地球论文

2025年3月17日 | 阅读 7 分钟

地球是已知的唯一一个支持生命的天体,它是距离太阳第三颗行星。尽管太阳系中有大量的水,但只有地球拥有液态地表水。地球的极地冰、湖泊和河流在海洋面前相形见绌,海洋约占地球表面的71%。大陆和岛屿构成了地球表面其余29%的面积。山脉、火山和地震是构成地球表面的构造板块相互作用的结果。

Essay on Earth

地球液态外核产生的磁场将破坏性的太阳风导离地球。地球大气层主要由氮气和氧气组成。由于空气和海洋的循环,太阳能在热带地区比在极地地区分布更均匀。大气中含有大量水蒸气,形成了地球大部分的云。二氧化碳 (CO2) 和其他温室气体将太阳能困在地表附近。除了海拔和靠近气候调节器海洋的距离外,纬度也决定了一个地区的气候。大多数地区通常会遭受极端天气,这对日常生活有很大影响。例如,热带气旋、雷暴和热浪。

地球的形成

地球形成于45亿年前。生命在地球存在的前十亿年里在海洋中首次繁荣起来。20亿年前,地球发生了大氧化事件,这是生命广泛传播及其随后对地球表面和大气层影响的结果。自30万年前出现以来,人类已发展到全球人口约80亿。人类依赖于地球的生物圈和自然资源生存,但他们对生态系统产生了越来越大的负面影响。地球的气候、土壤、海洋和生态系统目前处于不可持续的状态,危及人类生命,并可能加速其他生命形式的灭绝。

地球的物理性质

地球呈大致球形。由于地球的自转,赤道隆起,两极略微扁平。由于地球赤道直径比两极直径大43公里(27英里),所以扁球体更适合地球的形状。

参考扁球体的平均直径为12,742公里(7,918英里)。而珠穆朗玛峰海拔8,848米(29,029英尺),偏差为0.14%。厄瓜多尔热带钦博拉索火山的顶部是距离地球质量中心最远的点(6,384.4公里或3,967.1英里)。

内部结构

与其他类地行星类似,地球内部根据其化学或物理(流变)特性分为多层。化学独特的硅酸盐固态地壳作为最外层,高粘性固态地幔作为其下层。地壳在海洋下约6公里(3.7英里)厚,在大陆上深达30至50公里(19至31英里)。岩石圈由地壳和上地幔的冷硬顶部组成,分为独立运动的构造板块。

岩石圈下方是软流圈,一个粘度相对较低的层,支撑着岩石圈。在上地幔和深地幔之间,在410公里和660公里(250和410英里)深处,晶体结构发生了显著变化。一个粘度极低的液态外核位于地幔下方,固体内核上方。一个固体内核位于地幔下方的粘度极低的液态外核上方。虽然也有人提出略高和显著更低的速度,但有人认为地球内核的角速度略高于整个行星的角速度,每年前进0.1-0.5度。内核的半径大约是地球的五分之一。

引力场

物体由于地球质量分布而经历的加速度称为引力。在地球表面附近,引力加速度约为9.8米/秒2(32英尺/秒2)。引力异常,有时也称为地球引力场的局部和区域变化,是由地形、地质和底层构造结构的局部变化引起的。

磁场

磁场的主要来源是地球核心,那里的发电机机制将化学驱动对流的动能转化为电场和磁场的能量。磁场从核心发出,穿过地幔,然后上升到地球表面,在那里大致呈现偶极子的形状。地球的地理两极离偶极子的两极不远。在磁场赤道处,磁场的表面强度为3.05 x 10-5 特斯拉,其磁偶极矩在2000年为7.79 x 1022 安培·米2,但目前每世纪下降超过6%。由于核心中湍流对流过程,磁极漂移并偶尔重新定位。这导致主磁场随时间波动并经历磁场反转,通常每几百万年发生几次。最近一次反转发生在约70万年前。

大气层

地球大气层中氮气、氧气和其他气体的百分比分别约为78%、21%和1%。这些气体存在于对流层、平流层、热层和外逸层等层中。每一层都以温度和压力等特定特征来区分。

人文地理

2010年代初期,地球人口突破七十亿。预计到21世纪末,人口将达到约一百亿的峰值。预计撒哈拉以南非洲将经历大部分增长。亚洲是世界上人口最集中的地区,但全球人口密度差异很大。到2050年,预计全球68%的人口将居住在城市而不是农村地区。北半球拥有世界68%的陆地面积。90%的人口居住在北半球,部分原因是陆地面积的优势。

热量

钾-40、铀-238和钍-232是地球内部主要的产热同位素。地心可能存在360 GPa的压力和高达6,000 �C的温度。由于相当一部分热量是由放射性衰变产生的,科学家们假设在地球历史早期,在短半衰期同位素耗尽之前,其产热量要大得多。那时,产生的热量将是今天的两倍,导致板块构造和地幔对流加速,同时促成了不寻常的火成岩(如科马提岩)的形成,而这种岩石在今天几乎不形成。

地球的生态系统

行星的生态系统是构成生物圈的生物的家园。生物圈被分为各种生物群落,每个生物群落都栖息着一群大致相似的动植物。在陆地上,纬度、海拔高度和湿度是区分生物群落的主要因素。在赤道纬度的潮湿低地,物种多样性最高;在北极或南极圈、高海拔地区或极端干旱地区的陆地生物群落中,物种多样性相当稀疏。目前生活在地球上的物种数量差异很大;绝大多数物种尚未被识别。地球上曾存在的所有物种中,超过99%已经灭绝。

即使生命并非首先出现在行星上,能够支持生命的行星也称为宜居行星。地球与太阳的距离、其轨道的偏心率、其自转速度、其地质历史、其支持性大气层及其磁场都对今天地表的气候有影响。地球提供液态水,一个允许复杂有机化合物组装和相互作用的环境,以及足以支持新陈代谢的能量。植物可以从空气、土壤和水中吸收养分。各种物种定期交换这些养分。

自然灾害

“自然灾害”的定义是“自然灾害实际发生后,对社区造成重大损害的不利影响。”

自然灾害除了可能造成人员或财产损失外,通常还会导致经济破坏。损害程度将取决于人口的韧性和基础设施的状况。以下是自然灾害的一些例子:雪崩、沿海洪水、寒潮、干旱、地震、热浪、飓风(热带气旋)、山体滑坡、闪电、河流洪水、强风、龙卷风、海啸、火山活动、野火和冬季天气。

热带气旋,包括飓风和台风,发生在地球大部分地区,对当地生活产生重大影响。这些事件在1980年至2000年期间平均每年造成11,800人死亡。许多地方容易遭受地震、山体滑坡、海啸、火山爆发、暴风雪、洪水、干旱和野火等灾难。由于空气和水污染、酸雨、植被丧失(由于过度放牧、森林砍伐和荒漠化)、野生动物丧失、物种灭绝、土壤退化、土壤枯竭和侵蚀在许多不同地方都可以看到。全球变暖是由人类排放到大气中的温室气体引起的。


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