Introducing Physical Geography（自然地理学导论）

引用

Strahler, A. H. (2013). Introducing Physical Geography (6th ed.). Wiley.

章节概要

第六版共672页，包括一个导论章、十七个编号章节、三个附录、术语表和索引。大多数章节以“Eye on Global Change”（关注全球变化）专栏开篇，讨论一个当前的环境问题；若干章节设有“Focus on Remote Sensing”（遥感聚焦）一节；每章以“A Look Ahead”（展望）结束，引出下一章。全书按本学科的常规顺序展开：先讲工具和日地几何关系，再讲能量与大气、气候、生物界与土壤，最后讲固体地球及其地貌。

导论：Physical Geography and the Tools Geographers Use（自然地理学与地理学家的工具）

介绍地理学与自然地理学、圈层—系统—循环的观念，以及环境与全球变化的关系。本章约一半篇幅是工具箱：地图与地图学、全球定位系统、地理信息系统、遥感以及地球可视化工具。

第1章：The Earth as a Rotating Planet（自转的地球）

地球的形状与自转、地理坐标网、地图投影、全球时间，以及造成季节的地球公转。

第2–3章：The Earth's Global Energy Balance（地球的全球能量平衡）；Air Temperature（气温）

第2章讨论电磁辐射、全球太阳辐射、大气组成、能量传输、全球能量系统以及随纬度变化的净辐射，全球变化专栏讲臭氧层。第3章转向地表温度与气温、大气的温度结构、日变化与年变化、全球气温分布，以及气温记录与全球变暖，开篇讲二氧化碳的持续增加。

第4–6章：Atmospheric Moisture and Precipitation（大气水分与降水）；Winds and Global Circulation（风与全球环流）；Weather Systems（天气系统）

第4章讲环境中的水、湿度、绝热过程、云和雾、降水类型、雷暴、龙卷风和空气质量，以酸沉降开篇。第5章讨论气压、风、气旋与反气旋、全球风带与气压带、高空风和海洋环流，专栏讲厄尔尼诺。第6章讨论气团与锋、中纬度和热带天气系统，以及能量与水汽向极地的输送。

第7章：Global Climates and Climate Change（全球气候与气候变化）

先讲气候的成因与气候分类，再依次介绍低纬度、中纬度和高纬度气候（第I–III组），最后是气候变化一节。开篇案例是非洲萨赫勒地区的干旱；一个专门的增补部分在本书自身分组之外介绍柯本气候分类。

第8–10章：Biogeographic Processes（生物地理过程）；Global Biogeography（全球生物地理）；Global Soils（全球土壤）

第8章讲生态系统中的能量与物质流动、生态生物地理学、演替、历史生物地理学和生物多样性，以人类对碳循环的影响开篇。第9章概述自然植被与生物群系（森林、稀树草原与草原、荒漠与苔原）以及气候与海拔梯度。第10章讨论土壤的性质、化学、水分、发育及其全球分布，以全球变化与农业开篇。

第11–12章：Earth Materials and Plate Tectonics（地球物质与板块构造）；Tectonic and Volcanic Landforms（构造地貌与火山地貌）

第11章讲地球结构、地球物质与岩石循环、全球地形和板块构造。第12章讨论构造地貌、地震和火山活动，以2011年东日本大地震为开篇案例。

第13–14章：Weathering and Mass Wasting（风化与块体运动）；Freshwater of the Continents（大陆淡水）

第13章讲风化、坡地与坡地过程以及块体运动，以麦迪逊滑坡开篇。第14章沿着水循环讨论淡水：地下水及其管理、地表水与径流、洪水、湖泊以及作为资源的淡水，以咸海开篇。

第15–17章：Landforms Made by Running Water（流水地貌）；Landforms Made by Waves and Wind（波浪与风成地貌）；Glacial and Periglacial Landforms（冰川与冰缘地貌）

全书以地貌各章收尾：流水的侵蚀、搬运和堆积，河流均衡，干旱气候下的河流作用；波浪与潮汐、海岸地貌、风的作用与风成地貌；以及冰川、冰川地貌、冰缘过程和全球气候与冰川作用的关系。最后一章的开篇案例是冰盖、海冰与全球变暖。

核心概念

导论与第1–3章：工具、日地关系与能量

• 圈层、系统与循环：导论用来组织自然环境的框架。
• 地理工具：地图、GPS、GIS 和遥感，较早引入，并在“遥感聚焦”各节中反复出现。
• 全球能量平衡：入射太阳辐射与出射辐射的收支，以及净辐射随纬度的变化。

第4–7章：大气与气候

• 绝热过程：上升和下沉空气的温度变化，是云和降水形成的基础。
• 全球环流：把能量向极地输送的气压带、风带和洋流格局。
• 气候分类：按纬度以及气温和降水状况对气候进行分组，柯本系统作为增补。

第8–10章：生物圈与土壤

• 生态系统中的能量与物质流动：能量和养分如何在生命系统中传递。
• 生物群系：主要植被类型及其与气候和海拔的关系。
• 土壤发育：土壤如何形成，其化学性质和水分在全球如何变化。

第11–17章：固体地球与地貌

• 板块构造：岩石圈板块的运动，形成大的地形起伏、地震和火山。
• 块体运动：风化物质在重力作用下沿坡向下移动。
• 水循环：水在大气、地表和地下之间的运动。
• 流水、海岸、风成与冰川地貌：由流水、波浪、风和冰塑造的景观。

评析

优点

• 为非理科读者而写。 Wiley 介绍说，本书帮助非理科读者形象地理解地球过程，掌握自然地理学的基本术语，并强调其文字清晰、照片和插图很有特色。“Visualization”（可视化）主题和“Putting You in the Picture”（让你身临其境）专栏正是为这类读者设计的。
• 全球变化贯穿始终。 大多数章节以“关注全球变化”的案例开篇，从臭氧层、二氧化碳增加，到厄尔尼诺、萨赫勒干旱、咸海和极地冰，环境变化融入每个主题，而不是留到最后一章。第六版更新了气候变化数据，并加强了这方面的内容。
• 较早教授工具。 导论专门用一节讲地理学家的工具箱（地图学、GPS、GIS、遥感），遥感又在许多章节中再次出现，这反映了作者在植被遥感方面的研究背景。
• 覆盖面广。 根据目录页码，能量、大气与气候约占200页，生物地理与土壤约110页，固体地球与地貌约215页，因此可以支持侧重点不同的课程。书中还有术语表，附录包括气候定义与界线、换算系数和地形图符号，并配有教师和学生配套网站。

局限

• 版本较旧。 第六版出版于2013年，气候数据和案例也停留在那个时期；最新的全球变化内容需要用现有资料补充。
• 偏描述而非定量。 出版社把它定位为面向非理科读者的书；想学习辐射和环流物理的学生需要更定量的教材。
• 一个学期读不完。 全书672页、十八章，一学期的课程必须有所取舍，尤其是在地貌各章之间。

在课程中的定位

Strahler 是本课程中篇幅标准的概论教材。Jeremy Patrich 的《Physical Geography》是一本免费的开放教材，篇幅更短，偏重地质和地貌，没有关于生物圈的单元；Strahler 覆盖相同范围，并增设了气候区、生物地理、生物群系和土壤的专章，因此在成本或篇幅受限时，两者可以互相搭配。Christopherson 和 Birkeland 的《Geosystems》是一部可与之比较、围绕大气圈、水圈、岩石圈和生物圈组织的系统性概论，课程通常二选一。

Smithson、Addison 和 Atkinson 的《Fundamentals of the Physical Environment》对气候、地貌、土壤和生态系统背后过程的解释更深入，适合在二年级接着阅读。Hartmann 的《Global Physical Climatology》以定量方式处理第2–6章定性描述的能量平衡和大气环流，适合走向气候科学的学生。

如何使用本书

本书适合一年级学生，包括没有理科背景的学生；中学理科知识就已足够。一学期课程的实用阅读计划：

• 核心： 导论和第1–7章（工具、日地关系、能量、大气、天气与气候），然后是讲板块构造的第11章，以及讲风化、淡水和流水的第13–15章。
• 按课程侧重选读： 包含生物地理和土壤的课程读第8–10章；侧重地貌的课程读第12、16、17章。
• 主动利用专栏。 把每个“关注全球变化”案例当作一篇独立的短文来读，并查一查2013年以后的新进展。把“展望”当作通往下一章的桥梁。
• 动手使用工具。 把导论中的工具箱一节和“遥感聚焦”各节与免费的在线地图和卫星影像结合起来；阅读地形图时使用附录3。

阅读时随时查用术语表；如果课程采用柯本分类，读完第7章后再读那份增补材料。