书城教材教辅新课改·高一地理备课素材(上)
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第43章 自然资源和自然灾害(1)

2.套种方式

在一块地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植几种庄稼,叫间作套种。

一般把几种作物同时期播种的叫间作,不同时期播种的叫套种。

间作套种是我国农民的传统经验,是农业上的一项增产措施。

二、资源困境制约中国经济的发展

改革开放以来,中国经济高速增长已持续近30年,年均增长率超过9%,近年来进入重工业化后期,最大的问题就是环境污染和高度消耗能源资源。与美国和俄罗斯相比,中国面临更加严峻的资源困境。以美元计算,俄罗斯的资源总量是80万亿美元,美国是40万亿美元,而中国只有5万亿美元,人均拥有量则更少得可怜。

缓解资源短缺有三大长期战略,但它们在中国的实施都面临巨大的困难。一是寄希望于科技进步。这是解决资源问题的根本出路。但是,像氢燃料、转基因作物、海水淡化、煤气液化等方法,短时期内都因技术不成熟或成本太高而无法普及。许多节约资源能源的技术成本极其高昂,中国目前还没有实力承受。比如,低灌技术是通过计算机控制,用管子直接向植物根部浇水,这样做可以节约95%的水。以色列使用这种技术,但在中国,这一技术只在塔克拉玛干沙漠用于种植红柳,那还是石油公司开采石油时为了固定流沙保护公路用的。二是海外投资加移民。这是国家大战略选择的一部分。但把污染环境、消耗资源最大的重化工业,如钢铁、造纸、化工等工业向海外迁移,必然遭到外国的强烈反对。中国的资源问题确实已迫在眉睫,需要未雨绸缪。三是节约资源。大家都说应该节约资源,但却说得多做得少。况且,以浪费拉动总需求,在一些人眼里,已经成为市场经济机制的“诀窍”,好像没有浪费就没有经济高速增长似的。另外,我们现在宣传要搞循环经济,但即使真能做到资源的节约,它的潜力可能也没有想象的那么大。

有人把中国和发达国家作对比,认为只要达到发达国家利用资源的效率,我们就可以从资源困境中解脱。但是,以日本为例,日本的能源使用效率比中国高一倍,但中国不可能达到日本的效率。举个简单的例子。在能源消耗中,交通上的消耗占1/4,日本主要依靠特大油轮进口石油,在国内则是依靠高速公路进行短途运输,效率当然高。而中国的地理条件决定了中国的能源运输成本极高。比如,重庆钢铁厂向澳大利亚买矿石原料,首先要把矿石从澳大利亚运到上海,然后换小船逆长江运到重庆。

按照目前的情形,保证中国的资源需求必须大量进口,大量进口资源意味着我国的经济发展依赖于国际市场。而严重依赖国际市场,就容易受到国际霸权的要挟和世界各种风险的影响,这不应是中国崛起的首选战略。历史上,西方殖民国家与现在的美国、日本都通过强大的军事实力(特别是发展海军)来保障其能源供给线,一些小国则通过依附大国来满足它们的资源需求。很显然,今天中国发展的历史条件和现实情况不允许中国重复这种道路。但正如上面提到的,通过中国本身的突破来摆脱资源困境,在当前的条件下,也是异常困难的。这从一个侧面体现了中国在21世纪初的现代化的艰巨性。仅仅依靠上述缓解资源短缺的战略中的某一种,可能很难从根本上使中国摆脱资源困境。我们需要的是找到一种长期的、综合的国家发展战略来实现可持续发展。

三、小议气候资源的开发和利用

有利于人类生产和生活、促进经济和社会发展的气候条件称为气候资源,包括光照、热量、水分和风等。例如,一定的水热条件配合能促进农业生产、太阳能和风能被用来发电等等。气候资源,是取之不竭、用之不尽的、可永久利用的自然资源,人类如能合理利用和开发气候资源,必将大大促进生产的发展。

(一)气候资源与农业

不同的地区,不同的时间(季节),气候资源的光、热、水、空气等能量和物质不同。因此,不同地区的复种制度、复种指数也不一样。要因时因地制宜,合理安排农业生产,充分合理利用当地的农业气候资源,取得最佳社会、经济效益。

1.气候为农业提供了光、热、水、空气等能量和物质。

2.气候往往决定该地的种植制度,包括作物的结构、熟制、配置与种植方式。例如:

地区主要农作物耕作制度

东北地区春小麦、甜菜一年一熟

黄河中下游冬小麦、棉花两年三熟或一年两熟

长江中下游水稻、油菜一年两熟至一年三熟

3.合理利用气候资源、挖掘农业气候资源潜力。例如:

随着农业科学技术的发展,人们广泛采用温室、大棚等农业生产措施,以及生态农业、立体农业等,来合理充分地利用气候资源,挖掘农业气候资源潜力,以建成高产、优质、高效农业。

(二)气候资源与建筑

1.建筑物的日照条件与街道方位有关。城镇街道宜采取南北方向和东西方位的中间方位,即街道与子午线成30°~60°的夹角。

2.风与城市规划

不同地区,不同季节,环流条件不同,风向不同,因此在进行城市规划时,要考虑有污染大气的企业布局与风向的关系。其原则是:A、常年盛行一种主导风向的地区,应将向大气排放有害物质的工业企业布局在主导风向的下风向,居住区布局在上风向;B、季风区,应使向大气排放有害物质的工业企业避开冬、夏季风对吹的风向,布局在对吹风向相垂直的郊外;C、在无主导风向的地区,布局在最小风频的上风向。

(三)气候资源与交通

1.交通建设应特别注意沿线的暴雨、泥石流、大风等出现的强度和频率,以及冻土、积雪的深度等。

2.航空机场,宜选择低云、雾和暴雨出现频率较小、风速较小、距城市较远、地势较高的地方。

(四)气候资源与旅游

现在许多过去没有开发利用的气候要素或气候现象被转变为宝贵的资源加以利用,如吉林市松花江沿岸的雾凇、哈尔滨利用冬季严寒发展起来的冰雕艺术等都成为了旅游资源。旅游业是投资不大、收入丰厚的新兴产业,其目的是给人提供特殊的物质享受和精神享受,有助于人的身心健康。旅游业离不开气候,气候是旅游业中不可缺少的一种资源。

(五)气候资源与医疗

气象条件与疾病的关系可以是直接的,也可以是间接的。气象要素作为发病的直接原因如冻伤和中暑,是在一定的气象条件的综合影响下直接引起的疾病;气象要素作为发病的间接原因,则是作为一个非特异刺激促进疾病复发或使病情波动,或由于影响病原体生长、繁殖,再对人体起作用。在一年四季中,各种疾病的发生有不同的季节变化,我们知道乙脑病人多发于夏、秋季节,麻疹、流脑、猩红热流行于冬、春季节。不单是传染病,其他一些疾病的发生也有明显的季节性。急诊值班医生们常常有这样的体会,某些疾病在几天内突然增加,这与天气的非周期变化有关。通过分析研究证明,当锋面活动时,可使某些疾病发作或加重。受天气非周期变化影响的疾病很多,如,关节痛、溃疡病、陈旧性外伤、哮喘、偏头痛、心肌梗塞、中风等。天气的非周期变化对人体是一个非特异刺激,如果人体不能很好地予以调节,原来的某些慢性病就会复发。但天气变化也并非每次都能诱发“气象病”,这由许多情况来决定。例如,天气变化的幅度可决定对人体刺激的大小,即使是同样的刺激对人体的影响也不同,最重要的是人体的健康状况,特别是植物神经系统的调节功能。

天气气候对人体健康的影响,还有很多问题需要做深入的研究工作,需要与医疗部门进行广泛的合作,进一步研究天气变化及气象要素对人体一些生理机能的影响,使健康免受恶劣天气的危害。更重要的是还应通过适宜的锻炼,增强体质以适应各种天气的变化。

(六)气候资源与宇航

如酒泉位于沙漠戈壁滩,这些地方干旱、少雨、多日照,每年有280天的时间都是符合航天发射条件的。这在任何地方都是很难找的,是一个理想的航天发射场。那么当飞船返回地面时,也要对天气条件有明确的规定,即要在多晴朗的地方着陆。

(七)气候资源与能源(太阳能)

居民家里安装太阳能热水器,正面一般朝哪个方向?太阳能热水器与地面的倾角,夏天与冬天比应怎样调整?我们来看下图:

由上图可知,居民家里安装太阳能热水器,正面一般朝正南方向。因为南边日照最好,正午(太阳辐射最强)时,太阳位于正南方位。

太阳能热水器与地面的倾角夏天应调小些;冬天应调大些。因为夏天正午太阳高度大、冬天正午太阳高度小,只有夏天调小些、冬天调大些,才能保证正午太阳光线以垂直或比较接近垂直的角度照射太阳能热水器,从而单位面积接受的日照较多。

(八)气候资源与商业

例如,寒潮会使羽绒服装热销;降水丰富的地区会使雨具热销;紫外线辐射强的地区会使防紫外线的化妆品热销等等。

当今社会经济发展都需要开发利用气候资源,因此,合理开发利用气候资源,保护气候资源,已成为人类社会可持续发展的重要课题之一。

四、我国风能资源的形成及分布

我国风能资源的分布与天气气候背景有着非常密切的关系,我国风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在两个大带里。

1.三北(东北、华北、西北)地区丰富带

风能功率密度在200~300瓦/米2以上,有的可达500瓦/米2以上,如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩特的灰腾梁等、可利用的小时数在5000小时以上,有的可达7000小时以上。这一风能丰富带的形成,主要是由于三北地区处于中高纬度的地理位置有关。

冬季(12~2月)整个亚洲大陆完全受蒙古高压控制,其中心位置在蒙古人民共和国的西北部,从高压中不断有小股冷空气南下,进入我国。同时还有移动性的高压(反气旋)不时的南下,这类高压大致从四条路径侵入我国。第一条是源于俄罗斯的新地岛,经西伯利亚及蒙古人民共和国进入我国,由于是西北向称为西北路径;第二条源自冰岛以南洋面,经俄罗斯、哈萨克斯坦,基本上是自西向东进入我国新疆,称为西路经;第三条源自俄罗斯的太梅尔半岛,自北向南经西伯利亚、蒙古人民共和国进入我国,称为北路经;第四条源于俄罗斯贝加尔湖的东西伯利亚地区,进入我国东北及华北一带,称为东北路经。这四条路经除东北路经外,一般都要经过蒙古人民共和国,当经过时蒙古高压得到新的冷高压的补充和加强,这种高压往往可以迅速南下,进入我国。

由于欧亚大陆面积广大,北部地区气温又低,是北半球冷高压活动最频繁的地区,而我国地处欧亚大陆东岸,正是冷高压南下必经之路。三北地区是冷空入侵我国的前沿,一般在冷高压前锋称为冷锋,在冷锋过境时,在冷锋后面200km附近经常可出现大风就可造成一次6~10级(10.8~24.4m/s)大风。对风能资源利用来说,就是一次可以有效利用的高质量大风。

2.沿海及其岛屿地丰富带

年有效风能功率密度在200瓦/米2以上,将风能功率密度线平行于海岸线,沿海岛屿风能功率密度在500瓦/米2以上如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等。可利用小时数约在7000~8000小时,这一地区特别是东南沿海,由海岸向内陆是丘陵连绵,所以风能丰富地区仅在海岸50km之内,再向内陆不但不是风能丰富区,反而成为全国最小风能区,风能功率密度仅50瓦/米2左右,基本上是风能不能利用的地区。

沿海风能丰富带,其形成的天气气候背景与三北地区基本相同,所不同的是海洋与大陆两种截然不同的物质所组成,二者的辐射与热力学过程都存在着明显的差异。大气与海洋间的能量交换大不相同。海洋温度变化慢,具有明显的热惰性,大陆温度变化快,具有明显的热敏感性,冬季海洋较大陆温暖,夏季较大陆凉爽,这种海陆温差的影响,在冬季每当冷空气到达海上时风速增大,再加上海洋表面平滑,摩擦力小,一般风速比大陆增大2~4m/s。

东南沿海又受台湾海峡的影响,每当冷空气南下到达时,由于狭管效应的结果使风速增大,这里是我国风能资源最佳的地区。

冬春季的冷空气、夏秋的台风,都能影响到沿海及其岛屿。相对内陆来说这里形成了我国风能丰富带。由于台湾海峡的狭管效应的影响,东南沿海及其岛屿是我国风能最佳丰富区。我国有海岸线18000多公里,岛屿6000多个,这里是风能大有开发利用的前景的地区。

3.内陆风能丰富地区

在两个风能丰富带之外,风能功率密度一般在100w/m2以下,可以利用小时数3000小时以下。但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响,风能也较丰富,如鄱阳湖附近较周围地区风能就大,湖南衡山、安徽的黄山、云南太华山等也较平地风能为大。但是这些只限于很小范围之内,不像两大带那样大的面积,特别是三北地区面积更大。

青藏高原海拔4000m以上,这里的风速比较大,但空气密度小,如在4000m的空气密度大致为地面的67%,也就是说,同样是8m/s的风速,在平原上风能功率密度为313.6w/m2,而在4000m只为209.9w/m2,而这里年平风速在3~5m/s,所以风能仍属一般地区。

五、大自然中的三种自然资源

1.自然恒定资源

包括太阳能、风能、潮汐能、水力、大气等,这些资源在地球上已经存在了亿万年,它数量丰富、稳定,这种资源几乎不受人类活动的影响。它随时随地在自我进行能量交换,如果你不利用就白白地浪费了,如果你利用不当,就会大大降低它的效率。

这种资源不会因为人的利用而枯竭。

2.不可再生的自然资源

它主要是一些矿物资源。如石油、煤、天然气、铜、铁、金、银、石蜡、铀等等。这些资源是经过漫长的地质变化所形成的,一经开采利用后就很难再生成了。所以这种资源是有限的,且在人类的生产、生活中用途极广,是很难替代的,所以对于这种资源我们应合理开发利用。

3.可更新自然资源

这主要是指生物资源和土地。这类资源如果利用合理,可以取之不尽,用之不竭。但是就目前看来,由于人口的不断增长,这类资源受到了极大的威胁。

4.2海洋资源(一)

一、我国海域首现“可燃冰”

通过两年多的努力,科研人员在我国沿海发现了新型能源——“可燃冰”的地球物理标志,而且大致圈出约8000平方公里的分布面积。

天然气水合物俗称可燃冰,是一种新型能源,贮存于大海深处。我国海域天然气水合物资源前期调查评价是新一轮国土资源大调查的主要目标之一。