第一章地球概况

第一章地球概况

（BackgroundoftheEarth

）

第一节地球在宇宙中的位置第二节地球物质组成第三节地球的基本特征

形状及其地理意义大小及其地理意义物理性质第四节地球的方向第五节地球的运动第六节地球的形成和演化教学重点：认识地球的宇宙环境，形状、大小及其地理意义，圈层结构及表面形态结构特征，掌握地球运动规律。教学难点：地球形状、大小及其地理意义。知识扩展：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“地球运动”、“地球圈层结构”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。参考文献：1.ArthurNStrahler,PysicalGeography,JohnWiley&Sons,4th.Ed1975.2.王维.地球的形状——人类对它认识的历史.北京：科学出版社，1982.3.J.H.塔齐.地球的构造圈.北京：地质出版社，1984.4.弗兰克.普内斯等.地球.重庆：重庆出版社，1990.第一节地球在宇宙中的位置1、宇宙和天体1.1宇宙:

空间与时间的综合体。空间：东西南北、上下左右谓之宇；时间：古往今来、寒暑交替谓之宙；空间的组成：宇宙空间（黑洞、灰洞、亮洞）与天体。1.2天体：宇宙空间中的物质根据质量、体积以及其他性质，天体可以分为：宇宙尘埃（星云）、小天体（流星）、彗星、卫星、行星、恒星等等。现代艺术型星云

这是一个由气体和尘埃组成的华美星云。

猎户星云彗星的结构彗星巨型彗星

这颗巨大彗星正朝着大熊星座的一个螺旋形星系“飞奔”。如果这个星系有生命存在，这颗堪称“太空杀手”的巨型彗星可能将那里生命送上不归路。太阳系太阳家族地球火星土星

2、地球在天体中的空间位置

任何天体都不是孤立地存在于宇宙之中的，它与其它天体或者宇宙空间之间通过能量和物质交换保持着密切的联系并相互影响。

由单个天体组成星系，最小的星系就是象太阳系一样的星系。由若干象太阳系一样的星系组成类似银河系一样的高级星系。由若干象银河系一样的星系再组成更高级星系。整个宇宙本质上就是一个巨大的星系，称为总星系。

地球就是总星系中的……..星系中的银河系中的太阳系中的一个行星。

一对螺旋星云

借助于哈勃太空望远镜，我们得以观察到这对螺旋星云彼此穿越对方。天文学家表示，这两个螺旋星云好像是在上演一段精彩的太空舞蹈。地心引力充当了“投掷者”的角色，将每一个星系中的恒星和气体“扔”进太空，其抛出的恒星和气体形成了一条10万光年的长尾巴。宽边帽星系

宽边帽星系并不位于“特奎拉蛀洞”(TequilaWormhole)和“阿卡普尔科类星体”(AcapulcoQuasar)之间。明亮的草帽星系的“王冠”是由异乎寻常的大型核子构成的，它的“帽沿”是一个巨大的尘埃带。

棒旋星系

这个棒旋形星系与地球之间的距离近7000万光年，是哈勃太空望远镜拍摄过的个头最大的星系。一般的螺旋形星系的中心是有圆核的，而棒旋形星系的中心是棒形状，棒的两边有旋形的臂向外伸展。这个棒旋形星系头与尾之间的距离超过15万光年。3、地球在宇宙中的时间位置3.1“生命”阶段任何天体都不是永恒的，都要经历发生、演变到消亡的“生命”历程。太阳150亿“岁”，处于“生命”历程的壮年时期。地球50亿“岁”，处于“生命”历程的青年时期。3.2演化阶段爆炸说：最初的宇宙大爆炸形成了各种类型的天体。天体在相互吸引过程中，随着质量、密度、引力的逐渐增加，温度到达一定限度后，又可以发生爆炸，再形成从恒星、卫星、星际物质等不同类型的天体，周而复始地循环。凝聚说：各种天体以相互吸引的方式，逐渐积聚成质量和密度更大的天体，并且依据质量、密度、温度等物理性质划分成不同的类型。4、太阳和太阳系4.1太阳系的组成太阳系包括“9”大行星，50个卫星和至少50万个小行星，还有少数彗星。1）彗星彗星是在万有引力作用下绕太阳运动的一类质量很小的天体。彗星大多由慧核，慧发，慧云和慧尾组成。2）小行星3）月球月球是地球的唯一卫星，半径1738.2Km，相当于地球半径的27.28%；质量为7.35×1022t,

相当于地球质量的1.23%；平均密度为3.24g/cm3,只有地球密度的0.6。月球沿着一个椭圆形的轨道围绕地球自西向东运动。月球对地理环境最重要的影响在于使地球形成潮汐，尤其使海洋潮汐。潮汐示意图潮汐发电4.2宇宙的空间单位与时间单位1）空间单位天文单位：日地平均距离（14960*104km）光年：光在一年中传播的距离。(94600*108km)2）时间单位恒星年：回归年第二节地球的物质组成地球的物质组成另一个世界？物态：气、液、固反物质物质体系跨克：7种基本粒子：电子、原子核元素：元素周期表矿物：3000中以上岩石：3种成因类型岩层：圈层：内部圈层、外部圈层对称面1、化学组成化学周期表上97号元素之前的为自然界发现的，以后的元素是在实验室发现的（粒子物理学：正负电子对撞机，离子加速器），而且还在不断发现新的元素。有的元素含量多，分布广泛；有的元素含量少，分布局限。克拉克值：元素在地壳中的平均含量。地球化学。2、矿物组成元素在化学上的活性不同。相对惰性的元素以单质的形式稳定地存在于自然界，大部分元素化学活性明显，而且在水、空气、生物的影响下活性明显增强，具有与其它元素发生化学反应形成化合物的趋势。无论是单质还是化合物，都是矿物。自然界的矿物目前发现的有3000多种，而且经常有发现新矿物的报导。但新矿物发现的数量和速度都在明显地减少。说明自然界的矿物是有限的。矿物学与结晶学。

3、岩石组成由矿物组成的集合体。由1种矿物组成的岩石称为单矿岩，大部分岩石是由2种或2种以上的矿物组成的复矿岩。矿物在形成集合体时并不是任意组合的。何种矿物能够相互结合在一起形成岩石是有规律。自然界的岩石根据成因可以分为岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）、变质岩3种类型。岩石学。4、地层、岩层、岩体比岩石高一级的地球的物质组成单位。对沉积岩组成的而言，称为地层或岩层；其它岩石类型组成的成为岩体或岩层。形成上有先后，有年龄。古生物地层学。5、圈层组成地球的物质，根据物态和性质的不同，大体上以地球的地心为圆心呈同心圆状分布。这种分布状况就是地球的圈层构造。1）外部圈层：地表以上的部分。主要根据成分、物态及其运动规律进行划分。大气圈：地球上大气分布的范围，是气态的。成分以干洁空气为主，含有大量水分、固体悬浮物和有机体。其下界为地球的表面。关于其上界，有3种观点。第一种认为大气圈没有上界，是逐渐过渡到外层空间的。第二种观点认为单位体积中含有1个空气离子时的界限就是大气圈与外层空间的界限，这个高度大约在距离地面800km的高度。第三种观点是以天气现象出现的极限高度作为大气圈的上界的。一般认为大气圈的原始起源是火山喷发。原始大气层的成分与现代大气层的成分区别很大，主要是各种氧化物以及一些有毒有害的成分。随着地球的演化，大气层成分也相应地发生着变化。大约在距今40亿年前后，出现了游离态的氧。并且为生命的出现与演化准备了条件。水圈：地球上水分布的范围称为水圈，是液态的。水主要分布于地表，地表70%的面积被海洋占据。但是水圈的下界在地表以下的岩石中，地下水分布的范围就是水圈的下界。水圈的上界在大气层中。与大气层的成因一样，水圈的形成也与火山喷发有关。地心引力俘获了岩浆从地下深处带来的水分，形成了原始的海洋。当时没有溶解的氧气，而是溶解了大气层中有毒有害的成分。大约在40亿年前后，有了溶解氧，并且在出现了30中简单的有机生命分子后，首先在海洋中出现了生命活动。生物圈：地球上生物分布的范围称为生物圈。生物主要的活动范围是地表，地表中又主要是在深度200m以内的浅海地区。空气层中也有生物体，例如细菌和病毒。钻井资料表明，在地表以下3000m左右深度的岩石中仍然有生物活动，只不过生物活动在各个层次上均与地表显著不同。最早的生物化石出现在距今38亿年的岩石中，说明生命活动的出现应当在38亿年以前。

2）内部圈层：地表以下的部分。通过地球物理学的方法来认识。因为我们无法直接观察地表以下的物质及其属性。通常是通过分析地震波在地球内部传播速度的变化来划分地球的内部圈层的，因为地震波传播速度的急剧变化，说明传播区域的物质及其属性不同。地球内部圈层结构

地球的圈层分化地壳：地球表层的固体部分。它的上界就是地球的表面，下界是起伏变化的，称为莫霍诺维奇面。地壳的平均厚度为40km左右，最厚的地区在青藏高原，超过70km，最薄的地方在海洋中部，还不到2km。根据成分的不同，地壳可以分为大陆地壳和大样地壳。大陆地壳有两层组成，上层为硅铝层，平均密度在2.7g/cm3左右；下层为硅镁层，平均密度在2.9g/cm3左右。大样地壳只有硅镁层，没有硅铝层。大陆地壳的年龄在38亿年以上，而大样地壳的年龄不足2亿年。因为大样地壳在不断的更新之中。大洋的中部分布的海底山脉，称为洋中脊，是地幔物质上涌的地方。喷出的岩浆遇水冷却凝固，又被后来涌出的岩浆挤向两边，逐渐缓慢地向大陆边缘或大样边缘移动或运动，并且在大陆边缘处重新俯冲回到地幔中。根据现在大样两岸的距离和大样地壳移动或漂移的速度计算，大约2亿年左右，大样地壳就可以完全更新一边。因此，大样地壳的年龄均未超过2亿年。深海沉积、古地磁以及其它方面的证据支持了上述观点。地幔：从莫霍面到2900km深处的古登堡面之间的熔融态的部分。以硅镁铁为主，平均密度在5.5g/cm3左右；可以分为上地幔和下地幔。上地幔与地壳的接触层是固体的，其下为软流圈。地核：从古登堡面到地心液态和气态的物质。主要为铁、钴、镍等元素，由于巨大的压力和温度，推测地核的物质已经汽化或电离了，平均密度大于10g/cm3以上。又可以分为内核、过渡带和外核。

2900－4980km为外地核，4980－5120km间有一个厚度为140km的过渡层。5120km以下则为内地核。一般认为外地核呈熔融态，而内地核却可能呈固态。

上述地球构造中的同心圈层，在分布上有一个显著的特点：在高空和地球内部，它们基本上是上下平行分布的，但在地球表面附近，各圈层却是相互渗透相互重叠的。我们把地球表面这个特殊的圈层称为地理圈或地理壳。第三节地球的基本特征1、地球的形状及其地理意义1.1地球的形状人类认识地球的形状有一个过程。从天圆地方到不规则的椭球体是人类关于地球系统知识的科学技术进步的具体体现，同时科学技术的进步，尤其是航海、航空航天技术的进步，促进了人类对地球形状认识的客观进步。通常所说的地球形状就是大地水准面的形状。大地水准面：大地测量中所谓的地球形状，是指一种以平均海平面表示的平滑封闭曲面，即大地水准面。赤道的地球直径比通过两极的直径长42.5Km。地球的扁率α：地球两极扁平的程度。

α=a-b/a

a：地球赤道半径b：地球两极半径地球的半长轴与半短轴地球的形状

1.2地球的形状的地理意义1）反映地球的形成过程

不论是凝聚过程，还是爆炸过程，圆形的形状说明地球在形成过程中经历过一个软化的阶段。2）造成了地球上热量以及与热量有关的现象的地带性分布基础知识：当一束光线投射到一个物体上，光线与该物体将发生三种反应：反射、吸收、透射。光是电磁辐射，具有能量。如果入射、反射、吸收、投射的能量分别为Q入，Q反，Q吸，Q透，则有：Q入=Q反+Q吸+Q透众所周知，地球上的能量主要来源于太阳辐射。由于地球极大的体积，

Q透=0；这样，地球表面接受到的太阳辐射将由反射和吸收情况决定。

反射角越大，反射的能量越多。日地平均距离为14960×104km，这样，就可以将投射到地面的太阳光线视为平行光线。当平行光线射到地球表面时，不同纬度地区的正午太阳高度角将各不相同。地球赤道面与黄道面的交角（黄赤交角），决定了太阳正午高度角有规律地从南北回归线之间向两极减小。更重要的是造成了太阳辐射在地表的反射角、反射能量有规律地从南北回归线之间向两极增大。当平行光线投射到一个平面上时，由于处处入射角相同，平面上处处反射和接受到的太阳辐射也相同。然而，地球的形状决定了地球的表面不是一个平面，而是一个曲面。当一束平行光线投射到一个曲面上时，由于处处入射角不同，使地球表面上不同的地方接受到的太阳辐射量不同。地球表面上接受到的太阳辐射变化的一般规律是：赤道最多，由赤道向两极，接受到的太阳辐射逐渐减少。这样就形成了地球上热量分布的地带性。同时，地球上其他与热量有关的自然现象也呈地带性分布。例如气候带、土壤带、植被带等。地带性分布规律由于地球表面的高低起伏和物质组成的差异而丰富：纬度地带性，简称地带性；非纬度地带性，简称非地带性，包括垂直地带性和经向地带性。与地带性对称的分布则称为隐域性。2、地球的大小及其地理意义2.1地球的大小地球赤道半径约为6378140m，赤道周长：

40076.60km；极半径约为6356755m，经线周长：40008.5484km；平均半径（与地球体积相等的正球体半径）：6371.110km。总面积5.1×108km2，总体积约为10820×108km3，总质量为5.98×1027g。2.2地球大小的重要意义地球的大小使其具有巨大得体积与质量，具有巨大的引力，使地球能够保持一个具有一定厚度和质量的大气层。大气层的存在是地球上演化出生命的前提条件，同时使地球上的生命活动免受太阳辐射中短波辐射的危害。3、地球的物理性质3.1地球的质量根据牛顿的万有引力定律计算地球的质量。从牛顿第二定律F=mg和引力定律G=Fm/r2

可以得到：地球的质量为：M=mgr2/f；式中：m为地表上一个受地心引力作用的物体的质量；g为重力加速度；r为地球的半径；f为引力常数。现代计算地球质量时，以旋转椭球体为地球模型，并考虑了地球内部温度、压力的变化和物质分布的不均匀性等因素，结合动力学分析，得到地球的质量为5.9472×1024。3.2地球的密度

地球的平均密度是单位体积地球的质量。地球的体积是大地精密测量的结果。地球的平均质量根据万有引力定律计算。这样计算的结果，地球的平均密度为5.5g/cm3。在地表出露的岩石中，砂岩、页岩、石灰岩等沉积岩的平均密度为2.6g/cm3；花岗岩的密度为2.85g/cm3，都远小于地球的平均密度。说明地球内部大部分物质的密度大于地球的平均密度。目前通过钻探能够直接测量的地球深度不超过20km，因此对地球内部物质的研究主要依靠各种间接手段和依据。例如通过分析对比陨石的成分与结构，通过分析重力、地磁、地电、地热、地震波等信息来分析地球内部物质的组成与分布。测量结果表明，地球的密度是变化的，表明地球并不是一个均质体，而是一个非均质体。地球的密度在横向上的变化规律相当复杂。在垂向上的变化的一般规律是随着深度的增加，密度逐渐增加。地壳的平均密度为2.9g/cm3。当深度增加到2900公里时，密度为8.0g/cm3。地心的密度为13.0g/cm3。最大密度为17.0g/cm3。说明组成地球的物质，地表的质量轻，随着深度的增加，组成物质越来越重。3.3地球的重力

地球上某处的重力是该处所受地心引力与地球自转离心力的合力。根据牛顿定律G=Fm/r2

，重力加速度与地球的质量成正比，而与地球的半径的平方成反比。因此，地表的重力随纬度的增加而增加。例如赤道海平面上的重力加速度为978.0318cm/s；在两极地区海平面上为983.2177cm/s。同理，地表重力加速度还随海拔高度的增大而减小。海拔高度每增加1km，重力加速度就减少31cm/s。在地球内部，由于要同时考虑质量、半径两个方面的变化，使得重力的变化与地表不尽一致。一方面，深度增加使半径减小，使重力加速度增大；另一方面，随着深度的增加，地球内部的质量也在减小，这将导致重力加速度随之减小。因此地球内部重力加速度的变化，取决于半径和质量对其影响的程度。在地球的上部圈层，由于地球物质的密度较小，引起重力变化的主导因素是半径的变化，故重力随深度的增加而缓慢增大，到2891km即古登堡面附近达到最大值1068cm/s；深度增加超过2891km界面后，地球物质的密度变化对重力加速度的影响开始大于地球半径变化的影响，使得地球重力随着深度的增加而急剧减小。根据球体体积公式V=4лr3/3和密度公式ρ=M/V，通过数学变换，可以将地心处的重力表述为：G=4лrρf/3从式中可以看出，因为地心处的半径为0，所以，尽管在地心处物质的密度增加到最大值，地心处的重力仍递减为0。进行地球重力研究时，将地球视作一个圆滑的均匀球体。以地球大地水准面为基准，计算得出的重力值称作理论重力值。对均匀球体而言，地表的理论重力值应该只与地理纬度有关。但实际上，不仅地球的地面是起伏的，内部物质密度分布也极不均匀，在结构上还存在着显著的空间差异。这些都使得实测的重力值与理论重力值之间存在显著的偏差。在地学上将这个偏差称为重力异常。对某地的实测重力值，通过高程及地形校正后，再减去理论重力值，差值称为重力异常值。大于0的差值称为正异常，小于0的称为负异常。前者反映物质密度偏大，后者反映物质密度偏小。利用重力异常可以进行找矿和勘察地下地质构造，称为重力勘探，是地球物理勘探中主要方法之一。3.4地球的电性和磁性

地球的电性

地球是一个不良的导体，其电导率很低且分布不均匀。电导率在空间上的变化主要与元素的性质有关。电导率大的地方，一般含有较多的金属元素，电导率小的地区，含有较少的金属元素。

地电的起源可能与地幔对流有关。电法勘探。

地球的磁性

地球是一个偶极磁化体。磁南极与磁北极的连线称为地磁轴。穿过（包含）地磁轴的磁力线称为地磁子午线。磁偏角：地理子午线与地磁子午线的夹角。由于地磁轴与地理轴不重合，因此地理子午线与地磁子午线之间有夹角。不同的地方，磁偏角不同。磁倾角：磁针（磁力线）与水平面的夹角。磁力线只有在赤道附近才与水平面平行或重合，所以，磁倾角在赤道为零，向两极逐渐增大，在两极达到90°。磁场强度：地磁异常。磁法勘探。地磁倒转：地磁的南北极周期性转化的现象。与太阳黑子活动的周期相同。推测是太阳辐射变化的结果。3.5地球的放射性地球含有大量放射性元素。放射性元素通过衰变，产生其他元素，同时释放出能量。放射性异常。3.6地球的弹性和塑性

地球的弹性

海洋的潮汐现象已经众所周知。同样，在日月引力的作用下，类型的现象也出现在固体地球的表面。陆地表面的升降幅度可达7～15cm。固体潮的存在说明地球具有一定的弹性。地震波是一种弹性波，地震波能够在地球内部传播的特征也证明地球弹性的存在。

地球的塑性地球形成后在起演化过程中，逐渐演化成一个旋转椭球体，这表明看似刚性的地球实际存在永久性的塑性变形。野外观察到的岩石、岩层的弯曲现象，也是地球存在塑性的证据。3.7地球的能量和温度

地球的能量地球上的能量根据其来源和性质分为内能和外能。内能：火山喷发和温泉以及矿井深度增加而增温等现象说明地球内部存在大量的热能，即地热。指来自地球内部的能量；一般认为岩石中放射性元素衰变释放的能量是内能的主要来源；其次还包括由地心引力形成的重力能、地球自转形成的自转能、相变能、结晶能等。由于物质分布的不均匀性，地热的分布也不均匀。地热从温度高的地方向温度低的地方流动或传导。从深部向地表稳定的热量传导过程称为热流。

外能：来自地球以外的能量；包括太阳辐射能和天体引力能。空间上存在热量带，时间上存在变化。地球的温度

受地球内能和外能的影响，地球的温度在空间上存在显著的变化。根据这种变化，在垂向上将地球温度的变化分为3个温度层：

外热层：也称变温层，主要受太阳辐射的影响，其温度随季节、昼夜变化而变化，但在同一时间内，存在从地表向下逐渐降低的趋势。这种趋势是地表吸收太阳辐射逐渐向下衰减传递的结果。其深度可达20～30m。

常温层：该层地温与当地的年平均温度大致相当，且常年基本保持不变；其深度大约为20～40m。是内能和外能的影响均衡，或者都较小的区域。

内热层：由称增温层，地温开始随深度的增加增加；深度每增加100m所增加的温度称为地温梯度。由于地球内部物质组成和地质构造的不同，地温梯度各地不同。地表以下100km处地温约为1300℃；1000km处地温约为2000℃；2900km处地温约为2700℃；地核的地温约为5500℃，超过早先估计的3200℃。第四节地球的方向1、地球本身的方向1.1地理方向地心：地球的质量和体积中心。由于地球形状的不规则和组成物质分布的不均匀，质量中心和体积中心并不重合。地轴：能够将地球的质量和体积平分的假象直线。地理轴。两极：地轴与地球表面的交点。地理极。经线与经度：过地轴的面与地球表面的交线，又称地理子午线。经度是对经线的度量。起始点是人为规定的，习惯上把穿过英国格林威治天文台的经线规定为0度，称为本初子午线。地表任意一点的经度是过该点的经线与本初子午线的夹角。向东、向西各180度。纬线与纬度：与地轴垂直的平面与地球表面的交线称为纬线，相互平行。规定最长的一条纬线——赤道为0度。地表任意一点的纬度是过该点与地心的连线与赤道面的夹角。地球是一个不可展面，因此，投影在一个平面上时，经线在赤道附近是相互平行的，向两极逐渐收敛，并最终交汇于极点。纬线相互平行，但不是直线。北极俯瞰图1.2直角方向：大比例尺的直角坐标严格相互平行。这样的坐标系就是直角坐标。通过地图投影实现地理坐标与直角坐标的相互转换。1.3地磁方向：地磁子午线的方向。由于地理子午线与地磁子午线不重合，因此，地理方向与地磁方向也不重合，它们的夹角就是磁偏角。2、天球模型的方向。是研究天体视运动和视位置而引进的一个假想的圆球，实际上是将地球的地理坐标系以无限长为半径扩展而形成的球体。将地轴无限延长成为天轴，天轴与天球的两个焦点称为天北极和天南极。地球赤道无限扩展与天球相交的大圆圈称为天赤道。太阳在天球上视运动的轨道称为黄道，黄道面与天赤道面之间存在的夹角称为黄赤交角（23‘26“）。黄道面法线在天球上的焦点称为黄极。月球饶地球公转轨道在天球上的投影称为白道。从观察者所在位置做铅垂线，向上向下延伸与天球的交点称为天顶和天底。通过地心并与上述铅垂线垂直的平面称为地平面，地平面与天球相交的大圆圈称为地平圈。连接天球两极和观察者天顶的大圆圈称为天球子午线。天球上的赤道坐标系的基本原理与地理坐标系非常相似，只不过在天球坐标系上经纬度使用赤经和赤纬。

第五节地球的运动1、地球的自转1.1基本概念地球围绕地轴（地球旋转轴）的运动，旋转1周为1天（日）。

恒星日：以春分点为标准，春分点连续两次通过同一子午面的时间。太阳日：以太阳为标准，地球上同一点连续两次通过地心与日心连线所需时间。受地球公转的影响，太阳日比恒星日长。一个太阳日比一个恒星日长3分55.909秒。1.2自转速度角速度和线速度。角速度是物体整体转动时的运动速度，单位为弧度/秒，地球自转的角速度除了两极点外，到处都是每个恒星日360º，每小时约15º。线速度是做圆周运动时的切线速度。地球上各点的线速度并不相同，赤道上的线速度最大，为464m/s，到南北纬度60º处减少一半，到两极为零。自转速度的变化：地质记录表明，地球自转速度长期存在变慢的趋势，也存在时快时慢的周期以及季节内的变化。变化的原因与天体引力、地球自身的变化有关。1.3地球自转的地理意义1）形成昼夜交替。2）地球自转造成同一时刻，不同经线上具有不同的地方时间地球自转导致不同经度地区昼夜交替的时间参差不齐，也造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时。地球表面每隔15º经线，向东时间要提前1小时，向西则推迟1小时。频繁而日益广泛的国际合作与交流需要一个统一的时间体系，这个时间体系就是世界时，或者称为格林威治时间。为了方便世界时和地方时的换算，人们把地球表面按360º经度划分为24个理论时区，时区之间的界限称为国际日界限。每1时区跨经度15º，并以本初子午线所在的时区为零区，向东西各12个时区。每1时区的东西界限距离各自的中央经线为7.5º；采用中央经线的地方时作为全区的标准时间，称为区时。中国国土自西向东跨越63个经度，包括东5到东9五个时区，采用北京所在的东8区区时作为全国统一的时间，称为北京时间。北京时间严格以东经120º的地方时为标准，并不代表北京所在的时区的经度和地方时或者区时。3）地转偏向力或科里奥利力由于地球自西向东自转，使得在地球表面做水平运动的物体的运动方向发生偏转。在北半球向右、南半球向左。实际上是惯性运动的影响。科里奥利力：地球自转情况下运动物体的偏转力。

D＝2vwsinAv为运动物体的速度；

w为地球自转角速度；

A为运动物体所在纬度。4）月球和太阳的引力使地球体发生弹性变形，在洋面上则表现为潮汐。5）地球的整体自转运动同它的局部运动，例如地壳运动，海水运动，大气运动等都有密切关系。2、地球的公转2.1基本概念地球（严格地说是日地共同质心）围绕太阳中心，的运动称为公转。这个中心距离日心仅450km，可以视为地球围绕太阳质心的转动。恒星年：地球连续两次通过太阳和另一恒星连线与地球轨道的交点所需时间365天6时9分9.5秒，称为一个恒星年。回归年：而连续两次通过春分点的平均时间为365天5时48分46秒，则称为一个回归年。近日点和远日点：大致1月3日，地球最接近太阳，此位置称近日点；大致7月4日，地球最远离太阳，此位置称远日点。地球，月球的自转和公转方向，如下图所示。地球，月球的自转和公转方向

地球公转轨道黄赤交角：太阳视运动的路线叫做黄道，黄道所在的黄道面和地球轨道面是重合的。黄道面与赤道面的交角即为黄赤交角，为23o27`。赤道和黄道面的两个交点称为春分点和秋分点。黄道上距离天赤道最远的两个点分别为夏至点和冬至点。由于黄赤交角的存在，太阳在天球上周年运动的同时，还表现为相对于天赤道的上下往复运动，称为太阳回归运动。太阳在天球上所能达到的南北界线称为南北回归线。太阳高度角：太阳光线与地平面间的夹角。如下图所示。2.2地球公转的地理意义地轴的倾斜方向固定不变，因此，太阳光只能直射地球上南纬23o27`和北纬23o27`之间的地方。地球绕太阳公转的结果，使太阳光线直射范围在23o27N和23o27S之间作周期性变动，从而形成了四季的更替。地轴的倾斜阳光与地轴冬至与夏至2.3岁差、章动和极移1）岁差：当地球自转轴旋进时，春分点西移，故地球自转不到一周即可两次经过春分点，这就是岁差。2）章动：月球、太阳与地球的相对位置是不断变动的，因而引力方向也不断变化。太阳每年两次，月球则每月两次通过地球赤道面，这就在地轴旋进的平均位置上附加了一个短周期摆动，使地球自转轴在空间扫过的轨迹成为荷叶边形的锥面，而非一般的圆锥面。附加在圆上的这种短周期摆动叫做章动。3）极移：由于地球质量分布不均，真正的极点位置经常发生变化，自转轴又将围绕新极点旋转，这种现象就是极移。极移实际上就是地球的自由章动。第六节地球的形成和演化1、地球的形成地球形成的时间，推测在50亿年前后。地球的形成与其它天体一样，各有两个截然相反的假说：爆炸说和凝聚说。

爆炸说：最初的宇宙大爆炸形成了各种类型的天体。天体在相互吸引过程中，随着质量、密度、引力的逐渐增加，温度到达一定限度后，又可以发生爆炸，再形成从恒星、卫星、星际物质等不同类型的天体，周而复始地循环。

凝聚说：各种天体以相互吸引的方式，逐渐积聚成质量和密度更大的天体，并且依据质量、密度、温度等物理性质划分成不同的类型。

无论如何，天体的形成和形成的性质，都不是固定不变的，而是处于不断的运动变化之中。最令人信服的解释，是根据地球与太阳系中其它天体之间的关系来分析地球的形成。无论是从根据太阳辐射光谱分析而成的太阳系的物质组成方面，还是根据太阳系中恒星、其它卫星的公转、自转方向与轨道的分析，都表明地球与太阳系中的其它行星一样，是太阳在自转速度加快的情况下，从高温的太阳表面分离出来的。2、地球的演化地球的演化包括形状的形成、圈层的分离、地表形态的形成以及生命活动的演化等方面。在地球形成的形成方面，无论地球是何种方式形成的，都经历了温度的逐渐变化，在温度的变化中，形成不规则的椭球体。圈层的分离涉及重力分异。即密度大、质量多的物质下沉，密度小、质量轻的物质上浮、冷却，形成地壳。水、大气的原始来源均与岩浆活动有关。地表形态的演化，是地幔对流的结果。地幔对流的结果，不但使陆地逐渐增大，而且不断进行着大陆漂移，分分合合。通过红移（发光星体接近观察者时，见到的星光谱线向频率高的蓝光方向移动，称为蓝移）