí hậu của mỗi nơi bao giờ cũng phải đề cập và xem xét tới các nhân tố hình thành khí hậu kể trên

đ) Các kiểu khí hậu trên Trái Đất

Khí hậu Trái Đất đa dạng và phức tạp Có thể phân biệt 5 kiểu khí hậu chính, phân bố có tính chất vòng đai từ Xích đạo tới hai cực của Trái Đất

ư Khí hậu xích đạo và cận xích đạo

Khu vực có khí hậu xích đạo và cận xích đạo thường ở trong phạm vi xích đạo, hơi lệch về nửa cầu Bắc, từ 5oN đến 10oB, bao gồm lưu vực sông Amazôn, Guyan, bờ biển Côlômbia (Nam Mĩ), một phần các đảo giữa Thái Bình Dương và quần đảo Inđônêxia, Xri Lanca (Châu

á), một phần bồn địa Cônggô, Gabông, Camơrun, một bộ phận bờ vịnh Ghinê (châu Phi)

Đặc điểm của khí hậu của xích đạo và cận xích đạo là :

Có nhiệt độ cao : Nhiệt độ trung bình hàng năm là 26o ư 27o

C và phân bố tương đối đều trong năm Biên độ nhiệt độ trung bình giữa các tháng chỉ khoảng 1 ư 2oC

Có lượng mưa lớn : Lượng mưa trung bình hằng năm từ 1500 ư 2000mm và trong năm thường có từ 150 ư 200 ngày mưa ở hầu hết các vùng ven biển và một số nơi ở sâu trong lục

địa như Cônggô, Braxin có lượng mưa lớn, lượng mưa hằng năm trên 2000mm và có khoảng

250 ngày mưa

Khí áp thấp và ít dao động Thường có gió nhỏ Gió đất – biển có ý nghĩa rất quan trọng

Có tính chất đơn điệu, các điều kiện khí hậu thường ít thay đổi trong năm

ư Khí hậu nhiệt đới

Khu vực có khí hậu nhiệt đới phân bố thành hai dải chạy dọc theo hai chí tuyến ở nửa cầu Bắc và nửa cầu Nam ở bán cầu Bắc thường giới hạn từ 10o ư 30o

B và nửa cầu Nam từ 5o

Khí hậu cận nhiệt đới thực chất có tính chất chuyển tiếp từ khí hậu nhiệt đới sang khí hậu

ôn đới Khu vực có khí hậu cận nhiệt đới ở nửa cầu Bắc nằm trong khoảng vĩ độ từ 30o ư 42o

B

và ở nửa cầu Nam nằm ở vào khoảng vĩ độ từ 25o ư 40o

N Khí hậu cận nhiệt đới cũng có sự phân hoá theo mùa rõ rệt và chủ yếu dựa vào chế độ nhiệt và chế độ mưa ở khu vực khí hậu cận nhiệt đới có thể phân ra ba kiểu phụ mang tính chất địa phương rõ rệt là : khí hậu địa trung hải, cận nhiệt đới bờ đông các lục địa và khí hậu hoang mạc khô hạn cận nhiệt đới

+ Khí hậu địa trung hải hình thành và phát triển ở xung quanh khu vực Địa Trung Hải có

đặc điểm là mùa hạ nóng và khô, mùa đông dịu mát và có mưa Tuy vậy, do phụ thuộc vào vĩ

độ và mức độ gần hay xa biển mà trong kiểu khí hậu này cũng có sự khác biệt, đặc biệt ở khu vực châu á

Khí hậu cận nhiệt đới bờ đông các lục địa có mùa hạ giống kiểu khí hậu nhiệt ẩm và có mùa đông ngắn, tương đối lạnh và khô

Khí hậu hoang mạc khô hạn cận nhiệt đới hình thành trên các dải hoang mạc khô cằn ở châu á (từ Xiri tới Bắc Trung Quốc), ở Bắc Mĩ, Achentina, Ôxtrâylia và một phần nhỏ ở Nam Phi Mùa hạ ở khu vực này cũng nóng như ở các hoang mạc nhiệt đới, song về mùa đông có ngắn hơn

ư Khí hậu ôn đới

Khí hậu ôn đới và cực đới phạm vi phân bố khá rộng, khoảng vĩ độ 40o đến vùng cực của hai nửa cầu

Khí hậu ôn đới có sự phân biệt tương đối rõ rệt bốn mùa (xuân, hạ, thu, đông) trong năm

do sự tương phản về chế độ nhiệt giữa các mùa, giữa ngày và đêm đã giảm đi Mùa xuân được báo hiệu từ lúc tuyết bắt đầu tan Mùa hạ là những ngày nắng ấm kéo dài, mùa thu khô hơn, cây cối bắt đầu trút lá, tuy vậy vẫn còn ấm hơn mùa xuân, mùa đông lạnh có tuyết rơi

ư Khí hậu cực đới

Khí hậu cực đới lạnh giá quanh năm, có 6 tháng mùa hạ, 6 tháng mùa đông kế tiếp nhau Khí hậu Nam cực lạnh lẽo và khắc nghiệt hơn so với Bắc cực Lớp phủ băng trên lục địa Nam cực dày tới 3000m Về mùa hạ ở hai cực đều có hiện tượng tan băng và trôi băng

3 Thuỷ quyển

a) Khái niệm về thuỷ quyển

Tất cả các nước trên Trái Đất hợp thành thuỷ quyển hay còn gọi là quyển nước Đây là những lớp nước liên tục của Trái Đất bao gồm : nước biển, đại dương, nước trên lục địa (sông ngòi, ao hồ, đầm lầy, băng hà) và các loại nước dưới đất Nước là một trong những vật thể phổ biến nhất trên bề mặt Trái Đất Đặc biệt, nước đóng vai trò quan trọng về mặt động lực với các hợp phần khác nhau trong thiên nhiên

b) Thành phần và phân bố của thuỷ quyển

ư Thành phần của thuỷ quyển

Thuỷ quyển có thành phần tương đối phức tạp Chiếm 96% trọng lượng của thuỷ quyển là nước, đồng thời đó cũng là thành phần quang trọng nhất của thuỷ quyển, 4% còn lại là các chất hoà tan, trong đó chủ yếu là các ion Ngoài ra, trong nước còn rất nhiều vật rắn, như bùn, cát, các chất hữu cơ, song tỉ lệ của các chất này rất nhỏ

Thành phần của nước sông và nước biển rất khác nhau Độ muối trung bình của nước biển

là 35‰, các hợp chất của Clo và Natri chiếm ưu thế (88%), trong khi đó độ muôí trung bình của nước sông là 0,0146‰, chủ yếu là các loại muối cacbonat Hằng năm các con sông

đem ra biển khoảng 4,5 tỉ tấn vật liệu hoà tan và 32,5 tỉ tấn vật liệu lơ lửng

Về thành phần hoá học, nước ư phần quan trọng nhất của thuỷ quyển, là hợp chất của hiđrô và ôxi Nước là vật chất duy nhất của Trái Đất có thể thấy ở ba trạng thái : lỏng, rắn và hơi tuỳ theo nhiệt độ, nó có thể dễ dàng chuyển hoá từ trạng thái này sang trạng thái khác Nhưng nước ở thể lỏng là chủ yếu Các nguyên tử hiđrô và ôxi cấu tạo nên phân tử nước đều là các chất đồng vị Vì vậy, có nhiều loại nước khác nhau được hình thành từ các đồng vị của hiđrô và ôxi Nhưng chỉ có các đồng vị của hiđrô là quan trọng hơn cả Nước được hình thành

từ H1 gọi là nước nhẹ, chiếm khoảng 99,73% tổng lượng nước, còn H2 tạo nên nước nặng Lượng nước này trong thuỷ quyển rất ít, chiếm khoảng 0,017% toàn bộ thuỷ quyển Mặc dù vậy, lượng nước này rất quan trọng hầu như không bị điện phân, ít hoà tan các muối, có tác dụng sinh hoá mạnh đối với một cơ thể sống Nước nặng được tạo thành từ H3 có số lượng rất nhỏ, được sử dụng trong các phản ứng nhiệt hạch nhưng không quan trọng lắm

ư Sự phân bố của thuỷ quyển

Nước có ở khắp nơi trên Trái Đất, trong tất cả các hợp phần của vỏ địa lí Ngay cả trong các lớp đất đá, nước cũng có một số lượng khá lớn Đấy chính là nước dưới đất Trong thạch quyển nước tồn tại dưới dạng lỏng và các dạng rắn là băng kết và đông kết Đặc biệt trong khí quyển, nước tồn tại dưới dạng hơi nước Lượng nước này rất nhỏ, chỉ chiếm khoảng 0,009% tổng lượng nước, nhưng hơi nước có ý nghĩa rất quan trọng trong sự tồn tại và phát triển của sinh vật Trong cơ thể của cả thực vật, lẫn động vật đều chứa một lượng nước nhất định Nước

có trong đất là một thành phần không thể thiếu được trong quá trình hình thành đất

Như vậy, nước có sự phân bố rộng rãi trong lớp vỏ địa lí

c) Tuần hoàn của nước trên Trái Đất

ư Các loại tuần hoàn nước

Nước có mối quan hệ chặt chẽ về mặt động lực với các quyển khác trong lớp vỏ địa lí Mối quan hệ này được thực hiện nhờ các quá trình tuần hoàn của nước Dưới dạng tác động trực tiếp của bức xạ mặt trời, nước sẽ bốc hơi từ các bề mặt nước (biển, đại dương, sông hồ, ), các sinh vật cũng thoát hơi Lượng hơi nước này đi vào khí quyển, khi gặp điều kiện thuận lợi

về nhiệt độ và các yếu tố khác, hơi nước sẽ ngưng tụ thành mây hoặc các giọt nước và dước tác

động của trọng lực nó lại rơi xuống bề mặt Trái Đất Khi nước rơi xuống đất, một phần bốc hơi trở lại không khí, một phần tạo thành dòng chảy trên mặt, một phần chuyển xuống đất thành nước ngầm, dòng nước này lại cung cấp nước cho sông, suối và chảy ra biển, đại dương

Từ bề mặt Trái Đất (biển, đại dương, sông, hồ, cây cối, ) nước lại bốc hơi và hình thành một vòng tuần hoàn mới

Có thể chia tuần hoàn nước thành hai loại khác nhau :

+ Tuần hoàn nhỏ : chu trình vận động của nước chỉ có hai giai đoạn là bốc hơi và rơi tại chỗ

+ Tuần hoàn lớn : chu trình vận động của nước có ba giai đoạn : bốc hơi, nước rơi, dòng chảy ; hoặc có bốn giai đoạn : bốc hơi, nước rơi, ngấm xuống đất và dòng chảy Đặc trưng của

vòng tuần hoàn này là bốc hơi ở một chỗ nhưng lại rơi ở một chỗ khác, hơi nước di chuyển theo gió dưới dạng mây

Tuần hoàn của nước có ý nghĩa rất lớn đối với thiên nhiên cũng như đối với đời sống con người Quá trình tuần hoàn của nước có thể làm thay đổi nhiều thành phần khác trong lớp vỏ

địa lí

ư Phương trình cân bằng nước

Biết được chu trình vận động của nước, có thể lập được phương trình cân bằng nước để xác định số lượng nước thay đổi trong từng khu vực Nếu gọi Y là lượng dòng chảy, X là lượng nước rơi và Z là lượng nước bị mất đi (bao gồm cả bốc hơi trên bề mặt lưu vực và cả lượng nước ngầm xuống đất) thì phương trình cân bằng nước cho một lưu vực sông được xác

định như sau : Y = X ư Z

d) Nước trên bề mặt lục địa

Nước trên bề mặt lục địa chiếm gần 1,75% tổng lượng nước chung, bao gồm nước ở ao hồ,

đầm lầy và băng hà Trong đó nước sông đóng vai trò quan trọng

ư Sông

Sông là dòng nước thường xuyên, có kích thước tương đối lớn, chảy trong lòng sông do chính nó tạo nên Lượng dòng chảy và chế độ nước sông chịu ảnh hưởng của hình thái sông ngòi Hình thái sông ngòi được đặc trưng bởi những yếu tố sau :

+ Hệ thống sông ngòi

Theo Sêbôtarép thì hệ thống sông ngòi là tập hợp các sông ngòi của một lãnh thổ nhất

định, hợp nhất với nhau mang nước ra khỏi lãnh thổ dưới dạng một dòng chảy chung Một hệ thống sông bao gồm dòng chính là dòng chảy lớn nhất, các phụ lưu là các dòng chảy nhỏ vào dòng chính, các chi lưu là các dòng chảy tiêu nước cho dòng chính Các phụ lưu và các chi lưu lại chia thành các cấp khác nhau Các phụ lưu thường tập trung chủ yếu ở thượng và trung lưu dòng chính, còn các chi lưu chỉ tồn tại ở hạ lưu, nhất là trong vùng cửa sông

+ Lưu vực sông

Lưu vực sông là lãnh thổ trên đó sông nhận được nguồn cung cấp nước Lưu vực sông bao gồm hai phần : lưu vực mặt và lưu vực ngầm Giữa lưu vực của hệ thống sông ngòi này với lưu vực của hệ thống sông ngòi khác có địa hình (đường đỉnh núi) làm ranh giới Đó là đường chia nước (đường phân thuỷ) Lưu vực sông có tác động quan trọng tới các dòng chảy sông ngòi Kích thước lưu vực có ảnh hưởng trực tiếp tới lượng dòng chảy sông ngòi Trong các điều kiện

địa lí tương tự, diện tích lưu vực lớn sẽ có dòng chảy lớn, mức độ điều tiết tự nhiên càng nhiều + Lòng sông

Lòng sông là bộ phận thấp nhất của thung lũng trong đó có nước chảy thường xuyên Lòng sông luôn luôn biến đổi, phụ thuộc vào sự thay đổi của lượng nước trong sông Do các

điều kiện địa chất ư địa mạo, các quy luật chuyển động của nước sông, lòng sông thường uốn khúc quanh co Nhìn chung, độ uốn khúc và kích thước các uốn khúc có xu hướng giảm từ hạ lưu đến phía thượng lưu

+ Mặt cắt ngang và mặt cắt dọc của sông

Hình thái của sông còn đặc trưng bởi mặt cắt ngang và mặt cắt dọc của sông Mặt cắt ngang (hay tiết diện ngang) là một phần của mặt phẳng thẳng góc với dòng chảy Mặt cắt ngang cũng luôn luôn thay đổi tuỳ theo lượng nước của sông Thường mặt cắt ngang có hình dạng bất đối xứng do điều kiện địa chất, địa mạo, thuỷ lực của dòng nước ở hai bờ khác nhau :

một bờ thường lõm sâu và dốc đứng, bờ kia lại lồi, nông và thoải hơn Mặt cắt dọc là hình chiếu trên mặt thẳng đứng của đường nối liền các điểm thấp nhất của dòng sông Hình dáng của mặt cắt dọc phụ thuộc vào điều kiện nham thạch, địa hình, nhưng chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hoạt động của dòng nước, và quá trình phát triển của dòng sông

Nhìn chung cả hai mặt cắt ngang và dọc của sông đều thay đổi từ thượng nguồn đến trung lưu, hạ lưu và đều thay đổi qua các quá trình phát triển từ tuổi trẻ, trưởng thành và già nua của sông

+ Đại lượng dòng chảy ư chế độ sông ngòi

Các sông phân biệt với nhau bằng chế độ sông ngòi và lượng dòng chảy Đây là hai chế độ chủ yếu của sông Đại lượng dòng chảy được dùng phổ biến là lưu lượng nước Lưu lượng là lượng nước chảy qua mặt cắt ngang (trạm đo) của dòng sông ở một nơi nào đó trong một đơn

vị thời gian

Công thức chung để tính lưu lượng là Q = S.V(m3/s) trong đó Q là lưu lượng dòng chảy, S

là diện tích mặt cắt ngang, V là tốc độ bình quân dòng chảy Lượng dòng chảy luôn luôn biến

đổi theo thời gian và sự biến đổi này thường mang tính chu kì : theo chu kì năm, mùa, tháng, Thời gian sông ngòi được cung cấp nhiều nước (chủ yếu do nước trên mặt như mưa, tuyết, băng tan), sông đầy nước gọi là mùa lũ Còn thời gian sông được cung cấp ít nước, lòng sông thu hẹp, mức nước hạ thấp được gọi là mùa cạn Hiện tượng mùa lũ, mùa cạn là một đặc trưng cho chế độ nước sông (thí dụ : lượng dòng chảy tăng dần về phía hạ lưu)

Ngoài ra sông còn có đặc trưng nữa là dòng cát bùn hay còn gọi là dòng chảy rắn Đó là những bùn, cát, sỏi, cuội bị dòng nước xâm thực và vận chuyển đi trong lòng sông Cũng như dòng chảy nước, dòng cát bùn thay đổi theo thời gian và không gian

Sự thay đổi này phụ thuộc nhiều vào chế độ nước sông

ư Hồ, đầm

Hồ, đầm là một đối tượng thuỷ văn quan trọng trên bề mặt các lục địa Hồ, đầm có những

đặc điểm về hình thái và thuỷ văn khác biệt với sông ngòi trong môi trường địa lí nhất định Mặt khác, nhiều hồ, đầm có quan hệ thuỷ văn và có tác động tương hỗ, quan trọng với sông ngòi

Hồ, đầm có tác dụng quan trọng trong việc điều tiết dòng chảy, điều hoà khí hậu, dự trữ nước, cung cấp thuỷ sản

Riêng các đầm lầy còn phải gắn với một điều kiện nữa là có các lớp than bùn

ư Băng hà

Băng là nước tồn tại ở thể rắn Băng có thể được hình thành trên biển (biển băng) và trên lục địa Diện tích phủ băng trên Trái Đất tới 16,3 triệu km2, chiếm 11% tổng diện tích các lục

địa

Băng hà có ý nghĩa rất quan trọng Đó là nguồn cung cấp nước cho sông ngòi ở các miền

có khí hậu khô hạn, nguồn nước ngọt cho sinh hoạt và sản xuất Đồng thời, băng hà cũng có tác động trực tiếp việc hình thành khí hậu và địa hình, nhất là ở vùng cực và vùng núi cao thường xuyên phủ băng

e) Nước dưới đất và nước ngầm

Trong thạch quyển chứa một lượng nước khoảng 1,711% tổng lượng nước chung Đó là nước dưới đất Nước dưới đất cũng tồn tại ở ba trạng thái khác nhau : hơi, lỏng và rắn (băng

đông kết) Nước dưới đất tồn tại được trong lớp thạch quyển là do các tính chất của đất đá chứa nước, thấm nước,

Nước ngầm là bộ phận quan trọng nhất của nước dưới đất Đây là nước trọng lực, ở trạng thái tự do, hoàn toàn bão hoà và tồn tại thường xuyên trong lớp chứa nước đầu tiên tính từ mặt

đất xuống Trong nước ngầm có khoảng 105 106km3 nước ngọt, chiếm 30% lượng dự trữ nước ngọt của toàn bộ Trái Đất Nước ngầm được hình thành trong hai quá trình : thẩm thấu và ngưng tụ, trong đó vai trò của quá trình thẩm thấu quan trọng hơn Nghĩa là nước chủ yếu do nước trên mặt (nước mưa và nước băng tuyết tan) ngấm xuống và đọng lại ở các lớp đất đá Quá trình thẩm thấu này xảy ra ở mọi nơi trên mặt đất Nước ngầm cũng có thể hình thành do sự ngưng

tụ hơi nước có trong đất Chính vì lẽ đó nước ngầm luôn biến đổi, nó phụ thuộc vào lượng nước mưa, lượng nước do tuyết tan, vào tính chất bề mặt đệm : độ dốc, địa hình, tính chất đất đá, lớp phủ thực vật,

Con người trong các hoạt động kinh tế của mình cũng trực tiếp hay gián tiếp tác động tới mực nước ngầm Mực nước ngầm thay đổi theo thời gian và không gian Tính chất vật lí dễ nhận thấy nhất của nước ngầm là nhiệt độ Nhiệt độ của lớp nước ngầm gần mặt đất chịu ảnh hưởng của nhiệt độ bề mặt Trái Đất Vào mùa hạ, khi trời nóng thì mát hơn nước trên mặt đất, còn vào mùa đông thì ấm hơn một chút so với trên mặt Nhưng từ độ sâu 36m trở xuống thì nhiệt độ của nước ngầm càng xuống càng tăng, trung bình cứ xuống sâu 33m thì tăng thêm

1oC do nhiệt trong lòng Trái Đất làm nước nóng lên Đặc biệt, nhiệt độ nước ngầm còn phụ thuộc vào quá trình hoạt động của núi lửa, kiến tạo Gần những khu vực này nhiệt độ nước ngầm tăng lên, có khi tới 100 ư 120oC Đó là nguồn của các suối nước nóng Ngoài ra, trong nước ngầm còn chứa nhiều các chất khoáng, các chất khí khác nhau làm nước ngầm có những tính chất khác nhau, có loại chứa nhiều chất khoáng có tác dụng chữa được một số bệnh, Nước ngầm có giá rị rất lớn trong đời sống con người Nó cung cấp nước cho người và gia súc, cung cấp nước tưới cho nông nghiệp, cho công nghiệp, cho các mục đích chữa bệnh, du lịch

f) Nước trong các biển và đại dương

Trên bề mặt Trái Đất, biển và đại dương chiếm diện tích lớn, tới 92,28% tổng lượng nước chung là ở biển và đại dương Các biển và đại dương thường lưu thông với nhau, tạo thành một dải liên tục và thống nhất Tuỳ theo kích thước và đặc điểm hải văn, người ta chia ra thành các biển và đại dương khác nhau

ư Một vài đặc điểm của nước biển

Nước biển hoà tan nhiều chất Trong nước biển có thẻ chứa tất cả các nguyên tố trong bảng tuần hoàn Menđêlêep Nồng độ các chất hoà tan trong biển lớn hơn nhiều trong nước sông ngòi Trong các chất hoà tan, muối biển chiếm phần quan trọng nhất Muối biển khác muối sông cả về nồng độ và thành phần Độ muối trung bình của nước biển là 35‰, trong đó thành phần clorua chiếm 88,64% (riêng clorua natri chiếm 77,8%) Vì vậy, muối biển có vị chát Độ muối của nước biển thay đổi theo thời gian do các điều kiện khí tượng, thuỷ văn quyết định Mưa nhiều hay bốc hơi nhiều sẽ làm thay đổi độ muối Giữa các đại dương, độ muối cũng khác nhau : độ muối ở đại Tây Dương lớn nhất (35,4‰) và thấp nhất ở ấn Độ Dương (34,8‰) Độ muối còn thay đổi trong từng đại dương, tăng lên từ Xích đạo về phía các chí tuyến, sau đó giảm dần về hai cực Tuỳ theo các điều kiện khí tượng thuỷ văn, độ muối còn thay đổi theo chiều sâu từ lớp mặt xuống đáy

Nhiệt độ nước biển cũng là một yếu tố quan trọng Chế độ nhiệt của nước biển điều hoà hơn chế độ nhiệt của không khí Sự chênh lệch nhiệt độ gữa các mùa ít (chỉ khoảng 10oC), còn chênh lệch ngày và đêm thì hầu như không đáng kể (khoảng 1oC) Sự chênh lệch nhiệt độ nước trên bề mặt ở các vĩ độ ít hơn nhiệt độ không khí

ư Sự chuyển động của nước biển

Nước biển và đại dương luôn luôn chuyển động Có ba dạng chuyển động của nước biển

và đại dương đó là sóng, thuỷ triều và dòng biển

+ Sóng biển

Là sự chuyển động dao động của các chất điểm nước Sóng được hình thành bởi nhiều nhân tố khác nhau như thuỷ văn, khí tượng, địa chất, thiên văn nhưng sóng do gió là quan trọng nhất Gió thổi chỉ cần tốc độ 0,25m/s là đủ gây ra sóng Lúc đầu chỉ là sóng lăn tăn, nhỏ Sau đó sóng sẽ dần phát triển Sự phát triển của sóng phụ thuộc vào nhiều nhân tố như tốc độ gió hay lực gió, thời gian gió thổi (giờ gió) và phạm vi gió thổi (vùng gió) Trong các đại dương và biển, sóng do gió không giống nhau Thường thì trong các biển, sóng nhỏ hơn nhiều

so với ở các đại dương do nhiều nguyên nhân : kích thước biển, địa hình đáy, sự truyền sóng từ

đại dương vào,

+ Thuỷ triều

Là hiện tượng mực nước biển lên xuống theo những chu kì và biên độ nhất định Thuỷ triều có thể được hình thành do nguyên nhân khí tượng địa chất, thiên văn, trong đó quan trọng nhất là nguyên nhân thiên văn : nước biển trực tiếp bị các thiên thể xung quanh Trái Đất (Mặt Trăng và Mặt Trời) tác động Trái Đất chịu ảnh hưởng lớn của sức hút Mặt Trăng và Mặt Trời Khối lượng Mặt Trăng chỉ bằng 1/27 000 000 của Mặt Trời Nhưng khoảng cách giữa Mặt Trăng và Trái Đất chỉ bằng 1/390 khoảng cách giữa Mặt Trời với Trái Đất nên sức hút Mặt Trăng lớn hơn sức hút của Mặt Trời 2,15 lần Sức hút ấy làm cho mặt nước biển dâng lên sinh ra thuỷ triều Nhưng nước biển còn dâng cao cả ở phía đối diện do ảnh hưởng của sức hút

li tâm (sức căng của Trái Đất khi quay quanh Mặt Trời) Như vậy, trong một ngày đêm, mỗi

địa điểm trên Trái Đất nước dâng lên hai lần và rút xuống hai lần

Nhưng tốc độ quay của Trái Đất và Mặt Trăng không giống nhau, nên mỗi ngày thuỷ triều lên chậm hơn ngày hôm trước 50 phút, tức là trong 24 giờ 50 phút mới có hai lần nước lên, hai lần nước xuống Thuỷ triều không giống nhau ở các biển, đại dương, nó chịu ảnh hưởng của các yếu tố : kích thước, hình dạng của biển, vịnh, Thuỷ triều có nhiều ảnh hưởng tới các hiện tượng khác : chuyển động của nước ở cửa sông, chuyển động tự quay của Trái Đất, địa hình ven biển,

+ Dòng biển (hải lưu)

Dòng biển là sự chuyển động tịnh tiến thành dòng từ nơi này qua nơi khác Có nhiều nguyên nhân sinh ra dòng biển : có thể do sự chênh lệch về nhiệt độ, độ muối, tỉ trọng giữa các khối nước Một trong những nguyên nhân chủ yếu sinh ra dòng biển là sức gió Sức gió khi tác động thường xuyên và lâu dài theo một hướng nhất định (thí dụ tín phong hay gió mùa)

có thể đẩy nước biển thành dòng Những dòng biển do tác động của gió là những dòng nước quan trọng nhất trên các đại dương

Dòng biển được đặc trưng bởi các đại lượng : tốc độ, hướng chảy, lưu lượng Những dòng biển từ Xích đạo chảy lên các vĩ độ cao là những dòng biển nóng (thí dụ dòng biển Curôsivô ở Thái Bình Dương) Những dòng biển từ các vĩ độ cao chảy xuống Xích đạo là những dòng

biển lạnh (dòng biển Pêru ven bờ Nam Mĩ ở Thái Bình Dương) Nhờ có dòng biển mà nước lưu thông và khá đồng nhất Dòng biển có tác dụng rất lớn đối với khí hậu và địa hình bờ biển

Đối với đời sống của con người, dòng biển cũng có ý nghĩa quan trọng

4 Thạch quyển

a) Khái niệm về thạch quyển

Thạch quyển là lớp vỏ cứng của Trái Đất bao gồm vỏ Trái Đất và lớp trên của tầng manti cấu tạo bằng các đá kết tinh Chiều dày của thạch quyển thay đổi ở các vị trí khác nhau : ở lục

địa vào khoảng 100km, ở đại dương vào khoảng 50km Nghiên cứu về thạch quyển có nhiều ngành khoa học khác nhau tham gia Địa chất học nghiên cứu về thành phần cấu tạo, nguồn gốc phát sinh và lịch sử phát triển của thạch quyển Địa lí học nghiên cứu về địa hình, Không chỉ giới hạn trong việc mô tả các địa hình, địa lí học còn có nhiệm vụ giải thích sự hình thành, phát triển, cũng như sự phân bố của địa hình trong không gian

b) Khái niệm về địa hình

Địa hình là hình dạng bề mặt Trái Đất nói chung hay của một khu vực nói riêng Địa hình

được phân biệt với nhau bởi các yếu tố địa hình Các yếu tố địa hình đặc trưng bằng hình thái, trắc lượng hình thái, nguồn gốc và tuổi

ư Hình thái và trắc lượng hình thái

Hình thái là dạng bề ngoài của các yếu tố địa hình, nó có thể là dương (lồi) như một quả núi hay âm (lõm) như một bồn địa, tròn như đỉnh một quả đồi hay nhọn như đỉnh các núi đá,

có thể kín như lòng chảo hay hở như một thung lũng sông hướng về biển

Trắc lượng hình thái là hình thái biểu thị bằng các kích thước chính xác của các yếu tố địa hình Nó được biểu thị bằng các yếu tố định lượng như diện tích, độ dài, độ cao tuyệt đối, độ sâu trung bình, độ dốc trung bình, độ cao tương đối, Hình thái và trắc lượng hình thái cũng

có thể dùng làm cơ sở để phân loại các yếu tố địa hình

ư Nguồn gốc hình thành địa hình

Địa hình trên bề mặt Trái Đất luôn biến đổi, một mặt do những lực có nguồn gốc ở trong lòng Trái Đất sinh ra (nội lực), mặt khác do những lực bên ngoài Trái Đất sinh ra (ngoại lực) + Quá trình nội sinh

Quá trình nội sinh là những quá trình biến đổi địa hình do nội lực sinh ra Nó liên quan

đến các hiện tượng xảy ra ở bên trong Trái Đất như : sự tăng nhiệt độ và áp suất do sự phân huỷ các chất phóng xạ, sự di chuyển các dòng vật chất theo trọng lực

Các quá trình này khi xảy ra ở dưới sâu đã làm thay đổi vị trí các lớp đá của vỏ Trái Đất, dẫn tới việc phá huỷ các địa hình cũ, hình thành địa hình mới Các quá trình nội sinh bao gồm các quá trình tạo núi, tạo lục, hoạt động núi lửa và động đất, đứt gãy,

+ Quá trình ngoại sinh

Quá trình ngoại sinh là quá trình xảy ra ở trên bề mặt Trái Đất, với nguồn năng lượng chủ yếu là nhiệt bức xạ Mặt Trời Đó là các quá trình phá huỷ, bào mòn ở chỗ này, bồi tụ ở chỗ khác, do tác động của nhiệt độ, gió, mưa, nước chảy, băng tan, nước biển và các sinh vật gây

ra Tất cả các quá trình ngoại sinh này đều chịu sự chi phối của trọng lực Trong một số trường hợp, trọng lực là nguyên nhân trực tiếp của sự di chuyển vật chất không cần sự có mặt của nước chảy, gió, băng hà, thí dụ như hiện tượng đá lở, đất trượt

+ Mối quan hệ của các quá trình nội sinh và ngoại sinh

Các quá trình nội sinh và ngoại sinh xảy ra đồng thời và địa hình chính là sự tác động qua lại giữa hai quá trình đó Các quá trình nội sinh có khuynh hướng tăng tính gồ ghề của bề mặt Trái Đất Trong khi đó các quá trình ngoại sinh lại có xu hướng san bằng những gồ ghề ấy Mặc dù đối lập nhau nhưng các quá trình nội, ngoại sinh có mối quan hệ ảnh hưởng đến nhau : quá trình nội sinh xảy ra mạnh, nâng lên cao, thì quá trình phá huỷ, bóc mòn xảy ra mạnh hơn Cần lưu ý rằng, mặc dù cả hai quá trình cùng tham gia vào việc hình thành địa hình, nhưng trong các yếu tố địa hình lớn, nội lực đóng vai trò chủ yếu, còn trong các yếu tố địa hình nhỏ thì vai trò nội lực lại là thứ yếu, ngoại lực mới đóng vai trò chính

Dựa vào các quá trình hình thành, người ta chia địa hình bề mặt Trái Đất thành:

Địa hình kiến tạo (các yếu tố cấu trúc, hình thái) trong đó quá trình nội sinh đóng vai trò chính

Địa hình bóc mòn bồi tụ (các yếu tố điêu khắc hình thái) trong đó quá trình ngoại sinh

đối Tuổi hình thái của địa hình cho ta các giai đoạn trong quá trình phát triển mà một yếu tố

địa hình đã đạt đến Thông thường quá trình phát triển của một yếu tố địa hình bao gồm các giai đoạn trẻ, trưởng thành và già Tương ứng với mỗi giai đoạn phát triển này, địa hình có những hình thái đặc trưng

Tuổi địa chất và tuổi hình thái không phải lúc nào cũng phù hợp với nhau Trong những

điều kiện thuận lợi hơn, một yếu tố địa hình dù xuất hiện sau cũng có thể đạt đến những giai

đoạn trưởng thành trước

c) Các dạng địa hình chủ yếu

ư Địa hình lục địa và đại dương

Tình trạng lồi lõm của bề mặt Trái Đất cho phép phân ra hai loại địa hình cơ bản ở cấp hành tinh : địa hình lục địa và địa hình đáy đại dương Dựa vào độ cao trên lục địa chia ra các loại địa hình : địa hình miền đất thấp (bình nguyên), cao nguyên và miền núi ở đáy đại dương theo độ sâu có : thềm lục địa, sườn lục địa và đáy đại dương

Ngoài ra còn có thể dựa vào các quá trình hình thành để phân chia các dạng địa hình khác nhau trên Trái Đất

ư Địa hình kiến tạo (các yếu tố cấu trúc hình thái)

Quá trình nội sinh đóng vai trò chủ yếu trong sự hình thành địa hình kiến tạo Đặc điểm cơ bản của dạng địa hình này là có sự tương ứng rất lớn giữa địa hình với cấu trúc địa chất và thường có kích thước rất lớn : miền núi, miền đồng bằng rộng lớn tương ứng với miền địa máng, miền nền,

ư Địa hình bóc mòn ư bồi tụ (các yếu tố điêu khắc hình thái)

Quá trình ngoại sinh đóng vai trò chủ yếu trong sự hình thành địa hình bóc mòn ư bồi tụ, phát triển trên các địa hình kiến tạo và đem lại cho những yếu tố địa hình kiến tạo ấy những dáng vẻ riêng biệt Dựa vào các nhân tố hình thành có thể chia các dạng địa hình sau :

+ Địa hình do dòng chảy tạo thành

Địa hình do dòng chảy tạo thành là dạng địa hình phổ biến nhất trên bề mặt Trái Đất Địa hình do dòng chảy tạo thành rất đa dạng, được hình thành nhờ tác dụng phá huỷ và bồi tụ của dòng nước Tác dụng phá huỷ của dòng nước gọi là tác dụng xâm thực Xâm thực của dòng nước bao gồm xâm thực sâu (đào lòng) và xâm thực ngang Xâm thực sâu chiếm ưu thế trong giai đoạn đầu của sự phát triển của dòng sông, ở khu vực thượng nguồn tạo thành các thung lũng hình chữ V : đào sâu lòng, vách dốc đứng Xâm thực ngang chiếm ưu thế ở khu vực trung lưu và hạ lưu Tại đây, sông ngừng đào sâu lòng, đáy sông mở rộng, tạo thành các thung lũng hình chữ U Xâm thực ngang xảy ra làm cho con sông đáng ra chảy thẳng, nay trở nên ngoằn nghèo Những đoạn cong ấy của thung lũng sông gọi là khúc uốn của sông

Các sản phẩm bị xâm thực được mang đi bằng con đường hoà tan hay cơ học Đó là tác dụng vận chuyển của dòng nước Tại những nơi tốc độ dòng nước nhỏ đi hay lượng nước giảm xuống thì ở đó xảy ra qua trình bồi tụ Quá trình này có thể xảy ra suốt dọc sông nhưng chủ yếu vẫn là ở bộ phận hạ lưu và cửa sông Tại đây trong những điều kiện thuận lợi : phù sa của sông lớn, khu vực biển gần cửa sông nông, sóng biển yếu, thuỷ triều nhỏ, sẽ hình thành nên các đồng bằng châu thổ

Các dòng chảy tạm thời (là dòng chảy chỉ hình thành sau cơn mưa và sau khi tuyết tan) cũng tạo nên các dạng địa hình khác nhau ở những khu vực cấu tạo bằng đá vụn bở, không có lớp phủ thực vật, mưa nhiều với cường độ và sườn dốc thường tạo thành khe rãnh, mương xói Khe rãnh, mương xói phát triển với cường độ và mật độ lớn tạo thành địa hình xấu

Dòng chảy tạm thời còn tạo thành nón phóng vật Nón phóng vật là dạng địa hình bồi tụ, thường nằm ở dưới chân sườn núi hoặc đồi, có hình nửa cái nón, vật liệu ở đỉnh thô, càng xuống dưới chân, vật liệu càng trở nên nhỏ dần

+ Địa hình cacxtơ

Địa hình cacxtơ là dạng địa hình liên quan tới sự lưu thông của nước trong các đá dễ hoà tan Địa hình cacxtơ rất phổ biến ở nước ta và trên thế giới Quá trình ăn mòn xảy ra trên những khe nứt hay trên những chỗ trũng xuống của bề mặt địa hình tạo nên những dạng địa hình âm nhỏ gọi là caren Thường hay gặp caren dưới hình thức những rãnh, giữa chúng là những mào đá sắc nhọn mà nhân dân ta hay gọi là đá tai mèo Phễu cacxtơ là những dạng địa