1.介绍
月球表面的大部分在超过30亿年的时间里几乎没有改变，而地球表面的特征却发生了巨大的变化。其中一些变化发生得非常缓慢(在几千到几百万年之间)，而另一些变化发生得很快(从几秒到几天)。
月球没有移动的板块，也没有大气、水圈或生物圈。只有陨石撞击或空间风化才能改变月球表面。地球表面是动态的，外层由运动的板块组成，有大气层、水圈和生物圈。岩石圈板块之间以及与下面的软流圈的相互作用导致地震、火山活动、造山和盆地的形成。与这些现象相关的运动产生了斜坡，岩石和沉积物可以翻滚或滑动。化学和物理风化、河流和冰川的流动、波浪、风以及地球系统中的生命活动不断地破坏和重新分配地表物质，形成各种各样的景观。
巴西里约热内卢的“甜面包”山；阿尔卑斯山；亚利桑那州纪念碑谷上方的砂岩塔；澳大利亚蓝山的森林中的悬崖
2.不断变化的地球表面
2.1地形世代
俯冲、大陆碰撞、裂谷和火山作用等地质构造运动导致地表的隆升和下沉，形成不同的地形和景观。
地层隆升或下沉产生斜坡
当板块隆起或下沉产生起伏时，地球系统的其他组成部分也会起作用。基岩会经历物理和化学风化作用，使其分解成小块，这被称为崩坏作用。在风化和崩坏作用期间和之后，流动的水、冰和空气会侵蚀、研磨和移除地球表面的物质。河流和冰川的侵蚀会侵蚀陆地表面，并在局部产生陡峭的地形，将侵蚀的物质运送到沉积发生的地方。总的来说，崩坏作用、侵蚀和沉积作用，重新分配了岩石和沉积物，最终将它们从较高的地区剥离出来，在较低的地区聚集起来。驱动这种景观变迁的能量有三个来源：
2.1.1内部能量
来自地球内部的热量，使地幔流动，板块运动。这些运动伴随着地幔柱的活动，推动了隆起和下沉(表现为火山活动、造山和沉积盆地的形成)。
2.1.2外部能量
来自太阳的辐射，导致地球表面附近的空气和水变暖。在地球的引力场中，暖空气上升，冷空气下沉，最终形成风。风可以侵蚀和搬运泥沙，还可以产生水波。外部能量也会导致地球表面的水蒸发。水被风吹过陆地，就会以雨或雪的形式沉淀下来，冲刷河流，滋养冰川。
2.1.3重力势能
一个物体由于重力产生的势能，造成了崩坏作用，正如我们所看到的，它与其他能源协同作用，推动了地幔、海洋和大气中的对流运动。
地球表面的垂直运动发生得有多快？一次风暴造成的侵蚀可使地面裂开几十米，而一次崩坏作用造成的沉积可在几分钟到几天内形成几十米厚的岩屑层。然而，如果随时间平均，侵蚀和沉积改变地表高度的速率介于每年0.1毫米和10毫米。尽管这些速率看起来很缓慢，但地表海拔每年0.5毫米的变化，在1000万年中就能产生5公里的净变化。隆起可以形成山脉，而侵蚀可以使山脉缩小到接近海平面——这只需要时间!
隆起、沉降、侵蚀和沉积的过程可以是缓慢的，也可以是迅速的
2.2景观变迁的控制因素
在旅途中，你会看到各种各样的地貌，包括平原、沼泽、丘陵、山谷、台地和山脉。其中一些是侵蚀性地貌，由岩石或沉积物的破坏和移动造成的，并在水、风或冰等侵蚀应力作用下形成。另一些是沉积地貌，由沉积物从搬运介质(水、风、冰)中掉落时形成。特定地形的发展反映了几个因素：
2.2.1侵蚀或搬运营力
水、风和冰都会侵蚀和搬运沉积物，但它们切割土地和带走碎片的能力不同，所以形成的地貌形状不同。在这三种因素中，水在全球范围内的影响最大。
2.2.2地形起伏
地形中相邻位置之间的高差，决定了一个斜坡的高度和陡度。陡度又控制着冰或水沿斜坡向下流动的速度，还决定了岩石或土壤能否在重力的作用下留在斜坡上。
2.2.3气候
平均气温、季节气温变化、全年降水量以及降水量随时间的分布影响一个地区的气候。气候决定了是流动的水、冰，还是风是侵蚀或沉积的主要营力，它还影响了植被的繁茂程度，而植被的繁茂程度又会影响斜坡的性质。
2.2.4基底组成
构成土地的物质决定了地表和地表以下的基底对侵蚀的反应。例如，坚硬的岩石可以形成陡峭的悬崖，而松软的沉积物可以形成缓坡。
2.2.5活的有机体
植物和动物可以削弱基底(通过挖洞、楔入或消化)，也可以将基底固定在一起(通过根系捆绑)。
2.2.6时间
景观随着时间的推移而进化，以回应持续的侵蚀和沉积。例如，一个刚开始因溪流的流动而形成的沟壑，与同一溪流存在了很长一段时间后形成的深谷，看起来是不一样的。
在大多数地质时期，水、风和冰造就了大多数景观。在过去的几个世纪里，人类活动对地球表面产生了越来越重要的影响。我们用深盆地(露天矿)取代了山，在曾经是山谷的地方修建了小山(尾矿库和陆坡)，并把陡坡变得越来越陡。通过建造混凝土墙和倾倒成堆的垃圾，我们修改了海岸线的形状，改变了河流的河道，建立了新的湖泊(水储库)。在城市里，建筑物和路面完全封闭了地面，增加了河流的流量。农牧渔林极大地改变了自然侵蚀和沉积发生的速度。人类已经成为侵蚀和沉积的主要因素，在全球范围内，人类已经改变了地球上一半以上的土地面积。
金字塔是矗立在沙漠之上；在高速公路的建设过程中，深谷被切割；石坝挡住了科罗拉多州的一个水储库
BOX 地图上的地形
地图上使用等高线来表示高程的变化。等高线是地表上所有具有相同高程点连线的假想线。地形图上相邻两条等高线之间的高程差称为等高线间隔。以等高线间距为50m为例，在100米等高线以上的下一条等高线为150米等高线，以此类推。如果你垂直于等高线行走，你将上升或下降。你可以通过等高线之间的间距来表述斜率。具体地说，密集的等高线代表一个陡峭的地形，而宽间距的等高线代表一个平缓的地形。
地形图用等高线描绘地表的形状，相邻两条线之间的高程差即等高线间距
地形剖面图代表了从侧面观察的地面的形状。地形图上两点之间的地形剖面图可以帮助您可视化土地在两点之间的上升和/或下降。
地形剖面图(沿剖面线X-X‘)显示了垂直切片中所看到的陆地表面的形状
通过将地形剖面图与地下地质特征结合起来，地质学家就获得了地质横剖面。在某些情况下，地质学家可以仅仅通过观察地形，就了解地下地质。例如，陡峭的悬崖地区的沉积地层可能表明存在耐风化的岩层，低洼地区可能存在不耐风化的岩层。
这张地形图显示了一个明显的悬崖
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地质横剖面描述了沿剖面线Y-Y‘的地下特征
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近年来，地球科学家已经开发出使用数字高程模型(DEM)来表述地形的方法。计算机从一组数据构建DEM，其中地图上的每个位置都有三个坐标：纬度、经度和高程。在DEM或地形图上，如果地面处于低空位置时被太阳照射，可以通过添加阴影来模拟地面的外观，从而突出地面的形状，生成的图像称为阴影地形图。
数字高程模型：蓝色-水，绿色-低海拔地区，橙色-高海拔地区
3.水文循环
由于不同状态的水(液体、气体和固体)在景观变迁中扮演着如此重要的角色，任何表面过程的研究都要求我们考虑水是如何以及为什么在地球系统中运动的。地球表面和近地表的水占据了几个不同的水储库。
地球主要水储库
大气中的水以水蒸气、云中的小水滴或冰晶以及降落到地球表面的雨、雪或冰雹的形式出现。地表水主要聚集在海洋中，但也会聚集在陆地上的湖泊、溪流、水坑和沼泽中。冰冻的水，聚集在雪堆和冰川中。在地表以下，有些水会弱化地表附近的土壤和岩石，有些水会下沉得更深，进入地下孔隙和裂缝，形成地下水。相当数量的水也存在于生物圈的生物体中。人类身体的50%到65%是由水组成的。在重力和太阳辐射的驱动下，水不断地从一个水储库流向另一个。这种永无止尽的迁移被称为水文循环。
例如：太阳辐射加热海水，水分子蒸发并以气体状态向上漂移，每年大约有0.03%的海洋总量蒸发掉。大气中的水蒸气随着风移动到更高的地方，在那里它冷却，凝结，并以雨或雪的形式下落。其中76%的水直接流入海洋。剩余的落在地面，大多数暂时留在土壤或生物体中，但很快通过蒸散返回到大气中。未在土壤或生物体中停留的雨水进入湖泊或河流，最终以地表水的形式流回大海，或停留在冰川中，或沉入地下更深处成为地下水。地下水也会流动，并最终返回到地球表面的水储库。
在水文循环过程中，水停留在某一特定水储库中的平均时间称为停留时间。不同水储库的水停留时间不同。一个典型的水分子在海洋中停留的时间不超过4000年，在湖泊和池塘中停留的时间不超过10年，在河流中停留的时间不超过2周，在大气中停留的时间不超过10天。地下水驻留时间变化很大，部分取决于地下水从进入地面到离开地面的路径。水可以在地下停留2周到1万年，然后不可避免地进入另一个水储库。
