地球1 地球1
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地球是太阳系八大行星之一,从诞生到现在已经持续了46亿年。
它从靠近太阳到远离太阳的顺序是第三位,在水星和金星之后;它在八大行星中排名第五。
地球是唯一没有从希腊和罗马神话获得的名字。
地球这个词来自古英语和日耳曼语。
当然还有很多其他的语言在这里命名。
在罗马的神话,大地女神被称为特鲁斯——肥沃的土地。
目前地球是唯一已知生命形式的星球。
年龄:44 ~ 46亿年。
革命时期:约365.2422天
热带年长:366.2422天。
梨形。
7月初是远地点,1月初是近日点。
自转周期:恒星日为23小时56分04秒。
太阳日是24小时。
旋转方向:从西向东。
卫星1号
大气的主要成分——氮气、氧气和二氧化碳、水蒸气和稀有气体
地壳的主要成分——氧、硅和铝。
地面大气压力-1013.250兆帕,或760毫米汞柱。
赤道半径= 6378.140公里
极半径= 6356.755公里
平均半径= 6371.004公里
赤道周长= 40075.13公里
体积= 10832亿立方公里。
质量= 5.9742×10 ^ 21吨。
平均密度= 5.518克/立方厘米
地球表面积= 5.11亿平方公里。
海洋面积= 36174.53万平方公里。
陆地面积= 1.49亿平方公里
纬度1长度= 111.133-0.559cos2φ 2 φ km
经度1长度= 111.413 cos φ-0.094 cos 3 φ km
大气中的声速= 331.36米/秒
大气中的声速= 340米/秒
地球表面的磁场强度约为5× 10-5特斯拉
北磁极:76 N,101° W;
南磁极:南纬66度,东经140度
地球表面的重力加速度:g = 9.8061/s2
地球表面脱离速度= 11.2公里/秒
光学像差常数k = 20.49552”
交角ε= 23° 26 ' 21″,448°
黄道总进动P = 5029,0966
进动周期= 25800
平均轨道速度= 29.79公里/秒
地球质量的计算
卡文迪什认为地球的质量约为6×10 ^ 24千克
地球的赤道半径ra为6,378,137m≈6.378×10 ^ 6m,极半径Rb为6,356,752m≈6.357×10 ^ 6m,扁率e为1/298.257,忽略地球的非球面对称性,平均半径r为r=6.371×10^6m.
赤道某海平面重力加速度值ga = 9.780m/s ^ 2,北极某海平面重力加速度值GB = 9.832m/s ^ 2,重力加速度全球标准值g = 9.807m/s ^ 2,地球自转周期为23小时56分4秒,即t = 8.616×10 ^ 4s。
如果我们把地球看成质量均匀的,而忽略其他天体的影响,我们可以通过以下方法计算地球的质量。
方法1:在赤道,地球对质量为m的物体的吸引力等于物体的重力和随地球旋转的向心力之和,即5.984*10^24千克
方法二:在北极,不考虑地球自转,计算为5.954 * 10 ^ 24kg
第三种方法是把地球看成质量均匀的球体,忽略自转的影响,取平均半径和重力的标准加速度。
是5.965 * 10 24公斤
月球与地球的距离为R = =3.884×10^8m,月球公转周期为27天7小时43分11秒,即t月≈2.361×10 ^ 6s。月球和地球都被认为是粒子,月球的质量是m个月。
方法4: 6.220 * 10 24kg
地球的主要组成部分
直到16世纪,人类才意识到地球只是太阳系中的一颗行星。
我们不需要空探测船来了解地球,但直到20世纪我们才真正勾勒出地球的全貌。
当然,从Tai 空获得其形象是一个非常重要的因素。地球的Tai 空图像对天气预报特别是台风预报很有帮助,从Tai 空看到的地球真的很美很可爱。
根据化学成分和地震勘探特征,可将地球体划分为若干层,其名称和范围标注如下:
0 ~ 40地壳40 ~ 2890地幔2890 ~ 5150外核5150 ~ 6378内核
固体地壳厚度变化较大,海域地壳较薄,平均厚度约7公里;大陆地壳厚得多,平均厚度约40公里;地槽也是实心的,但其上部有一层极度熔融区,称为软流圈,地槽顶部和其上的整个地壳称为岩石圈;至于外核是液体,内核是固体。
这些不同的层被间断所包围,其中最著名的是地壳和地幔之间的莫氏间断。
地幔占据了地球的主要质量,但地核排在第二位。至于我们居住的地方,它只是整个地球的一小部分
核心的主要成分是铁,但也可能有一些较轻的物质。核心温度约7,500K,高于太阳表面温度;下地幔的主要成分可能是硅、镁、氧,再加上一些铁、钙、铝;上地幔的主要成分是橄榄石和辉石,以及钙和铝。
以上知识均来自地震调查数据。虽然上地幔中的物质有时会由于火山喷出的熔岩而被带到地表,但我们仍然无法到达固体地球的主要部分。目前海底钻探作业连地壳都没挖透。
地壳主要由应时和长石等硅酸盐组成。
总的来说,地球化学成分估计如下:铁34.6%,氧29.5%,硅15.2%,镁12.7%,镍2.4%,硫1.9%,钛0.05%。
地球是平均密度最高的主星。
其他类地行星也有类似于地球的结构和成分,但也有一些区别:月核占的比例最小;汞的原子核比例最大;火星和月球的字母比较粗;月亮和水星没有功能和外壳,化学成分明显不同;地球可能是唯一可以细分为内核和外核的星球。
但是请注意,我们对行星内部的认识主要来自理论推导,甚至对地球也是如此。
与其他类地行星不同,地球最外层被分割成若干块,并“漂浮”在它下面的热地幔上,这就是著名的板块构造运动理论。
这个理论主要描述了两种运动:拉伸和俯冲。前者发生在两个板块相距很远的地方,它们下面的岩浆涌出形成新的地壳;后者发生在两个板块相互碰撞时,其中一个俯冲到另一个下面,最终消失在地槽中。
此外,还有一些板块边界横向交错相对运动或两个大陆板块相互碰撞。
地球表面大部分很年轻,只有5亿年左右,从天文学的角度来看确实很短。
而地壳基底裸露的地方很少,比如中国辽宁省葫芦岛市绥中县。由于花岗岩形成过程中冷却时间较长,花岗岩中的晶体非常发达,边长1-2厘米,因此被命名为绥中花岗岩。
由于侵蚀和构造地质运动不断破坏和重建大部分地球表面,早期的地球表面地质记录,如陨石坑等,不易发现,所以大部分早期地球历史已经消失。
地球大约45-46亿年,但最古老的岩石只有40亿年左右,30亿年以上的岩石非常罕见。
最古老的化石不早于39亿年前,也没有生命起源关键时期的记录。
地球表面积的71%被水覆盖,地球是太阳系中唯一表面可以有液态水的行星。
液态水是我们所知的生命形式中不可或缺的元素。由于水的比热很大,海洋的热体积成为保持地球温度恒定的主要因素;液态水也是陆地上侵蚀和风化的主要力量,陆地是太阳系中唯一有这种作用的地方。
在地球大气层的组成中,77%是氮气,21%是氧气,其次是微量的氩气、二氧化碳和水蒸气。
地球之初的大气大部分很可能是二氧化碳,但大部分已经被碳酸盐岩结合,剩下的溶解在海洋中,被绿色植物耗尽;如今,板块构造运动和生物作用是大气中二氧化碳消长的连续主人。
大气中的水汽和微量二氧化碳造成的温室效应对维持地表温度起着重要作用。温室效应使地表温度升高35℃左右,否则平均地表温度将为-21℃!没有水蒸气和二氧化碳,海水就会结冰,我们知道的生命形式就不会发展。
此外,水蒸气是地球水循环和天气变化不可或缺的一部分。
游离氧的存在也是地球化学成分的一个主要特征,因为氧是一种高活性气体,应该很容易与大气中的其他元素结合。地球上的氧气完全是靠生物作用产生和维持的。如果没有生命,就没有游离氧。
地球和月球之间的潮汐力会使地球的自转周期每世纪增加2毫秒左右。最新研究表明,9亿年前一天只有18小时,而一年有481天。
地球有一个中等的磁场,这应该是由液体外核中的电流引起的。
由于太阳风与地球磁场和外层大气的相互作用,产生了极光;但是由于上述因素的不平衡,磁极会在表面移动。目前磁北极位于加拿大北部。
由于太阳风与地球磁场和外层大气的相互作用,产生了极光;
地球磁场和太阳风的相互作用也造成了范艾伦辐射带,这是一对环绕地球的环形带。它看起来像一个甜甜圈,由气体离子组成。它的外环从海平面以上19,000公里延伸到41,000公里;内环位于海拔13000至7600公里之间。
地球的温度
核心温度约为4700℃,略低于太阳光球层的表面温度。
地球上最高的温度出现在闪电中。
一个闪电可以释放100亿焦耳的能量,达到30000℃,是太阳表面温度的五倍,但远低于太阳核心温度。
地球上最冷的地方在哪里?北半球的“冷极”在东西伯利亚的奥伊米亚康,1961年1月的最低温度是-71℃。
南半球的“冷极”位于南极大陆,1960年8月24日的温度为–88.3℃。
地球的运动
地球绕其轴的旋转称为地球自转。
地轴的空之间位置基本稳定。
它的北端总是指向北极星附近,地球自转方向是从西向东;从北极空看,逆时针旋转。
地球自转一周的时间约为23小时56分钟,称为恒星日。但是,在地球上,我们感觉一天就是24小时,因为我们选择的参照物是太阳。
由于地球同时自转和公转,这4分钟的差异是地球自转和公转叠加的结果。
从天文学上来说,我们感觉一天中的24小时叫做太阳日。
地球自转造成了昼夜交替。
昼夜交替,使地球表面温度不至于过高或过低,适合人类生存。
地球自转示意图地球自转的平均角速度是每小时15度。
在赤道,旋转速度是每秒465米。
各种天体在天空中升起空在西方落下的现象,是地球自转的反映。
人们首先用地球的自转来测量时间。
研究表明,地球自转速度每100年减慢近2毫秒,主要是潮汐摩擦造成的,这也使月球以每年3 ~ 4厘米的速度远离地球。
除了地球自转速度的长期减缓,还有不规则的快慢变化,这种变化的真正原因还不清楚。
地球围绕太阳的运动叫做公转。
从北极空看,它逆时针绕太阳运行。
地球公转的路径叫做轨道。
它是一个接近完美圆的椭圆轨道。
太阳位于椭圆的两个焦点之一。
每年1月3日,地球移动到离太阳最近的位置,称为近日点;7月4日,地球移动到离太阳最远的位置,称为远地点。
地球公转的方向也是从西向东,轨道长度为9.4亿公里,公转一周所需时间为一年,约365.25天。
地球公转的平均角速度约为每天1度,平均线速度约为每秒30公里。
近日点转速较快,远日点转速较慢。
地球自转的平面叫赤道面,地球公转的平面叫黄道面。
两个面的交角称为黄池交角。地轴垂直于赤道面,与黄道面的交角为66° 34′,或者赤道面与黄道面的黄池交角为23° 26′。
地球的地震波
我们可以通过钻探了解地球内部,但现在最先进的钻探只能穿透10公里。如果我们把地球比作一个苹果,连皮肤都没有穿透。后来,科学家终于知道了打开地心大门的钥匙——地震波。20世纪初,南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇突然意识到,地震波是我们探索地球内部的“超声波探头”。地震波是地震时产生的地震波。有横波和纵波两种。横波只能通过固体物质,纵波可以自由通过固体、液体、气体等任何物质。
当通过物质的密度高时,地震波的传播速度快,而当通过物质的密度低时,传播速度慢。
莫霍洛维奇发现,地震波的传播速度在地下33公里处突然加快,这表明这里的物质密度很高,物质组成与地球表面不同。
地球内部的这个深度被称为莫霍表面。
1914年,美国地震学家古腾堡发现,P波速度突然变慢,S波在地下2900 km处消失,说明这里的物质密度降低,固体物质消失,地心在这里,只剩下液体和气体。
这个深度叫做“古腾堡面”。
地心之谜终于搞清楚了:地球由外到内被莫霍面和古腾堡面分为三层,即地壳、地幔和地核。
地壳以岩石为主,地幔以含镁、铁、硅的橄榄岩为主,核心即地球真正的心脏以铁、镍为主,那里的温度可能高达4982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年中不断恶化。
有数据显示,自1860年气象仪器记录以来,全球年平均气温上升了0.6摄氏度,自1983年以来出现了最热的13年。
在20世纪80年代,世界上每年平均受灾害影响的人数为1.47亿,但在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,30年内,全球55%以上的人口将面临缺水问题。
自然环境的恶化也严重威胁着地球上的野生物种。
今天,世界上12%的鸟类和四分之一的哺乳动物濒临灭绝,而过度捕捞导致三分之一的鱼类资源枯竭。
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