关于地球概貌介绍

[拼音]：diqiu gaimao

[外文]：general survey of earth

地球是宇宙中的一个天体，太阳系的九大行星之一，其形状为不规则的旋转椭球体。地球表面约71％是海洋，29％为陆地，陆地主要在北半球。海洋包括太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋4个大洋及附属海域，海洋底有陆架、陆坡、大洋盆地、海底山岭、海沟等地貌类型（见海底地貌）。陆地分为欧亚大陆、非洲大陆、南美大陆、北美大陆、澳洲大陆和南极大陆 6个大陆以及众多的岛屿，其上有高山、高原、丘陵、平原，以及河流、湖泊等地貌类型（见彩图）

早在人类文明开始阶段，人类的活动范围很小。在相当长的时期内，对地球形状的看法不一，有看作方形棋枰、平板、圆盘、圆盾形的，也有看作球形甚至圆柱形的。以后随着生产力、商业、交通、特别是航海业的发展，人们的活动范围日益扩大，对地球形态的认识才逐渐深化。地理大发现最终证实了大地球形说的正确性。

科学意义上的地球形状，是指不考虑地表海陆差异、地势起伏，以及波浪、潮汐和洋流的影响，而以平均海平面即大地水准面构成的封闭曲面的形状。这个封闭曲面一部分为世界大洋上实际存在的海面，另一部分则是陆地下的假想海面，其形状是一个扁球体。地球的所有经圈都是椭圆，经线曲率自赤道向两极减小，而赤道和所有纬圈都是正圆。根据人造地球卫星观测结果，1980年国际大地测量学和地球物理学联合会（IUGG）公布的地球部分参数为：赤道半径a为6378137米，极半径b为6356752米，扁率f为1:298.2572220101。地球的总面积约为51000万平方公里，总体积为10830亿立方公里，总质量为5.976×1027克。

巨大的质量使地球具有强大的地心引力，地心引力使所有质点都尽可能靠近地心，因而使地球成为球形。但是，地球自转产生的指向赤道的惯性离心力分力促使海水自两极流向赤道，使赤道半径比极半径略长，因而地球形状不呈正球体而是椭球体。

精确的测量数据表明，地球的纬圈并非严格的正圈，经圈也不是严格的椭圆，地球的几何中心不位于地心，南北两半球也不相互对称，北半球较细长而南半球较粗短，前者的平均半径比后者小31.8米，北极海面高出大地水准面14米，南极则低于大地水准面24米，从包含两极的纵剖面来看，地球略似梨形。一些学者据此把地球形状称为梨形。但是，与地球巨大的半径相比较，这种偏离大地水准面的数字微不足道，地球形状仍宜称不规则的椭球体。

地球的运动十分复杂。对地球作为太阳系的组成部分在银河系中的运动，以及随银河系在本星系群中的运动等尚无深入的研究。地球的绕轴自转和绕太阳公转是最显著的，对地球物理特征最有影响，也是人们了解得最深刻的运动现象。

人类在观察天球周日运动的基础上，发现地球自转运动。重力测量和弧度测量的结果、自由落体的东偏现象、运动物体在南北两半球的左偏和右偏以及摆动平面发生相对于地球表面的偏转等，从不同方面证实了地球自转的存在。地球自转是一种绕轴旋转运动，在北极上空观察呈反时针方向，南极上空观察则呈顺时针方向，习惯上称为自西向东旋转。自转周期为一日，因参考点不同而有恒星日(以恒星为参考点所度量的地球自转周期)、太阳日（以太阳为参考点所度量的地球自转周期）和太阴日(以月球为参考点所度量的地球自转周期)之别，时间分别为23时56分、24时和24时50分。自转角速度为每小时15°，线速度则因纬度和海拔不同而异，例如在赤道海平面为464米/秒，高度增减100米，线速度增减26米；纬度60°海平面为232米/秒，两极为零。

地球自转决定了地球上昼夜的更替，并使地表一些自然地理过程具有昼夜节奏，还使运动物体如气团、洋流和流水发生偏转。地球自转造成同一时刻地球的不同经线上具有不同的地方时间，还使潮汐转变为与自转方向相反的潮汐波。

除绕轴自转外，地球还按照一定的轨道绕太阳公转，公转的周期为一恒星年，约365日6时9分10秒。公转方向也是自西向东，轨道是一个扁率仅为1:7000、偏心率为1/60的椭圆。轨道近日点为1.471亿公里，远日点为1.521亿公里，与太阳的平均距离为1.496亿公里，后者即为一个天文单位。平均角速度为每日59'，平均线速度为每秒29.78公里，面速度为每日1.92×1014平方公里。其中，前两者有季节变化。

地球公转轨道面称黄道面。黄道面现在与赤道面呈23°27′交角，即黄赤交角。黄道面对地轴的倾斜意味着地球轨道一半偏向北方，一半偏向南方。春分至秋分间，地球位于轨道的偏南部分，秋分至次年春分间，则位于偏北部分。这意味着太阳直射点半年在北半球，半年在南半球，并且以一年为周期在23°27′纬线（即回归线）之间往复运动。这一现象决定了地球表面热量自赤道向两极递减，使地表分为赤道带、南北温带、南北寒带等5个热量带，以及每年分为春、夏、秋、冬4季。南北半球季节出现正好相反，北半球为夏季和秋己时，南半球则相应为冬季和春季。

太阳和月球的引力对地球的运动有显著的影响。这种引力产生的力矩使黄道面向赤道面趋近。在地球自转条件下，黄赤交角不变，因此自转轴必然绕黄道轴旋进，从而导致春分点每年西移50″.2564，形成岁差。太阳和月球分别在一年和一个月内两次通过赤道面，引力方向的改变使地轴的长周期旋进附加了短周期摆动，造成地极的移动。

地球是由大气圈、水圈、生物圈、地壳、地幔和地核等圈层构成的。在高空和地球内部的圈层是上下平行分布的，但在地球表面附近，各圈层却互相渗透，甚至彼此重叠。通常把大气圈、水圈和生物圈称为地球的外部构造，而地壳、地幔和地核则是地球的内部构造。

大气圈的主要成分为氮（78％）、氧（21％）、氩(0.93％)、二氧化碳(0.03％)和水蒸气等。大气圈上界可达2000～3000公里，但其质量的3/4集中在贴地面厚约8～18公里的对流层内。水圈主要由海水构成，陆地上的河流、湖泊、沼泽、地下水、积雪、冰川也是其组成部分。生物圈渗透在下层大气圈、水圈和地壳表层，其质量虽仅及大气圈的1/300或水圈的1/7000，但它对改变地球的地理环境却起着重要的作用。地壳是指地表至莫霍面之间的岩石圈，其厚度不一致，在海洋下仅为5～8公里，大陆上平均厚35公里，最厚处可达65公里以上。莫霍面以下，深度为35～2900公里的圈层是地幔。地幔的上部由橄榄岩质的超基性岩石构成，是岩浆的源地，故又称软流圈，密度为3.31克/厘米3；下部含铁较多，密度达5.62克/厘米3。由2900公里至地心，称为地核，亦分外地核与内地核两部分，主要由铁、镍组成，外层密度为9.5克/厘米3，至地心密度增加到13克/厘米3。

按星云假说，原始地球在数十亿年前刚从太阳星云中分化出来时，是一个接近均质的球体，主要由碳、氧、镁、硅、铁、镍等元素组成，物质没有明显的分层现象。随着地球的温度变化，在重力影响下发生了圈层变化。撑射性元素所放射的能量积累于地球内部，使地球增温，铁呈液态，并因其密度大而流向地心，首先形成地核。重物质向地心集中时产生的压缩功转变为热能，使地球继续增温以至局部熔化，对流作用加强并伴以大规模化学分离。最后，地球内部就分化为地核、地幔和地壳三个圈层。

在这个分化过程中，地球内部产生的气体经过脱气，形成了最外层的大气圈。原始大气以氢和一氧化碳或氢和氦为主要成分。以后演变为次生大气。绿色植物出现后，光合作用过程中放出的游离氧使一氧化碳和甲烷发生变化，二氧化碳大量增加，氨也转变为水汽和氮。最后，随光合作用对碳的固定和放氧的过程，形成以氮和氧为主的现代大气。

早期大气含有水汽，地球温度降低和尘埃的存在，使水汽凝结、降落，汇聚于洼地形成原始水圈。以后由于水量增加和地壳形状的变化，原始水圈才逐渐成为今天的海洋和河、湖、沼泽、冰川。

原始的地壳、大气圈和水圈中都早已存在着碳氢化合物。在此基础上出现了原始的生物。它们逐渐扩展至陆地和低层大气中，形成了生物圈。

各圈层在地球表面附近的相互作用，相互渗透，甚至重合，赋予地球表面一系列独特的性质。太阳辐射集中于地表，三相物质并存于地表，物质和能量转化过程、土壤层的发育、动植物的存在以及人类社会的发生和发展等都集中在地表这个特殊圈层，形成了地理壳。它包括部分地壳和大气圈，整个水圈和生物圈。地球演化过程中分化出现地理壳，是地球历史极为重要的一页。

参考书目

1. 金祖孟编著：《地球概论》，人民教育出版社，北京，1983。
2. 潘树荣等编著：《自然地理学》，第2版，高等教育出版社，北京，1985。