10.2limited reserves -dilmma of stock resource

人口數增加world population doubled between 1800 and 1930, 1930 and 1975
生活水準提升living standards rise(resource consumption per capita)combine two the level of resource extraction between 1880 and 2000 is sextupling.
food, energy, iron alloys鐵合金, lumber

非再生性資源的有限性
optimistic view
long-term trends in fluctuations in price level for natural resource. do not appear become significantly scarcer since 1870
what happen when a rapid hike occurs in the price of a commodity? ( tin-1960s, oil-1974)
1.greater care in use.
2.substitued for one another.
3.switch in methods of extraction, switch to lower-grade resource.

pessimistic view
consumption of resource is partly a function of the rate of population growth and the rates of energy consumption per capita.a primitive person around 1000watts per capita and now around 10000 watts per capita.

half the oil consumption since the 1950s,half the coal consumption since the 1930s,100 million years to form will be consumed in about 100 years of industrialization.
能源資源枯竭
80% the petroleum resource will probably exhausted in about a century.
80% the coal reserves will be depleted in about 300 to 400 years.
the age of fossil fuels will be a limited one, from AD1500 to AD2800.

石油供給的空間改變rapid geographic change in aeras of supply
1880s,1890s-Caucasus in southern Russia and Dutch Indonesia
1900s-Texas and Oklahoma
1930s-Venezuela and Middle East
1960s-Libya and Algeria
1970s-Nigeria, the North Slope of Alaska, Europe's North Sea
1990s-coast of north Australia and south China
3/4 world oil reserves are in Persian Gulf.
OPEC石油輸出國家組織-會員國與石油日產量

替代能源alternative energy sources
替代石油(35-84年)的能源主要為煤(225-900年)與天然氣(125-200年)
solar radiation, wind power, tidal energy, geothermal energy, atomic fission, and atomic fusion.
具有商業性的再生能源:生質能.水力.地熱
table 10.3 potential of alternative energy resource

section10.1自然資源本質

1.石油的故事(美國第一座油井1859 Pennsylvania,20年前石油煤啥用處,20年後年產3千萬桶 成為fuel resource )内燃机的发明，1860年，法國工人魯諾阿爾發明了內燃機,燃燒媒氣.1883年戴姆勒發明汽油機；1885年，德国人卡尔.本茨成功地制造了第一辆由内燃机驱动的汽车,1897年狄塞爾發明柴油機；推动了石油开采业的发展和石油化工工业的产生
根據「美國地理調查協會」（USGS）等組織所作的各種專業性的調查，全球的原油總共有一兆八千億至兩兆兩千億桶（1,800～2,200 billion barrels）的儲存量（EUR），迄今已消耗了八千六百億桶的用量。倘以EUR的預估下限量為例，則歷年使用過原油的累計總量，迄2007年將達到全部原油儲量的一半；或是倘以EUR的預估上限量為例，則歷年使用過原油的累計總量，迄2013年將達到全部原油儲量的一半。(One barrel contains 42 gallons of crude oil,1gallon=3.785412liter)global oil distribution

10.1 the nature of nature resource

2.stocks(potential resource)存量,the sum total of all the material compontents of the environment.
3.resources(a cultureal concept)資源,是一種文化概念,stock 中被人們認為是有用的部份成為 resouces. 不同的文化對資源的認定有所差異.
4.reserves(the subset of resource)儲量, available under prevailing technological and socicaleconomic condition.
5.nautral resource calssify non-renewable resources (form slowly) and renewable(flow) resource( output over a certain time ).
6.renewable resouces can classified to unaffected (tidal energy resource)or affected by human action(groundwater resourc).
7.estimate the size of reserves as a joint function of four factors(1.qualtiy of the oil,2.size of the field,3.accessibility of the field,4.the relative demand for oil)其估計是有時間性的,需要經常的更新,會受到技術與市場狀況改變
8.stock resource reserve (7.)and flow resource reserve(potential output in a particular time period)

全球能源資源的供給分配:石油30%煤22%天然氣23%核能6%生質能11%其他再生能源8%.
台灣能源資源的供給分配:石油51%煤32%天然氣 8%核能7%生質能 1%其他再生能源2%
台灣再生能源發展(生質能.風力發電.太陽能熱水.太陽光電發電.慣常水力發電.地熱發電)

2.5火山爆發對人類之衝擊

2.5相關圖片

1.平常力量的影響(blizzards暴風雪,hurricanes, floods, earthquacks, volcanic eruptions, avalanches, tidal surges湧潮,暴潮, tsunami海嘯)火山與地震 大雨,豪雨,大豪雨,超大豪雨

2.超級事件的影響-火山噴發Volcanic Explosivity Index (VEI 0-8)
Santarini (Santorini),a Greek island(VEI 6, 3500 years ago 1650B.C.)導致米諾斯(Minoans)文明(又稱克里特文明)消失,
Tambora (1815, VEI 7)造成氣溫下降1到2年 引發飢荒.
Toba caldera(VEI 8, 74,000years ago)造成volcanic winter使人類族群大量減少引發瓶頸效應(genetic bottleneck)喪失了部分遺傳多樣性
Yellowstone Caldera被認為是超級火山 640,000年前有過大規模爆發,周期大約600,000年,如同夏威夷群島也是熱點(hotspot)所引發的火山

3.台灣火山-googlemap

section2.4水圈

2.4

台灣水資源
降水量905億立方米,668億(74%)逕流+197億(21%)蒸發+40億(5%)地下水
台灣年均用水量189億立方米,來源為河川91億+水庫36億+62億地下水
經濟部水利署2005年
降水量1284億m3,逕流985億m3,蒸發248億m3,地下水50億m3
供給概況179億m3=地表水124億m3+地下水55億m3(農業129億 工業15億 民生35億)


500million people in 31countries now experience water shortages.預計2025年會有28億人口會面臨缺水的威脅(water stress),主因不是缺水而是浪費與不永續的利用水資源.
五種方法可增加淡水供給1.水庫攔河堰2.引水3.抽取地下水4.海水淡化(海水淡化的成本已经达到5元/吨，国际上平均水平为0.55美元/吨)5.加強水用效率 (台灣省及高雄市每人每日用水量平均為２９０公升，台北市則高達３９６公升，比較歐美先進國家每人每日２５０公升高出許多，顯示國人用水實有不節制與浪費之嫌。)
1.海洋的起源
2.全球水平衡world water balance(大氣中的水氣,lake Baikal)
3.全球水循環global hydrologic cycle最大淡水儲存槽是冰川冰蓋
4.大陸侵蝕速率一般為3.6mm/70years or 51m/a million years
5.大陸的高度降低並沒有如估計般的快速 有兩個原因1補償作用2侵蝕力遞減

section 2.3 atmosphere

2.3
1.大氣的起源 (大氣層分層:對流層0-11km,平流層11-50km,中氣層50-85km(流星),增溫層(電離層.極光)85-690km,外氣層690-10000km)
2.地球與其他星球大氣組成的差異 (生物作用 -植物进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气，同时吸收氨，并用其在体内合成蛋白质；而微生物在分解动植物遗体时又将蛋白质转化成氮气进入大气。这样使得原以二氧化碳、一氧化碳为主的还原性大气，转化成为以氧气、氮气为主的氧化性大气。)
3.地球大氣對人類與生物的重要性
filter過濾效應
平流層中O3臭氧層(15-35km)對生物最重要的貢獻在於吸收大部分太陽輻射中的紫外線,
紫外線（ Ultra-Violet Rays, 簡稱 UV ）會導致曬傷與皮膚癌。而紫外線是人類無法看見的，一般紫外線分為 UV-A（波長在 315 至 400 nm 之間）、 UV-B （波長為 280 至 315 nm ）及 UV-C （波長為 200 至 280 nm ）三種。防曬油的選用應注意以隔絕 UV-A 與 UV-B 且防曬係數（ Sun Protection Factor, 簡稱 SPF ）在 15 以上者，防曬效果的計算方式為 SPF × 10 分鐘，所以 SPF 15 所能達到的防曬效果時間為 150 分鐘
(臭氧層,臭氧洞,PSCs貝母雲,冰硝酸粒子,三水硝酸是下列反應的條件
ClONO2(g)＋HCl(s)→Cl2(g)＋HNO3(s),
Cl + O3 → ClO + O2,
ClO + O → Cl + O2,
1985簽訂維也納公約(保護臭氧層維也納公約Vienna Convention for the Protection of the Ozone Layer) ,1987簽約蒙特婁議定書 (關於消耗臭氧層物質蒙特婁議定書Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer)1989生效,
限制氯氟碳化物CFCs.四氯化碳.三氯乙烷.氟氯烴HCFCs.計有12種化學物質
blanket毛毯效應
溫室效應, 地球表面平均氣溫15度如果沒有大氣層則降為-18度,今天因過多人為溫室效應氣體CO2...排放造成全球暖化現象
1992制定"聯合國氣候變化綱要公約"(United Nations Framework Convention on Climate Change) ,1997通過京都議定書(Kyoto Protocol)直到2005強制生效,2008-2015為第一次承諾期
規範CO2.甲烷.N2O.SF6.氫氟化物HFCs.全氟碳化物PFCs等9種溫室氣體排放 ,主管政府機關環保署 ,工業技術研究院
聯合國跨政府氣候變遷小組Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)公告的管制氣體 (臭氧與溫室氣體)
4.地球太陽能量的平衡 global energy balance (1/3反射)
5.緯度對氣候的影響 (torrid zone, temperate zone, frgid zone)
6.大氣環流single-cell(Edmond Halley1686), triple-cell(George Hadley1735-Hadley cell低緯度圜流,William Ferrel 1856-Ferrel cell中緯度環流, Polar cell極地環流) ITCZ(dordrums),trade winds,horse latitude, subtropical jet stream westerlies,midlatitude jet stream,polar front,polar easterlies. Coriolis effect (科里奧利,科氏力)


7.大氣環流與全球降雨型態(分佈)-cooling of air that contains water vapour. 三大降雨帶
台灣降雨分類:大雨50mm/24hr and 15mm/1hr,豪雨130mm/24hr,大豪雨200mm/24hr超大豪雨350mm/24hr)
8.氣候的小尺度影響因子(海洋與陸地,海拔高度)
9.全球大陸降雨假設模型 (大氣環流.陸地衰減.季風)
10.溫度遞減 lapse rate 隨高度降溫(環境溫度遞減.乾絕熱溫度遞減.飽和絕熱溫度遞減)

2.2lithosphere

地球半徑6365Km
最高8848m,最深-10911m(高差19759m)
continental crust and oceanic curst

依據震波速度之不連續性，可將地球內部分成(由上而下)：地殼(EarthCrust)，地函(Mantle)及地核(Core)三帶。
地殼和地函之間的分界面被稱為「莫霍界面」（Moho discontinuity）
岩石圈(Lithosphere)下之軟層圈為軟流圈(Asthenosphere)屬於上部地函(upper mantle)
The oceanic crust is generally thinner, averaging 5km to 10km thick, while the continental crust mostly 35 to 40 km, but can be as thick as 90km under the Himalayas.


http://www.marc-olivier-mailhot.com/usherb/volcans/03_dispersiondesvolcans.html

2.2

2.2
地球陸地最高點+8.85km珠穆朗瑪峰(Mount Everest)與洋底最低點-11.03km挑戰者深淵(Challenger Deep) 相對位置(參考點+方向+距離)
台灣島周圍的大地構造台灣島位在歐亞板塊與菲律賓海板塊的邊界上。同時也位在琉球島弧與呂宋島弧的交界上。歐亞板塊在台灣附近包括了中國大陸邊緣的大陸地殼和南中國海的海洋地殼。歐亞板塊與菲律賓海板塊的邊界在台灣島外圍是很明顯：在台灣東邊是琉球海溝，在台灣南邊則是馬尼拉海溝；這兩個海溝延伸到台灣附近就失去了蹤跡，以致有許多猜測。菲律賓海板塊現在以西北的方向及每年約７公分的速度朝歐亞板塊移動。它沿著琉球海溝向北隱沒到歐亞板塊下面。而南中國海的海洋地殼則沿著馬尼拉海溝向東隱沒到菲律賓海板塊下面。 海底地形圖 ,台灣板塊構造 ,東北角
1.大陸地殼與海洋地殼的差異(礦物,岩石,厚度,年齡),岩石圈lithophere與地殼crust
2.大陸漂移學說 continental drift theory (盤古大陸pangaea到七大洲 ,世界洋world ocean到五大洋)
3.A. Wegener的證據有哪三大類 (形狀上, 高度分佈, 地質上)
4.A. Wegener學說的主要弱點何在 (動力來源)
5.弱點的解決 (Auther Holmes)
6.古地磁學palaeomagnetism (居里點 攝氏500度c)
7.板塊構造學說plate tectonic theory(1960s) 台灣附近的構造,琉球海溝 ,馬尼拉海溝.
8.板塊的邊界類型 convergent,divergent,parallel
9.裂谷 Great rift valleys,kmzfile
10.ML(芮氏,里氏,黎克特)地震規模Richter sacle(0-10),Mw矩震級(地震矩規模)Moment Magnitude Scale,1900以來規模最大的地震,地震分佈three main zone(pacific ring of fire, alpide belt, mid-atlantic ridge)
921集集大地震 ML 7.3 死亡人數2321
11.火山的形態與分佈 (Mt. St. Helens,喀斯開山脈Cascade range)
台灣火山分佈以北部地區有觀音山,大屯火山群,基隆火山群,龜山島,草嶺山.東部地區海岸山脈,綠島,蘭嶼.西部地區澎湖列島,關西竹東,北部公館.

2.1nebular theory

The Nebular Hypothesis


http://www.astro.rug.nl/~onderwys/ACTUEELONDERZOEK/JAAR2000/typical/models.html

The Protoplanet Hypothesis


http://library.thinkquest.org/27930/planet_formation.htm

2.1

宇宙Universe,星系團Galaxy groups and clusters(Virgo Supercluster) ,星系Galaxy(Milk way),恆星Star,行星Planet
2.1太陽系的行星planet艾吉沃斯-古柏帶（英語：Edgeworth-Kuiper belt；EKB，一般簡稱作古柏帶，或譯作庫柏帶）是太陽系的海王星軌道(距離太陽約30天文單位)外側的黃道面附近、具有密集的天體的中空圓盤狀領域。 古柏帶是現時我們所知的太陽系的邊界，是太陽系大多數彗星的來源地。有天文學家認為，由於冥王星的大小和古柏帶的小行星的大小相約，所以冥王星應該排除在太陽系的行星之外，而歸入古柏帶小行星的行列當中；而冥王星的衛星則應被當作是其伴星。在2006年8月的國際天文學聯合會已經將冥王星(2344km)、穀神星 (959km)與新發現的鬩神星(2400km)一起歸入新分類的矮行星。1.地球的起源 nebular theory(hypothesis) ,地球直徑12744km德国哲学家康德在1755年提出“星云说”。他根据当时的天文观测资料，认为宇宙中存在着原始的分散的物质微粒，这些物质微粒产生围绕中心的旋转运动，并逐渐向一个平面集中，最后中心物质形成太阳，赤道平面上的物质则形成地球等行星和其他小天体。这个“星云说”后来渐渐形成了太阳系起源学说的一种流派。地球的形成，根据星云理论，地球原星体大约比现在重500倍，直径大约是现在的2000倍，由于重国的差异，重元素沉入物质，形成厚而重的核心，周围是轻的物质。当太阳收缩到内部产生反应时，太阳发热、发光、辐射出大量粒子，这些粒子扫射到地球表面时，把地球表面轻物质“赶跑”。于是地球就剩下那些密度大的，基本上都是固态的物质了。 　　还有一些假说，也有一定的道理。如有人认为地球是是太阳中甩出来的；有人认为是太阳一颗孪生伴星变成碎块后，其中有一块成为地球。这些假说，不像星云说为大家所接受。2.環境的構成元素 生命環境(bioshpere),非生命環境(lithosphere,atmosphere,hydrosphere )3.珊瑚礁系統

1.4 world focus

orders of magnitude普遍認為宇宙誕生到現在有150億年。所以我們可能觀察到的最廣闊宇宙空間的直徑只可能在150億光年這樣的範圍之內。10億光年(10^25m)-0.1飛米(10^-16m)
light year (10trillion 十萬億kilometer=9454254955488000米)10^16m
millimeter毫米10^-3
mmicormeter微米10^-6m
nanometer奈米 10^-9m
picometer皮米10^-12m
fermi飛米 10^-15m

最近大家愛爬山-七大洲最高峰
亞洲第一高峰Mount Everest 珠穆朗瑪峰 8848m Nepal and China, 27.987450N, 86.924226E
南美洲第一高峰Mount Aconcagau阿空加瓜峰 6962m Argentina, -32.652778° S, -70.011111° W)
北美洲第一高峰Mount McKinley麥金利山(Denali) 6194m, Alaska, 63.073644N, -151.030165W
非洲第一高峰 Mount Kilimanjaro乞馬札羅山 5895m, Tanzania, -3.068869S, 37.357502E
歐洲最高峰Mount Elbrus 厄爾布魯士峰5633m, Russia, 43.351535N, 42.436437E
南極洲最高峰 Mount Vinson 文森峰 Antarctica, 4897m -79.045429S, -84.815042W
大洋洲最高峰 Puncak Jaya(Carstensz Pyramid)查亞峰 Indonesia(New Guinea), 4884m -4.083321S, 137.709E

1.3system

a system may be defined as a group of things or parts(elements) that work together through a regular set of relations(links) within defined limits(boundary).教材p18.

a system is defined 'a set of components and the relationsips between them' 教材p38.

一九四八年前後，奧地利生物學家 Bertalanffy（ Ludeig von Bertalanffy， 1901-1972 ）提出了一般系統論
什麼是系統？系統就是「由相互作用與相互依賴的若干組成部分，結合成的具有特定功能的有機整體，而且這個系統本身又是它所從屬的一個更大系統的組成部分」。小到分子、原子、基本粒子……大到地球、太陽系、銀河系等等，人們觀察所及的尺度，都是系統，有自然系統、人工系統，還有自然系統與人工系統相結合的複雜系統。系統的定義強調了事物的整體性，以及構成系統的部分之間，系統與環境的相互作用。用這樣的觀點去看事物就是系統思想，或者叫做系統觀。(系統思想的發展與內容 http://www.atlas-zone.com/science/part_1/system/page1.htm )

1.2 space and time on the beach

Where are thery?
1.absolute location
(We can identify locations as precise points on the Earth's surface by using a grid system of latitude and longitude. )dots map, choropleth map, isopleth map.
2.relatvie location.
understand why a population is organized, or distributed, in a particular way.intrimate space, personal space, social space, public space.


Time geography and Spatial diffusion
1.static and dynamic
2.a specific time context(decades, months, days, minutes)
3.spatial diffusion(time-space geography)

1.2 space and time 1.3 people and envionment

mapping in absolute space
choropleth maps面量圖(等值域圖)

isopleth maps等值線圖

relative space
four action zones: intimate space, personal space, social space, public space.

time geography and spatial diffusion
static and dynamic
box1.B
space and time form the framework of the cage


Lund University隆德大学, Sweden(Hagerstrand) 55.711474, 13.198579
Mauna Kea observatory 毛納基山天文臺 ，坐落在美國夏威夷群島的大島上的毛納基山頂峰上 Big island, Hawaii 19.825433, -155.477969

1.3 people and environment

environment, geographers mean the sum total of conditions that surround a person at any one point on the earth's surface.
1.environmental impacts on human beings
spatial covariation空間共變
人與環境之間存在著透鏡(lens)與濾器(filter)會影響人的判斷與選擇

2.human modification of environments
this impact often lagged in time and different place.

3.human-environment system
a group of things or parts(elements) that work together through a regular set of relations(links) within defined limits(boundary).
loop (feedback)
negative feedback
postive feedback

1.1 the crowded beach

地理學的多樣性?
physcial geography,human geography,regional geography.

地理學者的共通性?
where events were occuring in space?(location)

three different but interlock questions?
location,human-environment relation,region.

1.0 on the beach 1.1 crowded beach

1.0
Nevil Shute - on the beach
Melbourne墨爾本, Australiast.
kilda pier聖淇塔碼頭 -37.864664, 144.970407
Alex Garland - the beach
Ko phangan帕安島, Thailand(Ko Samui) 9.733259, 100.203061

人類很早就開始利用海洋,腓尼基的航海文明 早在公元前2500年，地中海東岸的有一個國家叫腓尼基。腓尼基的意思就是"造船者"。
全球主要城市3/4分佈在海邊
人口最多的都會地區 (google map) 東京(Yokohama橫濱, Kawasaki川崎, Saitama埼玉)3340 首爾2320 墨西哥2210 紐約2180 孟買2130

指數成長(exponential growth):數量以固定百分率增加，其成長曲線為丁(J)字型。在族群生態學上，指族群數量在一段時期內，呈現以固定百分率（指數）增加的成長模式；其成長曲線成丁(J)字型為其特徵。
直線成長(linear growth)：在一單位時間內數量以常數增加，如1, 2, 3, 4, 5 或1, 3, 5, 7, 9 等依此類推。此類成長速度若將其繪成線直線成長性圖，則圖形為一斜率上升的直線。

1.1
physical geography (spit沙嘴longshore drift沿岸漂流 swash沖流 backwash回流 )
human geography (relationship of people to their environment)
regional geography (offshore zone離岸區swash zone衝濺區 dunes沙丘 lagoon潟湖 mainland大陸 )

box1.A(space空間, location區位, place地方)的定義
space: means extent or area, unsually expressed in terms of the earth's surface.
location: means a particular position within space, usually a position on the earth surface.
place: also means a particular position on the earth's surface; but, in conrtrast to location, it is not use in abstract sense but confined to an identifiable location o which we load certain values.
place=location+informaion(value)

Mount Everest珠穆朗瑪峰(8848m) 27.987450, 86.924226
Kronborg Castle(Hamlet哈姆雷特堡)Helsingor, Denmark 56.038889, 12.620845