地球
太阳系八大行星之一
地球是距离太阳的第三颗行星,也是目前已知的唯一孕育和支持生命的天体。
地球表面的大约 29.2% 是由大陆和岛屿组成的陆地。
剩余的 70.8% 被水覆盖,大部分被海洋、海湾和其他咸水体覆盖,也被湖泊、河流和其他淡水体覆盖,它们共同构成了水圈。
地球的大部分极地地区都被冰覆盖。
地球外层分为几个刚性构造板块,它们在数百万年的时间里在地表迁移,而其内部仍然保持活跃,有一个固体铁内核、一个产生地球磁场的液体外核,以及一个驱动板块构造的对流地幔。
地球的大气主要由氮和氧组成。
热带地区接收的太阳能多于极地地区,并通过大气和海洋环流重新分配。温室气体在调节地表温度方面也发挥着重要作用。
一个地区的气候不仅由纬度决定,还由海拔和与该地区和海洋的接近程度等因素决定。
热带气旋、雷暴、热浪等恶劣天气多发于广大地区,对生活影响较大。
地球的引力会与太空中的其他物体相互作用,尤其是月球,它是地球唯一的天然卫星。
地球绕太阳公转一周大约需要 365.25 天。
地球的自转轴相对于其轨道平面倾斜,从而在地球上产生季节。
地球和月球之间的引力相互作用引起潮汐,稳定地球在其轴上的方向,并逐渐减慢其自转速度。
地球是人类共同生活的家园,人类只有一个地球。
地球的秘密
地球的体重
5.97237✕1024kg
地球的直径
12756km
地球上的大气
风
地球上的水
潮汐
地表形态
山地、丘陵、高原、平原、盆地。
世界主要气候类型
热带雨林气候、、热带草原气候、热带季风气候、热带沙漠气候、亚热带季风气候、地中海气候、温带季风气候、温带大陆性气候、温带海洋性气候、亚寒带针叶林气候、苔原气候、冰原气候、高山高原气候。
地球经纬
地球自转时南北各有一个不动点叫南极、北极。通过地心连接南北极的假想线是地轴,即地球的自转轴。赤道就是通过地心并垂直于地轴的假想平面与地球表面相交的圆周线。它将地球等分为南北两半球。人们以赤道和南北极为控制点来确定各地经纬度(地理坐标)。经线是连结两极而垂直于赤道的圆周线,纬线是与赤道平行的圆周线。经过地轴的面与地球表面的交线称为经圈,经圈被南北极点分为两个半圆,这些半圆称为子午线(经线),我们把经过英国伦敦格林尼治天文台旧址的子午线称为本初子午线,定义为零经线。纬度是以赤道为零度线,将南北半球各等分为九十度。经纬度可以方便的标定地球上任何一个位置。
地球简介
形态
地球形状大致呈椭球形。
地球自转的效应使得沿贯穿两极的地轴方向稍扁,赤道附近略有隆起。
从地心出发,地球赤道半径比两极半径高了43千米。
因此,地球表面离地球质心最远之处并非海拔最高的珠穆朗玛峰,而是位于赤道上的厄瓜多尔钦博拉索山的山顶。
在赤道某海平面处重力加速度的值ga=9.780m/s2,在北极某海平面处的重力加速度的值gb=9.832m/s2,全球通用的重力加速度标准值g=9.807m/s2,地球自转周期为23小时56分4秒(恒星日),即T=8.616×104s。
由于局部地势有所起伏,地球与理想椭球体略有偏离,不过若把地球缩到台球大小,地球上像大型山脉和海沟那样的地方摸上去就像微小瑕疵一样,而其他大部分地区,包括北美大平原和深海平原摸上去则更加光滑。
地球总面积约为5.101亿平方千米,其中约29.2%(1.4894亿平方千米)是陆地,其余70.8%(3.61132亿平方千米)是水。
陆地主要在北半球,有五个大陆:欧亚大陆、非洲大陆、美洲大陆、澳大利亚大陆和南极大陆,另个还有很多岛屿。
大洋则包括太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋和南冰洋五个大洋及其附属海域。
海岸线共35.6万千米。
陆地上最低点:死海(-418米)
全球最低点:马里亚纳海沟(-11034米)
全球最高点:珠穆朗玛峰(8848.86米)
地表
地球表面积总计约5.1亿平方千米,约70.8%的表面积由水覆盖,大部分地壳表面(3.6113亿平方千米)在海平面以下。
海底的地壳表面具有多山的特征,包括一个全球性的中洋脊系统,以及海底火山、海沟、海底峡谷、海底高原和深海平原。
其余的29.2%(1亿4894万平方千米,或5751万平方英里)为不被水覆盖的地方,包括山地、盆地、平原、高原等地形。
地表受到构造和侵蚀作用,经历了长时间的重塑。
板块构造运动会改变地貌,大风、降水、热循环和化学作用对地表的侵蚀也会改变地貌。
冰川作用、海岸侵蚀、珊瑚礁的形成,以及大型陨石的撞击都会对地貌的重塑产生影响。
地球表面的岩石按照成因大致可分为三类:火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是由上升至地表的岩浆或熔岩冷却凝固而形成的一种岩石,又称岩浆岩,是构成地壳主要岩石。
火成岩按照成因又可分大致分为两类:
一是岩浆侵入地表形成的侵入岩,按照形成位置的不同可分为深成岩和浅成岩,常见的花岗岩就是一种侵入岩。
二是岩浆喷出地表形成的喷出岩,又名火山岩,例如安山岩、玄武岩。大陆地壳主要由密度较低的花岗岩,安山岩构成,海洋地壳主要由致密的玄武岩构成。
沉积岩是由堆积、埋藏并紧密结合在一起的沉积物形成的。近75%的大陆表面被沉积岩覆盖,虽然他们只形成了约5%的地壳。
变质岩是从原有的岩石通过高压高温的环境变质而形成的一种岩石,如大理石。
地球表面最丰富的硅酸盐矿物有石英、长石、角闪石、云母、辉石和橄榄石等。
常见的碳酸盐矿物有方解石(发现于石灰石和白云石)等。
地表最低处位于西亚的死海,海拔约为-420米,海拔最高点位于中国和尼泊尔边境的喜马拉雅山脉的珠穆朗玛峰,海拔超过8848米。海平面以上的平均海拔为840米。
传统上,地球表面被分为七大洲、四大洋和不同的海域。
也会以极点为中心将地球分为南半球和北半球两个半球,以经度分为东半球和西半球,或大致按照海陆分布分为水半球和陆半球。
土壤圈是地球陆地表面的最外层,由土壤所组成,并为土壤形成过程所影响。耕地占地表总面积的10.9%,其中1.3%是永久耕地。接近40%的地表用于农田和牧场,包括1.3×10…7平方千米的农田和3.4×107平方千米的牧场。
水圈
在太阳系中,表面为大面积的水域所覆盖是地球有别于其他行星的显著特征之一,地球的别称“蓝色星球”便是由此而来的。
地球上的水圈主要由海洋组成,而陆海、湖泊、河川以及可低至2,000米深的地下水也占了一定的比例。
位于太平洋马里亚纳海沟的挑战者深渊深达10911.4米,是海洋最深处。
地球上海洋的总质量约为1.35×1018吨,相当于地球总质量的1/4400;
海洋覆盖面积为3.618×108平方千米,平均深度为3682米,总体积约为1.332×109立方千米。
如果地球上的所有地表海拔高度相同,而且是个平滑的球面,那么地球上的海洋平均深度会是2.7~2.8千米。
地球上的水约97.5%为海水,2.5%为淡水。
而这2.5%中,又有68.7%的淡水以冰帽或冰川等形式存在。
地球上海洋的平均盐度约为3.5%,即每千克的海水约有35克的盐。这大部分盐在火山的作用和冷却的火成岩中产生。
海洋也是溶解大气气体的的贮存器,这对于许多水生生命体的生存是不可或缺的。
海洋是一个大型储热库,其海水对全球气候造成了显著的影响。
海洋温度分布的变化可能会对天气变化造成很大的影响,例如厄尔尼诺-南方涛动现象。
受到地球行星风系等因素的影响,地球上的海洋有相对稳定的洋流,洋流主要分为暖流和寒流,暖流主要对流经的附近地区的气候起到“增温增湿”的效果,寒流的反之。
生物圈
由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物,在地球上这个合适的温度条件下,形成了适合于生物生存的自然环境。
人们通常所说的生物,是指有生命的物体,包括植物、动物和微生物。
据估计,现有生存的植物约有40万种,动物约有110多万种,微生物至少有10多万种。
据统计,在地质历史上曾生存过的生物约有5亿~10亿种之多,然而,在地球漫长的演化过程中,绝大部分都已经灭绝了。
现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部,构成了地球上一个独特的圈层,称为生物圈。
生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。
大气圈
地球表面的平均气压为101.325千帕,大气标高约8.5千米。地球的大气层为由78%的氮气、21%的氧气、混合微量的水蒸气、二氧化碳以及其他的气态分子所构成。
对流层的高度随着纬度的变化而异,位于赤道附近的对流层高度则高达17千米,而位于两极附近的对流层高度仅8千米,对流层的高度也会随着天气及季节因素而变化。
地球的生物圈对地球大气层影响显著。
在27亿年前光合作用开始产生氧气,最终形成主要由氮、氧组成的大气。
这一变化使好氧生物能够繁殖,随后大气中的氧气转化为臭氧,形成臭氧层。
臭氧层阻挡了太阳辐射中的紫外线,地球上的生命才得以存续。
对生命而言,大气层的重要作用还包括运送水汽,提供生命所需的气体,让流星体在落到地面之前烧毁,以及调节温度等。
大气中某些微量气体分子能够吸收从地表散发的长波辐射,从而升高地球平均温度,是为温室效应。
大气中的温室气体主要有水蒸气、二氧化碳、甲烷和臭氧。
如果地球没有温室效应,则地表平均温度将只有−18°C(当前为14°C),生命就很可能不存在。
高层大气
在对流层的上方,相对高层的大气层通常分为平流层、中间层、热层和散逸层,每一层温度随高度的变化规律都不同。
平流层上部是臭氧层,能部分吸收太阳射向地表的紫外线,这对地球上的生命很重要。这也使得平流层中温度随高度的增加而增加。
中间层中温度则随高度增加而下降。
在热层中,由于气体原子对太阳辐射中短波成分有强烈吸收,温度随高度的增加急剧上升。
在热层上部由于空气稀薄,温度较高,气体分子会发生电离,形成等离子体,构成电离层。
散逸层向外延伸,愈发稀薄,直到磁层,那里是地磁场和太阳风相互作用的地方。距地表100 km的高空是卡门线,实践中认为它是大气层和外层空间的分界。
由于热运动,大气层外缘的部分分子速度可以大到能够摆脱地球引力。这会使大气气体缓慢但持续地散失到太空中。
因为游离的氢分子量小,它更容易达到宇宙速度,散逸到外太空的速率也更快。其中在氢气散失方面,是地球大气以及表面从早期的还原性变为氧化性的原因之一。
虽然光合作用也提供了一部分氧气,但是人们认为氢气之类的还原剂消失是大气中能够广泛积累氧气的必要前提,因此也影响了地球上出现的生命形式。
虽然大气中的氧气和氢气可转化为水,但其损失大部分皆来自甲烷在高层大气的破坏。
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