地理中國地球起源
A. 地球怎麼來的
法國數學家兼天文學家拉普拉斯1796年提出行星由圍繞自己的軸旋轉的氣體狀星雲形成說。星雲因旋轉而體積縮小,其赤道部分沿半徑方向擴大而成扁平狀,之後從星雲分離出去而成一個環、頗象土星的光環。環的性質是不均一的,物質可聚集成凝雲,發展為行星。按相同的原理和過程,從行星脫離出來的物質形成衛星。拉普拉斯的假說既簡單動人,又解釋了當時所認識的太陽系的許多特點,以至竟統治了整個19世紀。
前蘇聯的天文學家費森柯夫認為太陽因高速旋轉而成梨形和葫蘆形,最後在細頸處斷開,被拋出去的物質就成了行星。拋出物質後太陽縮小,旋轉變慢;一旦旋轉加快,又可能成梨形而拋出一個行星,逐漸形成行星系。旋密特設想太陽在參加銀河系的轉動中,在穿越黑暗物質雲時俘虜了一部分塵埃和流星的固體物質,在其周圍形成粒子群。後者在太陽引力作用下圍繞太陽作橢圓運動並與太陽一起繼續其在銀河系的行程,最後從這些粒子群發展為行星和慧星(一部分成了流星和隕星)。
當然還有其它形形色色的假說,如英國天文學家金斯。他認為地球也是太陽拋出的,拋出的機制,在於某個恆星從太陽旁邊經過,兩者間的引力在太陽上拉出了雪茄狀的氣流,氣流內部冷卻,塵埃物質集中,凝聚成隕石塊,逐步凝聚成行星。由於被拉出的氣流是中間粗兩頭細(雪茄狀),故大行星在中間,小行星在兩端。
人類進入宇宙時代以來,發現行星和衛星上有大量的撞擊坑。1977年,肖梅克提出:固態物體的撞擊是發生在類地行星上所有過程中最基本的。在此基礎上提出了宇宙撞擊和爆炸的假說。這種撞擊是分等級的,第四級的撞擊形成月亮這樣的衛星。具體過程是:一個撞擊體沖擊原始地球,引起爆炸,圍繞地球形成一個氣體、液體、塵埃和「濺」出來的固態物質組成的帶,最初是碟狀的,因旋轉的向心力作用而成球狀,失去了部分物質的地球也重新成為球狀。
B. 地球各方面知識
地球的基本參數:
赤道半徑: ae = 6378136.49 米
極半徑: ap = 6356755.00 米
平均半徑: a = 6371001.00 米
赤道重力加速度: ge = 9.780327 米/秒2
平均自轉角速度: ωe = 7.292115 × 10-5 弧度/秒
扁率: f = 0.003352819
質量: M⊕ = 5.9742 ×1024 公斤
地心引力常數: GE = 3.986004418 ×1014 米3/秒2
平均密度: ρe = 5.515 克/厘米3
太陽與地球質量比: S/E = 332946.0
太陽與地月系質量比: S/(M+E) = 328900.5
公轉時間: T = 365.2422 天
離太陽平均距離: A = 1.49597870 × 1011 米
公轉速度: v = 11.19 公里/秒
表面溫度: t = - 30 ~ +45
表面大氣壓: p = 1013.250毫巴
表面重力加速度(赤道) 978.0厘米/秒2
表面重力加速度(極地) 983.2厘米/秒2
自轉周期 23時56分4秒(平太陽時)
公轉軌道半長徑 149597870千米
公轉軌道偏心率 0.0167
公轉周期 1恆星年
黃赤交角 23度27分
地球各圈層結構
地球海洋面積 361745300平方公里
地殼厚度 80.465公里
地幔深度 2808.229公里
地核半徑 3482.525公里
表面積 510067866平方公里
簡介地球,太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序為第三顆。它有一個天然衛星——月球,二者組成一個天體系統——地月系。地球大約有46億年的歷史。
自轉和公轉
1543年,哥白尼在《天體運行論》一書中首先完整地提出了地球自轉和公轉的概念。此後,大量的觀測和實驗都證明了地球自西向東自轉,同時圍繞太陽公轉。1851年,法國物理學家傅科在巴黎成功地進行了一次著名的實驗(傅科擺試驗),證明地球的自轉。地球自轉周期約為23時56分4秒平太陽時,地球公轉的軌道是橢圓的。公轉軌道的半長徑為149597870公里,軌道的偏心率為0.0167,公轉周期為一恆星年,公轉平均速度為每秒29.79公里,黃道與赤道交角(黃赤交角)為23°27′。地球自轉和公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替、四季變化和五帶(熱帶、南北溫帶和南北寒帶)的區分。地球白轉的速度是不均勻的,有長期變化、季節性變化和不規則變化。同時,由於日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內部物質的各種作用,使地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生變化,即歲差和章動、極移和黃赤交角變化。
形狀和大小
地球是球形這個概念的出現,可上溯到公元前五、六世紀。當時,希臘的畢達哥拉斯學派的哲學家只是從球形最美的觀念出發產生這一概念的。亞里士多德根據月食時月球上地影是一個圓,第一次科學地論證了地球是個球體。中國早在戰國時期,哲學家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世紀,古希臘的地理學家埃拉托斯特尼成功地用三角測量法測量了阿斯旺和亞歷山大城之間的子午線長。中國唐朝時期,在一行的指導下,由南宮說率領的測量隊在河南省黃河南北的平原地帶進行了最早的弧度測量,算出了北極的地平高度差一度,相當於南北地面距離相差約351里80步(唐朝的長度單位5尺=1步,300步=1里),從而可算出地球的半徑。這項工作比阿拉伯人的類似工作約早100年。在現代,除用大地測量方法外;還可用重力測量確定地球的均衡形狀。人造地球衛星上天後,地球動力學測地方法得到很大發展。各種方法的聯合使用,使得地球形狀和大小的測定精度大大提高。1976年國際天文學聯合會天文常數系統中,地球赤道半徑α為6378140米,地球扁率因子1/f為298.257。地球不是正球體,而是扁球體,或者說,更象個梨狀的旋轉體。人造地球衛星的觀測結果表明、地球的赤道也是個橢圓,據此可認為地球是個三軸橢球體。地球自轉產主的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹,成為目前的略扁的旋轉橢球體形狀,極半徑比赤道半徑約短21公里。地球內部物質分布的不均勻性,進一步造成地球表面形狀的不規則性。在大地測量學中,所謂的地球形狀是指大地水準面的形狀,在這個面上重力位各處相同,是個等位面。日、月對地球的引力作用使地球上的海洋、大氣產生潮汐現象,也使固體地球(在某種程度上是個彈性體)發生彈性形變,這就是所謂「固體潮」。
質量和重力加速度
地球的質量為5.976×l027克,這是根據萬有引力定律測定的。地球質量的確定提供了測定其他天體質量的依據。從地球的質量可得出地球的平均密度為5.52克/厘米3。地球上任何質點都受到地球引力和慣性離心力的作用,二者的合力就是重力。重力隨高度遞增而減小,也隨緯度而變化。赤道上的重力加速度為978.伽(厘米/秒2),兩極處為983.2伽。有些地方還會出現重力異常現象,這反映出地球內部物質分布的不均勻性。重力異常同地質構造和礦床有關。地球因受到日、月引潮力的作用,它的重力加速度也有微小的周期變化,最大的可達十分之幾毫伽。
構造
地球可以看作由一系列的同心層組成。地球內部,有核、幔、殼結構。地球外部,有水圈、大氣圈,還有磁層,形成了圍繞固態地球的外套。磁層和大氣圈阻擋著來自空間的紫外線、X射線、高能粒子和眾多的流星對地面的直接轟擊。
地球表面十分之七以上為藍色的海洋所覆蓋,湖泊、江河只佔地球表面水域很少的部分。地球表面的液態水層,叫做水圈,從形成至今至少已有30億年。地球的表層由各種岩石和土壤組成,地面崎嶇不平,低窪部分被水淹沒成為海洋、湖泊;高出水面的陸地則有平原、高山。地球固體表面總垂直起伏約為20公里,它是珠穆朗瑪峰頂(據中國登山隊測定,珠穆朗瑪峰海拔高度為8844.43米) 和最深的海洋深度(馬里亞納海溝深度約11公里)之間的高差,它超過大陸地殼平均厚度的一半。洋底象陸地一樣不平坦,也不平靜。洋底岩石年齡要比陸地年輕得多。陸地上大多數岩石的年齡小於二十幾億年。陸地上到處可以找到沉積岩,說明在遠古時期這些地方可能是海洋。地表雖有少量的環形山,但難以找到類似月球、火星和水星那樣多的環形山,這是因為地球表面受到外力(水和大氣)和內力(地震和火山)的作用,不斷風化、侵蝕和瓦解的結果。
長期以來,人們認為地殼構造運動主要表現為地面的隆起和沉降,以垂直運動為主,水平運動是次要的。近十多年來,愈來愈多的科學家認為,地球上部不僅有垂直運動,而且還有更大的水平運動,海洋和大陸的相對位置在地質時期也是變化著的。1912年魏格納提出大陸漂移假說。此後,有的地質學家認為,地球早先存在兩塊古大陸——南半球的岡瓦納古陸和北半球的勞亞古陸。但在很長時期里許多科學家拒絕承認大陸漂移假說,因為當時人們很難相信有這么大的力量把原先的大陸塊撕開,使各碎塊分別逐漸漂移到今天的位置。六十年代初,黑斯和迪茨提出了洋底擴張假說,認為全球大地構造是洋底不斷擴張的直接結果。正是由於洋底擴張假說和板塊運動理論的發展,又使大陸漂移學說重新受到重視。
地球最上層約幾十公里厚的一圈是強度很大的岩石圈,其下幾百公里厚的一層是軟流層,強度較小,在長期的應力作用下這一層的物質具有可塑性。岩石圈漂浮在軟流圈上。在地球內部能量(原始熱量和發射性熱)釋放時,地內溫度和密度的不均勻分布,引起地幔物質的對流運動。地幔對流物質沿著洋底的洋中脊的裂隙向兩側方向運動,不斷形成新的洋底。此外,老的洋底不斷向外擴張,當它們接近大陸邊緣時,在地幔對流向下拖曳力的作用下,插入大陸地殼下面,致使岩石圈發生一系列的構造運動。這種對流作用可使整個洋底在三億年左右更新一次。岩石圈被一些活動構造帶所割裂,分成幾個不連續的單元,稱為大陸板塊。勒比雄把全球岩石圈分成六大板塊:歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊和南極板塊。海底的擴張導致大陸板塊發生運動。板塊的相互擠壓造成了巨大的山系,自阿爾卑斯山經過土耳其和高加索,最後到喜馬拉雅山的山系正是屬於這種情況;也有的地方,兩個板塊的岩石同時下沉,造成洋底的深淵,此外,板塊的運動還造成了火山和地震。關於板塊運動的理論,目前還在不斷發展之中,同時也存在許多有爭論的問題。
起源和演化
對地球起源和演化問題進行系統的科學研究始於十八世紀中葉,至今已經提出多種學說。現在流行的看法是:地球作為一個行星,遠在46億年以前起源於原始太陽星雲。它同其他行星一樣,經歷了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。地球胎形成伊始,溫度較低,並無分層結構,只是由於隕石物質的轟擊,放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮,才使地球溫度逐漸增加。隨著溫度的升高,地球內部物質也就具有越來越大的可塑性,且有局部熔融現象。這時,在重力作用下物質分異開始,地球外部較重的物質逐漸下沉,地球內部較輕的物質逐漸上升,一些重的元素(如液態鐵)沉到地球中心,形成一個密度較大的地核(地震波的觀測表明,地球外核是液態的)。物質的對流伴隨著大規模的化學分離,最後地球就逐漸形成現今的地殼、地幔和地核等層次。
在地球演化早期,原始大氣逃逸殆盡。伴隨著物質的重新組合和分化,原先在地球內部的各種氣體通過火山噴發等作用上升到地表成為第二代大氣,後來,因綠色植物的光合作用,進一步發展成為現代大氣。另一方面,地球內部溫度升高,使內部結晶水汽化。隨著地表溫度逐漸下降,氣態水經過凝結、降雨落到地面形成水圈。約在三、四十億年前,地球上開始出現單細胞生命,然後逐步進化為各種各樣的生物,直到人類這樣的高級生物,構成了一個生物圈。
C. 有關地理的知識
地理(Geography)是研究地球表面的地理環境中各種自然現象和人文現象,以及它們之間相互關系的學科。「地理」一詞最早見於中國《易經》。英文中地理一詞則來源於希臘文hê gê(意為「地球」)和graphein(意為「寫」)。
中國古代最早的地理書籍包括了《禹貢》和《山海經》等。古代的地理學主要探索關於地球形狀、大小有關的測量方法,或對已知的地區和國家進行描述。
研究對象
地理學研究地球表面同人類相關的地理環境。
* 地球表面:地理殼-景觀殼-地球表層-大氣圈-岩石圈-水圈-生物圈-人類圈-陸地-海洋
山脈-大陸架-氣候-植被
人類生活:鄉村-集鎮-城市-人種
國家 -- 世界政區 -- 各國首都 -- 洲 -- 地區 -- 州 -- 省 -- 自治區 -- 特別行政區 -- 聯盟 -- 市 -- 縣 -- 自治縣 -- 旗 -- 郡 -- 城市 -- 城鎮 -- 村落 -- 地名 paz
學科分支
地理學沒有一個公認的分類體系。在西歐,地理學分為通論地理學(即部門地理學)和專論地理學(即區域地理學)兩部分,通論地理學中分出自然地理學和人文地理學,兩大分支下再分次級分支學科。
前蘇聯把地理學分為自然地理學和經濟地理學兩大分支,然後再分次級分支學科。
西方學者把地理學分為自然地理學和人文地理學兩部分,或分為自然地理學、經濟地理學和人文地理學三部分,下面再分次級分支學科。
自然地理學
自然地理學利用生物學來研究,是一種系統的地理學、了解全球性植物群和動物區系樣式,利用數學、物理學來研究地球本身的運動以及它和其他太陽系中星體的關系,是研究位置和空間上地球變化的學科。
* 綜合性
o 綜合自然地理學
o 古地理學
* 部門性
o 地貌學
o 氣候學
o 水文地理學
o 土壤地理學
o 生物地理學
+ 植物地理學
+ 動物地理學
o 化學地理學
o 醫學地理學
o 冰川學
o 凍土學
o 物候學
o 火山學
o 地震學
人文地理學
人文地理學更注重地理學中社會科學的成分,從非物理的層面來考察整個地球的行為模式,是以人地關系的理論為基礎,探討各種人文現象及人類活動的地理分布和發展規律的一門學科。它可以被劃分為以下及格廣義的分支:
* 社會文化地理學
o 人種地理學
o 人口地理學
o 聚落地理學
o 社會地理學
o 文化地理學
o 宗教地理學
* 經濟地理學
o 農業地理學
o 工業地理學
o 商業地理學
o 交通運輸地理學
o 旅遊地理學
* 政治地理學
o 軍事地理學
* 城市地理學
其他分支學科
* 歷史地理學-區域地理學-地圖學-地名學-方誌學-理論地理學-應用地理學-地理數量方法-計量地理學-景觀生態學-地理信息系統,其中地圖學-地理數量方法-計量地理學-地理信息系統-地理實察方法,可合稱為地理技術方法學門。
地理學是研究地球表面各種自然狀況和社會經濟發展狀況的一門基礎學科&自然科學。地理分為自然地理人文地理,還可分為地球地理和宇宙地理。包括各地的地形地貌、氣候、動植物分布、風土人情。
1.土地、山川等的環境形勢。今指全世界或一個地區的山川、氣候等自然環境及物產、交通、居民點等社會經濟因素的總的情況。
2.指研究地理的學科。
3.區域;區劃。
4.地址。
5.風水。
怎樣學好地理
地理環境空間廣大,地理事物多種多樣,地理關系錯綜復雜。學習地理尤其要注意學習方法,只有掌握好學習方法,才能化難為易,學得扎實而靈活。 1、學會使用課本 教科書既是掌握知識、技能的工具,又是培養自學能力的依據。目錄提示著全書的要領和前後的聯系,要經常翻閱,以便對全書內容心中有數。精讀課文、常看深思,抓住要點,記下問題,要特別重視插圖和表格,領會圖表所說明的問題。 2、學會使用地圖 地圖是地理信息的載體,它能將我們不能親眼見到的廣大地理環境變得一目瞭然。 地圖又是學習地理的工具,通過分析地圖,可以認識地理特徵、原理、成因,找到利用改造的途徑,要學會讀、用各種地圖,首先要記住最基本的地圖。對於世界地理而言,首先要記住七大洲和四大洋的分布。 3、重視地理觀察 觀察就是邊思考邊細看。看一看當地的地理環境的面貌,以及人們在當地是怎樣活動的。通過報刊、電視節目、圖片獲得地理信息,鍛煉我們的才智。 4、善於地理想像 觀察只能得到局部直觀,地圖只能提供位置直觀,想像才能使二者聯系起來,使你獲得地理環境的全面景觀,進而向你展示地理的未來。 5、要善於動腦 經常向自己提出問題,地理問題的一般思路是: ①學什麼?如黃河及其水文特徵。 ②在哪裡?如黃河流經的省區和流域范圍。 ③為什麼?如黃河的水文特徵是怎樣形成的。 ④有何利弊?如怎樣評價黃河對我國北部地區提供的有利條件和不利條件。 ⑤怎樣協調好人地關系?如怎樣使人類與黃河的關系協調起來,應當怎樣合理利用改造它。 6、要勤於動手 經常用手寫,動筆畫,動手製作學具,這不僅使你心靈,還能使你手巧。 方法對頭,事半功倍,你將越學越愛學。
地理學是研究地球表面各種自然狀況和社會經濟發展狀況的一門基礎學科&自然科學。地理分為自然地理人文地理,還可分為地球地理和宇宙地理。包括各地的地形地貌、氣候、動植物分布、風土人情。
1.土地、山川等的環境形勢。今指全世界或一個地區的山川、氣候等自然環境及物產、交通、居民點等社會經濟因素的總的情況。
2.指研究地理的學科。
3.區域;區劃。
4.地址。
5.風水。
D. 地球的起源
地球的起源
傳說是這樣的—— 很久很久以前,沒有天也沒有地,天地混沌,人類的老祖宗盤古便孕育在其中。這樣過了一萬八千年,盤古蘇醒了。他揚臂舒腰,用力一拱,「轟」地一聲,混沌頓時撕裂開來。茫茫雲煙化為天,沉沉塵埃化為地。他一日九變,頂著天,立於地,天日高一丈,地日厚一丈,盤古身子長一丈。如此又是一萬八千年,天升得極高,地變得很厚,盤古的身軀也長得很高。終於天地形成,盤古也倒下了。他的身軀漸生變化:呼氣成風雲,聲音化雷霆;左眼變作日,右眼化為月;四肢和身軀,變成四極和山脈;血液為江河,筋脈為地理,肌肉為田土,發絲為星辰,皮毛為草木,齒骨為金石,精髓為珠玉,汗流為雨澤,盤古的靈魂則化作千千萬萬的生靈。 人類的老祖宗盤古,用他整個身軀和生命誕生了豐富而美麗的地球。 這個故事是神話,科學發展到今天,地球形成,生命起源的秘密已被科學家們揭示,但是這個故事仍廣為流傳
地球起源問題是同太陽系的起源緊密相聯系的,因此探討地球的起源問題,首先了解目前太陽系的三個主要特徵是必要的。概括起來說,它們是:
1.太陽系中的九大行星,都按反時針方向繞太陽公轉。太陽本身也以同一方向自轉,這個特徵稱為太陽系天體運動的同向性。
2.上述行星繞太陽公轉的軌道面,非常接近於同一平面,並且這個平面與太陽自轉赤道面的夾角也不到6°,這個特徵稱為行星軌道運動的共面性。
3.除水星和冥王星外,其它所有行星的繞日公轉軌道都很接近於圓軌道。這個特徵稱為行星軌道運動的近圓性。
關於地球的起源問題,已有相當長的探討歷史了。在古代,人們就曾探討了包括地球在內的天地萬物的形成問題,在此期間,逐漸形成了關於天地萬物起源的"創世說"。其中流傳最廣的要算是《聖經》中的創世說。在人類歷史上,創世說曾在相當長的一段時期內占據了統治地位。
自1543年波蘭天文學家哥白尼提出了日心說以後,天體演化的討論突破了宗教神學的桎梏,開始了對地球和太陽系起源問題的真正科學探討。1644年,笛卡兒(R.Descartes)在他的《哲學原理》一書中提出了第一個太陽系起源的學說,他認為太陽、行星和衛星是在宇宙物質渦流式的運動中形成的大小不同的旋渦里形成的。一個世紀之後,布封(G.L.L. de Buffon)於1745年在《一般和特殊的自然史》中提出第二個學說,認為:一個巨量的物體,假定是彗星,曾與太陽碰撞,使太陽的物質分裂為碎塊而飛散到太空中,形成了地球和行星。事實上由於彗星的質量一般都很小,不可能從太陽上撞出足以形成地球和行星的大量物質的。在布封之後的200年間,人們又提出了許多學說,這些學說基本傾向於笛卡爾的"一元論",即太陽和行星由同一原始氣體雲凝縮而成;也有"二元論"觀點,即認為行星物質是從太陽中分離出來的。1755年,著名德國古典哲學創始人康德(I. Kant)提出"星雲假說"。1796年,法國著名數學和天文學家拉普拉斯(P. S. Laplace)在他的《宇宙體系論》一書中,獨立地提出了另一種太陽系起源的星雲假說。由於拉普拉斯和康德的學說在基本論點上是一致的,所以後人稱兩者的學說為"康德-拉普拉斯學說"。整個十九世紀,這種學說在天文學中一直佔有統治的地位。
到本世紀初,由於康德-拉普拉斯學說不能對太陽系的越來越多的觀測事實作出令人滿意的解釋,致使"二元論"學說再度流行起來。1900年,美國地質學家張伯倫(T. C. Chamberlain)提出了一種太陽系起源的學說,稱為"星子學說";同年,摩耳頓(F. R. Moulton)發展了這個學說,他認為曾經有一顆恆星運動到離太陽很近的距離,使太陽的正面和背面產生了巨大的潮汐,從而拋出大量物質,逐漸凝聚成了許多固體團塊或質點,稱為星子,進一步聚合成為行星和衛星。
現代的研究表明,由於宇宙中恆星之間相距甚遠,相互碰撞的可能性極小,因此,摩耳頓的學說不能使人信服。由於所有災變說的共同特點,就是把太陽系的起源問題歸因於某種極其偶然的事件,因此缺少充分的科學依據。著名的中國天文學家戴文賽先生於1979年提出了一種新的太陽系起源學說,他認為整個太陽系是由同一原始星雲形成的。這個星雲的主要成份是氣體及少量固體塵埃。原始星雲一開始就有自轉,並同時因自引力而收縮,形成星雲盤,中間部分演化為太陽,邊緣部分形成星雲並進一步吸積演化為行星。
總的來說,關於太陽系的起源的學說已有40多種。本世紀初期迅速流行起來的災變說,是對康德-拉普拉斯星雲說的挑戰;本世紀中期興起的新的星雲說,是在康德-拉普拉斯學說基礎上建立起來的更加完善的解釋太陽系起源的學說。人們對地球和太陽系起源的認識也是在這種曲折的發展過程中得以深化的。
至此,我們可以對形成原始地球的物質和方式給出如下可能的結論。形成原始地球的物質主要是上述星雲盤的原始物質,其組成主要是氫和氦,它們約占總質量的98%。此外,還有固體塵埃和太陽早期收縮演化階段拋出的物質。在地球的形成過程中,由於物質的分化作用,不斷有輕物質隨氫和氦等揮發性物質分離出來,並被太陽光壓和太陽拋出的物質帶到太陽系的外部,因此,只有重物質或土物質凝聚起來逐漸形成了原始的地球,並演化為今天的地球。水星、金星和火星與地球一樣,由於距離太陽較近,可能有類似的形成方式,它們保留了較多的重物質;而木星、土星等外行星,由於離太陽較遠,至今還保留著較多的輕物質。關於形成原始地球的方式,盡管還存在很大的推測性,但大部分研究者的看法與戴文賽先生的結論一致,即在上述星雲盤形成之後,由於引力的作用和引力的不穩定性,星雲盤內的物質,包括塵埃層,因碰撞吸積,形成許多原小行星或稱為星子,又經過逐漸演化,聚成行星,地球亦就在其中誕生了。根據估計,地球的形成所需時間約為1千萬年至1億年,離太陽較近的行星(類地行星),形成時間較短,離太陽越遠的行星,形成時間越長,甚至可達數億年。
至於原始的地球到底是高溫的還是低溫的,科學家們也有不同的說法。從古老的地球起源學說出發,大多數人曾相信地球起初是一個熔融體,經過幾十億年的地質演化歷程,至今地球仍保持著它的熱量。現代研究的結果比較傾向地球低溫起源的學說。地球的早期狀態究竟是高溫的還是低溫的,目前還存在著爭論。然而無論是高溫起源說還是低溫起源說,地球總體上經歷了一個由熱變冷的階段,由於地球內部又含有熱源,因此這種變冷過程是極其緩慢的,直到今天地球仍處於繼續變冷的過程中
E. 關於地理的資料
地球的基本資料
在太陽系九大行星之一,按離太陽由近及遠的次序為第三顆。它有一個天然衛星——月球。地球大約有46億年的歷史。不管是地球的整體,還是它的大氣、海洋、地殼或內部,從形成以來就始終處於不斷變化和運動之中。
地球自轉一圈約為23時56分4秒,在地球赤道上的自轉線速度為每秒465米。地球繞太陽公轉的軌道是橢圓的,與太陽的平均距離為 1億4千9百57萬3000公里,轉一周需365.25天,公轉平均速度為每秒29.79公里。黃道與赤道交角為23 度27分,因為有這個角度,自轉和公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替且長短不均、四季變化和五帶(熱帶、南北溫帶和南北寒帶)的區分。地球自轉的速度是不均勻的,有長期變化、季節性變化和不規則變化。同時,由於日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內部物質的各種作用,使地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生一些變化。
地球赤道半徑為6,378,140米,極半徑6357公里,赤道周長為40076公里。地球不是正球體,而是扁球體,或者說,更象個梨狀的旋轉體。人造地球衛星的觀測結果表明,地球的赤道也是個橢圓,地球自轉產生的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹,成為目前的略扁的旋轉橢球體形狀,極半徑比赤道半徑約短21公里。地球內部物質分布的不均勻性,進一步造成地球表面形狀的不規則性。日、月對地球的引力作用使地球上的海洋、大氣產生潮汐現象。
地球的質量為5.976×1027克(或約6×1021噸),平均密度為每立方厘米5.52克。地球上任何質點都受到地球引力和慣性離心力的作用,二者的合力就是重力。重力隨高度遞增而減小,也隨緯度而變化。有些地方還會出現重力異常現象,這反映出地球內部物質分布的不均勻性。地球因受到日、月引潮力的作用,它的重力加速度也有微小的周期變化。
地球可以看作由一系列的同心層組成。地球內部,有核、幔、殼結構。地球外部,有水圈、大氣圈,還有磁層,形成了圍繞固態地球的外套。磁層和大氣圈阻擋著來自空間的紫外線、 X射線、高能粒子和眾多的流星對地面的直接轟擊。
地球表面積約5億零960萬平方公里,其中十分之七以上為藍色的海洋所覆蓋,湖泊、江河只佔地球表面水域很少的部分。地球表面的液態水層,叫做水圈,從形成至今至少已有30億年。地球的表層由各種岩石和土壤組成,地面崎嶇不平,低窪部分被水淹沒成為海洋、湖泊;高出水面的陸地則有平原、高山。地球固體表面總垂直起伏約為20公里,它是珠穆朗瑪峰頂和馬里亞納海溝之間的高差,它超過大陸地殼平均厚度的一半。洋底像陸地一樣不平坦,也不平靜。洋底岩石年齡要比陸地年輕得多。陸地上大多數岩石的年齡小於二十幾億年。陸地上到處可以找到沉積岩,說明在遠古時期這些地方可能是海洋。地表雖有少量的環形山,但難以找到類似月球、火星和水星那樣多的環形山,這是因為地球表面受到外力(水和大氣)和內力(地震和火山)的作用,不斷風化、侵蝕和瓦解的結果。
地球上部不僅有垂直運動,而且還有更大的水平運動,海洋和大陸的相對位置在地質時期也是變化著的。有科學家認為,地球早先存在兩塊古大陸——南半球的岡瓦納古陸和北半球的勞亞古陸。後來由板塊運動的巨大力量把原先的大陸塊撕開,使各碎塊分別逐漸漂移到今天的位置。科學家進而認為全球大地構造是洋底不斷擴張的直接結果。
地球最上層約幾十公里厚的一圈是強度很大的岩石圈,其下幾百公里厚的一層是軟流層,強度較小,在長期的應力作用下這一層的物質具有可塑性。岩石圈漂浮在軟流圈上。在地球內部能量(原始熱量和發射性熱)釋放時,地內溫度和密度的不均勻分布,引起地幔物質的對流運動。地幔對流物質沿著洋底的洋中脊的裂隙向兩側方向運動,不斷形成新的洋底。此外,老的洋底不斷向外擴張,當它們接近大陸邊緣時,在地幔對流向下拖曳力的作用下,插入大陸地殼下面,致使岩石圈發生一系列的構造運動。這種對流作用可使整個洋底在三億年左右更新一次。岩石圈被一些活動構造帶所割裂,分成幾個不連續的單元,稱為大陸板塊。如歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊和南極板塊。海底的擴張導致大陸板塊發生運動。板塊的相互擠壓造成了巨大的山系,自阿爾卑斯山經過土耳其和高加索,最後到喜馬拉雅山的山系正是屬於這種情況;也有的地方,兩個板塊的岩石同時下沉,造成洋底的深淵;此外,板塊的運動還造成了火山和地震。
對地球起源和演化問題進行系統的科學研究始於十八世紀中葉,至今已經提出多種學說。現在流行的看法是:地球作為一個行星,遠在46億年以前起源於原始太陽星雲。它同其他行星一樣,經歷了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。地球胎形成伊始,溫度較低,並無分層結構,只有由於隕石物質的轟擊、放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮,才使地球溫度逐漸增加。隨著溫度的升高,地球內部物質也就具有越來越大的可塑性,且有局部熔融現象。這時,在重力作用下物質分異開始,靠近表面的較重物質逐漸下沉,地球內部較輕的物質逐漸上升,一些重的元素(如液態的鐵)沉到地球中心,形成一個密度較大的地核(地震波的觀測表明,地球外核是液態的)。物質的對流伴隨著大規模的化學分離,最後地球就逐漸形成現今的地殼、地幔和地核等層次。
在地球演化早期,原始大氣逃逸殆盡。伴隨著物質的重新組合和分化,原先在地球內部的各種氣體上升到地表成為第二代大氣;後來,因綠色植物的光合作用,進一步發展成為現代大氣。另一方面,地球內部溫度升高,使內部結晶水汽化。隨著地表溫度逐漸下降,氣態水經過凝結、降雨落到地面形成水圈。約在三、四十億年前,地球上開始出現單細胞生命,然後逐步進化為各種各樣的生物,直到人類這樣的高級生物,構成了一個生物圈。
在地球引力作用下,大量氣體聚集在地球周圍所形成的包層叫大氣層。大氣隨著地球運動;日、月的引力也對它起著潮汐作用。大氣層對地面的物理狀況和生態環境有決定性的影響。地球大氣的質量約佔地球總質量的百萬分之一。大氣密度隨高度的增加而下降,大氣總質量的90%集中在離地表15公里高度以內, 99.9%在50公里高度以內。在2,000公里高度以上,大氣極其稀薄,逐漸向行星際空間過渡,而無明顯的上界。
地球大氣的密度、 溫度、 壓力、化學組成等都隨高度變化。可以按照大氣的溫度分布、組成狀況、電離程度這些不同參數,對地球大氣進行分層。
按大氣溫度隨高度的分布可以分為:
對流層:靠地表的底層大氣,對流運動顯著。其厚度因緯度、季節以及其他條件而異,在赤道區約16~18公里,中緯度區約10~12公里,兩極區約7~8公里。一般來說,夏季厚而冬季薄。對流層與地表聯系最密切,受地表狀況影響最大,大氣中的水汽大部集中於此層,形成雲和降水等現象。對流層的上部稱為「對流層頂」,厚約幾百米到1~2公里。對流層的溫度幾乎隨高度直線下降,到對流層頂時約為零下50攝氏度。
平流層:(又稱同溫層)由對流層頂到離地表50公里高度的一層,大氣主要是平流運動。層內溫度隨高度增加而略微上升,到約50公里高度處,達到極大值(約零下10~零上20攝氏度)。
中間層:(又稱散逸層) 高度在離地表50~85公里的一層,溫度隨高度增加而下降,到離地表高度85公里的中間層頂,溫度接近最小值,約為零下攝氏度。
熱層:中間層以上的一層,溫度隨高度增加而上升,在離地表500公里處,即熱層頂,達到1100攝氏度左右。這一層的溫度因為大氣大量吸收太陽紫外輻射而升高。熱層頂以上為外大氣層。這里的大氣已極稀薄。
按大氣的組成狀況可以分為兩層:離地表約100公里以下是均質層(大氣由各種氣體混合組成);以上是非均質層。在均質層中離地表10~50公里處,太陽紫外輻射的光化作用產生臭氧,形成臭氧層,這一層的高度大抵與上述平流層相當。在離地表20~30公里處,臭氧濃度最大,不過這部分大氣中的臭氧含量仍然不到這一層大氣的十萬分之一,各種氣體依然視為均勻混合的。臭氧層吸收掉危害生命的太陽紫外輻射,使之不能到達地表。
按大氣的電離程度可以分為兩層:從地表到離地表80公里這一層,大氣中的分子和原子都處於中性狀態,稱為中性層。離地表80~1000公里這一層,大氣中的原子在太陽輻射(主要是紫外輻射)作用下電離,成為大量正離子和電子,構成電離層。電離分為4層,這些層的高度和電離情況都隨一天中的不同時刻、一年中的不同季節和太陽活動程度而發生變化。許多有趣的天文現象,如極光、流星等都發生在電離層中。電離層還能反射無線電短波,從而使地面上可以實現短波無線電通訊。
近地表大氣中78%為氮,21%為氧,其他還有二氧化碳、氬等多種氣體成分以及水汽。水汽是大氣中最不穩定的組成部分。在夏季濕熱處,水汽在大氣中的含量可以達到4%;而在冬季干寒處,它的含量可下降到0.01%。除水汽外,離地表 3公里內還有塵埃、花粉、火山灰及流星塵等微粒。地球形成初期的原始大氣已不存在,它已全部或大部散逸到空間。後來,由於放射性元素的衰變和所謂「引力致熱」,地球處於一種熔化階段,從而加速了氣體從地球內部逸出的過程。地球的引力使這些逸出的大氣漸漸積蓄在地球的周圍。這種第二代地球大氣缺少氧,主要由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨組成,稱為還原大氣。後來,主要是綠色植物的光合作用,其次是來自太陽的輻射使水分解為游離氧,從而使還原大氣變為以氮和氧為主的氧化大氣。有的科學家通過分析赤鐵礦中的沉積物,推斷出氧存在的時間至少在25億年以上。從那時起,大氣中便含有豐富的游離氧了。
地球是一個非均質體,內部具有分層結構,各層物質的成分、密度、溫度各不相同。人們主要通過對地震波來研究地球內部結構。地震波的傳播速度與地球內部物質的密度和性質密切相關。在不同性質和狀態的介質中,地震波傳播速度有顯著變化。依據地球內部不同部分的地震波傳播速度的資料,可以分析地球內部的結構。分析表明,地球內部存在兩個間斷面,這兩個間斷面把地球內部分成三個主要的同心層:地殼、地幔和地核。
地殼又稱A層,它的厚度是不均勻的,大陸地殼平均厚度約30多公里(中國青藏高原的地殼厚度可達65公里多),而海洋地殼僅5~8公里。密度為地球平均密度的1/2。大陸地殼上層的成分約在花崗閃長岩和閃長岩之間,下層岩石可能是麻粒岩和閃岩。海洋地殼是橄欖岩。據目前所知,地殼岩石的年齡絕大多數小於 20多億年。這意味著現在地球殼層的岩石不是地球的原始殼層,是以後由地球內部的物質通過火山活動與造山運動而形成的。
地幔的物質密度由近地殼處的每立方厘米3.3克增至近地核處的每立方厘米5.6克,地震波傳播的速度也隨之增大。地幔分為三層。B、C兩層稱為上地幔。再往下到2,900公里處稱為D層,即下地幔。地幔物質的主要成分可能是同橄欖岩相似的超基性岩。
地核也分為三層。E層是外地核,可能是液體。 F層是外地核和內地核之間的過渡層。G層是內地核,可能是固體的。地核雖只佔地球體積的16.2%,但由於它的密度相當高(地核中心物質密度達到每立方厘米13克,壓力可能超過370萬大氣壓),根據有些學者計算,它的質量超過地球總質量的31%。地核主要由鐵和鎳等金屬物質構成。
地球內部的溫度隨深度而上升。根據地震波傳播情況得知:地幔是固體狀態的,100公里深處的溫度已達1300攝氏度,300公里深處的溫度是 2000攝氏度。據最近估計,地核邊緣的溫度約4000攝氏度,地心的溫度為5500~6000攝氏度。由於地球表層是熱的不良導體,來自太陽的巨大熱量只有極少一部分能穿透到地下極淺處。因此,地球內部的熱能可能主要來源於地球本身,即產生於天然放射性元素的衰變。
地球的重力加速度也隨深度而變化。一般認為,從地表到地下2900公里深處,重力大致隨深度而增加,在2900公里處重力達到最高值,從這里再到地心,重力急劇減小,到地心為0。
地球不停地繞自轉軸自西向東自轉,各種天體東升西落的現象就是地球自轉的反映。地球自轉是最早用來作為計量時間的基準(見時間及其計量),這就形成了通常所用的時間單位——日。二十世紀以來,天文學的一項重要發現,是確認地球自轉速度是不均勻的,從而動搖了以地球自轉作為計量時間的傳統觀念,出現了歷書時和原子時。到目前為止,人們發現地球自轉速度有三種變化:長期減慢、不規則變化和周期變化。
地球自轉的長期減慢,使日長在一個世紀內大約增長1~2毫秒,使以地球自轉周期為基準所計量的時間,二千年來累計慢了兩個多小時。地球自轉的長期減慢,可以通過對月球、太陽和行星的觀測資料以及古代日月食資料的分析加以確認。通過對古珊瑚化石生長線的研究,可以知道地質時期地球自轉的情況。例如,人們發現在泥盆紀中期,即3億7千萬年以前,每年約有400天左右,這與天文論證的地球自轉長期減慢的量級是一致的。引起地球自轉的長期減慢的主要原因,可能是潮汐摩擦。潮汐摩擦引起地球自轉角動量減少,同時使月球離地球越來越遠,進而使月球繞地球公轉的周期變長。這種潮汐摩擦作用主要發生在淺海地區。另外,地球半徑的脹縮,地核增生,地核與地幔之間的耦合也可能會引起地球自轉的長期變化。
地球自轉速度除長期減慢外,還存在著時快時慢的不規則變化。這種不規則變化同樣可以在月球、太陽和行星的觀測資料以及天文測時的資料中得到證實。根據變化的情況,大致可以分為三種:幾十年或更長的一段時間內的相對變化;幾年到十年的時間內的相對變化;幾星期到幾個月的時間內的相對變化。前兩種變化相對來說比較平穩,而最後一種變化是相當劇烈的。產生這些不規則變化的機制,目前尚無定論。比較平穩的變化可能是由於地幔與地核之間的角動量交換或海平面和冰川的變化引起的;而比較劇烈的變化可能是由於風的作用引起的。
地球自轉速度季節性的周期變化是在二十世紀三十年代發現的。除春天變慢和秋天變快的周年變化外,還有半年周期的變化。這些變化的振幅和位相,相對來說,比較穩定。相應的物理機制也研究得比較成熟,看法比較一致。周年變化的振幅約為20~25毫秒,主要是由風的季節性變化引起的。半年變化的振幅約為 9毫秒,主要是由太陽潮汐引起的。由於天文測時精度的不斷提高,在六十年代末,從觀測資料中求得了地球自轉速度的一些微小的短周期變化,其周期主要是一個月和半個月,振幅的量級只有1毫秒左右,這主要是由月球潮汐引起的。
F. 需求:有關地球科學研究所有資料
地球,太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序為第三顆。它有一個天然衛星——月球,二者組成一個天體系統——地月系。地球大約有46億年的歷史。
自轉和公轉
1543年,哥白尼在《天體運行論》一書中首先完整地提出了地球自轉和公轉的概念。此後,大量的觀測和實驗都證明了地球自西向東自轉,同時圍繞太陽公轉。1851年,法國物理學家傅科在巴黎成功地進行了一次著名的實驗(傅科擺試驗),證明地球的自轉。地球自轉周期約為23時56分4秒平太陽時,地球公轉的軌道是橢圓的。公轉軌道的半長徑為149597870公里,軌道的偏心率為0.0167,公轉周期為一恆星年,公轉平均速度為每秒29.79公里,黃道與赤道交角(黃赤交角)為23°27′。地球自轉和公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替、四季變化和五帶(熱帶、南北溫帶和南北寒帶)的區分。地球白轉的速度是不均勻的,有長期變化、季節性變化和不規則變化。同時,由於日、月、行星的引力作用以及大氣、海洋和地球內部物質的各種作用,使地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生變化,即歲差和章動、極移和黃赤交角變化。
形狀和大小
地球是球形這個概念的出現,可上溯到公元前五、六世紀。當時,希臘的畢達哥拉斯學派的哲學家只是從球形最美的觀念出發產生這一概念的。亞里士多德根據月食時月球上地影是一個圓,第一次科學地論證了地球是個球體。中國早在戰國時期,哲學家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世紀,古希臘的地理學家埃拉托斯特尼成功地用三角測量法測量了阿斯旺和亞歷山大城之間的子午線長。中國唐朝時期,在一行的指導下,由南宮說率領的測量隊在河南省黃河南北的平原地帶進行了最早的弧度測量,算出了北極的地平高度差一度,相當於南北地面距離相差約351里80步(唐朝的長度單位5尺=1步,300步=1里),從而可算出地球的半徑。這項工作比阿拉伯人的類似工作約早100年。在現代,除用大地測量方法外;還可用重力測量確定地球的均衡形狀。人造地球衛星上天後,地球動力學測地方法得到很大發展。各種方法的聯合使用,使得地球形狀和大小的測定精度大大提高。1976年國際天文學聯合會天文常數系統中,地球赤道半徑α為6378140米,地球扁率因子1/f為298.257。地球不是正球體,而是扁球體,或者說,更象個梨狀的旋轉體。人造地球衛星的觀測結果表明、地球的赤道也是個橢圓,據此可認為地球是個三軸橢球體。地球自轉產主的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹,成為目前的略扁的旋轉橢球體形狀,極半徑比赤道半徑約短21公里。地球內部物質分布的不均勻性,進一步造成地球表面形狀的不規則性。在大地測量學中,所謂的地球形狀是指大地水準面的形狀,在這個面上重力位各處相同,是個等位面。日、月對地球的引力作用使地球上的海洋、大氣產生潮汐現象,也使固體地球(在某種程度上是個彈性體)發生彈性形變,這就是所謂「固體潮」。
質量和重力加速度
地球的質量為5.976×l027克,這是根據萬有引力定律測定的。地球質量的確定提供了測定其他天體質量的依據。從地球的質量可得出地球的平均密度為5.52克/厘米3。地球上任何質點都受到地球引力和慣性離心力的作用,二者的合力就是重力。重力隨高度遞增而減小,也隨緯度而變化。赤道上的重力加速度為978.伽(厘米/秒2),兩極處為983.2伽。有些地方還會出現重力異常現象,這反映出地球內部物質分布的不均勻性。重力異常同地質構造和礦床有關。地球因受到日、月引潮力的作用,它的重力加速度也有微小的周期變化,最大的可達十分之幾毫伽。
構造
地球可以看作由一系列的同心層組成。地球內部,有核、幔、殼結構。地球外部,有水圈、大氣圈,還有磁層,形成了圍繞固態地球的外套。磁層和大氣圈阻擋著來自空間的紫外線、X射線、高能粒子和眾多的流星對地面的直接轟擊。
地球表面十分之七以上為藍色的海洋所覆蓋,湖泊、江河只佔地球表面水域很少的部分。地球表面的液態水層,叫做水圈,從形成至今至少已有30億年。地球的表層由各種岩石和土壤組成,地面崎嶇不平,低窪部分被水淹沒成為海洋、湖泊;高出水面的陸地則有平原、高山。地球固體表面總垂直起伏約為20公里,它是珠穆朗瑪峰頂(據中國登山隊測定,珠穆朗瑪峰海拔高度為8844.43米) 和最深的海洋深度(馬里亞納海溝深度約11公里)之間的高差,它超過大陸地殼平均厚度的一半。洋底象陸地一樣不平坦,也不平靜。洋底岩石年齡要比陸地年輕得多。陸地上大多數岩石的年齡小於二十幾億年。陸地上到處可以找到沉積岩,說明在遠古時期這些地方可能是海洋。地表雖有少量的環形山,但難以找到類似月球、火星和水星那樣多的環形山,這是因為地球表面受到外力(水和大氣)和內力(地震和火山)的作用,不斷風化、侵蝕和瓦解的結果。
長期以來,人們認為地殼構造運動主要表現為地面的隆起和沉降,以垂直運動為主,水平運動是次要的。近十多年來,愈來愈多的科學家認為,地球上部不僅有垂直運動,而且還有更大的水平運動,海洋和大陸的相對位置在地質時期也是變化著的。1912年魏格納提出大陸漂移假說。此後,有的地質學家認為,地球早先存在兩塊古大陸——南半球的岡瓦納古陸和北半球的勞亞古陸。但在很長時期里許多科學家拒絕承認大陸漂移假說,因為當時人們很難相信有這么大的力量把原先的大陸塊撕開,使各碎塊分別逐漸漂移到今天的位置。六十年代初,黑斯和迪茨提出了洋底擴張假說,認為全球大地構造是洋底不斷擴張的直接結果。正是由於洋底擴張假說和板塊運動理論的發展,又使大陸漂移學說重新受到重視。
地球最上層約幾十公里厚的一圈是強度很大的岩石圈,其下幾百公里厚的一層是軟流層,強度較小,在長期的應力作用下這一層的物質具有可塑性。岩石圈漂浮在軟流圈上。在地球內部能量(原始熱量和發射性熱)釋放時,地內溫度和密度的不均勻分布,引起地幔物質的對流運動。地幔對流物質沿著洋底的洋中脊的裂隙向兩側方向運動,不斷形成新的洋底。此外,老的洋底不斷向外擴張,當它們接近大陸邊緣時,在地幔對流向下拖曳力的作用下,插入大陸地殼下面,致使岩石圈發生一系列的構造運動。這種對流作用可使整個洋底在三億年左右更新一次。岩石圈被一些活動構造帶所割裂,分成幾個不連續的單元,稱為大陸板塊。勒比雄把全球岩石圈分成六大板塊:歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊和南極板塊。海底的擴張導致大陸板塊發生運動。板塊的相互擠壓造成了巨大的山系,自阿爾卑斯山經過土耳其和高加索,最後到喜馬拉雅山的山系正是屬於這種情況;也有的地方,兩個板塊的岩石同時下沉,造成洋底的深淵,此外,板塊的運動還造成了火山和地震。關於板塊運動的理論,目前還在不斷發展之中,同時也存在許多有爭論的問題。
起源和演化
對地球起源和演化問題進行系統的科學研究始於十八世紀中葉,至今已經提出多種學說。現在流行的看法是:地球作為一個行星,遠在46億年以前起源於原始太陽星雲。它同其他行星一樣,經歷了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。地球胎形成伊始,溫度較低,並無分層結構,只是由於隕石物質的轟擊,放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮,才使地球溫度逐漸增加。隨著溫度的升高,地球內部物質也就具有越來越大的可塑性,且有局部熔融現象。這時,在重力作用下物質分異開始,地球外部較重的物質逐漸下沉,地球內部較輕的物質逐漸上升,一些重的元素(如液態鐵)沉到地球中心,形成一個密度較大的地核(地震波的觀測表明,地球外核是液態的)。物質的對流伴隨著大規模的化學分離,最後地球就逐漸形成現今的地殼、地幔和地核等層次。
在地球演化早期,原始大氣逃逸殆盡。伴隨著物質的重新組合和分化,原先在地球內部的各種氣體通過火山噴發等作用上升到地表成為第二代大氣,後來,因綠色植物的光合作用,進一步發展成為現代大氣。另一方面,地球內部溫度升高,使內部結晶水汽化。隨著地表溫度逐漸下降,氣態水經過凝結、降雨落到地面形成水圈。約在三、四十億年前,地球上開始出現單細胞生命,然後逐步進化為各種各樣的生物,直到人類這樣的高級生物,構成了一個生物圈。
地球數據
軌道長半徑(天文距離單位) 1.000
軌道長半徑(百萬公里) 149.6
公轉的恆星周期(日) 365.26
公轉的會合周期(日) -
軌道偏心率 0.0167
軌道傾角(度) 0.0
升交點黃經(度) 0.0
近日點黃經(度) 102.3
平均軌道速度(公里) 29.79
赤道半徑(公里) 6371
地球周長(公里)40030
扁率 0.0034
質量(地球質量=1) 1.000
密度(克/立方厘米) 5.52
赤道引力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒) 11.2
自轉周期(日) 0.9973
黃赤交角(度) 23.44
反照率 0.30
最大亮度 -
衛星(已確認的) 1
板塊
勒皮雄在1968年將全球地殼劃分為六大板塊;太平洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、印度板塊(包括澳洲)和南極板。其中除太平洋板塊幾乎全為海洋外,其餘五個板塊既包括大陸又包括海洋。
地球上29%是陸地,71%是海洋.全球的陸地可以分為七大洲:亞洲,非洲,歐洲,大洋洲,南美洲,北美洲和南極洲.
全球得海洋可以分為四大洋;太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。
G. 地球科學的發展簡史與未來展望
地球科學是一門既古老而又年輕的科學。說其古老,是因為有關地球科學知識的萌芽與積累從人類誕生的那天起就已開始;說其年輕,是因為地球科學的主要學科的真正創立只是最近幾個世紀的事情,並且迄今為止,地球科學雖已發展成為一個較為完善的科學體系,但其中仍存在許多重大基礎理論問題未獲解決,並且還不斷地涌現出新的重大科學問題。地球科學的發展歷史大致可分為三個階段,即:古代地球科學知識的萌芽與積累階段(17世紀以前)、地球科學的主要學科的創立與初步發展階段(17~19世紀)、地球科學的革命與全面發展階段(20世紀至今)。現今地球科學正處在一個革故鼎新的關鍵時期,可以預見,在不遠的將來,地球科學將進入一個全新的、更成熟的發展新階段。
(一)古代地球科學知識的萌芽與積累(17世紀以前)
有關地球科學的知識與人類生活密切相關,其思想的萌芽可以追溯到遠古時代。隨著人類文明的發展,地球科學知識也得到了不斷積累。我國是具有悠久歷史的文明古國,其地球科學思想萌芽之早、知識積累之豐富是任何其他國家都不能比擬的,現僅舉幾例,可見一斑。
《禹貢》、《山海經》、《管子》是成書於春秋戰國時代(公元前770~公元前221年)的最早一批有關地理、地質、水文、氣象的著作。《禹貢》記載了公元前21世紀大禹治水時候所了解的全國各地的礦產情況和山川地形。《山海經》除記述了山嶽、河流、湖泊、沼澤、氣候與氣象等之外,還記述了岩石(礦石)及礦物(金屬與非金屬礦物)72種,礦產地440多處,此書把礦產劃分為金、玉、石、土四大類,這是世界上最早提出的礦產分類。《管子》一書曾對金屬礦床與找礦知識有精闢論述,指出了利用礦物共生組合及「鐵帽」等作為找礦標志的科學方法。該書還曾對河流的橫向環流、側蝕作用形成河曲的過程進行了正確分析。
東漢傑出的科學家張衡於公元132年創造了世界上第一台地震儀——候風地動儀,公元138年在洛陽用這台地震儀正確測出了發生在650 km外的隴西地震(圖0-5)。
《水經注》是南北朝卓越的地學家酈道元在研究前人著作的基礎上,結合自己的實際考察,於公元512~518年編寫的著名地學著作。書中涉及地域廣泛(包括中國及部分鄰區),記述內容包括河流、瀑布、湖泊、風沙、溶洞、火山、地震、山崩、地滑、溫泉、隕石、化石、礦物、岩石和礦產等多方面的地質、地理及水文等內容,至今仍有參考價值。
圖0-5 張衡的候風地動儀及簡要原理
(引自徐邦梁,1994)
宋朝沈括(1031~1095年)所著《夢溪筆談》是一部網路全書式的光輝著作,其中涉及地球科學領域的包括隕石、地震、礦物、礦床、化石、河流、地下水、海陸變遷、地形測量和制圖等多方面。例如,書中論述了流水的侵蝕作用與沉積作用;推斷華北平原是由河流自上游搬運泥沙到下游沉積而形成的沖積平原;沈括還根據太行山東麓山崖間所見海生螺蚌化石,推斷東距大海千里以外的該地在古代曾經是海濱;他還根據化石推測古地理、古氣候的變遷。沈括對化石的正確認識比義大利人達·芬奇所提出的類似觀點要早400年;他在分析地質問題時使用的古今類比法比萊伊爾《地質學原理》所應用的「將今論古」的方法要早700多年。沈括還首次使用「石油」這一科學術語,該術語被一直沿用至今。
《徐霞客游記》是明朝徐宏祖(1586~1641年)撰寫的一部考察紀實性著作,書中對我國許多地區的岩溶、火山、溫泉、水文、地貌及礦物等作了極有價值的記述。
《天工開物》為明代宋應星(1587~1661年?)所著,書中詳細記載了非金屬礦物的產地、形狀及性質;並根據煤的硬度與揮發性提出了世界上較早的煤分類法;特別是第一次系統論述了我國采礦工程技術,對礦藏開采、井下支護、通風、礦井充填、礦石洗選等都有細致描述。
由此可見,我國古代地球科學思想非常活躍,積累了豐富的理論和實踐知識,這一領域的研究與成就當居世界前列。但是由於我國封建社會(特別是後期)的閉關自守,重視習文讀經,輕視生產技術和自然科學知識,搞文化專制統治,嚴重阻礙了科學的發展,使近代地球科學的一些主要學科沒能在中國這片沃土上誕生。
國外古代地質知識的萌芽與積累主要集中於歐洲。
古希臘學者畢達哥拉斯(約公元前571~公元前497年)、亞里士多德(公元前384~公元前342年)、狄奧弗拉斯特(公元前370~公元前287年)等都曾對火山噴發、地震和尼羅河三角洲的形成進行了觀察和解釋,並根據岩層中的貝殼化石得出海陸變遷的概念,他們還對部分岩石、礦物作了初步分類和描述,還對一些天氣現象作過適當的描述與解釋。
古羅馬的斯特拉波(Strabo,公元前63~公元20年)著有《地理學》,書中論及了有關化石、海陸變遷、火山、地震、河流的搬運與沉積作用等許多方面的地質問題。老普里尼(Pliny the Elder)於公元77年著出《自然史》,書中曾對礦物進行了專門論述,包括當時使用的各種礦物、建築用石材、礦石及礦床、采礦及冶金方法等。同時代的西尼卡(Seneca)著有《自然問題》等書,論述了有關地震、地下水和地面水問題,認識到河流對山谷的侵蝕作用。
14~16世紀歐洲的「文藝復興」運動給地球科學的發展帶來了生機,為地球科學的一些主要學科的創立准備了條件。
15世紀末至16世紀初,哥倫布、麥哲倫等相繼環球航海成功,證實地球是球形,並對大洋和大陸的輪廓有了初步了解。1530~1540年,哥白尼寫成了《天體運動》這一偉大著作,提出了「太陽中心說」。這對該時期的地球科學研究起了重要促進作用。
義大利藝術家達·芬奇(1452~1519年)早年曾領導開鑿運河工程,他對化石進行了細致的觀察和研究。他認為,現今內陸或高山上發現的海生貝殼化石,是原先生長在海水中的生物,後來埋藏在泥沙中而形成,並由此推測海陸變遷歷史。他還明確指出,地球是一本書,這本書早於文字記載,科學的任務就是辨讀地球自身的歷史痕跡。
德國的阿格里柯拉(Agricola,1494~1555年)一生著有七部地質專著,除了敘述德國采礦業的發展以外,還根據礦物的物理性質對其進行分類,對礦物與金屬礦床的形成及相互關系作了論述,並涉及古生物學等問題。後人譽之為「礦物學之父」。
(二)地球科學的主要學科的創立與初步發展(17~19世紀)
對於氣象學,從古代到16世紀只限於零碎的定性觀察和描述,還談不到獨立的科學。17世紀,由於工業和自然科學的發展,特別是物理學的成就,使較精密的氣象儀器相繼發明,有關氣象學的理論也得到很大提高,使氣象學逐步發展成為獨立的科學。
義大利物理學家和天文學家伽利略(Galileo)於1593年發明了溫度表,義大利物理學家和數學家托里拆利(Torricelli)於1643年發明了氣壓表。由於有了溫度表和氣壓表等氣象儀器,年在義大利北部建立了氣象觀測站,以後許多國家也相繼建立氣象台站。由於廣泛的氣象觀測,獲得了豐富的資料,氣象學的研究逐步深入。此後,隨著無線電通訊技術的發展,使氣象觀測結果能很快地傳到各地,給予編制和研究天氣圖以可能性。1860~1865年間天氣圖迅速發展起來。19世紀末,在小范圍內已開始了高空探測的高空氣象學。
在地球科學中,地質學的創立具有劃時代的意義。歐洲18世紀開始進入產業革命時期,隨著生產力的提高和近代工業化的急速發展,對礦產的需求日益增加,因而促進了找礦和地質調查工作,使地質知識與資料迅速積累,逐步形成了系統的地質學理論和研究方法,於是地質學作為一門獨立的科學誕生了。
在地質學的創立過程中,學術思想論戰曾起到了重要的促進作用。當時的論戰是在「火成論」者與「水成論」者之間及「均變論」者與「災變論」者之間進行的。
「水成論」者認為,組成地殼的所有岩石都是從原始海洋物質中結晶、沉澱形成的,他們否認地殼運動的存在,主張地球從取得現有形態以來沒有發生過大的變化。「水成論」者的代表人物是德國弗萊堡礦業學院礦物學教授魏爾納(A.G.Werner,1750~1817年),他對礦物學的研究有卓越貢獻,由於他豐富的知識和口才,使他馳名歐洲,對傳播地質學起了重要作用。魏爾納1775年在弗萊堡開始講學,「水成論」興起,由於他的聲譽和擁有眾多門生及崇拜者,加之教會的支持,使得「水成論」在18世紀後期的歐洲占據統治地位。
「火成論」者的代表是蘇格蘭地質學家赫頓,他發現花崗岩脈穿插在沉積岩中呈侵入接觸關系(有烘烤及冷凝邊),認為除沉積岩外,還有岩漿岩和變質岩,並認為地殼處於不斷的演變之中,這一過程是緩慢的,過去發生的變化和現代進行的演變過程是類似的。他較正確地論述了三大岩類的成因及地殼運動的影響。赫頓1785年發表最初的《地球理論》論文,提出「火成論」,1795年重新發表《地球理論》著作,系統論述了自己的觀點。該書為地質學的創立奠定了基礎。
自此,「水成論」與「火成論」的論戰愈演愈烈,隨著人們了解到更多的地質現象,到19世紀初,「水成論」觀點逐漸被拋棄,「火成論」取得了勝利。
「災變論」者的代表是法國學者居維葉(D.G.Cuvier,1769~1832年),他在研究巴黎盆地地層中的生物化石時發現,在相隔很近的岩層中動植物化石群的種屬有顯著差異,曾經一度出現的古生物種屬,後來竟完全絕滅而代之以新的種屬;他還看到較老岩層發生褶皺,上面蓋以水平的沉積岩層。於是他便認為地殼曾經發生巨大變革,產生世界規模的大災變,致使地形改變、生物滅絕,以後在一定的時間內又重新創造出新的動植物來;地球上曾經歷了多次這樣的大災變和再創造過程;最後一次大災變發生在五六千年以前,並造就了地球的現今面貌和生物特徵。居維葉的「災變論」強調地質發展過程中的突變階段,雖有合理成分,但他否認地球的漸近發展過程,並把其演變歷史歸結為古今沒有聯系的一系列不可知的突然事件。居維葉的重復創造與不可知的觀點,特別是最後一次災變的時間與聖經中論述的「大洪水期」和「諾亞方舟」神話一致,因而受到了教會的歡迎,得到廣泛傳播。
與「災變論」針鋒相對的是生物進化論和地質學的「均變論」。法國學者拉馬克(Lamark,1744~1829年)在研究巴黎盆地第三紀古生物化石時,發現生物的種與種之間有過渡關系,某些種屬是由另一種屬發展而來的,並有由低級種屬向高級種屬演變的規律。他認為生物進化過程是極其漫長的,它與地球的演變歷史同時進行。英國地質學家萊伊爾繼承了赫頓的思想,經過與「災變論」的多次論戰,在結合前人成果及大量實際資料的基礎上,於1830年出版的《地質學原理》第一冊中明確提出了地質學的現實主義原則(即「將今論古」),指出地球的發展歷史是漫長的,解釋地球的歷史用不著求助於上帝和災變,那些看來非常微弱的地質動力,經過長期緩慢的作用過程,就能使地球面貌發生巨大變化。這就是「均變論」的主要思想。
隨著《地質學原理》一書的問世,「均變論」的思想逐漸取代了「災變論」,現實主義原則也成為了地質學方法論的一條基本原則。但是「均變論」強調「古今一致」與漸近發展的同時,本身又存在忽視在地殼發展過程中有飛速發展階段(突變)的片面性。
萊伊爾的《地質學原理》(共三冊)是一部劃時代的著作,它確定了地質科學的概念,總結了地質科學的研究方法,初步建立了地質科學的體系,是地質科學創立的標志。自此以後,地質科學進入初步發展時期,到19世紀末已獲得了很大進展。在研究地殼的物質組成方面,用顯微鏡研究岩石和礦物的方法得到充分發展,地球化學的工作也逐漸開展起來。
在研究地殼的演化歷史方面,逐漸建立起了比較完善的相對地質年代表。北美學者霍爾、丹納根據對美國東部造山帶的研究,提出了「地槽」學說,對地質學研究產生了深遠的影響。在地質學的應用方面,礦床學進一步發展,並誕生出了石油地質學。地震地質學、工程地質學等也開始逐漸發展起來。
17世紀德國地理學家瓦陵尼阿士(1622~1650年)的《普通地理學》開始介紹哥白尼、伽利略的「太陽中心說」,提出專論地理學和通論地理學的區別。前者描述特定地區,後者闡述一般原理。18世紀末至19世紀初,德國洪堡德(1769~1859年)與李特爾(1779~1859年)奠定了近代地理學的基礎。
洪堡德的代表作是《宇宙:世界的自然描述概略》,共五卷。他最早採用計算氣象要素平均值的方法研究氣候,提出等溫線的概念,1817年繪制出第一幅世界年平均溫度分布圖,提出大陸東西兩端的氣候差異和海洋性氣候、大陸性氣候類型。他觀測了地勢升高100 m氣溫下降0.6 ℃的垂直遞減現象,研究氣候與植物分布、類型的關系,提出平原植物分布的水平地帶性和山地植物分布的垂直地帶性。他最早運用地形剖面圖和地理比較法研究地理現象的規律性,奠定了自然地理學特別是氣候學與植物地理學的一般原理。
李特爾通過區域描述和地面現象綜合比較,研究地理環境對人類活動的影響。他強調地理學要以人地關系為主旨,提出比較地理學的概念。1817年李特爾的《地理學》第一卷出版,到1859年共出版19卷。
此後,地理學得到了進一步發展。德國地理學界比較著名的學者和學派有拉采爾的「地理環境論」、赫特納的「地理學方法論」等。法國比較重要的地理學派有維達爾·白蘭士和白呂納的「人地相關論」等。美國著名的地理學說有戴維斯(W.M.Davis,1899)的「地貌侵蝕循環說」,該學說主張陸地自然面貌是由侵蝕造成,認為地表形態是連續的,又有階段的,是地球內部結構與外部營力的結合。他把河流發育分成青年期、壯年期和老年期,地殼上升使河流復活。他的學說奠定了自然地理分析的基礎。
(三)地球科學的革命與全面發展(20世紀至今)
20世紀以來是現代地球科學發展的新時期,在這一時期,傳統的地球科學發生了一系列的革命,其中影響最為深遠的是固體地球科學(包含地質學和地球物理學等)的革命。
固體地球科學的革命主要是大地構造理論上圍繞活動論與固定論發生的思想革命。傳統的地質觀念認為,大陸及海洋只在原來的位置上作垂直升降運動,其相對位置未發生顯著變化,故被稱為「固定論」,「地槽」「地台」說是其典型代表。「活動論」者認為,大陸曾有過長距離的水平運動,大陸和海洋的相對位置是不斷變化的。代表「活動論」的大地構造學說是「大陸漂移—海底擴張—板塊構造學說」。經過近半個世紀的爭論,到20世紀60年代末期,以現代地質及地球物理研究成果為基礎的板塊構造學說取得了決定性的勝利,並由此推動了地質學與地球物理學領域的一場深刻革命。
與此同時,隨著科學技術的進步,20世紀以來的地質學獲得了前所未有的全面發展。高溫高壓實驗技術、同位素地質年齡測定技術、電子計算機、電子顯微鏡、大陸超深鑽與深海鑽探技術等給地質學的發展以極大的推動作用,使地質學逐步由定性描述與分析向半定量、定量分析與研究發展。地球物理、地球化學方法在研究地球及地殼的物質組成、結構構造及運動特徵方面取得了豐碩成果,成為推動地質學發展的強大動力。航天技術在地質學上的應用取得了重大成就,以航天技術為基礎的新興的天文地質學顯示出旺盛的生命力。這些研究將為人類最終了解地球起源與演化、解決許多重大地質問題發揮重要作用。
地質學的應用是促進地質學發展的動力,20世紀以來除傳統的礦床學不斷發展,提出了許多新理論之外,石油地質學的發展尤其令人矚目。水文地質、工程地質、地震地質等的研究也發展迅速。特別是20世紀中期以來,環境地質研究的重要性越來越引起人們的注意,正在向縱深方向發展。
20世紀以來在地理學上也發生了重要的革命,特別是研究方法與手段上的革命,通常稱為地理學的計量革命。20世紀50年代,地理學開始採用現代數學方法分析地理問題。1955年,美國華盛頓大學地理系在加里遜主持下開設第一個應用數理統計研究班,推動計量地理學發展。1963年,伯頓提出「計量革命」口號,使這一趨勢推向歐洲和全球。地理學計量革命的實質是用現代數學方法和計算機,運用模型和模擬,使地理學的理論精確化,計算快速化,從傳統的定性分析向定性和定量分析相結合過渡。20世紀60年代以來,在計量革命的推動下,人們把地理環境和區域看作是一個系統,大量地應用計算機、遙感、遙測等新方法,對系統及其相互作用進行模式化、公式化,用數字、圖像等定量表達人地關系,說明區域差異與變化,從而對地理環境的演化進行科學預測,以期達到人地關系的最優化。這就是「地理信息系統(GIS)」的成功開發與廣泛應用。這樣,使地理學由以前的現象描述發展到科學解釋和定量預測的新階段。與此同時,由於社會的需要,應用性的地理分支學科大量涌現,如工程地理學、環境地理學、資源地理學、應用景觀學等。
20世紀以來氣象學的革命性變化更加突出。在20世紀的前50年,氣象觀測開始由傳統的地面觀測向高空發展,主要以風箏、氣球等為高空觀測工具,其所達到的高度是有限的。20世紀50年代以後,由於觀測系統有了激光、雷達、人造地球衛星等新技術與新手段,大大地推進了氣象學的發展。大規模的綜合遙測、遙感,使得幾小時的短期災害性天氣預報不再是純預報問題,而變成了對實況的跟蹤與真實預報。計算機的大量利用,使得對大氣現象定量地進行數值模擬成為現實。這些研究的進步也大大促進了氣象學基礎理論的發展。
地球科學的全面、飛速發展,還使得20世紀以來誕生了一些新興的分支學科,如地球物理學、地球化學、海洋學、環境地學、地球系統科學等。海洋學與環境地學都與人類現今的生活、生存及未來的發展有著極其緊密的聯系,因而受到科學工作者及整個社會的高度重視,它們在地球科學中的地位也愈來愈重要。20世紀後期,隨著地球科學綜合性、系統性研究的深入,地球系統科學這一分支學科逐漸興起和發展起來。地球系統科學把地球看成為一個由多個層圈子系統組成的統一、復合系統,強調用系統論的觀點綜合性、整體性研究整個地球系統(包括各子系統)的過去、現在及未來的行為。
(四)地球科學的發展展望
21世紀將是人類社會發展史上的一個巨大變革時代。現今地球科學的發展正在進入一個建立新知識體系的重大轉折時期。
長期以來,地球科學在社會中的作用主要是通過研究地球,指導尋找礦產、能源和各種自然資源,以保證人類和社會發展對資源的需求;而對於自然環境方面的應用則處於從屬的地位。由此建立起來的地球科學知識體系可概括為「資源型」的知識體系。但是,隨著社會發展,當代社會正面臨著人口、資源、災害和環境方面的挑戰,它直接威脅著今後社會的進步和人類的生存條件。在這些挑戰面前,地球科學除要解決能源和礦產問題外,還必須幫助解決當今社會生活中面臨的許多重大問題:減輕自然和人為災害、尋找和保證充足干凈的水源、安全處理有毒有害和放射性廢物以及為合理利用自然資源、為環境污染的綜合治理、為保護生態環境、為國土整治和農業發展等等提供地學知識和服務。所有這一切,都將促使地球科學從「資源時代」進入「環境時代」和「社會綜合應用時代」。因而要求其社會功能由「資源型」拓寬到「社會型」。與此相適應,地球科學的主要任務和目標都將會發生相應變化。例如,1993年美國國家研究理事會發表了指導美國地球科學發展的戰略報告,即《固體地球科學與社會》報告。該報告明確指出,固體地球科學今後的主要任務是:①了解全球系統所涉及的過程,特別注意地球系統各組成部分之間的聯系和相互作用;②提供充足的自然資源(水、礦產和燃料);③減輕地質災害;④調節全球和區域的環境變化。這份報告強調,地球科學研究的目標是了解整個地球系統過去、現在和未來的行為,以保證人類社會持續發展的條件。
地球系統科學的興起正是地球科學為適應上述新形勢而發展的結果。由於地球系統科學與地球的環境、資源、全球變化和人類可持續發展研究等結合緊密,代表著地球科學新的研究前緣和學科生長點,因而受到廣大的科學工作者及全社會的極大關注。地球系統科學目前所涉及的重點研究內容主要有地球系統的相互作用與動力學、全球變化、數字地球、地球系統科學與人類可持續發展的關系等。地球系統科學研究已取得了許多重要進展,可以預見,其研究的深度、廣度和應用前景將是不可估量的。
當然,地球系統科學並不能代替傳統地球科學各分支學科的研究與發展,相反要求它們能更深入精確地研究和提供地球系統各組成部分自身的特徵與規律性認識,以便進行系統分析和綜合。因此,從某種意義上說,地球系統科學與地球科學各分支學科之間的關系是一種全局與局部、整體與部分的關系。
由上可見,未來的地球科學將成為關繫到人類生存和社會發展的科學。地球科學的前景是光明的,它在社會發展中和在自然科學中的地位將會更加提高。因此,一些科學家大膽預言:「21世紀將是地球科學的世紀」。
H. 地理的來歷
最早出現「地理」一詞的是公元前4世紀成文的《易經·系辭》,裡面有「仰以內觀於天文,俯以察於地容理」的文句。東漢思想家王充對天文、地理有相當深入的研究,他的解釋是:「天有日月星辰謂之文,地有山川陵故謂之理。」中國古代最早的地理書籍包括了《尚書-禹貢》和《山海經》等。古代的地理學主要探索關於地球形狀、大小有關的測量方法,或對已知的地區和國家進行描述。
在西方,公元前2世紀,古希臘學者埃拉托色尼第一次合成了geographica(geo+graphica)這個術語,意思是「地理」或「大地的記述」,並寫出了西方第一本以「地理」命名的專著《地理學》。
I. 地理的含義,由來
地理(Geography),是世界或某一地區的自然環境(山川、氣候等)及社會要素專的統稱。
「地理屬」一詞最早見於中國《易經》。
古代的地理學主要探索關於地球形狀、大小有關的測量方法,或對已知的地區和國家進行描述。地理學是研究地球表面的地理環境中各種自然現象和人文現象,以及它們之間相互關系的學科。地理是一門綜合性的基礎學科。
(9)地理中國地球起源擴展閱讀:
學科分支
1、自然地理學
地貌學、動力地貌學、構造地貌學、氣候地貌學、應用地貌學、植物地理學、動物地理學、冰川學、凍土學、古地理學、水文地理學、土壤地理學、化學地理學、綜合自然地理學等。
2、人文地理學
經濟地理學、農業地理學、工業地理學、商業地理學、交通運輸地理學、旅遊地理學、人口地理學、人種地理學、聚落地理學、鄉村地理學、城市地理學、社會地理學、文化地理學、歷史地理學、醫學地理學、政治地理學、軍事地理學、地圖學等。
J. 《自然地理》不是中國自己誕生不了世界一流的大科學家,而是學術權威不需要世界一流的大科學家在中國頻頻
對頭~
在當今的中國,學術權威不是萬能的,而沒有權威的認可是萬萬不能的。
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大科學家,從中國幾十萬年以來的科學文明史來看,採用人文方式所創造的作品對人類的生存和發展具有重大意義者,就會被人們廣泛的認可、贊譽和信任,而不是以作秀的方式吹捧出來的所謂學術權威。
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比如,龍的傳人、神農嘗百草、炎黃子孫、黃歷等詞條,解析出來的內容是:
1,龍的傳人,中國古人曾經與龍有過共同生活在同一時期的經歷,曾經形成過龍和原始人之間的互動文化,他們都是本土誕生的草食物種,龍對於中國史前古人類的生存發展擁有著極大的影響力。
根據八十年代考古的C14同位素測定,龍骨化石形成於四十七萬年以前,滅絕於五十萬年以前,是存在於中國大陸五十萬年以前的超大型草食動物。
中葯飲片中的龍骨,便是龍骨化石,有著極高的醫學應用價值。
龍骨化石,是龍在一定的突發高溫條件影響下,滅絕於數萬年以前形成的骨骼化石。
導致了龍滅絕的突發高溫,很可能是火山極強活動造成的後果,對於中國史前古人類的生存亦有巨大的影響。
火山極強活動,可能出現於西藏地區全球最大的珠穆朗瑪火山一次巨大規模的噴.發,其中的一坨岩漿被送出大氣層進入了月球軌道。
這次火山極強活動事件,被後人以玄異的修辭方式,記載於《山海經》中的「後羿射.日」、「共公怒觸不周山」、「女媧補天」等神話故事裡。
火山極強活動事件過後,留下了龍的傳說。
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2,神農嘗百草,「神農」是對中國史前古代原始人類[炎]從事糧農發明活動的代稱,「嘗百草」則是對[炎]從事醫葯創作活動的形容。
在火山極強活動過後,伴隨著龍的滅絕出現了大旱天氣,大片自然植物枯萎,人類和草食動物的食物來源面臨枯竭,嚴重威.脅著中國史前古代原始人類與動物的生存。
於是,中國史前古代原始人類[炎]滿懷悲憫蒼生的胸懷,科學地發明了糧農和醫葯技術造福於全球生靈,後世便有「懸壺濟世」的無尚評價。
... ...
3,炎黃子孫,是繼神農嘗百草之後出現的生物科學文明事件。
在《山海經》中有關「女媧捏泥人」的玄異修辭隱晦的描述中,於火山極強活動過後局部氣溫升高跨越了「生態溫度線」(地球在不同的大氣溫度線之下,會產生與之相適應的有機生命物質種類或某些變化),昭示著中國史前本土人類黃土高原人的「原始母系血.統.生殖遺傳形態」,出現了極其嚴重的生物遺傳學上的異常狀況,嚴重威脅著黃土高原人的生存和繁殖的質量。
此時,後繼出現的大醫學家黃土高原人[黃],正在探詢解決人類繁殖異常的破解之道,不期與神農而遇。
兩大能協同作為,很快分析出了母系血.統.生殖遺傳中的血液遺傳信息異常變化,設置了母系「軒」和父系「轅」兩組村落對比分析研究後發現,父系「轅」實驗組沒有出現母系「軒」實驗組中的繁殖血液遺傳信息異常變化。
於是,兩大能共同設置了「父系血緣家族生殖遺傳規則」,瓦解了「原始母系血.統.氏族生殖遺傳形態」,黃土高原人的生殖遺傳狀況得到了極大的改善,人口的數量和質量得以迅猛提高,並逐漸的被全球其他人類模仿所接受,是一項造福於全人類的不二科學文明壯舉。
這一「父系血緣家族生殖遺傳規則」優生優育模式,很快在相後出現的雲嶺高原人中,被某些部族引申模仿為「母系血緣家族生殖遺傳規則」並保持到今天,其他雲嶺高原人部族則大多採用了「父系血緣家族生殖遺傳規則」。
後世的黃土高原人,對於「父系血緣家族生殖遺傳規則」帶來的好處,驕傲的自詡為「我們是炎黃子孫~」。
更是被現代人演繹了許多出籬別樣的幻想和編纂,坊間更是流傳著多種版本的故事與傳說~
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4,黃歷,是黃土高原人[黃]在進行全球巨大規模的考察和天體測繪活動中編制的.日.歷。
經過了「父系血緣家族生殖遺傳規則」優化繁殖,於廿年後優質人口迅猛擴展壯大,大能黃土高原人[禹]率領黃河漢子勘探地理修河架橋,走遍了黃土高原與雲貴川高原,設計規劃了黃河長江的走向,裹挾黃土填平溝壑,擴展了糧農種植面積。