Introducing Physical Geography（自然地理學導論）

引用

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

章節概要

第六版共672頁，包括一個導論章、十七個編號章節、三個附錄、名詞解釋與索引。多數章節以「Eye on Global Change」（關注全球變遷）專欄開場，討論一個當前的環境議題；若干章節設有「Focus on Remote Sensing」（遙測焦點）一節；每章以「A Look Ahead」（展望）作結，引出下一章。全書依本學科的慣常順序展開：先談工具與日地幾何關係，再談能量與大氣、氣候、生物界與土壤，最後是固體地球及其地形。

導論：Physical Geography and the Tools Geographers Use（自然地理學與地理學家的工具）

介紹地理學與自然地理學、圈層—系統—循環的觀念，以及環境與全球變遷的關係。本章約一半篇幅是工具箱：地圖與地圖學、全球定位系統、地理資訊系統、遙測，以及地球視覺化工具。

第1章：The Earth as a Rotating Planet（自轉的地球）

地球的形狀與自轉、地理座標網格、地圖投影、全球時間，以及造成季節的地球公轉。

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

第2章討論電磁輻射、全球日射、大氣組成、能量傳送、全球能量系統，以及隨緯度變化的淨輻射，全球變遷專欄談臭氧層。第3章轉向地表溫度與氣溫、大氣的溫度結構、日變化與年變化、全球氣溫分布，以及氣溫紀錄與全球暖化，開場談二氧化碳持續增加。

第4–6章：Atmospheric Moisture and Precipitation（大氣水氣與降水）；Winds and Global Circulation（風與全球環流）；Weather Systems（天氣系統）

第4章談環境中的水、濕度、絕熱過程、雲與霧、降水類型、雷雨、龍捲風與空氣品質，以酸沉降開場。第5章討論氣壓、風、氣旋與反氣旋、全球風帶與氣壓帶、高空風與海洋環流，專欄談聖嬰現象。第6章討論氣團與鋒面、中緯度與熱帶天氣系統，以及能量與水氣向極區的輸送。

第7章：Global Climates and Climate Change（全球氣候與氣候變遷）

先談氣候的成因與氣候分類，再依序介紹低緯度、中緯度與高緯度氣候（第I–III組），最後是氣候變遷一節。開場案例是非洲薩赫爾地區的乾旱；一份特別增補在本書自身的分組之外介紹柯本氣候分類。

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

第8章談生態系中的能量與物質流動、生態生物地理學、演替、歷史生物地理學與生物多樣性，以人類對碳循環的影響開場。第9章概述自然植被與生物群系（森林、莽原與草原、沙漠與凍原），以及氣候與海拔梯度。第10章討論土壤的性質、化學、水分、發育及其全球分布，以全球變遷與農業開場。

第11–12章：Earth Materials and Plate Tectonics（地球物質與板塊構造）；Tectonic and Volcanic Landforms（構造地形與火山地形）

第11章談地球構造、地球物質與岩石循環、全球地形與板塊構造。第12章討論構造地形、地震與火山活動，以2011年東日本大地震為開場案例。

第13–14章：Weathering and Mass Wasting（風化與塊體運動）；Freshwater of the Continents（大陸的淡水）

第13章談風化、坡地與坡地作用，以及塊體運動，以麥迪遜山崩開場。第14章沿著水循環討論淡水：地下水及其管理、地表水與逕流、洪水、湖泊，以及作為資源的淡水，以鹹海開場。

第15–17章：Landforms Made by Running Water（流水地形）；Landforms Made by Waves and Wind（波浪與風成地形）；Glacial and Periglacial Landforms（冰河與冰緣地形）

全書以地形各章作結：流水的侵蝕、搬運與堆積、河流均夷、乾燥氣候下的河流作用；波浪與潮汐、海岸地形、風的作用與風成地形；以及冰河、冰河地形、冰緣作用與全球氣候和冰河作用的關係。最後一章的開場案例是冰蓋、海冰與全球暖化。

核心概念

導論與第1–3章：工具、日地關係與能量

• 圈層、系統與循環：導論用來組織自然環境的架構。
• 地理工具：地圖、GPS、GIS 與遙測，較早引入，並在「遙測焦點」各節反覆出現。
• 全球能量平衡：入射太陽輻射與出射輻射的收支，以及淨輻射隨緯度的變化。

第4–7章：大氣與氣候

• 絕熱過程：上升與下沉空氣的溫度變化，是雲與降水形成的基礎。
• 全球環流：把能量往極區輸送的氣壓帶、風帶與洋流型態。
• 氣候分類：依緯度以及氣溫與降水型態將氣候分組，柯本系統作為增補。

第8–10章：生物圈與土壤

• 生態系的能量與物質流動：能量與養分如何在生命系統中傳遞。
• 生物群系：主要植被型態及其與氣候和海拔的關係。
• 土壤發育：土壤如何形成，以及其化學性質與水分在全球的差異。

第11–17章：固體地球與地形

• 板塊構造：岩石圈板塊的運動，形成大型地形起伏、地震與火山。
• 塊體運動：風化物質受重力作用沿坡面向下移動。
• 水循環：水在大氣、地表與地下之間的移動。
• 流水、海岸、風成與冰河地形：由流水、波浪、風與冰塑造的地景。

評析

優點

• 為非理工背景的讀者而寫。 Wiley 介紹本書能幫助非理工背景的讀者具體想像並理解地球作用，學會自然地理學的基本用語，並強調其文字清晰、照片與插圖具有特色。「Visualization」（視覺化）主題與「Putting You in the Picture」（讓你身歷其境）專欄，正是為這類讀者設計的。
• 全球變遷貫穿全書。 多數章節以「關注全球變遷」案例開場，從臭氧層、二氧化碳增加，到聖嬰現象、薩赫爾乾旱、鹹海與極區冰層，環境變遷融入每一個主題，而不是留到最後一章。第六版更新了氣候變遷資料，並加強了這方面的內容。
• 較早教授工具。 導論以一整節介紹地理學家的工具箱（地圖學、GPS、GIS、遙測），遙測又在許多章節中再次出現，反映出作者在植被遙測方面的研究背景。
• 涵蓋面廣。 依目錄頁碼，能量、大氣與氣候約占200頁，生物地理與土壤約110頁，固體地球與地形約215頁，因此能支援重點不同的課程。書中另有名詞解釋，附錄包括氣候定義與界線、換算係數與地形圖符號，並有教師與學生配套網站。

局限

• 版本較舊。 第六版於2013年出版，氣候資料與案例也停留在當時；最新的全球變遷內容需要以現有資料補充。
• 偏重描述而非定量。 出版社將本書定位為給非理工背景讀者的書；想學習輻射與環流物理的學生需要更定量的教科書。
• 一學期讀不完。 全書672頁、十八章，一學期的課程必須有所取捨，特別是在地形各章之間。

在課程中的定位

Strahler 是本課程中篇幅標準的概論教科書。Jeremy Patrich 的《Physical Geography》是一本免費的開放教科書，篇幅較短，偏重地質與地形，沒有關於生物圈的單元；Strahler 涵蓋相同範圍，並增設氣候區、生物地理、生物群系與土壤的專章，因此在費用或篇幅受限時，兩者可以互相搭配。Christopherson 與 Birkeland 的《Geosystems》是一本可相比較、以大氣圈、水圈、岩石圈與生物圈為架構的系統性概論，課程通常二擇一。

Smithson、Addison 與 Atkinson 的《Fundamentals of the Physical Environment》對氣候、地形、土壤與生態系背後過程的說明更深入，適合大二接著閱讀。Hartmann 的《Global Physical Climatology》以定量方式處理第2–6章定性描述的能量平衡與大氣環流，適合往氣候科學發展的學生。

如何使用本書

本書適合大一學生，包括沒有理工背景的學生；高中自然科知識就已足夠。一學期課程的實用閱讀計畫：

• 核心： 導論與第1–7章（工具、日地關係、能量、大氣、天氣與氣候），接著是談板塊構造的第11章，以及談風化、淡水與流水的第13–15章。
• 依課程重點選讀： 包含生物地理與土壤的課程讀第8–10章；偏重地形的課程讀第12、16、17章。
• 主動運用專欄。 把每個「關注全球變遷」案例當成一篇獨立的短文閱讀，並查查2013年之後的新發展。把「展望」當作通往下一章的橋梁。
• 動手使用工具。 把導論的工具箱一節與「遙測焦點」各節，和免費的線上地圖與衛星影像結合；閱讀地形圖時使用附錄3。

閱讀時隨時查閱名詞解釋；如果課程採用柯本分類，讀完第7章後再讀那份特別增補。