第一百三十四章的时候
地球上线傅闻夺唐陌表白是第一百三十四章两人知道了对方的真实身份两人就开始表白了就在一起了。地球上线是莫晨欢所著的原创小说,主角包括唐陌和傅闻夺。讲述地球上出现黑塔,唐陌和傅闻夺努力攻塔,活下来并找寻真相的故事。
就好像你需要另一个理由想把地球留在太空船上一样,这些展示了在我们的世界之外,地球的绝美与人类 探索 宇宙的奥妙。它们不仅带来了美的享受,还让我们进一步思考我们生存的未来,以及如何去保护这颗美丽的星球。
说实话,在欧洲发现晴朗天气的情况很少见,特别在北欧。因此当丹麦上空晴朗时,国际空间站的工作人员就利用了这一机会。
这张照片是2003年2月26日从国际空间站拍摄的 。 丹麦以及欧洲其他地区都清晰可见。可以注意冬天的雪和山峰。
在太空中生活和工作总是夹带着危险与美丽。
在有史以来最大胆的太空行走之一中,宇航员布鲁斯·麦坎德列斯(Bruce McCandless)乘坐载人机动装置离开了航天飞机。几个小时后,他与我们的星球和航天飞机完全分开了,可以看见他独自一人欣赏着我们地球的美丽,但这是人类的一大进步。
云层和海洋是轨道上最明显的事物,其次是陆地。到了晚上,城市闪闪发光。
如果你可以在太空中生活和工作,这将是你对我们地球上每一分钟、每一小时、每一天的看法。这是从非洲大陆上方看到的地球,曲率也一览无遗。
航天飞机机队在近地轨道运行了30年,在国际空间站建造期间运送人类、动物和实验模块。但地球一直是航天飞机工作时的背景。
但只要有可能,宇航员就会在太空中“闲逛”,工作并偶尔欣赏风景。NASA宇航员迈克尔·格恩哈特这张经典的太空闲逛照片,你一定经常见到。
航天飞机和国际空间站(ISS)的任务已经提供了我们星球各个部分的高分辨率图像。 包括这张极为清晰的新西兰上空图像。它代表着空间站正在飞越新西兰。
在哈勃太空望远镜整修任务是最复杂的工作和最令人兴奋的项目之一。这种中,可以清晰地看到修理员、地球以及太阳的位置。
低地球轨道飞行任务不仅向我们展示了地球的表面状况,而且还可以实时观察我们不断变化的天气和气候。在这张照片中,我们可以清晰地看到飓风的风眼以及它的破坏范围。
航天飞机和联盟号飞船在国际空间站的轨道上运行。期间,在空间站上方拍下来一张照片,可以清晰地看到地球以及空间站的位置。
地球表面的变化,包括森林火灾和其他灾难,通常可以从外层空间探测到。包括肆虐美国的南加州火灾。可以清晰的从外太空看到浓烟。
这又一张伟大的地球照片,发现号航天飞机正在绕地飞行。航天飞机在执行任务期间每半小时绕地球一周。这就意味着远眺地球美景的脚步永无止境。
这是从太空传回的阿尔及利亚图像,可以看到沙丘随风而动的景观。 并且可以看到沙漠地形的情况。
我们生活在一个充满水的蓝色星球上,这是我们唯一的家。
你一定从很多地方看到过这张照片,这是人类第一次通过阿波罗号宇航员前往月球探险时随身携带的相机镜头,看到了自己星球的整个世界。这是具有 历史 价值的一张照片。
奋进号是作为航天飞机的替代品而建造的,在它的寿命期内表现得非常出色。这是从它的飞行中传回的照片。
从国际空间站研究地球给了行星科学家一个长期的观察地球的机会。这很像我们未来的太空生活。
想象一下每天从你的住处看到这样的景象。未来的太空居民将不断地回想起这颗美丽的星球。
地球是一颗行星,是一个由海洋、大陆和大气组成的圆形世界。绕轨道飞行的宇航员始终认为我们的星球是太空中的一片绿洲。图中,我们可以清晰看到海洋与山脉。
陆地是我们世界的活地图。
当你从太空看地球时,你看不到诸如边界、栅栏和围墙之类的政治分歧。你会看到熟悉的大陆和岛屿的形状。这种图中,我们能清晰地看到非洲与欧洲的交汇,但仅仅只是自然地交界。
从阿波罗登月任务开始,宇航员就一直成功地向我们展示了我们的星球,就好像从其他世界看我们的世界一样。这是从月球拍摄的地球图像,就好像月亮从地球升起一样,地球也从月球的一边升起。
有一天这可能是你在太空的家。
人们将在轨道上生活,我们的家可能看起来像空间站,但比宇航员现在工作的地方更豪华。在人们前往月球工作或度假之前,这可能是一个中途停留的地方。不过,从这张图中,每个人都能看到地球的壮丽景色!
在国际空间站,宇航员通过我们星球的图像向我们展示大陆、山脉、湖泊和海洋。但我们很难得看到宇航员居住的地方。
国际空间站每90分钟绕地球一周,给宇航员和我们提供了一个不断变化的视角。
到了晚上,地球上闪烁着城市,城镇和道路的光芒。我们花了很多钱用光照亮了天空,但也形成了许多光污染。宇航员一直都注意到这一点,他们希望有一天,地球上的人们开始采取措施减少这种污染。
适合对女生表白的天文学知识,比如洛希极限、触须星系、仙女座大星云、宇宙尘埃。
等你想和喜欢的女生表白的时候,就问她听过“洛希极限”吗?当地球经过木星轨道时,地球无法逃避木星强大的引力,于是地球开始慢慢地靠近木星,它们俩的距离越来越近,而地球可能会面临被撕毁的风险,即便是这样,地球还是摆脱不了这样的引力。简简单单的一段话,不要添加一些太过油腻的直白的表达。相信任何一个女生听完这一段应该都知道你在暗示什么了。如果她也喜欢你,相信她一定会记住当晚你说的这段浪漫的表白。
或者你问她听过触须星系吗?宇宙中有两个爱心形状的星系,它们叫触须星系,这对星系就像一对情侣拥抱在一起。可是它们不是天生就是这样的形状,它们的形成经过了9亿年的时间才变成今天的样子。最后教大家点缀一句,每对相扶到老的情侣都像这对触须星系,如果我是其中一个的话,我希望你是另一个。
你听过最大的河外星系仙女座大星云吗?它是距离银河系最近的螺旋星系,它就像是银河系的邻居,也像伴侣,它正在快速接近我们的银河系,银河系将来可能会和它融为一体,它们将会拥抱在一起,不分你我,在宇宙中跳上一段迄今为止时间最长的华尔兹。这段可以在你和喜欢的女生跳舞的时候用,挑准时机,会非常浪漫。
再来一个终极浪漫!表白之前,你可以问女生,你知道我们离开这个世界后会变成什么吗?然后告诉她,65万个小时后,我们会氧化成风,会变成宇宙中两粒尘埃,会变成宇宙中的原子。重点来了,接着说:“我希望,那时候我还能在你身边,我们就做宇宙中不会湮灭的尘埃,我就是你永远可以依偎的港湾。”结束,不要赘述太多,这些浪漫需要点到为止。
美国宇航局的月球轨道器1号在1966年从紧邻月亮的角度拍下了地球的第一张照片。42年后,NASA公开了这张分辨率更高的版本,它是由原始数据库中找到的相似重制而成的。图源:美国宇航局/ 月球轨道器图像恢复项目(LOIRP)
本文最初由美国宇航局 科学 在线发表;作者是菲尔·戴维斯(Phil Davis)
“我突然意识到那个美丽的蓝色小豌豆就是地球。我举起我的拇指,闭上一只眼睛,此时我的拇指就覆盖住了一颗行星——地球。但我并不感觉自己是个巨人,而是感到非常,非常 渺小 。”
——阿波罗11号,尼尔·阿姆斯特朗。
图源:美国宇航局/喷气推进实验室
图源:美国宇航局/喷气推进实验室
1旅行者一号:在720万英里和40亿英里处
旅行者一号在远方捕捉到了这两张著名而独特的地球照片。第一张是在 1977 年,旅行者一号距地球 730万英里(1170万公里) 时拍摄的。这是 历史 性地第一次在一幅画面中 同时展示 了完整的地球和月球。
第二张是在 1990 年,距离地球 40亿英里(64亿公里) 时拍摄的,是太阳系全家福中的一部分。它展现了地球只是 一缕阳光中微小的蓝点 。这就是那张因卡尔·萨根名垂千古的" 暗淡蓝点 "(Pale Blue Dot)。萨根去世后,他的妻子安·德鲁伊安这样评价道这张照片:
“我们心甘情愿地承认地球确实是浩瀚宇宙中十分渺小的一员。这份谦逊是科学赐予我们的,促使我们丢弃那像孩童般以自我为中心的心理。旅行者号展示的那张地球照片深深触动我们的心灵,因为你无法看着那张照片,却不去思考我们的世界到底有多么,多么脆弱;思考共享这一切的人们到底有多少共同之处;思考在这微小星球之上的每一个人之间的联系。”
开普勒(Kepler)视角下的地球,拍摄于2017年12月10日。图源:美国宇航局/艾姆斯研究中心
2开普勒:昏暗星海中的光明
美国宇航局的开普勒太空望远镜在飞行了 9400万英里(151亿公里) 后,拍摄了一张地球图像。图像中的反射光非常明亮,以至于在仪器的传感器上出现了一道像剑一样的饱和光带,遮盖了邻近的月球。
右图,卡西尼号于2013年捕捉到的图像。左图,卡西尼号于2017年捕捉的 土星环 之间的图像。 图源:美国宇航局
3卡西尼号:你好呀,再见啦
在这张美丽的快照上,土星环下有一个圆点,那就是地球。这张照片拍摄于 2013 年,卡西尼号土星探测器将相机对准了我们的家乡,当时成千上万的人们正从地球挥手致意。后来,在 2017 年卡西尼号光荣退役前,围绕土星运行最后一圈时,在土星环之间捕捉到了这张 与地球的最后告别 。
美国宇航局月球勘测轨道飞行器(LRO)于2015年10月12日在月球轨道有利位置捕捉到了一张视角独特的地球照片。图源:美国宇航局/戈达德航天中心/亚利桑那州立大学
4、月球勘测轨道飞行器:“简直令人惊叹”
“这是张美的令人惊叹的照片!让人想起了阿波罗17号航天员哈里森·施密特(Harrison Schmitt)著名的“ 蓝色弹珠 ”(Blue Marble),那张照片也突显了非洲地区。”
——美国宇航局“月球勘测轨道飞行器”任务的项目代理科学家诺亚·佩特罗(Noah Petro)说。
作为工程测试环节的一部分,美国宇航局的奥西里斯号小行星探测器捕捉到了这张地球和月球的。图源:美国宇航局
5OSIRIS-REx:再见了——从现在起——时速19万英里
作为工程测试环节的一部分, 2018年1月 ,距离地球 3950万英里(6360万公里) 的地方,美国宇航局的 奥西里斯号 小行星探测器捕捉到了这张地球和月球的。摄像机拍摄这张照片之际,探测器正以每小时 19万英里(每秒85公里) 速度远离我们的星球。地球是中心部分最大最亮的。而较小较暗的月球出现在右侧。四周的空间里还能看到几个 星座 。
由美国宇航局 好奇号 漫游车拍摄的火星黄昏的天空和地平线,可以看到地球是火星夜空中最亮的一颗星。
图源:美国宇航局/喷气推进实验室/MSSS/德克萨斯A&M大学
6、好奇号:从火星上看
一个视力正常的人类观察者,站在火星上,可以轻松看到地球和月球这两颗清晰明亮的“夜晚的星星”。
在一百万英里外观赏地球和月亮。图源:美国宇航局/ 美国国家海洋和大气管理局
7 深空气候天文台:月球实力抢镜头
“ 2015年 ,深空气候天文台(DSCOVR)卫星拍摄的这张捕获了月亮经过地球亮面的独特视图。它提供了在地球上无法直接观测的 月球背面 的图像。这样的视角令人感动非常,而且只有通过我们的卫星,这样的景色才能被分享出来。”
——美国宇航局地球科学分部部长迈克尔·弗里里奇(Michael Freilich)
伽利略号宇宙飞船离开地球时拍摄的景象。图源:美国宇航局
8伽利略号:离开的第八天
距伽利略号和地球最后一次相遇已经八天了——第二次借助地球引力以驶向 木星 ——当伽利略号回望地球的时候,捕捉到了我们的地球和月球的非凡景象。这张是在距离地球约 390万英里(620万公里) 地方拍摄的。
罗塞塔号视野下的地球。图源:欧空局
9罗塞塔号:生命片段
2009 年,飞往 楚留莫夫-格拉希门克彗星 的欧空局罗塞塔号航天器第三次也是最后一次飞越我们的星球。在此期间,它在距离地球约 393万英里(633万公里) 的地方拍摄到了这幅图像。
信使号飞离地球的景象。图源:美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/华盛顿卡内基研究所
10信使号:再见,地球
准备飞往 水星 的信使号在 2005年8月2号 飞越地球以进行引力助推的过程中,捕获了几张令人惊讶的地球图像。
结语:10张从太空拍到的地球照片。
作者 :EarthSky Voices
FY :Astronomical volunteer team
转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处
微信地球是12月份拍摄的。
图中的赤道低压带位于赤道以南,据此就可判断出照片的拍摄月份是12月。除此之外,照片中南半球的极昼现象也可看出端倪。微信开机画面上的地球,其实是美国阿波罗太空船于1972年12月7日所拍摄的,这张照片也被称为“蓝色弹珠”,成为有史以来最美的“地球照”!
“蔚蓝的地球上,赤道辐合带星罗棋布,南半球咆哮的西风带卷携着温带气旋,与北半球的热带气旋遥遥相望,这相望被定格,成为半个世纪以来最美的画卷。”——《现代快报》
微信鲜为人知的功能——“边写边译”:
有了此功能,就不需要费劲地输入英文字母,也不需要使用什么翻译软件。当我们用英文和外国人沟通交流时,在输入框直接输入汉语就可以直接翻译成我们想要的英语。目前可以将输入内容翻译成简体中文、繁字体、英文、日语、韩语。
这个功能默认是关闭状态,第一次使用时需要激活才行。打开任一好友聊天窗口,然后连续发送三条任意英文消息,就激活了“边写边译”功能。在微信聊天窗口,长按文字输入框就可以看到“边写边译”的选项,选择后就开启了此功能,默认是中文翻译成英文。关闭的话,再次长按输入框会出现“关闭翻译”选项。
分类: 教育/科学 >> 科学技术
问题描述:
快
解析:
地球是太阳系八大行星之一,国际名称为“该娅”(盖娅(Gaea),希腊神话中的大地之神,所有神灵中德高望重的显赫之神。是希腊神话中最早出现的神,在开天辟地时,由卡厄斯(Chaos)所生。她是宙斯的祖母,盖娅生了天空,天神乌拉诺斯(Ouranos or Uranus),并与他结合生了六男六女,十二个泰坦巨神及三个独眼巨人和三个百臂巨神,是世界的开始,而所有天神都是她的子孙后代。至今,西方人仍然常以“盖娅”代称地球。 ),按离太阳由近及远的次序数是第三颗。它有一颗天然的卫星---月球,二者组成一个天体系统---地月系统。
地球自西向东自转,同时又围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合使其产生了地球上的昼夜交替和四季变化(地球自转和公转的速度是不均匀的)。同时,由于受到太阳、月球、和附近行星的引力作用以及地球大气、海洋和地球内部物质的等各种因素的影响,地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生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,极半径比赤道半径短约21千米。
阿波罗飞船在月球上看到地球是由一系列的同心层组成。地球内部有核(地核)、幔(地幔)、壳(地壳)结构。地球外部有水圈和大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的美丽外套。
地球作为一个行星,远在56亿年以前产生于原始太阳星云。
地球的基本参数:
扁率因子: 298257
平均密度: 552克/厘米3
赤道半径: ae = 637813649 米
极半径: ap = 635675500 米
平均半径: a = 637100100 米
赤道重力加速度: ge = 9780327 米/秒2
平均自转角速度: ωe = 7292115 × 10-5 弧度/秒
扁率: f = 0
质量: M = 59742 ×1024 公斤
地心引力常数: GE = 3 ×1014 米3/秒2
平均密度: ρe = 5515 克/厘米3
太阳与地球质量比: S/E = 3329460
太阳与地月系质量比: S/(M+E) = 3289005
公转时间: T = 3652422 天
离太阳平均距离: A = 1 × 1011 米
公转速度: v = 1119 公里/秒
表面温度: t = - 30 ~ +45
表面大气压: p = 1013250毫巴
表面重力加速度(赤道) 9780厘米/秒2
表面重力加速度(极地) 9832厘米/秒2
自转周期 23时56分4秒(平太阳时)
公转轨道半长径 千米
公转轨道偏心率 00167
公转周期 1恒星年
黄赤交角 23度27分
地球各圈层结构
地球海洋面积 平方公里
地壳厚度 80465公里
地幔深度 2808229公里
地核半径 3482525公里
表面积 平方公里
人们对于地球的结构直到最近才有了比较清楚的认识。整个地球不是一个均质体,而是具有明显的圈层结构。地球每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。在天文学中,研究地球内部结构对于了解地球的运动、起源和演化,探讨其它行星的结构,以至于整个太阳系起源和演化问题,都具有十分重要的意义。
地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈,它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处。这样,整个地球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究。而地球内圈,目前主要用地球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。地球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈。
大气圈
大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000 ~ 16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到004%比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5136×1021克,相当于地球总质量的百万分之086。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。
水圈
水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万公里的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗"蓝色的行星"。地球水圈总质量为166×1024克,约为地球总质量的3600分之一,其中海洋水质量约为陆地(包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中)水的35倍。如果整个地球没有固体部分的起伏,那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。大气圈和水圈相结合,组成地表的流体系统。
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5-10亿种之多,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。
岩石圈
对于地球岩石圈,除表面形态外,是无法直接观测到的。它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面(莫霍面),一直延伸到软流圈为止。岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里。由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系,因此,岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分。由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多,而大洋盆地约占海底总面积的45%,其平均水深为4000~5000米,大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周围延伸着广阔的海底丘陵。因此,整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成,对它们的研究,构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球构造学"理论。
软流圈
在距地球表面以下约100公里的上地幔中,有一个明显的地震波的低速层,这是由古登堡在1926年最早提出的,称之为软流圈,它位于上地幔的上部即B层。在洋底下面,它位于约60公里深度以下;在大陆地区,它位于约120公里深度以下,平均深度约位于60~250公里处。现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在。也就是由于这个软流圈的存在,将地球外圈与地球内圈区别开来了。
地幔圈
地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面(称为莫霍面)之外,在软流圈之下,直至地球内部约2900公里深度的界面处,属于地幔圈。由于地球外核为液态,在地幔中的地震波S波不能穿过此界面在外核中传播。P波曲线在此界面处的速度也急剧减低。这个界面是古登堡在1914年发现的,所以也称为古登堡面,它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面。整个地幔圈由上地幔(33~410公里深度的B层,410~1000公里深度的C层,也称过渡带层)、下地幔的D′层(1000~2700公里深度)和下地幔的D〃层(2700~2900公里深度)组成。地球物理的研究表明,D〃层存在强烈的横向不均匀性,其不均匀的程度甚至可以和岩石层相比拟,它不仅是地核热量传送到地幔的热边界层,而且极可能是与地幔有不同化学成分的化学分层。
外核液体圈
地幔圈之下就是所谓的外核液体圈,它位于地面以下约2900公里至5120公里深度。整个外核液体圈基本上可能是由动力学粘度很小的液体构成的,其中2900至4980公里深度称为E层,完全由液体构成。4980公里至5120公里深度层称为F层,它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很簿的过渡层。
固体内核圈
地球八个圈层中最靠近地心的就是所谓的固体内核圈了,它位于5120至6371公里地心处,又称为G层。根据对地震波速的探测与研究,证明G层为固体结构。地球内层不是均质的,平均地球密度为5515克/厘米3,而地球岩石圈的密度仅为26~30克/厘米3。由此,地球内部的密度必定要大得多,并随深度的增加,密度也出现明显的变化。地球内部的温度随深度而上升。根据最近的估计,在100公里深度处温度为1300°C,300公里处为2000°C,在地幔圈与外核液态圈边界处,约为4000°C,地心处温度为 5500 ~ 6000°C。
太阳系九大行星之一 。地球在 太阳系中并不居显著的地位,而太阳也不过是一颗普通的恒星。但由于人类定居和生活在地球上,因此对它不得不寻求深入的了解。
行星地球 按离太阳由近及远的顺序,地球是第3个行星,它与太阳的平均距离是 1496亿千米 ,这个距离叫做一个天文单位(A) 。地球的公转轨道是椭圆形 ,其轨道长半径为千米,轨道偏心率为00167 ,公转轨道运动的平 均速度是2979千米/秒。
地球的赤道半径约为 6378 千米 ,极半径约为6357千米,二 者相差约21千米 。地球的平均半径约为6371千米 。地球的平均密度为5517 克/厘米 。地球的尺度和其他参量见表。
形状和大小 中国古代对天地的认识有所谓浑天说。东汉张衡在《浑天仪图注》里写道:“天体圆如弹丸,地如鸡中黄……天之包地犹壳之裹黄。”地球是圆的这个概念在远古就已模糊地存在了 。723 年唐玄宗派一行和南宫说等人 ,在今河南省选定同一条子午线上的 13 个地点 ,测量夏至的日影长度和北极的高度 ,得到子午线一度之长为351里80步 ( 唐代的度和长度单位 )。折合现代的尺度就是纬度 一度长1323千米,相当于地球半径为7600千米 ,比现代的数值约大20%。这是地球尺度最早的估计( 埃及人的测量更早 一些,但观测点不在同 一 子午线上 ,而且长度单位核算标 准不详,精度无从估计)。
精确的地形测量只是到了牛顿发现万有引力定律之后才有可能,而地球形状的概念也逐渐明确。地球并非是很规则的正球体。它的表面可以用一个扁率不大的旋转椭球面来极好地逼近。扁率e为椭球长短轴之差与长轴之比 ,是表示地球形状的一个重要参量。经过多年的几何测量、天文测量以至人造地球卫星测量,它的数值已经达到很高的精度。这个椭球面不是真正的地球表面,而是对地面的一个更好的科学概括,用来作为全球各地大地测量的共同标准,所以也叫做参考椭球面 。按照 这个参考椭球面 ,子午圈上一平均度是1111千米 ,赤道上一平均度是1113千米 。在参考椭球面上重力势能是相等的,所以在它上面各点的重力加速度是可以计算的,公式如下:
g0=9780318(1+00053024sin2j
-00000059sin2j)米/秒2, 式中g0是海拔为零时的重力加速度,j是地理纬度 。知道了地球形状、重力加速度和万有引力常数G=6670×10-11牛顿·米2/千克2,可以计算出地球的质量M为 5976×1027克。
自转 由于地球转动的相对稳定性 ,人类生活历来都利用它作为计时的标准,简单地说,地球绕太阳公转一周的时间叫做一年,地球自转一周的时间叫做一日。然而由于地球外部和内部的原因,地球的转动其实是很复杂的。地球自转的复杂性表现在自转轴方向的变化和自转速率即日长的变化。
自转轴方向的变化中,最主要的是自转轴在空间绕黄道轴缓慢旋进,造成春分点每年向西移动50256〃的岁差。这是日、月对地球赤道突出部分吸引的结果。其次是地球自转轴相对于地球本身的位置变化,造成了地面各点的纬度变化。这种变化主要有两种成分 :一种以一年为周期 ,振幅约为009〃,是大气和海水等季节性变化所引起的,是一种强迫振动;另一种成分以14个月为周期,振幅约为015〃,是地球内部变化所引起的,叫做张德勒摆动,是一种自由振动 。此外还有一些较小的自由振动。
转速的变化造成日长的变化。主要有3类 :长期变化是减速的,使日长每百年增加1 ~ 2毫秒 ,是潮汐摩擦的结果;季节性变化最大可使日长变化06毫秒 ,是气象因素引起的;
不规则的短期变化,最大可使日长变化4毫秒 ,是地球内部变化的结果。
表面形态和地壳运动 地球的表面形态是极复杂的 ,有绵亘的高山,有广袤的海盆,还有各种尺度的构造。
地表的各种形态主要不是外力造成的,它们来源于地壳的构造运动。地壳运动的起因至少有以下几种设想:①地球的收缩或膨胀。许多地学家认为地球一直在冷却收缩,因而造成巨大的地层褶皱和断裂。然而观测表明,地面流出去的热量和地球内部因放射性物质的衰变而生出的热量是同量级的。也有人提出地球在膨胀的论据。这个问题现在尚无定论。②地壳均衡。在地壳以下的某一定深度,单位面积上的载荷有一种倾向于均等的趋势。地面上的巨大高差为地下深部横向物质流动所调节。③板块大地构造假说——地球最上层约八、九十千米厚的岩石层是由几块巨大的板块组成的。这些板块相互作用和相对运动就产生地面上一切大地构造现象 。板块运动的动力来自何处,现在还不清楚,但不少人认为地球内部物质的对流起了决定性的作用。
电磁性质 地磁场并不指向正南。11世纪中国的《梦溪笔谈》就有记载。地磁偏角随地而异。真正地磁场的形态是很复杂的。它有显著的时间变化,最大的变化幅度可达到总地磁场的千分之几或更高。变化可分为长期的和短期的。长期变化来源于地球内部的物质运动;短期变化来源于电离层的潮汐运动和太阳活动的变化。在地磁场中,用统计平均或其他方法将短期变化消去后就得到所谓基本地磁场。用球谐分析的方法可以证明基本地磁场有99%以上来源于地下,而相当于一阶球谐函数部分约占80%,这部分相当于一个偶极场,它的北极坐标是北纬785°,西经690°。短期变化分为平静变化和干扰变化两大类。平静变化是经常出现的,比较有规律并有一定的周期,变化的磁场强度可达几十纳特 ;干扰变化有时是全球性的 ,最大幅度可达几千纳特 ,叫做磁暴。
基本磁场也不是完全固定的,磁场强度的图像每年向西漂移02°~03°,叫做西向漂移。这就指出地磁场的产生可能是地球内部物质流动的结果。现在普遍认为地球核主要是铁镍组成的(还包含少量的轻元素)导电流体,导体在磁场中运动便产生电流。这种电磁流体的耦合产生一种自激发电机的作用,因而产生了地磁场。这是当前比较最为人接受的地磁场成因的假说。
当岩浆在地磁场中降温而凝固成岩石时,便受到地磁场磁化而保留少许的永久磁性,称为热剩磁。大多数岩浆岩都带有磁性,其方向和成岩时的地磁场方向一致。由相同时代的不同岩石标本可以确定成岩时地球磁极的位置。但由不同地质时代的岩石标本所确定的地磁极位置却是不同的。这就给大陆漂移的假说提供了一个有力的证据。人们还发现,在某些地质时代成岩的岩石,磁化方向恰好和现代的地磁场方向相反。这是由于地球在形成之后,地磁场曾多次自己反向的结果。按照自激发电机地磁场成因假说,这种反向是可以理解的。地磁场的短期变化可以感应地下电流,而地下电流又引起地面的感应磁场。地下电流同地下物质的电导率有关,因而可由此估计地球内部的电导率分布。然而计算是复杂的,而且解答不单一。现在所能取得的一致意见是电导率随深度而增加,在60~100千米深度附近增加很快 。在400~700千米的深处,电导率又有明显的变化,此处相当于地幔中的过渡层(又叫C层)。
温度和能源 地面从太阳接受的辐射能量每年约有10焦耳,但绝大部分又向空间辐射回去,只有极小一部分穿入地下很浅的地方。浅层的地下温度梯度约为每增加30米,温度升高1℃ ,但各地的差别很大 。由温度梯度和岩石的热导率可以计算热流 。由地面向外流 出的热量 ,全球平均值约为627 微焦耳/厘米秒 ,由地面流出的总热能约为10032×1020焦耳/年。
地球内部的一部分能源来自岩石所含的放射性元素铀 、钍、钾。它们在岩石中的含量近年来总在不断地修正,有人估计地球现在每年由长寿命的放射性元素所释放的能量约为9614×1020焦耳 ,与地面热流很相近 ,不过这种估计是极其粗略的,含有许多未知因素。另一种能源是地球形成时的引力势能,假定地球是由太阳系中的弥漫物质积聚而成的 。这部分能量估计有25×1032焦耳 ,但在积聚过程中有一大部分能量消失在地球以外的空间 ,有一小部分 ,约为1×1032焦耳,由于地球的绝热压缩而积蓄为地球物质的弹性能。假设地球形成时最初是相当均匀的,以后才演变成为现在的层状结构,这样就会释放出一部分引力势能,估计约为2×1030焦耳。这将导致地球的加温。地球是越转越慢的。地球自形成以来,旋转能的消失估计大约有15×1031焦耳,还有火山喷发和地震释放的能量,但其数量级都要小得多。
地面附近的温度梯度不能外推到几十千米深度以下。地下深处的传热机制是极其复杂的,由热传导的理论去估计地球内部的温度分布,常得不到可信的结果。但根据其他地球物理现象的考虑,地球内部某些特定深度的温度是可以估计的。结果如下:①在100千米的深度 ,温度接近该处岩石的熔点,约为1100~1200℃;②在400千米和650千米的深度,岩石发生相变 ,温度各约在1500℃和1900℃ ;③ 在核幔边界,温度在铁的熔点之上,但在地幔物质的熔点之下,约为3700℃;④在外核与内核边界 ,深度为5100千米 ,温度约为4300℃,地球中心的温度,估计与此相差不多。
内部结构 地球的分层结构基本上是按地震波( P和S )的传播速度划分的。地球上层有显著的横向不均匀性:大陆地壳和海洋地壳的厚度大不相同,海水只覆盖着2/3的地面。
地震时,震源辐射出两种地震波,纵波P和横波S。它们各以不同的速度向四围传播经过不同的时间到达地面上不同的地点。若在地面上记录到P和S的传播时间随震中距离的变化,就可以推算地下不同深度地震波的传播速度υp和υs。
地球内部的分层就是由地震波速度分布定义的,在海水之下,地球最上层叫做地壳,厚约几十千米。地壳以下直对地核,这部分统称为地幔。地幔内部又有许多层次。地壳与
地幔的边界是一个明显的间断面 ,称为M界面或莫霍界面 。界面以下约到会80千米的深度,速度变化不大,这部分叫做盖层。再往下,速度变化不大,这部分叫做盖层。再往下 ,速度明显降低 ,直到约220千米深度才又回升 。这部分叫低速带。以下直到2891千米深度叫做下地幔。核幔边界是一个极明显的间断面。进入地核 ,S波消失 ,所以地球外核是液体。到了51495千米的深度 ,S波又出现,便进入了地球内核。
由地球的速度和密度的分布可以计算出地球内部的两个弹性常数、压力和重力加速度的分布。在地幔中,重力加速度g的变化很小 ,只是过了核幔边界才向地心递减至零 。在核幔边界处的压力为136兆巴,在地心处为364兆巴。
内部物质组成 地震波的速度和密度分布对于地球内部的物质组成是一个限制条件 。地球核有约 90%是由铁镍合金组成的,但还含有约法三章10%的较轻物质;可能是硫或氧。关于地幔的矿物组成,现在还存在分歧意见。地壳中的岩石矿物是由地幔物质分异而成的。火山活动和地幔物质的喷发表明地幔的主要矿物是橄榄岩。地震波速度的数据表明在内400、500、和谐500千米的深度,波速的梯度很大 。这可解释为矿物相变的结果。在内400千米的深处 ,橄榄石相变为尖晶石的结构,而辉石则熔入石榴石 。在家500千米的深度,辉石也分解为尖晶石和超石英的结构 。在先650千米深度下,这些矿物都为钙钛矿和氧化物结构 。在下地幔最下的200千米中,物质密度有显著增加。这个区域有无铁元素的富集还是一个有争论的问题。
起源和演化 地球的起源和演化问题实际上也就是太阳系的起源和演化问题。早期的假说主要分两大派:以康德和拉普拉斯为代表的渐变派和以GLL布丰为代表的灾变派 。渐变派认为太阳系是由高温的旋转气体逐渐冷却而成的;灾变派主张太阳系是由此及彼2个或3个恒星发生碰撞或近距离吸引而产生的。早期的假说主要企图解释一些天文事实,如行星轨道的规律性,内行星和外行星的区别。太阳系中角动量的分布等。在全面解释上述观测事实时,两派都遇到不可克服的因难。
从20世纪40年代中期起,人们逐渐倾向于太阳系起源于低温的固体尘埃的观点。较早的倡议者有魏茨泽克、施米特和尤里。他们认为行星不是由高温气体凝固而成,而是由温度不高的固体尘物质积聚而成的。
地球形成时基本上是各种石质物体和尘、气的混合物积聚而成的。初始地球的平均温度估计不超过去时1000℃。由于长寿命放射性无素的衰变和引力势能的释放,地球的温度逐渐升高。当温度超过铁的熔点时,原始地球中的铁元素就化成液态,由于密度大就流向地球的中心部分,从而形成了地核。地球内部温度继续升高,使地幔局部熔化,引起了化学分异,促进了地壳形成。
海洋和大气都不是地球形成时就有的,而是次生的。因为原始地球不可能保持大气和水 。海洋是地球内部增温和分异的结果。原始大气是从地球内部放出的,是还原性的。直到绿色植物出现后,大气中才逐渐积累了自由氧,在漫长的地质年代中逐渐形成现在的大气(见地球起源)。
年龄 地球的年龄 ,如果定义为原始地球形成后到现在的时间,则由岩石和矿物所含的放射性同位素可以测定。但是这样做时,仍免不了对地球的初始状态做一些假定,根据岩石矿物中和陨石中铅同位素的精密分析,现在一般都接受的地球年龄约为46亿年。
大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000 ~ 16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到004%比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5136×1021克,相当于地球总质量的百万分之086。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。
我们的家园——地球
地球是什么形状的?她来自哪里? 早在170万年前,人类就对自己的家园——地球,产生了各种美丽的遐想,编织成许多绚丽多彩的传说。中国古代就有盘古开天辟地的故事,古希腊神话讲开天辟地时,传说宇宙是从混沌之中诞生的,最先出现的神是大地之神——该亚。天空、陆地、海洋都是由她而生,因此人们尊称她为“地母”。
地球已经是一个5000岁的老寿星了,她起源于“盘古”开天劈地。约在5000年前,天和地相联后来逐渐进化,出现了各种不同的生物。地球的平均赤道半径为637814公里,比极半径长21公里。
地球的内部结构可以分为三层:地壳、地幔和地核。在地球引力的作用下,大量气体聚集在地球周围,形成包层,这就是地球大气层。
地球就像一只陀螺,沿着自转轴自西向东不停地旋转着。她的自转周期为23小时56分4秒,约等于24小时。 同时,地球还围绕太阳公转,她的公转轨道是椭圆形,轨道的半长径达到149,597,870公里。 公转一周要36525天,为一年。
太阳是一颗普通的恒星,目前在赫-罗图上度过了主序生涯的一半左右。它是一个质量为19891亿亿亿吨(约为地球质量的33万倍)、直径1392万km(约为地球直径的109倍)的热气体(严格说是等离子体)球。其平均密度为水的14倍,但这一平均密度隐含着很宽的密度范围,从超高密的核心到稀薄的外层。
作为一颗恒星太阳,其总体外观性质是,光度为383亿亿亿瓦,绝对星等为48,他是一颗**G2型矮星,有效温度等于开氏5800度。太阳与在轨道上绕它公转的地球的平均距离为km(499005光秒或1天文单位)。按质量计,它的物质构成是71%的氢、26%的氦和少量重元素。太阳圆面在天空的角直径为32角分,与从地球所见的月球的角直径很接近,是一个奇妙的巧合(太阳直径约为月球的400倍而离我们的距离恰是地月距离的400倍),使日食看起来特别壮观。由于太阳比其他恒星离我们近得多,其视星等达到-267,成为地球上看到最明亮的天体。太阳每254天自转一周(平均周期;赤道比高纬度自转得快),每2亿年绕银河系中心公转一周。太阳因自转而呈轻微扁平状,与完美球形相差0001%,相当于赤道半径与极半径相差6km(地球这一差值为21km,月球为9km,木星9000km,土星5500km)。差异虽然很小,但测量这一扁平性却很�
欢迎分享,转载请注明来源:表白网
评论列表(0条)