地球地球简介太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系。地球大约有46亿年的历史。地球的寿命还有很长。自转和公转1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验（傅科摆试验），证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时，地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转周期为一恒星年，公转平均速度为每秒29.79公里，黄道与赤道交角（黄赤交角）为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球自转的速度是不均匀的，有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化，即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。形状和大小地球是球形这个概念的出现，可上溯到公元前五、六世纪。当时，希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆，第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期，哲学家惠施已提出地球是球形的看法。公元前三世纪，古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期，在一行的指导下，由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量，算出了北极的地平高度差一度，相当于南北地面距离相差约351里80步（唐朝的长度单位5尺=1步，300步=1里），从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代，除用大地测量方法外；还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后，地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用，使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中，地球赤道半径α为6378140米，地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体，而是扁球体，或者说，更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆，据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体形状，极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性，进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中，所谓的地球形状是指大地水准面的形状，在这个面上重力位各处相同，是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象，也使固体地球（在某种程度上是个弹性体）发生弹性形变，这就是所谓“固体潮”。质量和重力加速度地球的质量为5.976×l0^27克，这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5．52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用，二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小，也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽（厘米/秒2），两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象，这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。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变化，最大的可达十分之几毫伽。地球的重力常数为9.8N/kg，为月球的6倍。地球构造
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层，叫做水圈，从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成，地面崎岖不平，低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊；高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里，它是珠穆朗玛峰顶（据中国登山队测定，珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43米） 和最深的海洋深度（马里亚纳海沟深度约11公里）之间的高差，它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦，也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩，说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山，但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山，这是因为地球表面受到外力（水和大气）和内力（地震和火山）的作用，不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
长期以来，人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降，以垂直运动为主，水平运动是次要的。近十多年来，愈来愈多的科学家认为，地球上部不仅有垂直运动，而且还有更大的水平运动，海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年魏格纳提出大陆漂移假说。此后，有的地质学家认为，地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说，因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开，使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初，黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说，认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展，又使大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈，其下几百公里厚的一层是软流层，强度较小，在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量（原始热量和发射性热）释放时，地内温度和密度的不均匀分布，引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动，不断形成新的洋底。此外，老的洋底不断向外扩张，当它们接近大陆边缘时，在地幔对流向下拖曳力的作用下，插入大陆地壳下面，致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂，分成几个不连续的单元，称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系，自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索，最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况；也有的地方，两个板块的岩石同时下沉，造成洋底的深渊，此外，板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论，目前还在不断发展之中，同时也存在许多有争论的问题。起源和演化对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出多种学说。现在流行的看法是：地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始，温度较低，并无分层结构，只是由于陨石物质的轰击，放射性衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高，地球内部物质也就具有越来越大的可塑性，且有局部熔融现象。这时，在重力作用下物质分异开始，地球外部较重的物质逐渐下沉，地球内部较轻的物质逐渐上升，一些重的元素（如液态铁）沉到地球中心，形成一个密度较大的地核（地震波的观测表明，地球外核是液态的）。物质的对流伴随着大规模的化学分离，最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
在地球演化早期，原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化，原先在地球内部的各种气体通过火山喷发等作用上升到地表成为第二代大气，后来，因绿色植物的光合作用，进一步发展成为现代大气。另一方面，地球内部温度升高，使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降，气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前，地球上开始出现单细胞生命，然后逐步进化为各种各样的生物，直到人类这样的高级生物，构成了一个生物圈。地球数据轨道长半径(天文距离单位) 1.000 轨道长半径(百万公里) 149.6 公转的恒星周期(日) 365.26 公转的会合周期(日) - 轨道偏心率 0.0167轨道倾角(度) 0.0 升交点黄经(度) 0.0 近日点黄经(度) 102.3 平均轨道速度(公里) 29.79 赤道半径(公里) 6371（此数据为最新数据，此前数据为6,378)极半径（公里）6350
(此数据为最新数据，此前数据为6,357)地球周长（公里）40030扁率 0.0034 质量(地球质量=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 自转周期(日) 0.9973 黄赤交角(度) 23.44 反照率 0.30 最大亮度 - 卫星(已确认的) 1 板块目前全球有八个主要板块： 欧亚板块－北大西洋东半部、欧洲及亚洲 (印度除外)；欧亚板块－北大西洋东半部、欧洲及亚洲(印度除外)； 非洲板块－非洲、南大西洋东半部及印度洋西侧；非洲板块－非洲、南大西洋东半部及印度洋西侧； 印澳板块－印度、澳洲、新西兰及大部分的印度洋；印澳板块－印度、澳洲、新西兰及大部分的印度洋； 太平洋板块－大部分的太平洋 (包含美国南加州海岸地区)；太平洋板块－大部分的太平洋(包含美国南加州海岸地区)； 纳斯卡板块－紧临南美洲的太平洋东侧；纳斯卡板块－紧临南美洲的太平洋东侧； 北美板块－北美洲、北大西洋西半部及格陵兰；北美板块－北美洲、北大西洋西半部及格陵兰； 南美板块－南美洲与南大西洋西半部；南美板块－南美洲与南大西洋西半部； 南极板块－南极洲与南大洋。南极板块－南极洲与南大洋。 此外还有至少二十个小板块，如阿拉伯板块、科克斯板块及菲律宾海板块等。此外还有至少二十个小板块，如阿拉伯板块、科克斯板块及菲律宾海板块等。 在板块边界的地震发生异常频繁，将震央一一点出即可明显看出板块的边界何在。地球上29%是陆地,71%是海洋.全球的陆地可以分为七大洲:亚洲,非洲,欧洲,大洋洲,南美洲,北美洲和南极洲。全球的海洋可以分为四大洋;太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。命名地球是唯一一个不是从希腊或罗马神马中得到的名字。Earth一词来自于古英语及日耳曼语。这里当然有许多其他语言的命名。在罗马神话中，地球女神叫Tellus－肥沃的土地（希腊语：Gaia, 大地母亲）地球是离太阳第三近的行星，轨道半径为14960万公里(1.00 AU )；直径为12756.3公里，在九大行星中大小排行是第五；质量是5.9736x10 24公斤。 地球的成分直到十六世纪的哥白尼时代之后，人类才了解到地球只不过是太阳系的另一颗行星而已。直到十六世纪的哥白尼时代之后，人类才了解到地球只不过是太阳系的另一颗行星而已。 地球当然不需太空探测船才可认识，但是直到二十世纪我们才真正勾勒出整个地球的全貌。地球当然不需太空探测船才可认识，但是直到二十世纪我们才真正勾勒出整个地球的全貌。 当然能自太空中取得它的影像是其中相当重要的因素，地球的太空影像对天气预测，尤其是台风 (飓风) 的预报来说有很大的帮助，而且从太空看到的地球真是非常美丽。由化学组成成分及地震震测特性来看，地球本体可以分成一些层圈，以下就标示出它们的名称与范围 (深度，单位为公里)：由化学组成成分及地震震测特性来看，地球本体可以分成一些层圈，以下就标示出它们的名称与范围(深度，单位为公里)： 0- 40地壳40-2890地幔2890-5150外地核5150-6378内地核 固态的地壳厚度变化颇大，海洋地区的地壳较薄，平均约7公里厚；而大陆地壳就厚得多，平均约40公里厚； 地函也是固态，不过在它上部有一层极小部分熔融的区域，称为软流圈 ，其上的地函最顶部及整个地壳则称为岩石圈 ；至于外地核是液态而内地核是固态。固态的地壳厚度变化颇大，海洋地区的地壳较薄，平均约7公里厚；而大陆地壳就厚得多，平均约40公里厚； 地幔也是固态，不过在它上部有一层极小部分熔融的区域，称为软流圈 ，其上的地幔最顶部及整个地壳则称为岩石圈 ；至于外地核是液态而内地核是固态。 这些不同的层圈都是以不连续面为界，最有名的就是在地壳与地函之间的莫氏不连续面(Mohorovicic discontinuity)。地幔占有地球的主要质量，地核反而位居其次，至于我们生存的空间则只是整个地球极小的一部分而已 (质量，单位为10的24次方公斤：大气层 = 0.0000051，海洋 = 0.0014 ，地壳 = 0.026，地幔 = 4.043，外地核= 1.835，内地核 = 0.09675，大气层= 0.0000051，海洋= 0.0014，地壳= 0.026，地函= 4.043，外地核= 1.835，内地核= 0.09675 。地核主要的主要成分是铁 (或铁镍质)，不过也可能有一些较轻的物质存在，地心的温度约有7,500K，比太阳表面温度还来得高；下部地函的主要成分可能是矽、镁、氧，再加上一些铁、钙及铝；上部地幔主要成分则是橄榄石及辉石 (铁镁矽酸盐岩石)，也有钙和铝。地核主要的主要成分是铁(或铁镍质)，不过也可能有一些较轻的物质存在，地心的温度约有7500K，比太阳表面温度还来得高；下部地幔的主要成分可能是矽、镁、氧，再加上一些铁、钙及铝；上部地函主要成分则是橄榄石及辉石(铁镁矽酸盐岩石)，也有钙和铝。 以上这些了解都是来自於地震震测资料，虽然上部地幔的物质有时会因著火山喷出熔岩而被带到地表来，但是我们仍无法到达固体地球的主要部分，目前的海底钻探行动连地壳都尚未挖穿。以上这些了解都是来自于地震震测资料，虽然上部地函的物质有时会因着火山喷出熔岩而被带到地表来，但是我们仍无法到达固体地球的主要部分，目前的海底钻探行动连地壳都尚未挖穿。 地壳的成分则主要是石英 (二氧化硅) 及硅酸盐类如长石。地壳的成分则主要是石英(二氧化硅)及矽酸盐类如长石。 整体估算，地球化学组成的重量百分比为： 铁34.6% ，氧29.5% ，矽15.2% ，镁12.7% ，镍2.4%，硫1.9%，0.05% 钛 。地球是平均密度最大的主要星体。地球是平均密度最大的主要星体。 其它类地行星也都具有和地球类似的结构与组成，但其中也有一些差异： 月球核所占比例最小； 水星核的比例最大；而火星及月球的函相对较厚；月球和水星没有化学组成明显不同的函与壳之分；地球可能是唯一可再分成内外核的。其它类地行星也都具有和地球类似的结构与组成，但其中也有一些差异： 月球核所占比例最小； 水星核的比例最大；而火星及月球的函相对较厚；月球和水星没有化学组成明显不同的函与壳之分；地球可能是唯一可再分成内外核的。 不过请留意，我们对行星内部的认识主要是来自于理论推导，就算是对地球的也是如此。不过请留意，我们对行星内部的认识主要是来自于理论推导，就算是对地球的也是如此。 有别于其它类地行星 ，地球的最外层 (包含地壳及上部地幔的顶端) 被切分为数块，「飘浮」于其下的炽热地幔之上，这就是著名的板块构造运动学说 。有别于其它类地行星 ，地球的最外层(包含地壳及上部地函的顶端)被切分为数块，「飘浮」于其下的炽热地函之上，这就是著名的板块构造运动学说 。 这个学说主要描述两种运动：拉张与隐没，前者发生在二个板块互相远离，其下的岩浆涌出而生成新地壳之处；后者则发生在二个板块互相碰撞，其中一方潜入另一方之下，终至消灭於地函中之处。这个学说主要描述两种运动：拉张与隐没，前者发生在二个板块互相远离，其下的岩浆涌出而生成新地壳之处；后者则发生在二个板块互相碰撞，其中一方潜入另一方之下，终至消灭于地函中之处。 此外，也有一些板块边界是横向错开式的相对运动或两个大陆板块硬碰硬地撞在一起。此外，也有一些板块边界是横向错开式的相对运动或两个大陆板块硬碰硬地撞在一起。地球的表面很年轻 ，只有5亿年左右，以天文的角度来看确实很短。地球的表面很年轻 ，只有5亿年左右，以天文的角度来看确实很短。 侵蚀作用及构造地质运动不断地破坏又重建大部分的地表，因而几乎完全消灭了地表早期的地质记录，例如撞击坑 ，所以早期地球历史大部分都已不见踪迹。侵蚀作用及构造地质运动不断地破坏又重建大部分的地表，因而几乎完全消灭了地表早期的地质记录，例如撞击坑，所以早期地球历史大部分都已不见踪迹。 地球约有45至46亿年老，然而目前已知最老的岩石只有大约40亿年前，而且老於30亿年的岩石非常罕见。地球约有45至46亿年老，然而目前已知最老的岩石只有大约40亿年前，而且老于30亿年的岩石非常罕见。 最老的生物化石不老于39亿年前，有关生命起源的关键时期则亳无记录。最老的生物化石不老于39亿年前，有关生命起源的关键时期则亳无记录。 地球表面积71%为水所覆盖，地球是太阳系唯一在表面可以拥有液态水的行星 ( 土卫六的表面有液态乙烷或甲烷，而藏於木卫二的表面之下则可能有液态水，不过地球表面有液态水仍是独一无二的)。地球表面积71%为水所覆盖，地球是太阳系唯一在表面可以拥有液态水的行星( 土卫六的表面有液态乙烷或甲烷，而藏于木卫二的表面之下则可能有液态水，不过地球表面有液态水仍是独一无二的)。 液态水是我们已知的生命型式所不可或缺的要素；而缘於水具有的大比热性质，海洋的热容积成为保持地球温度恒定的一大功臣；液态水还是陆地上侵蚀与风化作用的主要营力，这是太阳系中唯一有此作用的地方 (也许火星早期也曾有过这些作用，但现在已无）。液态水是我们已知的生命型式所不可或缺的要素；而缘于水具有的大比热性质，海洋的热容积成为保持地球温度恒定的一大功臣；液态水还是陆地上侵蚀与风化作用的主要营力，这是太阳系中唯一有此作用的地方(也许火星早期也曾有过这些作用，但现在已无）。 地球大气组成中，77%是氮气而21%是氧气，再来就是微量的氩、二氧化碳及水气。地球大气组成中， 地球初形成时的大气很可能大部分都是二氧化碳，不过它们大多已被碳酸盐类岩石给结合，其馀的则是溶入海洋及被绿色植物耗尽；如今板块构造运动及生物作用是大气中二氧化碳消长的持续主控者。地球初形成时的大气很可能大部分都是二氧化碳，不过它们大多已被碳酸盐类岩石给结合，其余的则是溶入海洋及被绿色植物耗尽；如今板块构造运动及生物作用是大气中二氧化碳消长的持续主控者。 大气中存在的水气及微量二氧化碳所造成的温室效应是维持地表温度极重要的作用，温室效应使地表温度提高了大约35℃，否则地表的平均温度将是酷寒的-21℃！ 若没有水气及二氧化碳，海水会冻结，而我们已知的生命型式将无从开展。若没有水气及二氧化碳，海水会冻结，而我们已知的生命型式将无从开展。 此外，水气更是地球水循环及天气变化中不可或缺的要角。此外，水气更是地球水循环及天气变化中不可或缺的要角。 自由氧的存在也是地球化学组成的一大特徵，因为氧是活性很强的气体，照理说应该很容易就和大气中其它元素相化合，地球上的氧气完全是由生物作用产生及维持，若没有生命就不会有自由氧。自由氧的存在也是地球化学组成的一大特征，因为氧是活性很强的气体，照理说应该很容易就和大气中其它元素相化合，地球上的氧气完全是由生物作用产生及维持，若没有生命就不会有自由氧。 地球与月球之间的引潮力会使地球的自转周期每一世纪增加约2毫秒，最新研究显示在9亿年前一天只有18小时，而一年则有481天。地球拥有适度的磁场，推测磁场是起因於液态外地核中的电流。地球拥有适度的磁场，推测磁场是起因于液态外地核中的电流。 由於太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用， 极光于焉产生；而上述因素的不均衡造成磁极会在地表移动，目前磁北极位於加拿大北境。由于太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用， 极光于焉产生；而上述因素的不均衡造成磁极会在地表移动，目前磁北极位于加拿大北境。 地球磁场及其与太阳风的交互作用也造成了范艾伦辐射带 (Van Allen radiation belts)，它是环绕著地球的成对环状带，外型就像是甜甜圈，由气体离子 (电浆) 组成，其外圈由海拔19,000公里延伸到41,000公里；内圈则介于海拔13,000至7,600公里之间。地球磁场及其与太阳风的交互作用也造成了范爱伦辐射带 (Van Allen radiation belts)，它是环绕着地球的成对环状带，外型就像是甜甜圈，由气体离子(电浆)组成，其外圈由海拔19000公里延伸到41000公里；内圈则介于海拔13000至7600公里之间。卫星和地震波地球有一个卫星，就是月球 ，它距地球384,000公里远，半径1,738公里，质量是7.35x10 22公斤。然而此外： 数千个小型人造卫星也在绕地轨道运转；小行星3753 (1986 TO) 的复杂轨道与地球相关，它不能算是地球的卫星，一般是视之为「伴星」(companion)，比较像是土星的土卫十与土卫十一的地位；1846年间曾有人宣称找到了第二个月亮Lilith，后来证实它并不存在。
地震波——打开地心之门的钥匙，20世纪初，南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇忽然醒悟：原来地震波就是我们探察地球内部的“超声波探测器”！地震波就是地震时发出的震波，它有横波和纵波两种，横波只能穿过固体物质,纵波却能在固体、液体和气体任一种物资中自由通行。通过的物质密度大，地震波的传播速度就快，物质密度小，传播速度就慢。莫霍洛维奇发现，在地下33千米的地方，地震波的传播速度猛然加快，这表明这里的物质密度很大，物质成分也与地球表面不同。地球内部这个深度，就被称为“莫霍面”。
1914年，美国地震学家古登堡又发现，在地下2900千米的地方，纵波速度突然减慢，横波则消失了，这说明，这里的物质密度变小了，固体物质也没有了，地球之心在这里，只剩下了液体和气体。这个深度，就被称为“古登堡面”。
地球之心之谜终于搞清楚了：地球从外到里，被莫霍面和古登堡面分成三层，分别是地壳、地幔和地核。地壳主要是岩石，地幔主要是含有镁、铁和硅的橄榄岩，地核，也就是真正的地球之心，主要是铁和镍，那里的温度超过2000摄氏度。
|
