地球的资料

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[编辑本段]地球(英文:the Earth 法文:la Terre)
【地球概括】
地球是太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远的次序是第三颗,位于水星和金星之后;在八大行星中大小排行是第五。地球是唯一一个不是从希腊及罗马神话中得到的名字。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)。地球是目前唯一一个存在已知生命体的星球。
【地球数据】
年龄:46亿岁。
公转周期:约365.25天
回归年长度: 366.2422 天。
公转轨道:呈椭圆形。7月初为远日点,1月初为近日点。
自转周期:恒星日为23小时56分04秒。太阳日为24小时。
自转方向:自西向东。
黄赤交角:黄道面与赤道面的交角为 23°26’
极半径:是从地心到北极或南极的距离,大约6356.8 公里(3950英里)(两极的差极小,可以忽略)。
赤道半径:是从地心到赤道的距离,大约6378.1 公里(3963英里)。
平均半径:大约6371公里(3959英里)。这个数字是地心到地球表面所有各点距离的平均值。
体积:10832亿立方公里。
质量:5.9742×10^21 吨。
平均密度:5.515 g/cm^3
地球表面积:5.1亿平方公里。
海洋面积:3.617453亿平方公里。
大气主要成份:氮(78%)、氧(21%)和二氧化碳(0.03%)水蒸气(0.03%)稀有气体(0.94%)
地壳主要成份:氧(47%)、硅(28%)和铝(8%)。
表面大气压:1013.250毫帕,或760毫米高汞柱。
表面重力加速度:g=9.8m/s^2。
卫星(天然):1颗(月球)
地球70%的面积被海水覆盖,陆地面积仅占30%,上面还布满了河流与湖泊。所以,把地球称为“水球”也许更为恰当。
[编辑本段]地球的质量与数据
卡文迪许认为地球的质量约为6×10^24千克
地球的赤道半径ra=6378137m≈6.378×10^6m,极半径rb=6356752m≈6.357×10^6m,扁率e=1/298.257,忽略地球非球形对称,平均半径r=6.371×10^6m。在赤道某海平面处重力加速度的值ga=9.780m/s^2,在北极某海平面处的重力加速度的值gb=9.832m/s^2,全球通用的重力加速度标准值g=9.807m/s^2,地球自转周期为23小时56分4秒(恒星日),即T=8.616×10^4s。
如果把地球看成质量均匀,并且忽略其它天体的影响,可以通过如下途径计算地球的质量。
方法一、在赤道上,地球对质量为m的物体的引力等于物体的重力与随地球自转的向心力之和,则为5.984*10^24 kg
方法二、在北极,不考虑地球自转,则计算为5.954*10^24kg
方法三、把地球看作质量均匀的球体,忽略自转影响,半径取平均值,重力加速度取标准值。则为5.965*10^24kg
月地距离r月地=3.884×10^8m,月球公转周期为27天7小时43分11秒(恒星日),即T月≈2.361×10^6s,月球和地球都看做质点,设月球质量为m月。
方法四、为6.220*10^24kg
[编辑本段]地球的主要成分
直到十六世纪时,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、可爱。
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。 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,)
地核的主要成分是铁 (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。 以上这些了解都是来自于地震震测资料,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。 地壳的成分则主要是石英 (二氧化硅)及硅酸盐类如长石。 整体估算,地球化学组成的重量百分比为: 铁34.6% ,氧29.5% ,硅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。
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。
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 。 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。
地球的大部分表面很年轻 ,只有5亿年左右,以天文的角度来看确实很短。但也有很少的地方露出了当年地球地壳形成时的基底——花岗岩,如中国辽宁省葫芦岛市绥中县就有裸露,由于形成花岗岩时的冷却时间长,所以花岗岩内的结晶体都非常发育,边长在1-2厘米,故把其命名为绥中花岗岩。由于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,因而地表早期的地质记录不容易找到,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(地球有相当长的一段时期是一个由熔化的岩浆形成的火球),而且老于30亿年的岩石非常罕见。 最老的生物化石不早于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。 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,推测磁场是起因于液态外地核中的电流。 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。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;
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。
[编辑本段]地球的温度
地核的温度大约是4700℃,比太阳光球表面温度(6000℃)略低。地球上最高温度发生在闪电中。一次闪电能释放100亿焦耳的能量,达到30000℃,这温度是太阳表面温度的5倍,但比太阳核心的温度(1400万摄氏度)低多了。 地球上最冷的地方在哪里?北半球的“冷极”在西伯利亚东部的奥伊米亚康,1961年1月的最低温度是–71℃。南半球的“冷极”在南极大陆,1960年8月24日气温为–88.3℃。
[编辑本段]地球的运动
地球绕地轴的旋转运动,叫做地球的自转。地轴的空间位置基本上是稳定的。它的北端始终指向北极星附近,地球自转的方向是自西向东;从北极上空看,呈逆时针方向旋转。地球自转一周的时间,约为23小时56分,这个时间称为恒星日;然而在地球上,我们感受到的一天是24小时,这是因为我们选取的参照物是太阳。由于地球自转的同时也在公转,这4分钟的差距正是地球自转和公转叠加的结果。天文学上把我们感受到的这1天的24小时称为太阳日。地球自转产生了昼夜更替。昼夜更替使地球表面的温度不至太高或太低,适合人类生存。
地球自转的平均角速度为每小时转动15度。在赤道上,自转的线速度是每秒465米。天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。人们最早就是利用地球自转来计量时间的。研究表明,每经过一百年,地球自转速度减慢近2毫秒,它主要是由潮汐摩擦引起的,潮汐摩擦还使月球以每年3~4厘米的速度远离地球。地球自转速度除长期减慢外,还存在着时快时慢的不规则变化,引起这种变化的真正原因目前尚不清楚。
地球绕太阳的运动,叫做公转。从北极上空看是逆时针绕日公转。地球公转的路线叫做公转轨道。它是近正圆的椭圆轨道。太阳位于椭圆的两焦点之一。每年1月3日,地球运行到离太阳最近的位置,这个位置称为近日点;7月4日,地球运行到距离太阳最远的位置,这个位置称为远日点。地球公转的方向也是自西向东,运动的轨道长度是9.4亿千米,公转一周所需的时间为一年,约365.25天。地球公转的平均角速度约为每日1度,平均线速度每秒钟约为30千米。在近日点时公转速度较快,在远日点时较慢。地球自转的平面叫赤道平面,地球公转轨道所在的平面叫黄道平面。两个面的交角称为黄赤交角,地轴垂直于赤道平面,与黄道平面交角为66°34',或者说赤道平面与黄道平面间的黄赤交角为23°26',由此可见地球是倾斜着身子围绕太阳公转的。
[编辑本段]地球的地震波
我们能够用钻探了解地球内部,可现在最先进的钻探也不过能穿透10千米,如果把地球比作一个苹果的话,那就连表皮也没穿透.后来,科学家们终于知道了打开地心之门的钥匙——地震波.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2001摄氏度。
地球是人类的共同家园,然而,随着科学技术的发展和经济规模的扩大,全球环境状况在过去30年里持续恶化。有资料表明:自1860年有气象仪器观测记录以来,全球年平均温度升高了0.6摄氏度,最暖的13个年份均出现在1983年以后。20世纪80年代,全球每年受灾害影响的人数平均为1.47亿,而到了20世纪90年代,这一数字上升到2.11亿。目前世界上约有40%的人口严重缺水,如果这一趋势得不到遏制,在30年内,全球55%以上的人口将面临水荒。自然环境的恶化也严重威胁着地球上的野生物种。如今全球12%的鸟类和四分之一的哺乳动物濒临灭绝,而过度捕捞已导致三分之一的鱼类资源枯竭。

[编辑本段]地球结构
直到16世纪哥白尼时代人们才明白地球只是一颗行星。
地球,当然不需要飞行器即可被观测,然而我们直到二十世纪才有了整个行星的地图。由空间拍到的图片应具有合理的重要性;举例来说,它们大大帮助了气象预报及暴风雨跟踪预报。它们真是与众不同的漂亮啊!
地球由于不同的化学成分与地震性质被分为不同的岩层(深度:千米):
0~40 地壳
40~ 400 Upper mantle 上地幔
400~ 650 Transition region 过渡区域
650~2700 Lower mantle 下地幔
2700~2890 D'' layer D"层
2890~5150 Outer core 外核
5150~6378 Inner core 内核
地壳的厚度不同,海洋处较薄,大洲下较厚。内核与地壳为实体;外核与地幔层为流体。不同的层由不连续断面分割开,这由地震数据得到;其中最有名的有数地壳与上地幔间的莫霍面-不连续断面了。
地球的大部分质量集中在地幔,剩下的大部分在地核;我们所居住的只是整体的一个小部分(下列数值×10e24千克):
大气 = 0.0000051
海洋 = 0.0014
地壳 = 0.026
地幔 = 4.043
外地核 = 1.835
内地核 = 0.09675
就整体看,地球的化学元素组成为:
34.6% 铁
29.5% 氧
15.2% 硅
12.7% 镁
2.4% 镍
1.9% 硫
0.05% 钛
地球是太阳系中密度最大的星体。
其他的类地行星可能也有相似的结构与物质组成,当然也有一些区别:月球至少有一个小内核;水星有一个超大内核(相当于它的直径);火星与月球的地幔要厚得多;月球与水星可能没有由不同化学元素构成的地壳;地球可能是唯一一颗有内核与外核的类地行星。值得注意的是,我们的有关行星内部构造的理论只是适用于地球。
不像其他类地行星,地球的地壳由几个实体板块构成,各自在热地幔上漂浮。理论上称它为板块说。它被描绘为具有两个过程:扩大和缩小。扩大发生在两个板块互相远离,下面涌上来的岩浆形成新地壳时。缩小发生在两个板块相互碰撞,其中一个的边缘部份伸入了另一个的下面,在炽热的地幔中受热而被破坏。在板块分界处有许多断层(比如加利福尼亚的San Andreas断层),大洲板块间也有碰撞(如印度洋板块与亚欧板块)。目前有八大板块:
北美洲板块 - 北美洲,西北大西洋及格陵兰岛
南美洲板块 - 南美洲及西南大西洋
南极洲板块 - 南极洲及沿海
亚欧板块 - 东北大西洋,欧洲及除印度外的亚洲
非洲板块 - 非洲,东南大西洋及西印度洋
印度与澳洲板块 - 印度,澳大利亚,新西兰及大部分印度洋
Nazca板块 - 东太平洋及毗连南美部分地区
太平洋板块 - 大部分太平洋(及加利福尼亚南岸)
还有超过廿个小板块,如阿拉伯,菲律宾板块。地震经常在这些板块交界处发生。绘成图使得更容易地看清板块边界(上图)。
地球的表面十分年轻。在50亿年的短周期中(天文学标准),不断重复着侵蚀与构造的过程,地球的大部分表面被一次又一次地形成和破坏,这样一来,除去了大部分原始的地理痕迹(比如星体撞击产生的火山口)。这样一来,地球上早期历史都被清除了。地球至今已存在了45到46亿年,但已知的最古老的石头只有40亿年,连超过30亿年的石头都屈指可数。最早的生物化石则小于39亿年。没有任何确定的记录表明生命真正开始的时刻。71%的地球表面为水所覆盖。地球是行星中唯一一颗能在表面存在有液态水(虽然在土卫六的表面存在有液态乙烷与甲烷,木卫二的地下有液态水)。我们知道,液态水是生命存在的重要条件。海洋的热容量也是保持地球气温相对稳定的重要条件。液态水也造成了地表侵蚀及大洲气候的多样化,目前这是在太阳系中独一无二的过程(很早以前,火星上也许也有这种情况)。
地球的大气由77%的氮,21%氧,微量的氩、二氧化碳和水组成。地球初步形成时,大气中可能存在大量的二氧化碳,但是几乎都被组合成了碳酸盐岩石,少部分溶入了海洋或给活着的植物消耗了。现在板块构造与生物活动维持了大气中二氧化碳到其他场所再返回的不停流动。大气中稳定存在的少量二氧化碳通过温室效应对维持地表气温有极其深远的重要性。温室效应使平均表面气温提高了35℃(从冻人的-21℃升到了适人的14℃);没有它海洋将会结冰,而生命将不可能存在。
丰富的氧气的存在从化学观点看是很值得注意的。氧气是很活泼的气体,一般环境下易和其他物质快速结合。地球大气中的氧的产生和维持由生物活动完成。没有生命就没有充足的氧气。
地球有一个由内核电流形成的适度的磁场区。由于太阳风的交互作用,地球磁场和地球上层大气引发了极光现象(参见行星际介质)。这些因素的不定周期也引起了磁极在地表处相对地移动;北磁极现正在北加拿大。

[编辑本段]地球的内部环境
地面早已绝迹的动物,难道地球内部真的存在一个世外桃源吗?
远在1904年,美国加利福尼亚卡斯特山脉中一个叫布朗的采矿者,发现一处类似巨人住的人工地道。洞穴中有用巨大铜锁住的巨大房舍,墙壁间有黄金铸成的盾和从未见过的物品,墙壁上还画着奇怪的图画和文学。
第二次大战期间,美国陆军上士兵希伯在和侵缅日军战斗中与战友失散被遗留森林,有一天他无意中发现一处被巨石隐蔽的洞口。希伯冒险进入洞内,竟然发现里面被人工光源照得亮如白昼,俨然是一处庞大的地下城市。希伯正看得惊迷时,突然被抓住,一关就是4年,后寻机拼命逃出。据他说这个地下王国通向地面的隧道有7条,分别在世界其它一些地方开有秘密出入口。
1968年1月美国TG石油公司勘探队在土耳其西方大洞穴地下270米的地方,发现地底深邃的岩盘隧道,洞内高约4--5米,洞壁洞顶光滑明亮,显然为人工磨成。洞内到处是蛛网似的横洞,俨然一个令人扑朔迷离的迷宫。
无独有偶,数年前的一个夏夜,在中国贵州安顺县龙宫附近一座山半腰的洞内,射出一束强光,光柱呈桶形,直经足有4米,扫过500米田野,径直射向对面山坡,照得四周村庄田野通亮,时间持续有数分钟之久。据当地县志记载,清顺治年间亦曾发生过这种奇景。然而那个山洞当地人非常熟悉,洞内空无一物,那么强光源从何而来呢?
或许有人会问,若真的存在这个地下王国,那么他们为什么不回到阳光明媚的地面来生活呢?答案似乎只有一个:这个地下王国的居民长居在地下,或已演化成嗜热的硅生命体,已不可能再适应地面的生活。
有一点是肯定的,假设地下王国真的存在,那么他们必定掌握着高于地表人的科学技术,诸如飞碟等一系列所谓之谜也就不难获得答案了。且不说是否真的存在着一个地下王国,难道地球内部确是空的吗?不少地球物理专家认为,地球的现有重量是6兆吨的百万倍,假如地球内部不是空的,它的重量应远不止此。
地下王国之说,引发了科学界一场有关“地球空洞说”的激烈争论,结果如何,只能拭目以待。但是它启发了我们地表人,当地球气候发生骤变或其它地表灾难发生时,我们地表人转入地下或许比移居外星球更具现实意义。
[编辑本段]地球的未来
地球的未来与太阳有密切的关联,由于氦的灰烬在太阳的核心稳定的累积,太阳光度将缓慢的增加,在未来的11亿年中,太阳的光度将增加10%,之后的35亿年又将增加40%。气候模型显示抵达地球的辐射增加,可能会有可怕的后果,包括地球的海洋可能消失。
地球表面温度的增加会加速无机的二氧化碳循环,使它的浓度在9亿年间还原至植物致死的水平(对C4光合作用是10 ppm)。缺乏植物会导致大气层中氧气的流失,那么动物也将在数百万年内绝种。而即使太阳是永恒和稳定的,地球内部持续的冷却,也会造成海洋和大气层的损失(由于火山活动降低)。在之后的十亿年,表面的水将完全消失,并且全球的平均温度将可能达到70°C。
太阳,在它演化 的一部分,在大约50亿年后将成为红巨星。模型预测届时的太阳直径将膨胀至现在的250倍,大约1天文单位(149,597,871千米)。地球的命运并不很清楚,当太阳成为红巨星时,大约已经流失了30%的质量,所以若不考虑潮汐的影响,当太阳达到最大半径时,地球会在距离太阳大约1.7天文单位(254,316,380千米)的轨道上,因此,地球会逃逸在太阳松散的大气层封包之外。然而,绝大部分(如果不是全部)现在的生物会因为与太阳过度的接近而被摧毁。可是,最近的模拟显示由于潮汐作用和拖曳将使地球的轨道衰减,会使地球落入红巨星的太阳大气层内并被摧毁。

参考资料:http://baike.baidu.com/view/2489.htm

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第1个回答  2009-05-24
第2个回答  2009-05-25
我为环保献良策

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