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地球科普知识

地球是太阳系从内到外的第三颗行星，也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星，是人类唯一的家园。住在地球上的人类又常称呼地球为世界。

地球亦作“地毬”。太阳系中接近太阳的第三颗行星，形状两极稍扁，赤道略鼓，是个三轴椭球体。周围有大气层包围着，表面是陆地和海洋，有人类，动植物和微生物。

地球的矿物和生物等资源维持了全球的人口生存。地球上的人类分成了大约200个独立的主权国家和地区，它们通过外交、旅游、贸易和战争相互联系。人类文明曾有过很多对于这颗行星的观点，包括神创造人类、天圆地方、地球是宇宙中心等。

西方人常称地球为盖亚，这个词有【大地之母】的意思。

地球是上百万种生物的家园。包括人类。地球是目前人类所知宇宙中唯一存在生命的天体。地球诞生于45.4亿年前，而生命诞生于地球诞生以后，自此地球的生物圈改变了大气层和其他环境，使得需要氧气的生物得以诞生，也使得大气层形成。大气层与地球的磁场一起阻挡了来自宇宙的有害射线，保护了陆地上的生物。地球的物理特性，和它的地质历史和轨道，使得地球上的生命能周期性地持续。地球预计将在15亿年内继续拥有生命，直到太阳不断增加的亮度灭绝地球上的生物圈。

地球会与外层空间的其他天体相互作用，包括太阳和月球。当前，地球绕太阳公转一周所需的时间是自转的366.26倍，这段时间被叫做一恒星年，等于365.26太阳日。地球的地轴倾斜23.4°(与轨道平面的垂线倾斜23.4°)，从而在星球表面产生了周期为1恒星年的季节变化。月球是唯一的天然卫星，诞生于45.3亿年前的月球，造成了地球上的潮汐现象，稳定了地轴的倾角，并且减慢了地球的自转。

大约38到41亿年前，后期重轰炸期的小行星撞击极大地改变了表面环境。

地球的表面被分成几个坚硬的部分，或者叫板块，它们以地质年代为周期在地球表面移动。地球表面大约71%是海洋，剩下的部分被分成洲和岛屿。液态水是所有已知的生命所必须的，但并不在所有其他星球表面存在。地球的内部仍然非常活跃，有一层很厚的地幔，一个液态外核和一个固态铁的内核。

地球的矿物和生物等资源维持了全球的人口。地球上的人类分成了大约200个独立的主权国家，它们通过外交、旅游、贸易和战争相互联系。人类文明曾有过很多对于这颗行星的观点，包括神创造人类、天圆地方、地球是宇宙中心等。

历史记载

三国 徐整《三五历记》：“未有天地之时，混沌状如鸡子，盘古生其中一万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地。 ”

清 薛福成《出使四国日记·光绪十六年十一月二十五日》：“谈地球各国之幅员者，向以俄国第一，英国第二，中国第三，美国第四，巴西第五。”

冯雪峰《寓言·鸟和山林的大火》：“地面也毕毕卜卜地响着，好像地球也在破裂。”

地球起源

传统地球起源理论

传统地球起源理论认为地球起源于太阳系内。依据物质来源方式，划分为三个学派。

(1)分出说

也叫灾变说。在这一学派中，有的认为是另外一颗恒星碰到太阳，碰出了物质，这些碰出的物质形成了行星及地球。

有的人认为：太阳曾经出现过巨大规模的变动，例如太阳的自转快度变快，由一个恒星分裂为两个恒星，后来因为某种原因，其中一个离开了，离开时所留下的物质形成行星及地球。

有的人认为：太阳原来是一对双星，其中一颗子星被另外靠近的一颗大星拉走了或俘获了。在子星被拉走或俘获时所留下来的物质形成了太阳系现在的行星及地球。

也有的人认为：太阳的伴星爆发成超新星，留下的物质形成了行星。另外还有的观点认为是太阳自身抛射出来的物质形成了行星及地球。

(2)捕获说

这一学派的共同看法认为是太阳先形成的。太阳形成后捕获了周围的或宇宙空间里的其它星际物质，而由这些物质形成了行星及地球。

(3)共同形成说

形形色色的各类星云说都是属于这一学派。这一学派认为：太阳系是由一个星云形成的。尽管各学者对太阳系内的星球形成和自转及公转有各自的见解，但他们都共同认为太阳系是由一个原始星云逐渐演化而形成的，或者说形成行星和地球的物质来源于太阳或与太阳有关系的其它星球。

现代起源理论

现代地球起源理论认为，地球是在太阳系外形成的。地核捕获高温熔融物质和其他物质形成巨厚熔融层。熔融层温度降低凝固形成地球最原始外壳。地核与熔融层间形成内过渡层，与外壳间形成外过渡层，熔融层形成液态层。

熔融层温度降低凝固形成地球最原始外壳时产生水和气体，加上捕获的水与气，形成地球的水圈和大气圈。

在距今5亿年以前，太阳捕获地球，地球产生自转和公转，地质时期进入显生宙的古生代，地球有了阳光，生物爆发式出现和发展。

地质时期

在地球演化过程中，发生一些天文与地质事件，将事件的时间段叫做地质时期。

在各地质时期，在与地球相关的宇宙空间及太阳系和地球所发生的大事件，在地球自身、地壳运动、地层、岩石、构造、古生物、古地磁、冰川、古气候等多方面都留下了记录。

在不同的地质时期，地质作用不同，特征不同。

将地球历史划分为：地球形成时期、地壳形成时期、进入太阳系前时期、进入太阳系时期、地月系形成时期、新生时期。

地球圈层

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0.04%比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克，相当于地球总质量的百万分之0.86。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1.66×1024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

岩石圈的表面，大气圈的内部，水圈的大部统称为生物圈。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??)、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5.515克/厘米3，而地球岩石圈的密度仅为2.6～3.0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。

太阳系八大行星之一 。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。

自然生命

当今人类面临着生与死的考验，是否是生，是否是死，人自有个酌量。七十亿人口的芸芸众生，人自有斟酌生存条件的刻不容缓改变，谁能够去再造一个地球，稀疏一下人口;谁能够去再造一个地球，为人类再造一个生需;谁能够去再创造一份大气，为人类提供一份清新空气;谁能够修理一下地球的伤损，为人类提供一份安全;谁能够埋葬一下垃圾，为地表减轻一下负担;谁能够交换一下陆地，为人类提供一块新的住所;谁能够建造一个和平，为地球除掉一份忧患;谁能够解决一下矛盾，让人类和平统一;谁能够修筑一条道路，让人类迁居月球;谁能够翻新地球，让地球恢复原态;谁能够解决人类的欲缺，以保护地球不再受害。

自然界中的原本生命界，本来是一个稳定祥和的生命界，可因着星球上的小生命的繁衍，使星球在小生命的蛀遭下产生了星球的毁灭，自然的不安宁。自然界中的小生命，是危害自然和平生态的因素。小生命的危害性，越来越被宇宙意识的重视，宇宙意识认为，自然生命界中的小生命，己确实成为了身体里的蛀虫与蝼蚁，直接危害着宇宙的生命安全。人应该清楚地认识到，个人自私与贪图的危害性，它直接威胁着整个生命界的安全——《天地人合法集》。

地球的生命之源

水

水资源是人类赖以生存的最重要的自然资源之一，也是国民经济发展所不可替代的战略资源。我国幅员辽阔，人口众多，水资源总量虽然比较丰富，居世界第六位，但人均拥有水量只有世界人均占有量的1/4，按耕地平均拥有的水资源量也相当紧张。因此水资源是我国十分珍贵的自然资源。

水资源贫乏，不仅在许多地区已成为经济发展的“瓶颈”，而且成为直接威胁人类生存的问题。目前，全国666个建制市中，有330个不同程度地缺水，其中严重缺水的108个，32个百万人口以上的大城市中，有30个长期受缺水的困扰。解决水资源紧缺的严重状况，关键是开源与节流并举，减少浪费、防治污染和加强管理，要把节水作为一项重要措施，落实到各行各业，家家户户。

能 源

能源是可以为人类提供能量的自然资源，是人类赖以生存和社会赖以发展的物质基础。

化石能源：是由几亿年前的活生物的遗体形成的。主要由煤炭、石油和天然气组成。尽管现在世界上很多国家已经进入了电气化时代，但化石能源仍然是多数人口使用的能源。

煤炭：煤是由远古的植物因埋在地下而形成的一种固态化石燃料。虽然煤炭的燃烧造成环境污染，但在未来的100年里，煤炭仍然是一种主要的能源。洁净煤燃烧技术成为当前能源领域开发的热点，许多国家都在开发保持空气清洁的煤炭燃烧技术。

石油：石油又叫原油，它是一种浓稠的黑色液体，由几亿年前生活在海洋中和较浅的内海中的小动物、海藻、原生生物形成的。大多数的石油储藏在地下砂岩层或石灰岩层的小孔中。把地下石油开采出来后，通过加热蒸馏，从原油中可以分离出燃料和其他产品。石油占全世界能源消费的1/3以上，它是大多数汽车、飞机和轮船的燃料。许多家庭也用石油取暖。塑料、油漆、药品和化妆品等都是从原油中提取的。石油的形成需要花费几亿年的时间，从这一点上讲，它是一种不可再生的资源。

天然气：天然气是储存于地下多孔岩石或石油中的可燃气体，它的成因与石油的成因相似。由于它比石油轻，所以常位于石油上部。我国四川等省也有单独成矿的天然气矿藏。天然气具有清洁、价格低廉和供应安全等特点，它的缺点是极易燃烧，气体泄露会引起爆炸，并发生火灾。

开发清洁能源：像其他活动一样，自然资源的生成需要消耗一定的能量，大规模的用水、土地的恢复、地貌的改造等都离不开大量的能源消耗。大量使用化石能源而造成的环境恶化危害着地球。人类唯一的出路就是寻求替代能源——可再生能源。

可再生能源：包括水电能、风能、波动能、潮汐能、地热能、生物能、太阳能等等。

地球的心腹大患

地质灾害

地质灾害是指自然产生和人为诱发的人民生命和财产安全造成危害的地质现象，是地球灾害系中的一种。根据我国其发生、发展过程，可概括分为突发性和渐变性地质灾害，前者如地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝，后者如地面沉降等。 　　对我国危害最大的地质灾害包括地震、崩塌、滑坡、泥石流和土地退化灾害等。

我国地质灾害种类繁多，发布广泛，活动频繁，危害严重。据统计，上世纪八十年代末至九十年代初，每年因地质灾害造成300——400人死亡，经济损失100多亿元。九十年代以来，我国因地质灾害造成的损失每年都在200亿元以上，人员死亡约1000人。

地震是破坏性最大的灾害，并可以诱发一系列其它地质灾害。据统计，上世纪因地震而死亡的人数达260万，占各种自然灾害死亡人数的58%。

崩塌、滑坡、泥石流——全国共发育有较大型崩塌3000多处、滑坡2000多处、泥石流2000多处，中小规模的崩塌、滑坡、泥石流则多达数十万处。全国有350多个县的上万个村庄、100余座大型工厂、55座大型矿山、3000多公里铁路线受崩塌、滑坡、泥石流的严重危害。