1樓：
地球earth
太陽系九大行星之一。地球在太陽系中並不居顯著的地位，而太陽也不過是一顆普通的恆星。但由於人類定居和生活在地球上，因此對它不得不尋求深入的瞭解。
行星地球 按離太陽由近及遠的順序，地球是第3個行星，它與太陽的平均距離是1.496億千米，這個距離叫做一個天文單位（a）。地球的公轉軌道是橢圓形，其軌道長半徑為149597870千米，軌道偏心率為0.
0167，公轉軌道運動的平 均速度是29.79千米／秒。
地球的赤道半徑約為6378 千米，極半徑約為6357千米，二者相差約21千米。地球的平均半徑約為6371千米。地球的平均密度為5.
517克／釐米。地球的尺度和其他參量見表。
形狀和大小 中國古代對天地的認識有所謂渾天說。東漢張衡在《渾天儀圖注》裡寫道：“天體圓如彈丸，地如雞中黃……天之包地猶殼之裹黃。
”地球是圓的這個概念在遠古就已模糊地存在了。723年唐玄宗派一行和南宮說等人，在今河南省選定同一條子午線上的13個地點，測量夏至的日影長度和北極的高度，得到子午線一度之長為351裡80步( 唐代的度和長度單位)。摺合現代的尺度就是緯度一度長132.
3千米，相當於地球半徑為7600千米 ，比現代的數值約大20％。這是地球尺度最早的估計(埃及人的測量更早一些，但觀測點不在同一 子午線上，而且長度單位核算標準不詳，精度無從估計）。
精確的地形測量只是到了牛頓發現萬有引力定律之後才有可能，而地球形狀的概念也逐漸明確。地球並非是很規則的正球體。它的表面可以用一個扁率不大的旋轉橢球面來極好地逼近。
扁率e為橢球長短軸之差與長軸之比，是表示地球形狀的一個重要參量。經過多年的幾何測量、天文測量以至人造地球衛星測量，它的數值已經達到很高的精度。這個橢球面不是真正的地球表面，而是對地面的一個更好的科學概括，用來作為全球各地大地測量的共同標準，所以也叫做參考橢球面。
按照這個參考橢球面，子午圈上一平均度是111.1千米，赤道上一平均度是111.3千米。
在參考橢球面上重力勢能是相等的，所以在它上面各點的重力加速度是可以計算的，公式如下：
自轉 由於地球轉動的相對穩定性，人類生活歷來都利用它作為計時的標準，簡單地說，地球繞太陽公轉一週的時間叫做一年，地球自轉一週的時間叫做一日。然而由於地球外部和內部的原因，地球的轉動其實是很複雜的。地球自轉的複雜性表現在自轉軸方向的變化和自轉速率即日長的變化。
自轉軸方向的變化中，最主要的是自轉軸在空間繞黃道軸緩慢旋進，造成春分點每年向西移動50.256〃的歲差。這是日、月對地球赤道突出部分吸引的結果。
其次是地球自轉軸相對於地球本身的位置變化，造成了地面各點的緯度變化。這種變化主要有兩種成分 ：一種以一年為週期，振幅約為0.
09〃，是大氣和海水等季節性變化所引起的，是一種強迫振動；另一種成分以14個月為週期，振幅約為0.15〃，是地球內部變化所引起的，叫做張德勒擺動，是一種自由振動。此外還有一些較小的自由振動。
轉速的變化造成日長的變化。主要有3類：長期變化是減速的，使日長每百年增加1～2毫秒，是潮汐摩擦的結果；季節性變化最大可使日長變化0.
6毫秒，是氣象因素引起的；不規則的短期變化，最大可使日長變化4毫秒，是地球內部變化的結果。
表面形態和地殼運動 地球的表面形態是極複雜的，有綿亙的高山，有廣袤的海盆，還有各種尺度的構造。
地表的各種形態主要不是外力造成的，它們**於地殼的構造運動。地殼運動的起因至少有以下幾種設想：①地球的收縮或膨脹。
許多地學家認為地球一直在冷卻收縮，因而造成巨大的地層褶皺和斷裂。然而觀測表明，地面流出去的熱量和地球內部因放射性物質的衰變而生出的熱量是同量級的。也有人提出地球在膨脹的論據。
這個問題現在尚無定論。②地殼均衡。在地殼以下的某一定深度，單位面積上的載荷有一種傾向於均等的趨勢。
地面上的巨大高差為地下深部橫向物質流動所調節。③板塊大地構造假說——地球最上層約
八、九十千米厚的岩石層是由幾塊巨大的板塊組成的。這些板塊相互作用和相對運動就產生地面上一切大地構造現象。板塊運動的動力來自何處，現在還不清楚，但不少人認為地球內部物質的對流起了決定性的作用。
電磁性質 地磁場並不指向正南。11世紀中國的《夢溪筆談》就有記載。地磁偏角隨地而異。
真正地磁場的形態是很複雜的。它有顯著的時間變化，最大的變化幅度可達到總地磁場的千分之幾或更高。變化可分為長期的和短期的。
長期變化**於地球內部的物質運動；短期變化**於電離層的潮汐運動和太陽活動的變化。在地磁場中，用統計平均或其他方法將短期變化消去後就得到所謂基本地磁場。用球諧分析的方法可以證明基本地磁場有99％以上**於地下，而相當於一階球諧函式部分約佔80％，這部分相當於一個偶極場，它的北極座標是北緯78.
5°，西經69.0°。短期變化分為平靜變化和干擾變化兩大類。
平靜變化是經常出現的，比較有規律並有一定的週期，變化的磁場強度可達幾十納特；干擾變化有時是全球性的，最大幅度可達幾千納特，叫做磁暴。
基本磁場也不是完全固定的，磁場強度的影象每年向西漂移0.2°～0.3°，叫做西向漂移。
這就指出地磁場的產生可能是地球內部物質流動的結果。現在普遍認為地球核主要是鐵鎳組成的（還包含少量的輕元素）導電流體，導體在磁場中運動便產生電流。這種電磁流體的耦合產生一種自激發電機的作用，因而產生了地磁場。
這是當前比較最為人接受的地磁場成因的假說。
當岩漿在地磁場中降溫而凝固成岩石時，便受到地磁場磁化而保留少許的永久磁性，稱為熱剩磁。大多數岩漿岩都帶有磁性，其方向和成巖時的地磁場方向一致。由相同時代的不同岩石標本可以確定成巖時地球磁極的位置。
但由不同地質時代的岩石標本所確定的地磁極位置卻是不同的。這就給大陸漂移的假說提供了一個有力的證據。人們還發現，在某些地質時代成巖的岩石，磁化方向恰好和現代的地磁場方向相反。
這是由於地球在形成之後，地磁場曾多次自己反向的結果。按照自激發電機地磁場成因假說，這種反向是可以理解的。地磁場的短期變化可以感應地下電流，而地下電流又引起地面的感應磁場。
地下電流同地下物質的電導率有關，因而可由此估計地球內部的電導率分佈。然而計算是複雜的，而且解答不單一。現在所能取得的一致意見是電導率隨深度而增加，在60～100千米深度附近增加很快。
在400～700千米的深處，電導率又有明顯的變化，此處相當於地幔中的過渡層（又叫c層）。
溫度和能源 地面從太陽接受的輻射能量每年約有10焦耳，但絕大部分又向空間輻射回去，只有極小一部分穿入地下很淺的地方。淺層的地下溫度梯度約為每增加30米，溫度升高1℃ ，但各地的差別很大。由溫度梯度和岩石的熱導率可以計算熱流。
由地面向外流出的熱量，全球平均值約為6.27微焦耳／釐米秒，由地面流出的總熱能約為10.032×1020焦耳／年。
地球內部的一部分能源來自岩石所含的放射性元素鈾、釷、鉀。它們在岩石中的含量近年來總在不斷地修正，有人估計地球現在每年由長壽命的放射性元素所釋放的能量約為9.614×1020焦耳，與地面熱流很相近，不過這種估計是極其粗略的，含有許多未知因素。
另一種能源是地球形成時的引力勢能，假定地球是由太陽系中的瀰漫物質積聚而成的。這部分能量估計有25×1032焦耳，但在積聚過程中有一大部分能量消失在地球以外的空間，有一小部分，約為1×1032焦耳，由於地球的絕熱壓縮而積蓄為地球物質的彈效能。假設地球形成時最初是相當均勻的，以後才演變成為現在的層狀結構，這樣就會釋放出一部分引力勢能，估計約為2×1030焦耳。
這將導致地球的加溫。地球是越轉越慢的。地球自形成以來，旋轉能的消失估計大約有1.
5×1031焦耳，還有火山噴發和**釋放的能量，但其數量級都要小得多。
地面附近的溫度梯度不能外推到幾十千米深度以下。地下深處的傳熱機制是極其複雜的，由熱傳導的理論去估計地球內部的溫度分佈，常得不到可信的結果。但根據其他地球物理現象的考慮，地球內部某些特定深度的溫度是可以估計的。
結果如下：①在100千米的深度，溫度接近該處岩石的熔點，約為1100～1200℃；②在400千米和650千米的深度，岩石發生相變，溫度各約在1500℃和1900℃；③ 在核幔邊界，溫度在鐵的熔點之上，但在地幔物質的熔點之下，約為3700℃；④在外核與核心邊界，深度為5100千米，溫度約為4300℃，地球中心的溫度，估計與此相差不多。
內部結構 地球的分層結構基本上是按**波（p和s）的傳播速度劃分的。地球上層有顯著的橫向不均勻性：大陸地殼和海洋地殼的厚度大不相同，海水只覆蓋著2／3的地面。
**時，震源輻射出兩種**波，縱波p和橫波s。它們各以不同的速度向四圍傳播�經過不同的時間到達地面上不同的地點。若在地面上記錄到p和s的傳播時間隨震中距離的變化，就可以推算地下不同深度**波的傳播速度υp和υs。
地球內部的分層就是由**波速度分佈定義的，在海水之下，地球最上層叫做地殼，厚約幾十千米。地殼以下直對地核，這部分統稱為地幔。地幔內部又有許多層次。
地殼與地幔的邊界是一個明顯的間斷面，稱為m介面或莫霍介面。介面以下約到會80千米的深度，速度變化不大，這部分叫做蓋層。再往下，速度變化不大，這部分叫做蓋層。
再往下，速度明顯降低，直到約220千米深度才又回升。這部分叫低速帶。以下直到2891千米深度叫做下地幔。
核幔邊界是一個極明顯的間斷面。進入地核，s波消失，所以地球外核是液體。到了5149.
5千米的深度，s波又出現，便進入了地球核心。
由地球的速度和密度的分佈可以計算出地球內部的兩個彈性常數、壓力和重力加速度的分佈。在地幔中，重力加速度g的變化很小，只是過了核幔邊界才向地心遞減至零。在核幔邊界處的壓力為1.
36兆巴，在地心處為3.64兆巴。
內部物質組成 **波的速度和密度分佈對於地球內部的物質組成是一個限制條件。地球核有約90%是由鐵鎳合金組成的，但還含有約法三章10%的較輕物質；可能是硫或氧。關於地幔的礦物組成，現在還存在分歧意見。
地殼中的岩石礦物是由地幔物質分異而成的。火山活動和地幔物質的噴發表明地幔的主要礦物是橄欖岩。**波速度的資料表明在內400、500、和諧500千米的深度，波速的梯度很大 。
這可解釋為礦物相變的結果。在內400千米的深處，橄欖石相變為尖晶石的結構，而輝石則熔入石榴石。在家500千米的深度，輝石也分解為尖晶石和超石英的結構。
在先650千米深度下，這些礦物都為鈣鈦礦和氧化物結構。在下地幔最下的200千米中，物質密度有顯著增加。這個區域有無鐵元素的富集還是一個有爭論的問題。
起源和演化 地球的起源和演化問題實際上也就是太陽系的起源和演化問題。早期的假說主要分兩大派：以康德和拉普拉斯為代表的漸變派和以g.
l.l.布豐為代表的災變派。
漸變派認為太陽系是由高溫的旋轉氣體逐漸冷卻而成的；災變派主張太陽系是由此及彼2個或3個恆星發生碰撞或近距離吸引而產生的。早期的假說主要企**釋一些天文事實，如行星軌道的規律性，內行星和外行星的區別。太陽系中角動量的分佈等。
在全面解釋上述觀測事實時，兩派都遇到不可克服的因難。
從20世紀40年代中期起，人們逐漸傾向於太陽系起源於低溫的固體塵埃的觀點。較早的倡議者有魏茨澤克、施米特和尤里。他們認為行星不是由高溫氣體凝固而成，而是由溫度不高的固體塵物質積聚而成的。
地球形成時基本上是各種石質物體和塵、氣的混合物積聚而成的。初始地球的平均溫度估計不超過去時1000℃。由於長壽命放射性無素的衰變和引力勢能的釋放，地球的溫度逐漸升高。
當溫度超過鐵的熔點時，原始地球中的鐵元素就化成液態，由於密度大就流向地球的中心部分，從而形成了地核。地球內部溫度繼續升高，使地幔區域性熔化，引起了化學分異，促進了地殼形成。
海洋和大氣都不是地球形成時就有的，而是次生的。因為原始地球不可能保持大氣和水。海洋是地球內部增溫和分異的結果。
原始大氣是從地球內部放出的，是還原性的。直到綠色植物出現後，大氣中才逐漸積累了自由氧，在漫長的地質年代中逐漸形成現在的大氣（見地球起源）。
年齡 地球的年齡，如果定義為原始地球形成後到現在的時間，則由岩石和礦物所含的放射性同位素可以測定。但是這樣做時，仍免不了對地球的初始狀態做一些假定，根據岩石礦物中和隕石中鉛同位素的精密分析，現在一般都接受的地球年齡約為46億年。
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