【地球】 (第2/3页)

    地幔圈之下就是所谓的外核液体圈，它位于地面以下约2900公里至5120公里深度。整个外核液体圈基本上可能是由动力学粘度很小的液体构成的，其中2900至4980公里深度称为E层，完全由液体构成。4980公里至5120公里深度层称为F层，它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很簿的过渡层。

    固体内核圈

    地球八个圈层中最靠近地心的就是所谓的固体内核圈了，它位于5120至6371公里地心处，又称为G层。根据对地震波速的探测与研究，证明G层为固体结构。地球内层不是均质的，平均地球密度为5.515克/厘米3，而地球岩石圈的密度仅为2.6～3.0克/厘米3。由此，地球内部的密度必定要大得多，并随深度的增加，密度也出现明显的变化。地球内部的温度随深度而上升。根据最近的估计，在100公里深度处温度为1300°C，300公里处为2000°C，在地幔圈与外核液态圈边界处，约为4000°C，地心处温度为5500～6000°C。

    【命名】

    地球是唯一一个不是从希腊或罗马神马中得到的名字。Earth一词来自于古英语及日耳曼语。这里当然有许多其他语言的命名。在罗马神话中，地球女神叫Tellus－肥沃的土地（希腊语：Gaia,大地母亲）

    地球是离太阳第三近的行星，轨道半径为14960万公里(1.00AU)；直径为12756.3公里，在九大行星中大小排行是第五；质量是5.9736x1024公斤。

    【地球的成分】

    直到十六世纪的哥白尼时代之後，人类才瞭解到地球只不过是太阳系的另一颗行星而已。直到十六世纪的哥白尼时代之后，人类才了解到地球只不过是太阳系的另一颗行星而已。

    地球当然不需太空探测船才可认识，但是直到二十世纪我们才真正勾勒出整个地球的全貌。当然能自太空中取得它的影像是其中相当重要的因素，地球的太空影像对天气预测，尤其是台风(飓风)的预报来说有很大的帮助，而且从太空看到的地球真是非常美丽。

    由化学组成成分及地震震测特性来看，地球本体可以分成一些层圈，以下就标示出它们的名称与范围(深度，单位为公里)：

    0-40地壳40-2890地幔2890-5150外地核5150-6378内地核

    固态的地壳厚度变化颇大，海洋地区的地壳较薄，平均约7公里厚；而大陆地壳就厚得多，平均约40公里厚；地函也是固态，不过在它上部有一层极小部分熔融的区域，称为软流圈，其上的地函最顶部及整个地壳则称为岩石圈；至于外地核是液态而内地核是固态。这些不同的层圈都是以不连续面为界，最有名的就是在地壳与地函之间的莫氏不连续面(Mohorovicicdiscontinuity)。

    地幔占有地球的主要质量，地核反而位居其次，至于我们生存的空间则只是整个地球极小的一部分而已(质量，单位为10的24次方公斤：大气层=0.0000051，海洋=0.0014，地壳=0.026，地幔=4.043，外地核=1.835，内地核=0.09675，

    地核的主要成分是铁(或铁镍质)，不过也可能有一些较轻的物质存在，地心的温度约有7,500K，比太阳表面温度还来得高；下部地函的主要成分可能是矽、镁、氧，再加上一些铁、钙及铝；上部地幔主要成分则是橄榄石及辉石(铁镁矽酸盐岩石)，也有钙和铝。以上这些瞭解都是来自於地震震测资料，虽然上部地幔的物质有时会因著火山喷出熔岩而被带到地表来，但是我们仍无法到达固体地球的主要部分，目前的海底钻探行动连地壳都尚未挖穿。地壳的成分则主要是石英(二氧化硅)及硅酸盐类如长石。整体估算，地球化学组成的重量百分比为：铁34.6%，氧29.5%，矽15.2%，镁12.7%，镍2.4%，硫1.9%，0.05%钛。

    地球是平均密度最大的主要星体。

    其它类地行星也都具有和地球类似的结构与组成，但其中也有一些差异：月球核所占比例最小；水星核的比例最大；而火星及月球的函相对较厚；月球和水星没有化学组成明显不同的函与壳之分；地球可能是唯一可再分成内外核的。不过请留意，我们对行星内部的认识主要是来自于理论推导，就算是对地球的也是如此。

    有别于其它类地行星，地球的最外层(包含地壳及上部地幔的顶端)被切分为数块，「飘浮」于其下的炽热地幔之上，这就是著名的板块构造运动学说。这个学说主要描述两种运动：拉张与隐没，前者发生在二个板块互相远离，其下的岩浆涌出而生成新地壳之处；后者则发生在二个板块互相碰撞，其中一方潜入另一方之下，终至消灭于地函中之处。此外，也有一些板块边界是横向错开式的相对运动或两个大陆板块硬碰硬地撞在一起。

    地球的表面很年轻，只有5亿年左右，以天文的角度来看确实很短。侵蚀作用及构造地质运动不断地破坏又重建大部分的地表，因而几乎完全消灭了地表早期的地质记录，例如撞击坑，所以早期地球历史大部分都已不见踪迹。地球约有45至46亿年老，然而目前已知最老的岩石只有大约40亿年前，而且老於30亿年的岩石非常罕见。最老的生物化石不老于39亿年前，有关生命起源的关键时期则亳无记录。

    地球表面积71%为水所覆盖，地球是太阳系唯一在表面可以拥有液态水的行星(土卫六的表面有液态乙烷或甲烷，而藏於木卫二的表面之下则可能有液态水，不过地球表面有液态水仍是独一无二的)。液态水是我们已知的生命型式所不可或缺的要素；而缘於水具有的大比热性质，海洋的热容积成为保持地球温度恒定的一大功臣；液态水还是陆地上侵蚀与风化作用的主要营力，这是太阳系中唯一有此作用的地方(也许火星早期也曾有过这些作用，但现在已无）。

    地球大气组成中，77%是氮气而21%是氧气，再来就是微量的氩、二氧化碳及水气。地球初形成时的大气很可能大部分都是二氧化碳，不过它们大多已被碳酸盐类岩石给结合，其余的则是溶入海洋及被绿色植物耗尽；如今板块构造运动及生物作用是大气中二氧化碳消长的持续主控者。大气中存在的水气及微量二氧化碳所造成的温室效应是维持地表温度极重要的作用，温室效应使地表温度提高了大约35℃，否则地表的平均温度将是酷寒的-21℃！若没有水气及二氧化碳，海水会冻结，而我们已知的生命型式将无从开展。此外，水气更是地球水循环及天气变化中不可或缺的要角。

    自由氧的存在也是地球化学组成的一大特征，因为氧是活性很强的气体，照理说应该很容易就和大气中其它元素相化合，地球上的氧气完全是由生物作用产生及维持，若没有生命就不会有自由氧。

    地球与月球之间的引潮力会使地球的自转周期每一世纪增加约2毫秒，最新研究显示在9亿年前一天只有18小时，而一年则有481天。地球拥有适度的磁场，推测磁场是起因於液态外地核中的电流。由于太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用，极光于焉产生；而上述因素的不均衡造成磁极会在地表移动，目前磁北极位于加拿大北境。由于太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用，极光于焉产生；

    地球磁场及其与太阳风的交互作用也造成了范艾伦辐射带(VanAllenradiationbelts)，它是环绕著地球的成对环状带，外型就像是甜甜圈，由气体离子(电浆)组成，其外圈由海拔19,000公里延伸到41,000公里；内圈则介于海拔13,000至7,600公里之间。

    【卫星和地震波】

    地球有一个卫星，就是月球，它距地球384,000公里远，半径1,738公里，质量是7.35x1022公斤。然而此外：数千个小型人造卫星也在绕地轨道运转；小行星3753(1986TO)的复杂轨道与地球相关，它不能算是地球的卫星，一般是视之为「伴星」(companion)，比较像是土星的土卫十与土卫十一的地位；1846年间曾有人宣称找到了第二个月亮Lilith，後来证实它并不存在。

    地震波——打开地心之门的钥匙，20世纪初，南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇忽然醒悟：原来地震波就是我们探察地球内部的“超声波探测器”！地震波就是地震时发出的震波，它有横波和纵波两种，横波只能穿过固体物质,纵波却能在固体、液体和气体任一种物资中自由通行。通过的物质密度大，地震波的传播速度就快，物质密度小，传播速度就慢。莫霍洛维奇发现，在地下33千米的地方，地震波的传播速度猛然加快，这表明这里的物质密度很大，物质成分也与地球表面不同。地球内部这个深度，就被称为“莫霍面”。

    1914年，美国地震学家古登堡又发现，在地下2900千米的地方，纵波速度突然减慢，横波则消失了，这说明，这里的物质密度变小了，固体物质也没有了，地球之心在这里，只剩下了液体和气体。这个深度，就被称为“古登堡面”。

    地球之心之谜终于搞清楚了：地球从外到里，被莫霍面和古登堡面分成三层，分别是地壳、地幔和地核。地壳主要是岩石，地幔主要是含有镁、铁和硅的橄榄岩，地核，也就是真正的地球之心，主要是铁和镍，那里的温度超过2001摄氏度。

    地球是人类的共同家园，然而，随着科学技术的发展和经济规模的扩大，全球环境状况在过去30年里持续恶化。有资料表明：自1860年有气象仪器观测记录以来，全球年平均温度升高了0.6摄氏度，最暖的13个年份均出现在1983年以后。20世纪80年代，全球每年受灾害影响的人数平均为1．47亿，而到了20世纪90年代，这一数字上升到2．11亿。目前世界上约有40％的人口严重缺水，如果这一趋势得不到遏制，在30年内，全球55％以上的人口将面临水荒。自然环境的恶化也严重威胁着地球上的野生物种。如今全球12％的鸟类和四分之一的哺乳动物濒临灭绝，而过度捕捞已导致三分之一的鱼类资源枯竭。

    【世界地球日】

    1970年4月22日，在太平洋彼岸的美国，人们为了解决环境污染问题，自发地掀起了一场声势浩大的群众性的环境保护运动。在这一天，全美国有10000所中小学，2000所高等院校和2000个社区及各大团体共计2000多万人走上街头。人们高举着受污染的地球模型、巨画、图表，高喊着保护环境的口号，举行游行、集会和演讲，呼吁政府采取措施保护环境。这次规模盛大的活动，震撼朝野，促使美国政府于70年代初通过了水污染控制法和清洁大气法的修正案，并成立了美国环保局。从此，美国民间组织提议把4月22日定为“地球日”，它的影响随着环境保护的发展而日趋扩大并超过了美国国界，得到了世界许多国家的积极响应。

    “地球日”诞生后20年中，世界范围内的环境保护工作取得了很大的进展。1972年6月，联合国召开了具有划时代意义的人类环境会议，1973年，成立了联合国环境规划署，许多国家都相继成立了环境保护管理机构和科研机构，环境保护被提上了许多国家政府的重要议事日程，环境问题受到了公众的普遍关注。在许多重大的国际会议上，环境保护也成为重要议题之一，如1989年召开的44届联大、不结盟国家首脑会议、英联邦国家首脑会议、西方七国首脑会议等都讨论了环境问题，并通过了关于环境保护的决议或宣言。这说明环境保护已成为国际政治和国际关系的“热点”。越来越多的政治家、科学家、有识之士都强烈的认识到，环境污染和生态恶化会使社会的文明进程将受到巨大阻碍。

    由于环境保护问题已成为国际政治的热点，1990年的地球日活动组织者们决定，要使1990年的地球日成为第一个国际性的地球日，以促使全球亿万民众都来积极地参与环境保护。为此，地球日活动的组织者致函中国、美国、英国三国领导人和联合国秘书长，呼吁以1990年4月22日为目标日期，举行高级环境会晤，为缔结多边条约奠定基础。呼吁各国采取积极步骤，达成协议，以阻止和扭转全球环境恶化趋势的发展。同时呼吁全世界愿意致力保护环境，进行国际合作的政府，在本国举办“地球日”20周年庆祝活动。

    庆祝“地球日”20周年活动的呼吁，得到了五大洲各国和各种团体的热烈响应和积极支持。美国总统布什宣布，把4月22日作为美国法定的地球日，并呼吁公民积极投身到改善环境的行动中去。“1990年地球日”协调委员会主席丹尼斯·海斯事先拜访了伦敦、巴黎、罗马、波恩、布鲁塞尔等地的活动小组，并得到明确的答复，同意将1990年的地球日作为国际地球日进行纪念。亚洲、非洲、美洲的许多国家和地区也都积极响应，组织纪念活动。众多的国际组织，如国际学生联合会、青年发展与合作协会等，也都表示大力支持和积极参与“地球日”20周年纪念活动。1990年4月22日这一天，全世界有100多个国家举行了各种各样的环境保护宣传活动，参加入数达几亿人。从那时起，“地球日”才具有国际性，成为“世界地球日”。

    世界地球日活动旨在唤起人类爱护地球、保护家园的意识，促进资源开发与环境保护的协调发展。中国从20世纪90年代起，每年4月22日都举办世界地球日活动。

    世界地球日由来

    人类历史上的第一个“地球日”，是１９７０年４月２２日，由美国哈佛大学法学院的一个刚满２５岁的学生——丹尼斯·海斯在校园发起和组织的。他在今天被誉为“地球日之父”。但实际上，“地球日”最早的发起人并不是他，而是美国一位政界名人盖洛·尼尔森（GaylordNelson）。1962年，美国威斯康星州民主党参议员盖洛·尼尔森，试图说服肯尼迪总统，进行一次保护野生动物的旅行，以引起公众注意保护环境，总统十分赞同这个建设性的意见。第二年秋，尼尔森与另外3名参议员，参加了总统这次“十分有意义的”旅行，这是一个良好的开端。尼尔森又酝酿设立“地球日”。1969年夏，尼尔森和参议院的同事成立了一个组织，制定了纪念全国性地球日活动计划，并于同年9月初宣布了这件事，包括要在全美各大校园内举办环境保护问题的讲演会等。美国人民的反应极为热烈，令尼尔森也始料未及。

    １９６９年盖洛·尼尔森提议，在全国各大学校园内举办环保问题讲演会，海斯听到这个建议后，就设想在剑桥市举办一次环保的演讲会。于是，他前往首都华盛顿去会见了尼尔森。年轻的海斯谈了自己的设想，尼尔森喜出望外，立即表示愿意任用海斯，甚至鼓动他暂时停止学业，专心从事环保运动。于是，海斯毅然办理了停学手续。不久，他就把尼尔森的构想扩大，办起了一个在美国各地展开的大规模的社区性活动。举办“地球日”的主意就这样形成了。

    他选定１９７０年４月２２日（星期三）为第一个“地球日”。就在那年的４月２２日，美国各地大约有２０００万人参加了游行示威和演讲会。

    美国的1970年正是个多事之秋，光纤织物被发明了出来，“阿波罗13号”的悲剧导致登月计划的失败，在南卡罗来纳州萨瓦那河附近一家核工厂发生泄露事故，当时的美国人，终日呼吸着豪华轿车的含铅尾气。工厂肆无忌惮地排放着浓烟和污水，却从不担心会被起诉或者是受到舆论的谴责。“环保人士”凤毛麟角，他们只是列在字典里的单词，却很少能够被人所重视。正是在这样的背景下，首次“地球日”取得了极大的成功。鉴于公众对环境保护的关心，美国国会在“地球日”这一天休会，近40名参众议员分别在当地集会上讲话。伦特·杜贝斯、保罗·埃利希以及拉尔夫·纳德等美国的名流发表了演讲，阐明集会的重要意义。25万人聚集在华盛顿特区，10万人向纽约市第五大街进军，支持这次活动。

    据统计，这一天全美有2000多万人、1万所中小学、2000所高等院校和2000个社区以及各大团体参加了“地球日”活动。人们举行集会、游行和其他多种形式的宣传活动，高举着受污染的地球模型、巨幅画和图表，高呼口号，要求政府采取措施保护环境。１９７０年的首次“地球日”活动声势浩大，被誉为二战以来美国规模最大的社会活动。这次活动标志着美国环保运动的崛起，并促使美国政府采取了一些治理环境污染的措施。

    1970年4月22日的“地球日”活动，是人类有史以来第一次规模宏大的群众性环境保护运动。作为人类现代环保运动的开端，它推动了西方国家环境法规的建立。如美国就相继出台了清洁空气法、清洁水法和濒危动物保护法等法规；1970年的地球日还促成了美国国家环保局的成立，并在一定程度上促成了1972年联合国第一次人类环境会议在斯德哥尔摩的召开，有力地推动了世界环境保护事业的发展。1973年联合国环境规划署的成立，国际性环境组织——绿色和平组织的创建，以及保护环境的政府机构和组织在世界范围内的不断增加，“地球日”都起了重要的作用。因此，“地球日”也就成为了全球性的活动。

    在第一个“地球日”成功举办后，各国的政府环保部门和民间环保组织纷纷成

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