『壹』 關於地球的科普知識是哪些
這個問題很廣泛哦,不可能全部都涉及,只能根據實際選幾個方面搞.如果考慮實用的話就關於地震及科學避震等等.或者可以從環保上做功夫,又或者可以從太陽系來看,講地球及其所處的太空環境等等,太多了
『貳』 誰有簡短有關地球的知識
地球是太陽系八大行星之一,從誕生之日起,已歷46億年。按離太陽由近及遠的次序是第三顆,位於水星和金星之後;在八大行星中大小排行是第五。在英語里,地球是唯一一個不是從希臘及羅馬神話中得到的名字。英語的地球Earth一詞來自於古英語及日耳曼語。這里當然有許多其他語言的命名。在羅馬神話中,地球女神叫Tellus——肥沃的土地(希臘語:Gaia,大地母親)。
[編輯本段]地球數據
年齡:44~46 億年。
公轉周期:約365.2422天
回歸年長度: 366.2422 天。
公轉軌道:呈梨形。7月初為遠日點,1月初為近日點。
自轉周期:恆星日為23小時56分06秒。太陽日為24小時。
自轉方向:自西向東。
衛星(天然)——1顆(月球)
大氣主要成份——氮(78%)、氧(21%)和二氧化碳( 0.037%)水蒸氣(0.03%)稀有氣體(0.933%)
地殼主要成份——氧(47%)、硅(28%)和鋁(8%)。
表面大氣壓——1013.250毫帕,或760毫米高汞柱。
赤道半徑 = 6378.140 公里
極半徑 = 6356.755 公里
平均半徑 = 6371.004 公里
赤道周長 = 40075.13 公里
體積=10832億立方公里。
質量=5.9742×10^21 噸。
平均密度=5.518 g/cm^3
地球表面積=5.11億平方公里。
海洋面積=3.617453億平方公里。(占總表面積的70.8%)
陸地面積=1.49億平方公里(占總表面積的29.2%)
緯度1°長度 = 111.133-0.559cos2φ 公里 (緯度φ處)
經度1°長度 = 111.413cosφ-0.094cos3φ 公里
大氣中的聲速(0度) V = 331.36 米/秒
大氣中的聲速(常溫) V = 340米/秒
地球表面磁場強度 ~ 5×10-5 特斯拉
北磁極:76°N, 101°W;
南磁極:66°S, 140°E
地球表面重力加速度(φ = 45°) : g = 9.8061 米/秒2
地球表面脫離速度 = 11.2 公里/秒
光行差常數(J2000) k = 20.49552"
黃赤交角(J2000) ε = 23°26'21".448
黃徑總歲差(J2000) P = 5029」.0966 (每世紀)
歲差周期 = 25800 年
平均軌道速度 = 29.79 公里/秒
[編輯本段]地球的質量的計算
卡文迪許認為地球的質量約為6×10^24千克
地球的赤道半徑ra=6378137m≈6.378×10^6m,極半徑rb=6356752m≈6.357×10^6m,扁率e=1/298.257,忽略地球非球形對稱,平均半徑r=6.371×10^6m。在赤道某海平面處重力加速度的值ga=9.780m/s^2,在北極某海平面處的重力加速度的值gb=9.832m/s^2,全球通用的重力加速度標准值g=9.807m/s^2,地球自轉周期為23小時56分4秒(恆星日),即T=8.616×10^4s。
如果把地球看成質量均勻,並且忽略其它天體的影響,可以通過如下途徑計算地球的質量。
方法一、在赤道上,地球對質量為m的物體的引力等於物體的重力與隨地球自轉的向心力之和,則為5.984*10^24 kg
方法二、在北極,不考慮地球自轉,則計算為5.954*10^24kg
方法三、把地球看作質量均勻的球體,忽略自轉影響,半徑取平均值,重力加速度取標准值。則為5.965*10^24kg
月地距離r月地=3.884×10^8m,月球公轉周期為27天7小時43分11秒(恆星日),即T月≈2.361×10^6s,月球和地球都看做質點,設月球質量為m月。
方法四、為6.220*10^24kg
[編輯本段]地球的主要成分
直到十六世紀時,人類才了解到地球只不過是太陽系的一顆行星而已。
地球不需太空探測船即可認識,但是直到二十世紀我們才真正勾勒出地球的全貌。 當然能自太空中取得它的影像是其中相當重要的因素,地球的太空影響對天氣預測,尤其是台風 (颶風)的預報來說有很大的幫助,而且從太空看到的地球真是非常美麗、可愛、壯觀。
由化學組成成分及地震震測特性來看,地球本體可以分成一些層圈,以下就標示出它們的名稱與范圍(深度,單位為公里):
0~40地殼40~2890地幔2890~5150外地核5150~6378內地核
固態的地殼厚度變化頗大,海洋地區的地殼較薄,平均約7公里厚;而大陸地殼就厚得多,平均約40公里厚; 地函也是固態,不過在它上部有一層極小部分熔融的區域,稱為軟流圈 ,其上的地函最頂部及整個地殼則稱為岩石圈 ;至於外地核是液態而內地核是固態。 這些不同的層圈都是以不連續面為界,最有名的就是在地殼與地函之間的莫氏不連續面 (Mohorovicic discontinuity)。
地幔佔有地球的主要質量,地核反而位居其次,至於我們生存的空間則只是整個地球極小的一部分而已 (質量,單位為10的24次方千克: 大氣層 = 0.0000051,海洋 = 0.0014 ,地殼 = 0.026,地幔 = 4.043,外地核= 1.835,內地核 = 0.09675,)
地核的主要成分是鐵 (或鐵鎳質),不過也可能有一些較輕的物質存在,地心的溫度約有7,500K,比太陽表面溫度還高;下部地函的主要成分可能是矽、鎂、氧,再加上一些鐵、鈣及鋁;上部地幔主要成分則是橄欖石及輝石 (鐵鎂矽酸鹽岩石),也有鈣和鋁。 以上這些了解都是來自於地震震測資料,雖然上部地幔的物質有時會因著火山噴出熔岩而被帶到地表來,但是我們仍無法到達固體地球的主要部分,目前的海底鑽探行動連地殼都尚未挖穿。 地殼的成分則主要是石英 (二氧化硅)及硅酸鹽類如長石。 整體估算,地球化學組成的重量百分比為: 鐵34.6% ,氧29.5% ,硅15.2% ,鎂12.7% ,鎳2.4% ,硫1.9% ,0.05% 鈦 。
地球是平均密度最大的主要星體。
其它類地行星也都具有和地球類似的結構與組成,但其中也有一些差異: 月球核所佔比例最小; 水星核的比例最大;而火星及月球的函相對較厚;月球和水星沒有化學組成明顯不同的函與殼之分;地球可能是唯一可再分成內外核的。不過請留意,我們對行星內部的認識主要是來自於理論推導,就算是對地球的也是如此。
有別於其它類地行星 ,地球的最外層 (包含地殼及上部地幔的頂端)被切分為數塊,「飄浮」於其下的熾熱地幔之上,這就是著名的板塊構造運動學說 。 這個學說主要描述兩種運動:拉張與隱沒,前者發生在二個板塊互相遠離,其下的岩漿湧出而生成新地殼之處;後者則發生在二個板塊互相碰撞,其中一方潛入另一方之下,終至消滅於地函中之處。 此外,也有一些板塊邊界是橫向錯開式的相對運動或兩個大陸板塊硬碰硬地撞在一起。
地球的大部分表面很年輕 ,只有5億年左右,以天文的角度來看確實很短。但也有很少的地方露出了當年地球地殼形成時的基底——花崗岩,如中國遼寧省葫蘆島市綏中縣就有裸露,由於形成花崗岩時的冷卻時間長,所以花崗岩內的結晶體都非常發育,邊長在1-2厘米,故把其命名為綏中花崗岩。由於侵蝕作用及構造地質運動不斷地破壞又重建大部分的地表,因而地表早期的地質記錄不容易找到,例如撞擊坑 ,所以早期地球歷史大部分都已不見蹤跡。 地球約有45至46億年老,然而目前已知最老的岩石只有大約40億年前(地球有相當長的一段時期是一個由熔化的岩漿形成的火球),而且老於30億年的岩石非常罕見。 最老的生物化石不早於39億年前,有關生命起源的關鍵時期則亳無記錄。
地球表面積71%為水所覆蓋,地球是太陽系唯一在表面可以擁有液態水的行星 (土衛六的表面有液態乙烷或甲烷,而藏於木衛二的表面之下則可能有液態水,不過地球表面有液態水仍是獨一無二的)。 液態水是我們已知的生命型式所不可或缺的要素;而緣於水具有的大比熱性質,海洋的熱容積成為保持地球溫度恆定的一大功臣;液態水還是陸地上侵蝕與風化作用的主要營力,這是太陽系中唯一有此作用的地方 (也許火星早期也曾有過這些作用,但現在已無)。
地球大氣組成中,77%是氮氣而21%是氧氣,再來就是微量的氬、二氧化碳及水氣。 地球初形成時的大氣很可能大部分都是二氧化碳,不過它們大多已被碳酸鹽類岩石給結合,其餘的則是溶入海洋及被綠色植物耗盡;如今板塊構造運動及生物作用是大氣中二氧化碳消長的持續主控者。 大氣中存在的水氣及微量二氧化碳所造成的溫室效應是維持地表溫度極重要的作用,溫室效應使地表溫度提高了大約35℃,否則地表的平均溫度將是酷寒的-21℃! 若沒有水氣及二氧化碳,海水會凍結,而我們已知的生命型式將無從開展。 此外,水氣更是地球水循環及天氣變化中不可或缺的要角。
自由氧的存在也是地球化學組成的一大特徵,因為氧是活性很強的氣體,照理說應該很容易就和大氣中其它元素相化合,地球上的氧氣完全是由生物作用產生及維持,若沒有生命就不會有自由氧。
地球擁有適度的磁場,推測磁場是起因於液態外地核中的電流。 由於太陽風與地球磁場及外層大氣的交互作用, 極光於焉產生;而上述因素的不均衡造成磁極會在地表移動,目前磁北極位於加拿大北境。由於太陽風與地球磁場及外層大氣的交互作用, 極光於焉產生;
地球磁場及其與太陽風的交互作用也造成了范艾倫輻射帶 (Van Allen radiation belts),它是環繞著地球的成對環狀帶,外型就像是甜甜圈,由氣體離子 (電漿) 組成,其外圈由海拔19,000公里延伸到41,000公里;內圈則介於海拔13,000至7,600公里之間。
[編輯本段]地球的溫度
地核的溫度大約是4700℃,比太陽光球表面溫度(6000℃)略低。地球上最高溫度發生在閃電中。一次閃電能釋放100億焦耳的能量,達到30000℃,這溫度是太陽表面溫度的5倍,但比太陽核心的溫度(1400萬攝氏度)低多了。 地球上最冷的地方在哪裡?北半球的「冷極」在西伯利亞東部的奧伊米亞康,1961年1月的最低溫度是–71℃。南半球的「冷極」在南極大陸,1960年8月24日氣溫為–88.3℃。
[編輯本段]地球的運動
地球繞地軸的旋轉運動,叫做地球的自轉。地軸的空間位置基本上是穩定的。它的北端始終指向北極星附近,地球自轉的方向是自西向東;從北極上空看,呈逆時針方向旋轉。地球自轉一周的時間,約為23小時56分,這個時間稱為恆星日;然而在地球上,我們感受到的一天是24小時,這是因為我們選取的參照物是太陽。由於地球自轉的同時也在公轉,這4分鍾的差距正是地球自轉和公轉疊加的結果。天文學上把我們感受到的這1天的24小時稱為太陽日。地球自轉產生了晝夜更替。晝夜更替使地球表面的溫度不至太高或太低,適合人類生存。
地球公轉示意圖地球自轉的平均角速度為每小時轉動15度。在赤道上,自轉的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現象都是地球自轉的反映。人們最早就是利用地球自轉來計量時間的。研究表明,每經過一百年,地球自轉速度減慢近2毫秒,它主要是由潮汐摩擦引起的,潮汐摩擦還使月球以每年3~4厘米的速度遠離地球。地球自轉速度除長期減慢外,還存在著時快時慢的不規則變化,引起這種變化的真正原因目前尚不清楚。
地球繞太陽的運動,叫做公轉。從北極上空看是逆時針繞日公轉。地球公轉的路線叫做公轉軌道。它是近正圓的橢圓軌道。太陽位於橢圓的兩焦點之一。每年1月3日,地球運行到離太陽最近的位置,這個位置稱為近日點;7月4日,地球運行到距離太陽最遠的位置,這個位置稱為遠日點。地球公轉的方向也是自西向東,運動的軌道長度是9.4億千米,公轉一周所需的時間為一年,約365.25天。地球公轉的平均角速度約為每日1度,平均線速度每秒鍾約為30千米。在近日點時公轉速度較快,在遠日點時較慢。地球自轉的平面叫赤道平面,地球公轉軌道所在的平面叫黃道平面。兩個面的交角稱為黃赤交角,地軸垂直於赤道平面,與黃道平面交角為66°34',或者說赤道平面與黃道平面間的黃赤交角為23°26',由此可見地球是傾斜著身子圍繞太陽公轉的。
[編輯本段]地球的地震波
我們能夠用鑽探了解地球內部,可現在最先進的鑽探也不過能穿透14千米,如果把地球比作一個雞蛋的話,那就連雞蛋皮也沒穿透.後來,科學家們終於知道了打開地心之門的鑰匙——地震波.20世紀初,南斯拉夫地震學家莫霍洛維奇忽然醒悟:原來地震波就是我們探察地球內部的「超聲波探測器」!地震波就是地震時發出的震波,它有橫波和縱波兩種,橫波只能穿過固體物質,縱波卻能在固體、液體和氣體任一種物資中自由通行。通過的物質密度大,地震波的傳播速度就快,物質密度小,傳播速度就慢。莫霍洛維奇發現,在地下33千米的地方,地震波的傳播速度猛然加快,這表明這里的物質密度很大,物質成分也與地球表面不同。地球內部這個深度,就被稱為「莫霍面」。
1914年,美國地震學家古登堡又發現,在地下2900千米的地方,縱波速度突然減慢,橫波則消失了,這說明,這里的物質密度變小了,固體物質也沒有了,地球之心在這里,只剩下了液體和氣體。這個深度,就被稱為「古登堡面」。
地球之心之謎終於搞清楚了:地球從外到里,被莫霍面和古登堡面分成三層,分別是地殼、地幔和地核。地殼主要是岩石,地幔主要是含有鎂、鐵和硅的橄欖岩,地核,也就是真正的地球之心,主要是鐵和鎳,那裡的溫度可能高達4982攝氏度[1]。
地球是人類的共同家園,然而,隨著科學技術的發展和經濟規模的擴大,全球環境狀況在過去30年裡持續惡化。有資料表明:自1860年有氣象儀器觀測記錄以來,全球年平均溫度升高了0.6攝氏度,最暖的13個年份均出現在1983年以後。20世紀80年代,全球每年受災害影響的人數平均為1.47億,而到了20世紀90年代,這一數字上升到2.11億。目前世界上約有40%的人口嚴重缺水,如果這一趨勢得不到遏制,在30年內,全球55%以上的人口將面臨水荒。自然環境的惡化也嚴重威脅著地球上的野生物種。如今全球12%的鳥類和四分之一的哺乳動物瀕臨滅絕,而過度捕撈已導致三分之一的魚類資源枯竭。
[編輯本段]地球的形狀
科學家經過長期的精密測量,發現地球並不是一個規則球體,而是一個兩極稍扁、赤道略鼓的不規則球體。地球的赤道半徑約長6378.137Km ,這點差別與地球的平均半徑相比,十分微小,從宇宙空間看地球,仍可將它視為一個規則球體。如果按照這個比例製作一個半徑為1米的地球儀,那麼赤道半徑僅僅比極半徑長了大約3毫米,憑著人的肉眼是難以察覺出來的,因此在製作地球儀時總是將它做成規則球體。
[編輯本段]世界地球日
1970年4月22日,在太平洋彼岸的美國,人們為了解決環境污染問題,自發地掀起了一場聲勢浩大的群眾性的環境保護運動。在這一天,全美國有10000所中小學,2000所高等院校和2000個社區及各大團體共計2000多萬人走上街頭。人們高舉著受污染的地球模型、巨畫、圖表,高喊著保護環境的口號,舉行遊行、集會和演講,呼籲政府採取措施保護環境。這次規模盛大的活動,震撼朝野,促使美國政府於70年代初通過了水污染控製法和清潔大氣法的修正案,並成立了美國環保局。從此,美國民間組織提議把4月22日定為「地球日」,它的影響隨著環境保護的發展而日趨擴大並超過了美國國界,得到了世界許多國家的積極響應。
「地球日」誕生後20年中,世界范圍內的環境保護工作取得了很大的進展。1972年6月,聯合國召開了具有劃時代意義的人類環境會議,1973年,成立了聯合國環境規劃署,許多國家都相繼成立了環境保護管理機構和科研機構,環境保護被提上了許多國家政府的重要議事日程,環境問題受到了公眾的普遍關注。在許多重大的國際會議上,環境保護也成為重要議題之一,如1989年召開的44屆聯大、不結盟國家首腦會議、英聯邦國家首腦會議、西方七國首腦會議等都討論了環境問題,並通過了關於環境保護的決議或宣言。這說明環境保護已成為國際政治和國際關系的「熱點」。越來越多的政治家、科學家、有識之士都強烈的認識到,環境污染和生態惡化會使社會的文明進程將受到巨大阻礙。
由於環境保護問題已成為國際政治的熱點,1990年的地球日活動組織者們決定,要使1990年的地球日成為第一個國際性的地球日,以促使全球億萬民眾都來積極地參與環境保護。為此,地球日活動的組織者致函中國、美國、英國三國領導人和聯合國秘書長,呼籲以1990年4月22日為目標日期,舉行高級環境會晤,為締結多邊條約奠定基礎。呼籲各國採取積極步驟,達成協議,以阻止和扭轉全球環境惡化趨勢的發展。同時呼籲全世界願意致力保護環境,進行國際合作的政府,在本國舉辦「地球日」20周年慶祝活動。
慶祝「地球日」20周年活動的呼籲,得到了五大洲各國和各種團體的熱烈響應和積極支持。美國總統布希宣布,把4月22日作為美國法定的地球日,並呼籲公民積極投身到改善環境的行動中去。「1990年地球日」協調委員會主席丹尼斯·海斯事先拜訪了倫敦、巴黎、羅馬、波恩、布魯塞爾等地的活動小組,並得到明確的答復,同意將1990年的地球日作為國際地球日進行紀念。亞洲、非洲、美洲的許多國家和地區也都積極響應,組織紀念活動。眾多的國際組織,如國際學生聯合會、青年發展與合作協會等,也都表示大力支持和積極參與「地球日」20周年紀念活動。1990年4月22日這一天,全世界有100多個國家舉行了各種各樣的環境保護宣傳活動,參加入數達幾億人。從那時起,「地球日」才具有國際性,成為「世界地球日」。
世界地球日活動旨在喚起人類愛護地球、保護家園的意識,促進資源開發與環境保護的協調發展。中國從20世紀90年代起,每年4月22日都舉辦世界地球日活動。
近年地球日中國主題
世界地球日沒有國際統一的特定主題,中國參與世界地球日活動是從20世紀90年代開始的。在1990年4月22日地球日20周年之際,李鵬總理發表了電視講話,支持地球日活動。從此,中國每年都進行地球日的紀念宣傳活動。4月22日是「世界地球日」,每年的「地球日」沒有國際統一的特定主題,它的總主題始終是「只有一個地球」;面對日益惡化的地球生態環境,我們每個人都有義務行動起來,用自己的行動來保護我們生存的家園。20世紀90年代以來,中國社會各界每年4月22日都要舉辦「世界地球日活動。」目前最主要的活動是由中國地質學會、國土資源部組織的紀念活動。每年中國紀念「世界地球日」,都要確定一個主題。以下為歷年主題:
1974年 只有一個地球
1975年 人類居住
1976年 水:生命的重要源泉
1977年 關注臭氧層破壞、水土流失、土壤退化和濫伐森林
1978年 沒有破壞的發展
1979年 為了兒童和未來——沒有破壞的發展
1980年 新的10年,新的挑戰——沒有破壞的發展
1981年 保護地下水和人類食物鏈;防治有毒化學品污染
1982年 紀念斯德哥爾摩人類環境會議10周年——提高環境意識
1983年 管理和處置有害廢棄物;防治酸雨破壞和提高能源利用率
1984年 沙漠化
1985年 青年、人口、環境
1986年 環境與和平
1987年 環境與居住
1988年 保護環境、持續發展、公眾參與
1989年 警惕,全球變暖!
1990年 兒童與環境
1991年 氣候變化——需要全球合作
1992年 只有一個地球——一齊關心,共同分享
1993年 貧窮與環境——擺脫惡性循環
1994年 一個地球,一個家庭
1995年 各國人民聯合起來,創造更加美好的世界
1996年 我們的地球、居住地、家園
1997年 為了地球上的生命
1998年 為了地球上的生命——拯救我們的海洋
1999年 拯救地球,就是拯救未來
2000年 2000環境千年——行動起來吧!
2001年 世間萬物,生命之網
2002年 讓地球充滿生機
2003年 善待地球,保護環境
2004年 善待地球,科學發展
2005年 善待地球--科學發展,構建和諧
2006年 善待地球--珍惜資源,持續發展
2007年 善待地球--從節約資源做起
2008年 善待地球——從身邊的小事做起
2009年 認識地球,保障發展
『叄』 地球的小知識
地球是太陽系中唯一適宜生命存在的天體。與太陽系其他行星比,地球的體積比最小的冥王星大110倍,是最大的木星的1/1316。地球的體積比月球大 48倍,是太陽的1/130萬。 地球的年齡約為46億歲,科學家預測,它的壽命約為90~100億年。地球是一個三軸橢球體,赤道處略為隆起兩極略為扁平,赤道半徑比極半徑長20多公里。通過研究地震波、地磁波和火山爆發,一般認為地球內部有四個同心球層:內核、外核、地幔和地殼。
地殼是由多塊斷裂的塊體組成,大陸地殼平均厚約30多公里,海洋地殼僅5至8公里。地上
層主要由硅鋁氧化物構成,下層為玄武岩層,主要由硅鎂氧化物構成,所以又稱「硅鎂層」。在地球歷史中,發生了多次的地殼運動,才形成今天的格局,它蘊藏著十分豐富的礦產資源。
地幔厚度約2900公里,體積佔地球總體積的 83.3%,基本呈固態。其上界面為莫霍洛維間
斷面,下界面為古登堡間斷面,分為上地幔、過渡層和下地幔。上地幔厚度 280多千米,放性
元素集中,蛻變放熱,將岩石熔融,是岩漿的發源地,地震波速呈多變狀態,存在一低速層低
速層內岩石呈現塑性活動特徵,可以發生緩慢蠕動,是地幔對流可能發生的區域,推動地殼塊
的運動。過渡層厚度350千米左右。下地幔厚度約2200千米,成分較均勻。
地核平均厚度約3400公里,外核呈液態,內核為固態,主要由鐵鎳等金屬元素構成,中溫
度達6600℃,與太陽表面溫度相當,壓力可達370萬個大氣壓。
地球引力束縛著大量氣體,形成地球大氣層,大氣質量約六千萬億噸,差不多佔地球總量
的百萬分之一,大氣層最高可能延伸到離地面 6400公里左右。大氣中氮78%、氧21%、0.93%、
二氧化碳0.03%、氖0.0018%, 還有少量水蒸氣和塵埃等。根據各層大氣的不同特點,從地面始
依次分為對流層、平流層、中間層、電離層和磁層。太陽發出的帶電粒子被地球磁場俘獲,地
球高空形成一條帶電粒子帶,分為內外兩條,因為是美國科學家范艾倫最先發現的,因此又為
內范艾倫帶和外范艾倫帶。地球磁場使太陽風繞過地球,形成了一個被太陽風包圍的、彗星的
地球磁場區域,稱為磁層。當太陽活動激烈時,磁層等離子片中的高能粒子快速沿磁力線向球
極區沉降,形成千資百態、絢麗多彩的極光。
『肆』 地球的科學小知識
地球科學指一切研究地球的科學,主要包括地質學、地理學,以及其它衍生學科。
各學科通常會以物理、地理、地質、氣象、數學、化學、生物的角度研究地球。它和人類的生活息息相關,人們手上所戴的黃金飾品和鑽石,都是來自地球的礦產資源;蓋房子所用的砂、石、水泥,其原料也是來自地球;所吃的魚蝦,大都取自海洋;氣溫的變化影響生活甚巨;天體的運行,也時時刻刻影響著我們。
因此,地球科學是一門很基礎、很重要的學科。
地球科學的范圍很廣,涵蓋地質學、海洋學、氣象學和天文學等領域。地質學在探討地球的歷史與各部分組成,包括其演化和各種礦學、岩石以及礦產的分布;海洋學在研究海水的運動、海水的物理與化學性質及海底地形;氣象學在分析大氣的組成、構造和運動;而有關地球起源、太陽系的形成和天體的運動變化,乃至宇宙的演化,均屬天文學的研究范圍。
以隕石撞擊地球為例:高溫高壓撞擊地球的結果,勢必引起地形與地質的變化;飛揚在大氣中的粉塵微粒會遮蔽陽光,大氣和海水溫度因而降底。因此,看似簡單的天文事件,卻引起地質、氣象和海洋的變化,可見各領域關系密切、環環相扣。
『伍』 關於地球的科普知識
地球是太陽系從內到外的第三顆行星,也是太陽系中直徑、質量和密度最大的類地行星。赤道半徑為6378.2公里,其大小在太陽系的行星中排列第五位。地球有大氣層和磁場,表面的71%被水覆蓋,其餘部分是陸地,是一個藍色星球。
地球是包括人類在內上百萬種生物的家園,也是目前人類所知宇宙中唯一存在生命的天體。地球已有45億歲,有一顆天然衛星月球圍繞著地球以27.32天的周期旋轉,而地球自西向東旋轉,以近24小時的周期自轉並且以一年的周期繞太陽公轉。
地球內部有核、幔、殼結構,地球外部有水圈、大氣圈以及磁場。地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一的天體,是包括人類在內上百萬種生物的家園。
(5)地球科普小知識擴展閱讀:
在地球演化過程中,發生一些天文與地質事件,將事件的時間段叫做地質時期。
在各地質時期,在與地球相關的宇宙空間及太陽系和地球所發生的大事件,在地球自身、地殼運動、地層、岩石、構造、古生物、古地磁、冰川、古氣候等多方面都留下了記錄。在不同的地質時期,地質作用不同,特徵不同。
地球表面的氣溫受到太陽輻射的影響,全球地表平均氣溫約15℃左右。而在不見陽光的地下深處,溫度則主要受地熱的影響,隨深度的增加而增加。在地球中心處的地核溫度更高達6000℃以上,比太陽光球表面溫度(5778K,5500°C)更高。
對於地球岩石圈,除表面形態外,是無法直接觀測到的。它主要由地球的地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成,從固體地球表面向下穿過地震波在近33公里處所顯示的第一個不連續面(莫霍面),一直延伸到軟流圈為止。
岩石圈厚度不均一,平均厚度約為100公里。由於岩石圈及其表面形態與現代地球物理學、地球動力學有著密切的關系,因此,岩石圈是現代地球科學中研究得最多、最詳細、最徹底的固體地球部分。
由於洋底占據了地球表面總面積的2/3之多,而大洋盆地約占海底總面積的45%,其平均水深為4000~5000米,大量發育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周圍延伸著廣闊的海底丘陵。
因此,整個固體地球的主要表面形態可認為是由大洋盆地與大陸台地組成,對它們的研究,構成了與岩石圈構造和地球動力學有直接聯系的"全球構造學"理論。
『陸』 請搜集一些關於地球的知識。
地球
目錄·自轉和公轉
·形狀和大小
·質量和重力加速度
·構造
·起源和演化
·地球數據
拼音:di qiu
簡介地球,太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序為第三顆。它有一個天然衛星——月球,二者組成一個天體系統——地月系。地球大約有46億年的歷史。
自轉和公轉
1543年,哥白尼在《天體運行論》一書中首先完整地提出了地球自轉和公轉的概念。此後,大量的觀測和實驗都證明了地球自西向東自轉,同時圍繞太陽公轉。1851年,法國物理學家傅科在巴黎成功地進行了一次著名的實驗(傅科擺試驗),證明地球的自轉。地球自轉周期約為23時56分4秒平太陽時,地球公轉的軌道是橢圓的。公轉軌道的半長徑為149597870公里,軌道的偏心率為0.0167,公轉周期為一恆星年,公轉平均速度為每秒29.79公里,黃道與赤道交角(黃赤交角)為23°27′。地球自轉和公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替、四季變化和五帶(熱帶、南北溫帶和南北寒帶)的區分。地球白轉的速度是不均勻的,有長期變化、季節性變化和不規則變化。同時,由於日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內部物質的各種作用,使地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生變化,即歲差和章動、極移和黃赤交角變化。
形狀和大小
地球是球形這個概念的出現,可上溯到公元前五、六世紀。當時,希臘的畢達哥拉斯學派的哲學家只是從球形最美的觀念出發產生這一概念的。亞里士多德根據月食時月球上地影是一個圓,第一次科學地論證了地球是個球體。中國早在戰國時期,哲學家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世紀,古希臘的地理學家埃拉托斯特尼成功地用三角測量法測量了阿斯旺和亞歷山大城之間的子午線長。中國唐朝時期,在一行的指導下,由南宮說率領的測量隊在河南省黃河南北的平原地帶進行了最早的弧度測量,算出了北極的地平高度差一度,相當於南北地面距離相差約351里80步(唐朝的長度單位5尺=1步,300步=1里),從而可算出地球的半徑。這項工作比阿拉伯人的類似工作約早100年。在現代,除用大地測量方法外;還可用重力測量確定地球的均衡形狀。人造地球衛星上天後,地球動力學測地方法得到很大發展。各種方法的聯合使用,使得地球形狀和大小的測定精度大大提高。1976年國際天文學聯合會天文常數系統中,地球赤道半徑α為6378140米,地球扁率因子1/f為298.257。地球不是正球體,而是扁球體,或者說,更象個梨狀的旋轉體。人造地球衛星的觀測結果表明、地球的赤道也是個橢圓,據此可認為地球是個三軸橢球體。地球自轉產主的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹,成為目前的略扁的旋轉橢球體形狀,極半徑比赤道半徑約短21公里。地球內部物質分布的不均勻性,進一步造成地球表面形狀的不規則性。在大地測量學中,所謂的地球形狀是指大地水準面的形狀,在這個面上重力位各處相同,是個等位面。日、月對地球的引力作用使地球上的海洋、大氣產生潮汐現象,也使固體地球(在某種程度上是個彈性體)發生彈性形變,這就是所謂「固體潮」。
質量和重力加速度
地球的質量為5.976×l027克,這是根據萬有引力定律測定的。地球質量的確定提供了測定其他天體質量的依據。從地球的質量可得出地球的平均密度為5.52克/厘米3。地球上任何質點都受到地球引力和慣性離心力的作用,二者的合力就是重力。重力隨高度遞增而減小,也隨緯度而變化。赤道上的重力加速度為978.伽(厘米/秒2),兩極處為983.2伽。有些地方還會出現重力異常現象,這反映出地球內部物質分布的不均勻性。重力異常同地質構造和礦床有關。地球因受到日、月引潮力的作用,它的重力加速度也有微小的周期變化,最大的可達十分之幾毫伽。
構造
地球可以看作由一系列的同心層組成。地球內部,有核、幔、殼結構。地球外部,有水圈、大氣圈,還有磁層,形成了圍繞固態地球的外套。磁層和大氣圈阻擋著來自空間的紫外線、X射線、高能粒子和眾多的流星對地面的直接轟擊。
地球表面十分之七以上為藍色的海洋所覆蓋,湖泊、江河只佔地球表面水域很少的部分。地球表面的液態水層,叫做水圈,從形成至今至少已有30億年。地球的表層由各種岩石和土壤組成,地面崎嶇不平,低窪部分被水淹沒成為海洋、湖泊;高出水面的陸地則有平原、高山。地球固體表面總垂直起伏約為20公里,它是珠穆朗瑪峰頂(據中國登山隊測定,珠穆朗瑪峰海拔高度為8844.43米) 和最深的海洋深度(馬里亞納海溝深度約11公里)之間的高差,它超過大陸地殼平均厚度的一半。洋底象陸地一樣不平坦,也不平靜。洋底岩石年齡要比陸地年輕得多。陸地上大多數岩石的年齡小於二十幾億年。陸地上到處可以找到沉積岩,說明在遠古時期這些地方可能是海洋。地表雖有少量的環形山,但難以找到類似月球、火星和水星那樣多的環形山,這是因為地球表面受到外力(水和大氣)和內力(地震和火山)的作用,不斷風化、侵蝕和瓦解的結果。
長期以來,人們認為地殼構造運動主要表現為地面的隆起和沉降,以垂直運動為主,水平運動是次要的。近十多年來,愈來愈多的科學家認為,地球上部不僅有垂直運動,而且還有更大的水平運動,海洋和大陸的相對位置在地質時期也是變化著的。1912年魏格納提出大陸漂移假說。此後,有的地質學家認為,地球早先存在兩塊古大陸——南半球的岡瓦納古陸和北半球的勞亞古陸。但在很長時期里許多科學家拒絕承認大陸漂移假說,因為當時人們很難相信有這么大的力量把原先的大陸塊撕開,使各碎塊分別逐漸漂移到今天的位置。六十年代初,黑斯和迪茨提出了洋底擴張假說,認為全球大地構造是洋底不斷擴張的直接結果。正是由於洋底擴張假說和板塊運動理論的發展,又使大陸漂移學說重新受到重視。
地球最上層約幾十公里厚的一圈是強度很大的岩石圈,其下幾百公里厚的一層是軟流層,強度較小,在長期的應力作用下這一層的物質具有可塑性。岩石圈漂浮在軟流圈上。在地球內部能量(原始熱量和發射性熱)釋放時,地內溫度和密度的不均勻分布,引起地幔物質的對流運動。地幔對流物質沿著洋底的洋中脊的裂隙向兩側方向運動,不斷形成新的洋底。此外,老的洋底不斷向外擴張,當它們接近大陸邊緣時,在地幔對流向下拖曳力的作用下,插入大陸地殼下面,致使岩石圈發生一系列的構造運動。這種對流作用可使整個洋底在三億年左右更新一次。岩石圈被一些活動構造帶所割裂,分成幾個不連續的單元,稱為大陸板塊。勒比雄把全球岩石圈分成六大板塊:歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊和南極板塊。海底的擴張導致大陸板塊發生運動。板塊的相互擠壓造成了巨大的山系,自阿爾卑斯山經過土耳其和高加索,最後到喜馬拉雅山的山系正是屬於這種情況;也有的地方,兩個板塊的岩石同時下沉,造成洋底的深淵,此外,板塊的運動還造成了火山和地震。關於板塊運動的理論,目前還在不斷發展之中,同時也存在許多有爭論的問題。
起源和演化
對地球起源和演化問題進行系統的科學研究始於十八世紀中葉,至今已經提出多種學說。現在流行的看法是:地球作為一個行星,遠在46億年以前起源於原始太陽星雲。它同其他行星一樣,經歷了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。地球胎形成伊始,溫度較低,並無分層結構,只是由於隕石物質的轟擊,放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮,才使地球溫度逐漸增加。隨著溫度的升高,地球內部物質也就具有越來越大的可塑性,且有局部熔融現象。這時,在重力作用下物質分異開始,地球外部較重的物質逐漸下沉,地球內部較輕的物質逐漸上升,一些重的元素(如液態鐵)沉到地球中心,形成一個密度較大的地核(地震波的觀測表明,地球外核是液態的)。物質的對流伴隨著大規模的化學分離,最後地球就逐漸形成現今的地殼、地幔和地核等層次。
在地球演化早期,原始大氣逃逸殆盡。伴隨著物質的重新組合和分化,原先在地球內部的各種氣體通過火山噴發等作用上升到地表成為第二代大氣,後來,因綠色植物的光合作用,進一步發展成為現代大氣。另一方面,地球內部溫度升高,使內部結晶水汽化。隨著地表溫度逐漸下降,氣態水經過凝結、降雨落到地面形成水圈。約在三、四十億年前,地球上開始出現單細胞生命,然後逐步進化為各種各樣的生物,直到人類這樣的高級生物,構成了一個生物圈。
地球數據
軌道長半徑(天文距離單位) 1.000
軌道長半徑(百萬公里) 149.6
公轉的恆星周期(日) 365.26
公轉的會合周期(日) -
軌道偏心率 0.0167
軌道傾角(度) 0.0
升交點黃經(度) 0.0
近日點黃經(度) 102.3
平均軌道速度(公里) 29.79
赤道半徑(公里) 6371
地球周長(公里)40030
扁率 0.0034
質量(地球質量=1) 1.000
密度(克/立方厘米) 5.52
赤道引力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒) 11.2
自轉周期(日) 0.9973
黃赤交角(度) 23.44
反照率 0.30
最大亮度 -
衛星(已確認的) 1
『柒』 地球小知識
1)目前我們對「地球母親」生命中的「前五歲」所發生的事仍一無所知。
(2)(
海洋生物
)
在她「42」歲時才出現。
(3)恐龍等
(
爬行動物
)
動物直到她「45」歲時才出現。
(4)(
哺乳
)
動物出現大約在「8個月」前。
(5)「上個星期三」左右人類的祖先
(
古猿
)出現了。
(6)「上周末」(
開花植物即被子植物
)
覆蓋了整個地球。
(7)「4小時前」現代
*(
人類
)
開始出現了
『捌』 愛護地球的科普知識
日常環境保護科學知識:
環境 在環境科學中,一般認為環境是圍繞著人群的空間,及其中可以直接、間接影響人類生活和發展的各種自然因素的總體,如大氣、水、土地、礦藏、森林、草原、野生動物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護區、風景名勝區、城市和鄉村等.
環境污染 人類活動所引起的環境質量下降而有害於人類及其他生物的正常生存和發展的現象.環境污染要素分為:水污染、大氣污染、土壤污染等.
水污染 當骯臟、有害的物質進入潔凈的水中,水污染就發生了.水的污染源主要有:未經處理而排放的工業廢水;未經處理的生活污水;大量使用化肥、農葯的農田污水;堆放在河邊的工業廢棄物和生物垃圾;礦山污水等.水土流失也可造成水體污染.
大氣污染正常的大氣中主要含對植物生長有好處的氮氣(佔78%)和人體、動物需要的氧氣(佔21%),還含有少量的二氧化碳〈0.3%〉和其他氣體.當本不屬於大氣成分的氣體或物質,如硫化物、氮氧化物、粉塵、有機物等進入大氣之後,大氣污染就發生了.大氣污染源主要有: 工廠排放、汽車尾氣、農墾燒荒、森林失火、炊煙(包括路邊燒烤)、塵土(包括建築工地)等.
白色污染 白色污染是我國特有的環境污染,在各種公共場所到處都能看見大量廢棄的塑料製品,如大量的廢舊農用薄膜、包裝用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具
『玖』 關於地球的知識
地球概述
地球是太陽系八大行星之一,從誕生之日起,已歷46億年。按離太陽由近及遠的次序是第三顆,位於水星和金星之後;在八大行星中大小排行是第五。在英語里,地球是唯一一個不是從希臘及羅馬神話中得到的名字。英語的地球Earth一詞來自於古英語及日耳曼語。這里當然有許多其他語言的命名。在羅馬神話中,地球女神叫Tellus——肥沃的土地(希臘語:Gaia,大地母親)。
地球數據
年齡:44~46億年。
公轉周期:約365.256天
回歸年長度:365.256天。
公轉軌道:呈橢圓形。7月初為遠日點,1月初為近日點。
自轉周期:恆星日為23小時56分06秒。太陽日為24小時。
自轉方向:自西向東。
衛星(天然)——1顆(月球)
大氣主要成份——氮(78%)、氧(21%)和二氧化碳(0.037%)水蒸氣(0.03%)稀有氣體(0.933%)
地殼主要成份——氧(47%)、硅(28%)和鋁(8%)。
表面大氣壓——1013.250毫帕,或760毫米高汞柱。
赤道半徑=6378.140公里
極半徑=6356.755公里
平均半徑=6371.004公里
赤道周長=40075.13公里
體積=10832億萬立方公里。
質量=5.9742×10^21噸。
平均密度=5.518g/cm^3
地球表面積=5.11億平方公里。
海洋面積=3.617453億平方公里。(占總表面積的70.8%)
陸地面積=1.49億平方公里(占總表面積的29.2%)
緯度1°長度=111.133-0.559cos2φ公里(緯度φ處)
經度1°長度=111.413cosφ-0.094cos3φ公里
大氣中的聲速(0度)V=331.36米/秒
大氣中的聲速(常溫)V=340米/秒
地球表面磁場強度~5×10-5特斯拉
北磁極:76°N,101°W;
南磁極:66°S,140°E
地球表面重力加速度(φ=45°):g=9.8061米/秒²
地球表面脫離速度=11.2公里/秒
光行差常數(J2000)k=20.49552"
黃赤交角(J2000)ε=23°26'21".448
黃徑總歲差(J2000)P=5029」.0966(每世紀)
歲差周期=25800年
平均軌道速度=29.79公里/秒
地球的質量的計算
卡文迪許認為地球的質量約為6×10^24千克
地球的赤道半徑ra=6378137m≈6.378×10^6m,極半徑rb=6356752m≈6.357×10^6m,扁率e=1/298.257,忽略地球非球形對稱,平均半徑r=6.371×10^6m。在赤道某海平面處重力加速度的值ga=9.780m/s^2,在北極某海平面處的重力加速度的值gb=9.832m/s^2,全球通用的重力加速度標准值g=9.807m/s^2,地球自轉周期為23小時56分4秒(恆星日),即T=8.616×10^4s。
如果把地球看成質量均勻,並且忽略其它天體的影響,可以通過如下途徑計算地球的質量。
方法一、在赤道上,地球對質量為m的物體的引力等於物體的重力與隨地球自轉的向心力之和,則為5.984*10^24kg
方法二、在北極,不考慮地球自轉,則計算為5.954*10^24kg
方法三、把地球看作質量均勻的球體,忽略自轉影響,半徑取平均值,重力加速度取標准值。則為5.965*10^24kg
月地距離r月地=3.884×10^8m,月球公轉周期為27天7小時43分11秒(恆星日),即T月≈2.361×10^6s,月球和地球都看做質點,設月球質量為m月。
方法四、為6.220*10^24kg
地球的主要成分
直到十六世紀中期時,人類才了解到地球只不過是太陽系的一顆行星而已。
地球不需太空探測船即可認識,但是直到二十世紀我們才真正勾勒出地球的全貌。當然能自太空中取得它的影像是其中相當重要的因素,地球的太空影響對天氣預測,尤其是台風(颶風)的預報來說有很大的幫助,而且從太空看到的地球真是非常美麗、可愛、壯觀。
由化學組成成分及地震震測特性來看,地球本體可以分成一些層圈,以下就標示出它們的名稱與范圍(深度,單位為公里):
0~40地殼40~2890地幔2890~5150外地核5150~6378內地核
固態的地殼厚度變化頗大,海洋地區的地殼較薄,平均約7公里厚;而大陸地殼就厚得多,平均約40公里厚;地幔也是固態,不過在它上部有一層極小部分熔融的區域,稱為軟流圈,其上的地幔最頂部及整個地殼則稱為岩石圈;至於外地核是液態而內地核是固態。這些不同的層圈都是以不連續面為界,最有名的就是在地殼與地函之間的莫氏不連續面(Mohorovicicdiscontinuity)。
地幔佔有地球的主要質量,地核反而位居其次,至於我們生存的空間則只是整個地球極小的一部分而已(質量,單位為10的24次方千克:大氣層=0.0000051,海洋=0.0014,地殼=0.026,地幔=4.043,外地核=1.835,內地核=0.09675,)
地核的主要成分是鐵(或鐵鎳質),不過也可能有一些較輕的物質存在,地心的溫度約有7,500K,比太陽表面溫度還高;下部地幔的主要成分可能是矽、鎂、氧,再加上一些鐵、鈣及鋁;上部地幔主要成分則是橄欖石及輝石(鐵鎂矽酸鹽岩石),也有鈣和鋁。以上這些了解都是來自於地震震測資料,雖然上部地幔的物質有時會因著火山噴出熔岩而被帶到地表來,但是我們仍無法到達固體地球的主要部分,目前的海底鑽探行動連地殼都尚未挖穿。地殼的成分則主要是石英(二氧化硅)及硅酸鹽類如長石。整體估算,地球化學組成的重量百分比為:鐵34.6%,氧29.5%,硅15.2%,鎂12.7%,鎳2.4%,硫1.9%,0.05%鈦。
地球是平均密度最大的主要星體。
其它類地行星也都具有和地球類似的結構與組成,但其中也有一些差異:月球核所佔比例最小;水星核的比例最大;而火星及月球的函相對較厚;月球和水星沒有化學組成明顯不同的函與殼之分;地球可能是唯一可再分成內外核的。不過請留意,我們對行星內部的認識主要是來自於理論推導,就算是對地球的也是如此。
有別於其它類地行星,地球的最外層(包含地殼及上部地幔的頂端)被切分為數塊,「飄浮」於其下的熾熱地幔之上,這就是著名的板塊構造運動學說。這個學說主要描述兩種運動:拉張與隱沒,前者發生在二個板塊互相遠離,其下的岩漿湧出而生成新地殼之處;後者則發生在二個板塊互相碰撞,其中一方潛入另一方之下,終至消滅於地函中之處。此外,也有一些板塊邊界是橫向錯開式的相對運動或兩個大陸板塊硬碰硬地撞在一起。
地球的大部分表面很年輕,只有5億年左右,以天文的角度來看確實很短。但也有很少的地方露出了當年地球地殼形成時的基底——花崗岩,如中國遼寧省葫蘆島市綏中縣就有裸露,由於形成花崗岩時的冷卻時間長,所以花崗岩內的結晶體都非常發育,邊長在1-2厘米,故把其命名為綏中花崗岩。由於侵蝕作用及構造地質運動不斷地破壞又重建大部分的地表,因而地表早期的地質記錄不容易找到,例如撞擊坑,所以早期地球歷史大部分都已不見蹤跡。地球約有45至46億年老,然而目前已知最老的岩石只有大約40億年前(地球有相當長的一段時期是一個由熔化的岩漿形成的火球),而且老於30億年的岩石非常罕見。最老的生物化石不早於39億年前,有關生命起源的關鍵時期則亳無記錄。
地球表面積71%為水所覆蓋,地球是太陽系唯一在表面可以擁有液態水的行星(土衛六的表面有液態乙烷或甲烷,而藏於木衛二的表面之下則可能有液態水,不過地球表面有液態水仍是獨一無二的)。液態水是我們已知的生命型式所不可或缺的要素;而緣於水具有的大比熱性質,海洋的熱容積成為保持地球溫度恆定的一大功臣;液態水還是陸地上侵蝕與風化作用的主要營力,這是太陽系中唯一有此作用的地方(也許火星早期也曾有過這些作用,但現在已無)。
地球大氣組成中,77%是氮氣而21%是氧氣,再來就是微量的氬、二氧化碳及水氣。地球初形成時的大氣很可能大部分都是二氧化碳,不過它們大多已被碳酸鹽類岩石給結合,其餘的則是溶入海洋及被綠色植物耗盡;如今板塊構造運動及生物作用是大氣中二氧化碳消長的持續主控者。大氣中存在的水氣及微量二氧化碳所造成的溫室效應是維持地表溫度極重要的作用,溫室效應使地表溫度提高了大約35℃,否則地表的平均溫度將是酷寒的-21℃!若沒有水氣及二氧化碳,海水會凍結,而我們已知的生命型式將無從開展。此外,水氣更是地球水循環及天氣變化中不可或缺的要角。
自由氧的存在也是地球化學組成的一大特徵,因為氧是活性很強的氣體,照理說應該很容易就和大氣中其它元素相化合,地球上的氧氣完全是由生物作用產生及維持,若沒有生命就不會有自由氧。
地球擁有適度的磁場,推測磁場是起因於液態外地核中的電流。由於太陽風與地球磁場及外層大氣的交互作用,極光於焉產生;而上述因素的不均衡造成磁極會在地表移動,目前磁北極位於加拿大北境。由於太陽風與地球磁場及外層大氣的交互作用,極光於焉產生;
地球磁場及其與太陽風的交互作用也造成了范艾倫輻射帶(VanAllenradiationbelts),它是環繞著地球的成對環狀帶,外型就像是甜甜圈,由氣體離子(電漿)組成,其外圈由海拔19,000公里延伸到41,000公里;內圈則介於海拔13,000至7,600公里之間。
地球的溫度
地核的溫度大約是4700℃,比太陽光球表面溫度(6000℃)略低。地球上最高溫度發生在閃電中。一次閃電能釋放100億焦耳的能量,達到30000℃,這溫度是太陽表面溫度的5倍,但比太陽核心的溫度(1400萬攝氏度)低多了。地球上最冷的地方在哪裡?北半球的「冷極」在西伯利亞東部的奧伊米亞康,1961年1月的最低溫度是–71℃。南半球的「冷極」在南極大陸,1960年8月24日氣溫為–88.3℃。
地球的運動
地球繞地軸的旋轉運動,叫做地球的自轉。地軸的空間位置基本上是穩定的。它的北端始終指向北極星附近,地球自轉的方向是自西向東;從北極上空看,呈逆時針方向旋轉。地球自轉一周的時間,約為23小時56分,這個時間稱為恆星日;然而在地球上,我們感受到的一天是24小時,這是因為我們選取的參照物是太陽。由於地球自轉的同時也在公轉,這4分鍾的差距正是地球自轉和公轉疊加的結果。天文學上把我們感受到的這1天的24小時稱為太陽日。地球自轉產生了晝夜更替。晝夜更替使地球表面的溫度不至太高或太低,適合人類生存。
地球公轉示意圖地球自轉的平均角速度為每小時轉動15度。在赤道上,自轉的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現象都是地球自轉的反映。人們最早就是利用地球自轉來計量時間的。研究表明,每經過一百年,地球自轉速度減慢近2毫秒,它主要是由潮汐摩擦引起的,潮汐摩擦還使月球以每年3~4厘米的速度遠離地球。地球自轉速度除長期減慢外,還存在著時快時慢的不規則變化,引起這種變化的真正原因目前尚不清楚。
地球繞太陽的運動,叫做公轉。從北極上空看是逆時針繞日公轉。地球公轉的路線叫做公轉軌道。它是近正圓的橢圓軌道。太陽位於橢圓的兩焦點之一。每年1月3日,地球運行到離太陽最近的位置,這個位置稱為近日點;7月4日,地球運行到距離太陽最遠的位置,這個位置稱為遠日點。地球公轉的方向也是自西向東,運動的軌道長度是9.4億千米,公轉一周所需的時間為一年,約365.25天。地球公轉的平均角速度約為每日1度,平均線速度每秒鍾約為30千米。在近日點時公轉速度較快,在遠日點時較慢。地球自轉的平面叫赤道平面,地球公轉軌道所在的平面叫黃道平面。兩個面的交角稱為黃赤交角,地軸垂直於赤道平面,與黃道平面交角為66°34',或者說赤道平面與黃道平面間的黃赤交角為23°26',由此可見地球是傾斜著身子圍繞太陽公轉的。
地球的形狀
科學家經過長期的精密測量,發現地球並不是一個規則球體,而是一個兩極稍扁、赤道略鼓的不規則球體。地球的赤道半徑約長6378.137Km,這點差別與地球的平均半徑相比,十分微小,從宇宙空間看地球,仍可將它視為一個規則球體。如果按照這個比例製作一個半徑為1米的地球儀,那麼赤道半徑僅僅比極半徑長了大約3毫米,憑著人的肉眼是難以察覺出來的,因此在製作地球儀時總是將它做成規則球體。
地球的歷史時代劃分
歷史時代百萬年主要事件
冥古宙隱生代4570地球出現
原生代4150地球上出現第一個生物---細菌
酒神代3950古細菌出現
早雨海代3850地球上出現海洋和其他的水
太古宙始太古代3800
古太古代3600藍綠藻出現
中太古代3200
新太古代2800第一次冰河期
元古宙成鐵紀2500
層侵紀2300
造山紀2050
古元古代固結紀1800
蓋層紀1600
延展紀1400
中元古代狹帶紀1200
拉伸紀1000羅迪尼亞古陸形成
成冰紀850發生雪球事件
新元古代埃迪卡拉紀630+5/-30多細胞生物出現
顯生宙古生代寒武紀542.0±1.0寒武紀生命大爆發
奧陶紀488.3±1.7魚類出現;海生藻類繁盛
志留紀443.7±1.5陸生的裸蕨植物出現
泥盆紀416.0±2.8魚類繁榮兩棲動物出現昆蟲出現種子植物出現石松和木賊出現
石炭紀359.2±2.5昆蟲繁榮爬行動物出現煤炭森林裸子植物出現爬行動物出現
中生代二疊紀299.0±0.8二疊紀滅絕事件,地球上95%生物滅絕盤古大陸形成
三疊紀251.0±0.4恐龍出現卵生哺乳動物出現
侏羅紀199.6±0.6有袋類哺乳動物出現鳥類出現裸子植物繁榮被子植物出現
白堊紀99.6±0.9恐龍的繁榮和滅絕白堊紀-第三紀滅絕事件,地球上45%生物滅絕有胎盤的哺乳動物出現
新生代65.5±0.3到現在
世界地球日
1970年4月22日,在太平洋彼岸的美國,人們為了解決環境污染問題,自發地掀起了一場聲勢浩大的群眾性的環境保護運動。在這一天,全美國有10000所中小學,2000所高等院校和2000個社區及各大團體共計2000多萬人走上街頭。人們高舉著受污染的地球模型、巨畫、圖表,高喊著保護環境的口號,舉行遊行、集會和演講,呼籲政府採取措施保護環境。這次規模盛大的活動,震撼朝野,促使美國政府於70年代初通過了水污染控製法和清潔大氣法的修正案,並成立了美國環保局。從此,美國民間組織提議把4月22日定為「地球日」,它的影響隨著環境保護的發展而日趨擴大並超過了美國國界,得到了世界許多國家的積極響應。
「地球日」誕生後20年中,世界范圍內的環境保護工作取得了很大的進展。1972年6月,聯合國召開了具有劃時代意義的人類環境會議,1973年,成立了聯合國環境規劃署,許多國家都相繼成立了環境保護管理機構和科研機構,環境保護被提上了許多國家政府的重要議事日程,環境問題受到了公眾的普遍關注。在許多重大的國際會議上,環境保護也成為重要議題之一,如1989年召開的44屆聯大、不結盟國家首腦會議、英聯邦國家首腦會議、西方七國首腦會議等都討論了環境問題,並通過了關於環境保護的決議或宣言。這說明環境保護已成為國際政治和國際關系的「熱點」。越來越多的政治家、科學家、有識之士都強烈的認識到,環境污染和生態惡化會使社會的文明進程將受到巨大阻礙。
由於環境保護問題已成為國際政治的熱點,1990年的地球日活動組織者們決定,要使1990年的地球日成為第一個國際性的地球日,以促使全球億萬民眾都來積極地參與環境保護。為此,地球日活動的組織者致函中國、美國、英國三國領導人和聯合國秘書長,呼籲以1990年4月22日為目標日期,舉行高級環境會晤,為締結多邊條約奠定基礎。呼籲各國採取積極步驟,達成協議,以阻止和扭轉全球環境惡化趨勢的發展。同時呼籲全世界願意致力保護環境,進行國際合作的政府,在本國舉辦「地球日」20周年慶祝活動。
慶祝「地球日」20周年活動的呼籲,得到了五大洲各國和各種團體的熱烈響應和積極支持。美國總統布希宣布,把4月22日作為美國法定的地球日,並呼籲公民積極投身到改善環境的行動中去。「1990年地球日」協調委員會主席丹尼斯·海斯事先拜訪了倫敦、巴黎、羅馬、波恩、布魯塞爾等地的活動小組,並得到明確的答復,同意將1990年的地球日作為國際地球日進行紀念。亞洲、非洲、美洲的許多國家和地區也都積極響應,組織紀念活動。眾多的國際組織,如國際學生聯合會、青年發展與合作協會等,也都表示大力支持和積極參與「地球日」20周年紀念活動。1990年4月22日這一天,全世界有100多個國家舉行了各種各樣的環境保護宣傳活動,參加入數達幾億人。從那時起,「地球日」才具有國際性,成為「世界地球日」。
世界地球日活動旨在喚起人類愛護地球、保護家園的意識,促進資源開發與環境保護的協調發展。中國從20世紀90年代起,每年4月22日都舉辦世界地球日活動。
近年地球日中國主題
世界地球日沒有國際統一的特定主題,中國參與世界地球日活動是從20世紀90年代開始的。在1990年4月22日地球日20周年之際,李鵬總理發表了電視講話,支持地球日活動。從此,中國每年都進行地球日的紀念宣傳活動。4月22日是「世界地球日」,每年的「地球日」沒有國際統一的特定主題,它的總主題始終是「只有一個地球」;面對日益惡化的地球生態環境,我們每個人都有義務行動起來,用自己的行動來保護我們生存的家園。20世紀90年代以來,中國社會各界每年4月22日都要舉辦「世界地球日活動。」目前最主要的活動是由中國地質學會、國土資源部組織的紀念活動。每年中國紀念「世界地球日」,都要確定一個主題。以下為歷年主題:
1974年只有一個地球
1975年人類居住
1976年水:生命的重要源泉
1977年關注臭氧層破壞、水土流失、土壤退化和濫伐森林
1978年沒有破壞的發展
1979年為了兒童和未來——沒有破壞的發展
1980年新的10年,新的挑戰——沒有破壞的發展
1981年保護地下水和人類食物鏈;防治有毒化學品污染
1982年紀念斯德哥爾摩人類環境會議10周年——提高環境意識
1983年管理和處置有害廢棄物;防治酸雨破壞和提高能源利用率
1984年沙漠化
1985年青年、人口、環境
1986年環境與和平
1987年環境與居住
1988年保護環境、持續發展、公眾參與
1989年警惕,全球變暖!
1990年兒童與環境
1991年氣候變化——需要全球合作
1992年只有一個地球——一齊關心,共同分享
1993年貧窮與環境——擺脫惡性循環
1994年一個地球,一個家庭
1995年各國人民聯合起來,創造更加美好的世界
1996年我們的地球、居住地、家園
1997年為了地球上的生命
1998年為了地球上的生命——拯救我們的海洋
1999年拯救地球,就是拯救未來
2000年2000環境千年——行動起來吧!
2001年世間萬物,生命之網
2002年讓地球充滿生機
2003年善待地球,保護環境
2004年善待地球,科學發展
2005年善待地球--科學發展,構建和諧
2006年善待地球--珍惜資源,持續發展
2007年善待地球--從節約資源做起
2008年善待地球——從身邊的小事做起
2009年認識地球,保障發展——了解我們的家園深部
地球正在一點一點消失,請大家愛護地球。
地球的自然災害
地震滑坡台風海嘯冰雹旱災飆風洪災寒潮雪災酸雨
沙塵暴荒漠化暴風潮龍卷風泥石流
水土流失火山爆發生物災害雪崩
地球結構
直到16世紀哥白尼時代人們才明白地球只是一顆行星。
地球的結構圖地球,當然不需要飛行器即可被觀測,然而我們直到二十世紀才有了整個行星的地圖。由空間拍到的圖片應具有合理的重要性;舉例來說,它們大大幫助了氣象預報及暴風雨跟蹤預報。它們真是與眾不同的漂亮啊!
地球由於不同的化學成分與地震性質被分為不同的岩層(深度:千米):
0~40地殼
40~400Uppermantle上地幔
400~650Transitionregion過渡區域
650~2700Lowermantle下地幔
2700~2890D''layerD"層
2890~5150Outercore外核
5150~6378Innercore內核
地殼的厚度不同,海洋處較薄,大洲下較厚。內核與地殼為實體;外核與地幔層為流體。不同的層由不連續斷面分割開,這由地震數據得到;其中最有名的有數地殼與上地幔間的莫霍面-不連續斷面了。
地球的大部分質量集中在地幔,剩下的大部分在地核;我們所居住的只是整體的一個小部分(下列數值×10e24千克):
大氣=0.0000051
海洋=0.0014
地殼=0.026
地幔=4.043
外地核=1.835
內地核=0.09675
地核可能大多由鐵構成(或鎳/鐵),雖然也有可能是一些較輕的物質。地核中心的溫度可能高達7500K,比太陽表面還熱;下地幔可能由硅,鎂,氧和一些鐵,鈣,鋁構成;上地幔大多由olivene,pyroxene(鐵/鎂硅酸鹽),鈣,鋁構成。我們知道這些金屬都來自於地震;上地幔的樣本到達了地表,就像火山噴出岩漿,但地球的大部分還是難以接近的。地殼主要由石英(硅的氧化物)和類長石的其他硅酸鹽構成。就整體看,地球的化學元素組成為:
34.6%鐵
29.5%氧
15.2%硅
12.7%鎂
2.4%鎳
1.9%硫
0.05%鈦
地球是太陽系中密度最大的星體。
其他的類地行星可能也有相似的結構與物質組成,當然也有一些區別:月球至少有一個小內核;水星有一個超大內核(相當於它的直徑);火星與月球的地幔要厚得多;月球與水星可能沒有由不同化學元素構成的地殼;地球可能是唯一一顆有內核與外核的類地行星。值得注意的是,我們的有關行星內部構造的理論只是適用於地球。
不像其他類地行星,地球的地殼由幾個實體板塊構成,各自在熱地幔上漂浮。理論上稱它為板塊說。它被描繪為具有兩個過程:擴大和縮小。擴大發生在兩個板塊互相遠離,下面湧上來的岩漿形成新地殼時。縮小發生在兩個板塊相互碰撞,其中一個的邊緣部份伸入了另一個的下面,在熾熱的地幔中受熱而被破壞。在板塊分界處有許多斷層(比如加利福尼亞的SanAndreas斷層),大洲板塊間也有碰撞(如印度洋板塊與亞歐板塊)。目前有八大板塊:
北美洲板塊-北美洲,西北大西洋及格陵蘭島
南美洲板塊-南美洲及西南大西洋
南極洲板塊-南極洲及沿海
亞歐板塊-東北大西洋,歐洲及除印度外的亞洲
非洲板塊-非洲,東南大西洋及西印度洋
印度與澳洲板塊-印度,澳大利亞,紐西蘭及大部分印度洋
Nazca板塊-東太平洋及毗連南美部分地區
太平洋板塊-大部分太平洋(及加利福尼亞南岸)
還有超過廿個小板塊,如阿拉伯,菲律賓板塊。地震經常在這些板塊交界處發生。繪成圖使得更容易地看清板塊邊界(上圖)。
地球的表面十分年輕。在50億年的短周期中(天文學標准),不斷重復著侵蝕與構造的過程,地球的大部分表面被一次又一次地形成和破壞,這樣一來,除去了大部分原始的地理痕跡(比如星體撞擊產生的火山口)。這樣一來,地球上早期歷史都被清除了。地球至今已存在了45到46億年,但已知的最古老的石頭只有40億年,連超過30億年的石頭都屈指可數。最早的生物化石則小於39億年。沒有任何確定的記錄表明生命真正開始的時刻。71%的地球表面為水所覆蓋。地球是行星中唯一一顆能在表面存在有液態水(雖然在土衛六的表面存在有液態乙烷與甲烷,木衛二的地下有液態水)。我們知道,液態水是生命存在的重要條件。海洋的熱容量也是保持地球氣溫相對穩定的重要條件。液態水也造成了地表侵蝕及大洲氣候的多樣化,目前這是在太陽系中獨一無二的過程(很早以前,火星上也許也有這種情況)。
地球的大氣由77%的氮,21%氧,微量的氬、二氧化碳和水組成。地球初步形成時,大氣中可能存在大量的二氧化碳,但是幾乎都被組合成了碳酸鹽岩石,少部分溶入了海洋或給活著的植物消耗了。現在板塊構造與生物活動維持了大氣中二氧化碳到其他場所再返回的不停流動。大氣中穩定存在的少量二氧化碳通過溫室效應對維持地表氣溫有極其深遠的重要性。溫室效應使平均表面氣溫提高了35℃(從凍人的-21℃升到了適人的14℃);沒有它海洋將會結冰,而生命將不可能存在。
豐富的氧氣的存在從化學觀點看是很值得注意的。氧氣是很活潑的氣體,一般環境下易和其他物質快速結合。地球大氣中的氧的產生和維持由生物活動完成。沒有生命就沒有充足的氧氣。
地球與月球的交互作用使地球的自轉每世紀減緩了2毫秒。當前的調查顯示出大約在9億年前,一年有481天又18小時。
地球有一個由內核電流形成的適度的磁場區。由於太陽風的交互作用,地球磁場和地球上層大氣引發了極光現象(參見行星際介質)。這些因素的不定周期也引起了磁極在地表處相對地移動;北磁極現正在北加拿大。