第2章 地球的物理性质

第2章地球的物理性质Chapter2PhysicalPropertiesoftheEarth地球科学学院白令安地球——人类的家园2.1地球形状及物理性质2.2地球的表面形态2.3宇宙中的地球目录周朝，“天圆如张盖，地方如棋局”盖天说2.1

地球形状及物理性质古中国古印度大地，隆起的圆盾，三只大象扛着，站在龟背上，龟浮游在广阔海洋之中。Howcanweprovethattheearthisround？DiscussionShipsappeartobegintosinkbelowthewavesHaveyoueverstoodonthebeachandwatchedtheshipssailoffintothedistance,growingsmallerandsmaller?Believeitornot,justdoingthiscanbeusedtoshowthattheearthisn'tflat.Iftheearthwasindeedflat,theshipwouldgetfartherandfartheraway,untilyoucouldn'tseeitanymore,andthatwouldbeall.Butifyoupaycloseattention,shipsonthehorizondon'tdothat.Instead,theyappeartobegintosinkbelowthewaves,notonlygrowingsmaller,butalsodippingdownpastwherewecansee.Thishappensbecausetheearthiscurved.2.1.1

地球的真实形态赤道半径：6378.140km两极半径：6356.755km平均半径：6371.004km赤道周长：40075.36km子午线周长：39940.67km毛主席了解地球的形态大小吗？2.1.2地球的大小2.1.3地球的质量第一个有可能测量地球质量的人？第二个有可能测量地球质量的人？测量地球质量的第一人？2.1.4地球的密度670km从3.99跃至4.73（莫霍面）2891km从5.55跃至9.90（古登堡面）5150km从12.06跃至12.77（外核中过渡层与内核界面）FGP2.1.5地球的重力Theforceofgravity,andhenceyourweight,increaseslinearly(falselyassuminguniformdensity)fromzeroatEarth'scentertomaximumatthesurface,thendecreasesaccordingtotheinversesquarelaw.重力异常（∆g）自由重力异常布格重力异常∆g＞0，地下密度大，铁、铜、铅锌等∆g＜0，地下密度小，煤、石油、地下水等

地球是一个均匀磁化球体，分布特征和棒形磁铁的磁场相似，形成一个偶极子磁场。地磁场的南北两极和地理南北两极并不在一处，而且相距颇远，而且磁轴也不通过地心。2.1.6地球的磁场磁偏角、磁倾角自转旋转能、重力能、放射性元素衰变的热能等。2.1.7地球的能量外热层常温层内热层地热增温梯度地热GeothermalSpring,Tengchong,YunnanYambajan,Tibet大陆平均875m，珠穆朗玛峰，8848m海洋平均3729m，马里亚纳海沟，超过11000m。2.2

地球的表面形态地表起伏及高程，分为山地、丘陵、平原、高原、盆地、裂谷等。2.2.1陆地地形特征500-1000m低山；1000-3500m中山；大于3500m高山，除了个别孤立的火山外，绝大多数为线状延展的山脉。Chi-lienMountians,China山地：海拔＞500m，相对高差＞200m，起伏较大的地区。RockyMountains,USA高原：海拔＞500m，地表平坦或略有起伏广阔地区。Qinghai-TibetPlateauNorthChinaPlain平原：海拔＜200m，相对高差＜50m，地表平坦的广阔地区。丘陵：海拔＜500m，相对高差＜200m，起伏不大、山峦林立的地区。黔南六硐岩溶盆地盆地：四周高，中部低，外形似盆状的地形。裂谷：大陆上一些宏伟的线状洼地。Great

Rift

Valley,EastAfrica2.2.2海洋地形特征海底的巨大山脉，两侧较低，中间高，中心为一条巨大的裂谷。大洋中脊约占海底45％，洋脊两侧展布，深4000-6000m，比较平坦，或略有起伏，分为深海丘陵和深海平原。大洋盆地海洋边缘的浅海，是被海水覆盖的大陆，占海洋总面积15.3%。大陆边缘大陆架：浅水台地，表面平坦（0.3°，200m）大陆边缘大陆架、大陆坡、大陆基大陆基：大陆坡脚坡度逐渐变缓（5-35′，2000-5000m）。大陆坡：坡度较陡陡（4.25°、2000m）2.3

宇宙中的地球2.3.1太阳系NASA发布的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星的合成照片。八大行星太阳质量：99.9%组成：气体（H、He）温度：1500万℃日地距离：两小儿辩日体积：0.055地球组成：岩石温度：430℃水星体积：与地球相近组成：岩石温度：480℃金星组成：岩石温度：15℃地球体积：

0.15地球组成：岩石温度：-63℃火星—与地球最相似行星体积：

1000倍地球组成：气体温度：-139℃木星—最大的行星体积：

830倍地球组成：气体温度：-160℃土星体积：

65倍地球组成：气体温度：-180℃天王星体积：

57倍地球组成：气体温度：-200℃海王星类地行星类木行星固体岩石气体CO2H2、He、NH3、CH448015-63

-200℃

八大行星的异同1400-1500亿颗恒星，比太阳系大1亿倍，直径10万光年。2.3.2银河