地球表层三大耗散结构类型

（1）地球物质系统是一个开放系统

地球作为茫茫宇宙中的一颗行星天体，不可能是个封闭孤立系统，而与其他天体毫无干系。事物发展的基本规律告诉我们，自然现象之间的互相联系、互相制约是普遍存在的。很难想像地球在几十亿年的时间内，其发展演化是与宇宙的发展演化分割开来的。

地质现象的发生与发展绝不是孤立的，它与宇宙中各种天体的运动变化有关。地球靠万有引力与其他天体维系在一起，并适应引力与斥力联合力场的要求，稳固在现在的绕日轨道上。各种天体的运动变化作为一种能量的转换，势必引起地球自转角速度的变化，进而影响各种地质现象的发生。

地球物质系统从地球形成之时到其形成以后的整个发展演化过程中，始终处于开放状态。地球是太阳系的一颗行星，太阳系形成之时，也就是地球诞生之日。关于太阳系起源的假说有几十种，它们的提出者们都是把太阳系的起源置于开放系统中来论述的。

康德的“微粒假说”认为，物质有其自身的运动规律，宇宙中普通分布着由尘埃微粒和气体质点组成的“原始星云”，在原始太阳星云的空间，由于万有引力作用，中心密实的庞大“星云团”演变成原始太阳，四周稀疏的微粒在引力和斥力作用下，一方面由小聚大，另一方面绕日旋转，逐步形成行星和卫星。这表明地球在其形成之时就处于开放系统中。

地球在其形成以后的整个发展进程中也一直处于开放系统。徐道一等在《天文地质学概论》中，对银河系运动与宏观地质现象、超新星爆发与地质灾害、太阳活动与日地关系、太阳系天体对地球的影响等问题进行了系统阐述，从多个方面论述了天文因素对地球物质系统发展演化的影响并列举了大量例证。

银河系中G值（万有引力常数）的变化与地质现象的发生有良好的对应关系。当太阳从近银心点运行到远银心点时，G值增大，导致太阳光度变大，地球半径缩小；当太阳从远银心点运行到近银心点时，G值减小，太阳光度变小，地球半径增大。

这些变化会引起地球质量的变化，以及地球上地质构造、红层与矿产的形成。太阳系在银道面上下的往返周期（约0.8亿年）及其半周期与各种地质旋回的基本周期相近，表明太阳系在银河系中的运动，对地球物质系统的发展演化确有深刻影响。

太阳是太阳系的中心天体，地球是离太阳较近的一颗行星。太阳活动对于地球的影响显而易见。太阳是地球大气、陆地和海洋温度变化的基本能源。太阳的运动变化会导致地球环境的改变、气候的改变、大冰期的重复出现，对生物的产生、发展和灭绝产生深刻影响。

太阳活动（主要表现为太阳黑子、耀斑、谱斑、日珥等）的周期性变化制约着地球上各个方面、各个因素的周期性变化。太阳活动可影响到大气圈、水圈、生物圈，也可波及岩石圈。现代构造变动、地震活动与太阳活动有良好的相关性。

太阳系天体（包括行星、卫星、小行星、彗星、流星及陨石等）的运动变化也会对地球产生影响。在地球上已经发现百余个陨石坑，这表明陨石冲击事件的存在。

陨石冲击事件的发生促使地球产生一系列相关地质作用，并进而影响地球今后的长期发展。小行星撞击作用可在地球上引起构造变动、冲击变质、地壳局部熔融而产生的岩浆活动、地震、海啸、地磁倒转、气候变化和生物灭绝等地质事件的发生。

月球对地球物质系统的作用也不可忽视，地球因月球的引力作用产生潮汐，潮汐力消耗地球动能，并对其内、外动力地质作用产生影响。

在地球地质年代的初期，地球内能是支配地球演化的主要能量。地壳增厚后，地球内能的直接作用减弱，太阳辐射能则逐渐成为地球表 层演化的基本动力。并且，太阳能在自然地理环境中流通转化的途径日趋复杂。最初，太阳能只是通过大气循环、水循环、岩石的非生物风化等在无机环境中传输，其在地表的积聚量不多。

以后由于有机体的固定和转化功能，大大增加了太阳能在地表的存储量。从而使自然地理环境（作为一个开放系统）的负熵流不断增强，推动了系统的进化。结果地球表层从混沌无序状态向着越来越复杂的有序状态发展，形成了自然地理系统、生态系统和人类生态系统三大耗散结构类型。

自然地理环境的演化，也就是这三大类型系统的进化发展过程。这种由简单到复杂、由低级到高级的非可逆发展是自然地理环境演化的总的方向。